Fiche technique LED CMS 17-21/G6C-AN1P1B/3T - Format 1,6x0,8x0,6mm - Tension 1,75-2,35V - Jaune Vert Brillant - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

Le modèle 17-21/G6C-AN1P1B/3T est une LED à montage en surface conçue pour les applications miniatures et à haute densité. Son format compact permet des réductions significatives de la taille des cartes et de l'encombrement des équipements par rapport aux composants traditionnels à broches. Il s'agit d'un type monochrome, émettant une lumière jaune vert brillant, et construit avec une technologie de puce AIGaInP et un encapsulant en résine transparente.

Ses principaux avantages incluent sa compatibilité avec les équipements de placement automatisé et les processus standards de soudage par refusion infrarouge ou à vapeur. Le produit est entièrement conforme aux réglementations environnementales : sans plomb, conforme RoHS, conforme REACH UE et sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Sa légèreté le rend particulièrement adapté aux conceptions où l'espace est limité.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Les limites opérationnelles du composant sont définies à température ambiante standard (Ta=25°C). La tension inverse maximale (VR) est de 5V. Le courant direct continu (IF) nominal est de 25 mA, avec un courant direct de crête (IFP) de 60 mA autorisé en conditions pulsées (rapport cyclique 1/10 @ 1kHz). La dissipation de puissance maximale (Pd) est de 60 mW. Le composant peut résister à une décharge électrostatique (ESD) de 2000V selon le modèle du corps humain (HBM). La plage de température de fonctionnement (Topr) est de -40°C à +85°C, tandis que la plage de température de stockage (Tstg) est de -40°C à +90°C. Les limites de température de soudage sont spécifiées pour la refusion (260°C max pendant 10 secondes) et le soudage manuel (350°C max pendant 3 secondes).

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Mesurées à Ta=25°C et un courant direct de 20mA, les caractéristiques sont les suivantes : l'intensité lumineuse (Iv) varie de 28,5 mcd à 57,0 mcd. L'angle de vision (2θ1/2) est typiquement de 140 degrés. La longueur d'onde de crête (λp) est centrée autour de 575 nm, avec une plage de longueur d'onde dominante (λd) de 569,50 nm à 577,50 nm. La largeur de bande spectrale (Δλ) est typiquement de 20 nm. La tension directe (VF) varie de 1,75V à 2,35V. Le courant inverse (IR) est au maximum de 10 μA lorsqu'une tension inverse de 5V est appliquée. Les tolérances importantes sont notées : Intensité lumineuse (±11%), Longueur d'onde dominante (±1nm), et Tension directe (±0,1V). Il est crucial de noter que le composant n'est pas conçu pour fonctionner en inverse ; la cote inverse de 5V est uniquement pour les tests IR.

3. Explication du système de tri

Le produit est classé en gammes (bins) en fonction de paramètres de performance clés pour assurer une cohérence dans la conception des applications.

3.1 Tri par intensité lumineuse

Trois codes de gamme sont définis pour l'intensité lumineuse à IF=20mA : N1 (28,5-36,0 mcd), N2 (36,0-45,0 mcd), et P1 (45,0-57,0 mcd).

3.2 Tri par longueur d'onde dominante

Quatre codes de gamme sont définis pour la longueur d'onde dominante à IF=20mA : C16 (569,50-571,50 nm), C17 (571,50-573,50 nm), C18 (573,50-575,50 nm), et C19 (575,50-577,50 nm).

3.3 Tri par tension directe

Trois codes de gamme sont définis pour la tension directe à IF=20mA : 0 (1,75-1,95 V), 1 (1,95-2,15 V), et 2 (2,15-2,35 V).

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence aux courbes caractéristiques électro-optiques typiques. Ces courbes, bien que non affichées dans le texte fourni, sont essentielles pour comprendre le comportement du composant dans des conditions non standard. Elles incluent typiquement des relations telles que l'Intensité lumineuse en fonction du Courant direct, la Tension directe en fonction du Courant direct, et l'Intensité lumineuse en fonction de la Température ambiante. L'analyse de ces courbes permet aux concepteurs de prédire les performances à différents courants d'alimentation et températures de fonctionnement, ce qui est crucial pour garantir la fiabilité à long terme et une sortie lumineuse constante dans l'application finale.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

Le boîtier CMS a des dimensions nominales de 1,6 mm de longueur, 0,8 mm de largeur et 0,6 mm de hauteur (tolérance ±0,1 mm sauf indication contraire). Le dessin inclut un marquage de cathode pour une identification correcte de la polarité lors de l'assemblage. Les données dimensionnelles précises sont cruciales pour la conception des pastilles de CI et pour assurer la formation correcte des joints de soudure.

