Fiche technique SMD LED 19-223/R6BHC-A05/2T - Multicolore - Rouge & Bleu - 2.0V/3.3V - 60mW/75mW - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

La 19-223 est une LED à montage en surface compacte, conçue pour les assemblages électroniques à haute densité. Il s'agit d'un type multicolore, disponible en rouge vif (utilisant la puce R6 AlGaInP) et en bleu (utilisant la puce BH InGaN), les deux étant logés dans un boîtier en résine transparente. Son petit facteur de forme permet des réductions significatives de la taille de la carte, augmente la densité de montage et permet la conception d'équipements finaux plus petits et plus légers, ce qui la rend idéale pour les applications miniatures.

1.1 Caractéristiques principales et conformité

Les caractéristiques clés incluent un conditionnement sur bande de 8 mm dans des bobines de 7 pouces de diamètre pour une compatibilité avec les équipements de placement automatique. Le composant est adapté aux procédés de soudage par refusion infrarouge et en phase vapeur. C'est un produit sans plomb et conforme aux principales réglementations environnementales, notamment RoHS, REACH de l'UE, et aux normes sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.2 Applications cibles

Cette LED est polyvalente et trouve son utilité dans divers rôles d'éclairage et d'indication. Les applications principales incluent le rétroéclairage des tableaux de bord, des interrupteurs et des symboles ; l'indication et le rétroéclairage dans les dispositifs de télécommunication tels que les téléphones et les télécopieurs ; le rétroéclairage plat pour les LCD ; et les applications d'éclairage général.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Elles sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Tension inverse (VR) :5V pour les deux types de puces. Dépasser cette valeur peut provoquer un claquage de la jonction.
• Courant direct (IF) :R6 (Rouge) : 25 mA (continu), BH (Bleue) : 20 mA (continu).
• Courant direct de crête (IFP) :À un rapport cyclique de 1/10 et 1kHz. R6 : 50 mA, BH : 40 mA. Cette valeur est pour un fonctionnement en impulsions, pas en courant continu continu.
• Puissance dissipée (Pd) :R6 : 60 mW, BH : 75 mW. C'est la puissance maximale que le boîtier peut dissiper, calculée comme IF * VF.
• Décharge électrostatique (ESD) Modèle du corps humain (HBM) :R6 : 2000V, BH : 150V. La puce bleue (BH) est nettement plus sensible aux ESD et nécessite des précautions de manipulation plus strictes.
• Plage de température :Fonctionnement (Topr) : -40°C à +85°C. Stockage (Tstg) : -40°C à +90°C.
• Température de soudage :Refusion : pic à 260°C maximum pendant 10 secondes. Soudage manuel : 350°C maximum pendant 3 secondes.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à Ta=25°C et IF=20mA, sauf indication contraire. Ils définissent la sortie lumineuse et le comportement électrique.

• Intensité lumineuse (Iv) :R6 : 72,0 - 180,0 mcd. BH : 36,0 - 72,0 mcd. C'est une mesure de la luminosité perçue. La large plage indique la nécessité d'un binning.
• Angle de vision (2θ1/2) :130 degrés (typique). Cela définit l'étalement angulaire où l'intensité est au moins la moitié de la valeur de crête.
• Longueur d'onde de crête (λp) :R6 : 632 nm (typique), BH : 468 nm (typique). La longueur d'onde à laquelle l'émission spectrale est la plus forte.
• Longueur d'onde dominante (λd) :R6 : 617,5 - 633,5 nm, BH : 464,5 - 476,5 nm. Cela correspond à la couleur perçue de la lumière.
• Largeur de bande de rayonnement spectral (Δλ) :R6 : 20 nm (typique), BH : 15 nm (typique). La largeur spectrale à la moitié de l'intensité maximale.
• Tension directe (VF) :R6 : 1,7V (Min), 2,0V (Typ), 2,4V (Max). BH : 2,7V (Min), 3,3V (Typ), 3,7V (Max). La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle fonctionne au courant spécifié.
• Courant inverse (IR) :Mesuré à VR=5V. R6 : 10 μA (Max), BH : 50 μA (Max).

Tolérances :Intensité lumineuse : ±11%, Longueur d'onde dominante : ±1nm, Tension directe : ±0,1V.

3. Explication du système de binning

Pour assurer la cohérence de la couleur et de la luminosité en production, les LED sont triées en bins en fonction des paramètres mesurés.

3.1 Binning de la puce R6 (Rouge)

Bins d'intensité lumineuse (IF=20mA) :

• Bin Q : 72,0 - 112,0 mcd
• Bin R : 112,0 - 180,0 mcd

Bins de longueur d'onde dominante (IF=20mA) :

• Bin E4 : 617,5 - 621,5 nm
• Bin E5 : 621,5 - 625,5 nm
• Bin E6 : 625,5 - 629,5 nm
• Bin E7 : 629,5 - 633,5 nm

3.2 Binning de la puce BH (Bleue)

Bins d'intensité lumineuse (IF=20mA) :

• Bin N2 : 36,0 - 45,0 mcd
• Bin P1 : 45,0 - 57,0 mcd
• Bin P2 : 57,0 - 72,0 mcd

Bins de longueur d'onde dominante (IF=20mA) :

• Bin A9 : 464,5 - 467,5 nm
• Bin A10 : 467,5 - 470,5 nm
• Bin A11 : 470,5 - 473,5 nm
• Bin A12 : 473,5 - 476,5 nm

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit des courbes caractéristiques typiques qui sont essentielles pour comprendre le comportement du dispositif dans des conditions non standard.