5.2 Conditionnement en bande et bobine

Les composants sont fournis en bande de 8 mm sur des bobines de 7 pouces de diamètre, compatibles avec les machines de placement automatique. Chaque bobine contient 3000 pièces. Les dimensions détaillées de la bande porteuse et de la bobine sont fournies pour assurer la compatibilité avec les systèmes d'alimentation. Le conditionnement est résistant à l'humidité, utilisant un dessiccant et des sacs étanches en aluminium pour protéger les composants pendant le stockage et le transport.

6. Guide de soudage et d'assemblage

6.1 Stockage et manipulation

Les LED sont sensibles à l'humidité. Le sac étanche ne doit pas être ouvert avant que les produits ne soient prêts à être utilisés. Avant ouverture, stocker à ≤30°C et ≤90% HR. Après ouverture, les composants doivent être utilisés dans les 168 heures (7 jours). Les pièces non utilisées doivent être rescellées dans un emballage étanche. Si le temps de stockage spécifié est dépassé ou si le dessiccant indique une absorption d'humidité, un traitement de séchage à 60±5°C pendant 24 heures est requis avant utilisation.

6.2 Profil de soudage par refusion

Un profil de refusion sans plomb est spécifié : Préchauffage entre 150-200°C pendant 60-120 secondes. Le temps au-dessus de 217°C (liquidus) doit être de 60-150 secondes. La température de pic ne doit pas dépasser 260°C, et le temps à ou au-dessus de 255°C ne doit pas dépasser 30 secondes. La vitesse de montée maximale est de 6°C/sec, et la vitesse de descente maximale est de 3°C/sec. Le soudage par refusion ne doit pas être effectué plus de deux fois.

6.3 Soudage manuel et réparation

Pour le soudage manuel, utiliser un fer à souder avec une température de panne inférieure à 350°C, appliquée pendant pas plus de 3 secondes par borne. La capacité du fer doit être inférieure à 25W. Laisser un intervalle d'au moins 2 secondes entre le soudage de chaque borne. La réparation après un premier soudage est déconseillée. Si elle est inévitable, un fer à souder double tête doit être utilisé pour chauffer simultanément les deux bornes et éviter les contraintes mécaniques. Le risque d'endommagement lors du soudage manuel ou de la réparation est élevé.

7. Conditionnement et informations de commande

L'étiquette sur la bobine fournit les informations clés : Numéro de produit client (CPN), Numéro de produit (P/N), Quantité par conditionnement (QTY), Classe d'intensité lumineuse (CAT), Classe de chromaticité/longueur d'onde dominante (HUE), Classe de tension directe (REF), et Numéro de lot (LOT No). Ces informations de tri sur l'étiquette permettent aux concepteurs de sélectionner et de suivre les composants avec des caractéristiques de performance spécifiques pour leur application.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Les applications principales de cette LED incluent le rétroéclairage des tableaux de bord et des interrupteurs, les indicateurs d'état et le rétroéclairage dans les appareils de télécommunication (téléphones, télécopieurs), le rétroéclairage plat pour les écrans LCD, l'éclairage des interrupteurs et des symboles, et l'utilisation générale comme indicateur.

8.2 Considérations de conception

Limitation de courant :Une résistance de limitation de courant externe est obligatoire. La caractéristique exponentielle I-V de la LED signifie qu'un petit changement de tension peut provoquer une forte surintensité, entraînant une défaillance immédiate. La valeur de la résistance doit être calculée en fonction de la tension d'alimentation et de la gamme de tension directe de la LED.
Gestion thermique :Bien que le boîtier soit petit, assurer une surface de cuivre suffisante sur la CI pour la dissipation thermique est important, surtout lors d'un fonctionnement proche du courant maximum ou à haute température ambiante, pour maintenir le flux lumineux et la longévité.
Contrainte de placement :Éviter d'appliquer une contrainte mécanique au composant pendant le processus de soudage ou lors de la manipulation de la carte assemblée.

9. Comparaison et différenciation technique

Comparée aux LED traversantes plus grandes, le boîtier CMS 17-21 offre une réduction drastique de l'encombrement et du poids, permettant l'électronique moderne miniaturisée. L'utilisation de la technologie AIGaInP fournit une émission efficace de jaune vert brillant. Sa conformité aux normes sans halogène et autres normes environnementales le rend adapté aux produits ciblant les marchés mondiaux avec des exigences réglementaires strictes. La structure de tri définie offre un niveau de cohérence de performance important pour les applications nécessitant un aspect visuel uniforme, comme les réseaux de rétroéclairage.

10. Questions fréquemment posées (basées sur les paramètres techniques)

Q : Puis-je alimenter cette LED sans résistance série ?
R : Non. La fiche technique avertit explicitement qu'"un léger décalage de tension provoquera un grand changement de courant (un claquage se produira)". Une résistance de limitation de courant externe est essentielle pour un fonctionnement fiable.

Q : Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?
R : La longueur d'onde de crête (λp) est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est maximale (575 nm typ.). La longueur d'onde dominante (λd) est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspond à la couleur perçue de la LED (569,5-577,5 nm). La longueur d'onde dominante est plus pertinente pour la spécification de la couleur.

Q : Combien de fois puis-je refondre ce composant ?
R : La fiche technique indique que le soudage par refusion ne doit pas être effectué plus de deux fois. Dépasser cette limite peut endommager la fixation interne de la puce ou les fils de liaison en raison de contraintes thermiques répétées.

Q : Pourquoi y a-t-il une limite stricte de 7 jours après l'ouverture du sac étanche ?
R : Le boîtier CMS peut absorber l'humidité de l'atmosphère. Pendant le soudage par refusion, cette humidité piégée peut se dilater rapidement, provoquant un délaminage interne ou un "effet pop-corn", qui fissure le boîtier et entraîne une défaillance. La durée de vie de 7 jours est le temps d'exposition sûr pour le niveau de sensibilité à l'humidité spécifié.

11. Cas d'utilisation pratique

Scénario : Conception d'un panneau d'indicateurs d'état basse consommation.Un concepteur a besoin de plusieurs indicateurs jaune-vert uniformes sur une carte de commande compacte. Il sélectionne la LED 17-21 pour sa petite taille. En spécifiant les gammes P1 pour l'intensité lumineuse et C18 pour la longueur d'onde dominante, il s'assure que tous les indicateurs ont une luminosité et une couleur similaires. Il conçoit les pastilles de CI selon le dessin du boîtier, ajoute des résistances de limitation de courant de 100 ohms (calculées pour une alimentation 5V et une gamme VF 1), et suit précisément le profil de refusion. Les LED sont stockées dans un cabinet sec jusqu'au jour de l'assemblage, utilisées dans la durée de vie spécifiée, ce qui donne un panneau indicateur fiable et visuellement cohérent.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED est basée sur une puce semi-conductrice en Phosphure d'Aluminium Gallium Indium (AIGaInP). Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active du semi-conducteur, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique de l'alliage AIGaInP détermine l'énergie de la bande interdite, qui à son tour définit la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise - dans ce cas, le jaune vert brillant. L'encapsulation en résine transparente minimise l'absorption de la lumière et permet un large angle de vision.

13. Tendances d'évolution

La tendance pour les LED d'indication et de rétroéclairage continue vers une efficacité plus élevée (plus de lumière par unité de puissance électrique), des tailles de boîtier plus petites pour une densité de conception accrue, et une meilleure cohérence des couleurs grâce à un tri plus serré. Il y a également un fort accent sur l'amélioration de la fiabilité dans des conditions de température plus élevées et la rationalisation de la compatibilité avec les processus d'assemblage automatisés avancés et rapides. La conformité environnementale reste un moteur fondamental, poussant vers des matériaux qui dépassent les normes actuelles RoHS et sans halogène.

14. Restrictions d'application

Ce produit est destiné aux applications commerciales et industrielles générales. Il n'est pas conçu ou qualifié pour des applications à haute fiabilité où une défaillance pourrait entraîner des blessures personnelles, des dommages matériels importants ou un préjudice sociétal substantiel. Cela inclut explicitement, mais sans s'y limiter, les systèmes militaires/aérospatiaux, les systèmes de sécurité automobile (par exemple, les commandes d'airbag, les systèmes de freinage) et les équipements médicaux de maintien de la vie. Pour de telles applications, des composants avec des spécifications, des qualifications et des assurances de fiabilité différentes sont requis. Les garanties de performance dans cette fiche technique s'appliquent uniquement lorsque le produit est utilisé dans les limites maximales absolues et les conditions de fonctionnement indiquées.