4.1 Caractéristiques de la R6 (Rouge)

Les courbes montrent typiquement :

• Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct :Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, généralement selon une relation non linéaire qui sature à des courants plus élevés.
• Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante :Démontre l'effet d'extinction thermique, où la sortie lumineuse diminue lorsque la température de jonction augmente.
• Tension directe en fonction du courant direct :Illustre la courbe caractéristique I-V de la diode.
• Tension directe en fonction de la température ambiante :Montre le coefficient de température négatif de la tension directe.
• Longueur d'onde de crête en fonction de la température ambiante :Indique comment la couleur émise (longueur d'onde) se déplace avec la température.

4.2 Caractéristiques de la BH (Bleue)

Les courbes incluent typiquement :

• Distribution spectrale :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic d'émission autour de 468 nm.
• Tension directe en fonction du courant direct :La courbe I-V pour la puce bleue.
• Courbe de déclassement du courant direct :Spécifie le courant direct continu maximal autorisé en fonction de la température ambiante pour rester dans les limites de dissipation de puissance.
• Diagramme de rayonnement :Un diagramme polaire montrant la distribution spatiale de l'intensité lumineuse (motif d'angle de vision).
• Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante :Courbe de performance thermique.
• Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct :Courbe d'efficacité.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du contour du boîtier

La LED est un dispositif à montage en surface. La fiche technique fournit un dessin dimensionnel détaillé (vues de dessus, de côté et de dessous) avec les mesures critiques. Les dimensions clés incluent généralement la longueur, la largeur et la hauteur globales, ainsi que l'emplacement et les dimensions des pastilles de soudure. Toutes les tolérances sont de ±0,1 mm sauf indication contraire. L'unité de mesure est le millimètre (mm).

5.2 Identification de la polarité

La cathode est généralement marquée sur le dispositif, souvent par une encoche, un point vert ou une pastille de couleur différente sur le dessous du boîtier. La polarité correcte doit être respectée pendant l'assemblage pour éviter tout dommage.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

Un profil de température de refusion sans plomb est recommandé :

• Préchauffage :150~200°C pendant 60~120 secondes.
• Temps au-dessus du liquidus (217°C) :60~150 secondes.
• Température de crête :260°C maximum.
• Temps au pic :10 secondes maximum.
• Taux de chauffage :6°C/seconde maximum.
• Temps au-dessus de 255°C :30 secondes maximum.
• Taux de refroidissement :3°C/seconde maximum.

Le soudage par refusion ne doit pas être effectué plus de deux fois.

6.2 Précautions de stockage et de manipulation

Sensibilité à l'humidité :Les composants sont conditionnés dans un sac résistant à l'humidité avec un dessiccant.

1. Ne pas ouvrir le sac étanche à l'humidité avant d'être prêt à l'emploi.
2. Après ouverture, les LED non utilisées doivent être stockées à ≤30°C et ≤60% HR.
3. La "durée de vie au sol" après ouverture du sac est de 168 heures (7 jours).
4. Si la durée de vie au sol est dépassée ou si le dessiccant indique de l'humidité, un séchage à 60 ±5°C pendant 24 heures est requis avant utilisation.

Protection contre les ESD :Surtout pour la puce BH (Bleue) avec une faible tenue HBM de 150V, des contrôles ESD appropriés (postes de travail mis à la terre, bracelets antistatiques) sont obligatoires.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les LED sont fournies sur bande porteuse gaufrée :

• Largeur de la bande porteuse :8 mm.
• Diamètre de la bobine :7 pouces.
• Quantité par bobine :2000 pièces.

Des dessins détaillés pour les dimensions de la bobine, les dimensions des alvéoles de la bande porteuse et le placement de la bande de couverture sont fournis, avec des tolérances de ±0,1 mm sauf indication contraire.

7.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette d'emballage comprend plusieurs codes :

• CPN :Numéro de produit du client.
• P/N :Numéro de produit (ex. : 19-223/R6BHC-A05/2T).
• QTY :Quantité d'emballage.
• CAT :Classe d'intensité lumineuse (code de bin).
• HUE :Coordonnées de chromaticité & Classe de longueur d'onde dominante (code de bin).
• REF :Classe de tension directe.
• LOT No :Numéro de lot de fabrication pour la traçabilité.

8. Suggestions d'application et considérations de conception

8.1 Limitation du courant

Critique :Une résistance de limitation de courant externe ou un pilote à courant constantdoitêtre utilisé en série avec la LED. La tension directe a un coefficient de température négatif et un petit changement peut provoquer une augmentation importante, potentiellement destructrice, du courant direct. La valeur de la résistance peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (Valimentation - VF) / IF.

8.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible, une conception de PCB appropriée peut aider à gérer la chaleur. Assurez-vous d'une surface de cuivre adéquate autour des pastilles de soudure pour servir de dissipateur thermique, surtout si le fonctionnement est proche des valeurs maximales ou à des températures ambiantes élevées. Reportez-vous à la courbe de déclassement pour la puce BH.

8.3 Conception optique

L'angle de vision de 130 degrés fournit un faisceau large. Pour les applications nécessitant une lumière focalisée, des optiques secondaires (lentilles) peuvent être nécessaires. La résine transparente est adaptée aux applications où la couleur de la LED elle-même est l'indicateur. Pour une sortie diffusée ou filtrée par couleur, des diffuseurs ou lentilles externes doivent être envisagés.

9. Comparaison et différenciation techniques

Le principal avantage de ce composant réside dans sa combinaison d'un petit encombrement SMD avec la disponibilité de deux technologies semi-conductrices distinctes et performantes (AlGaInP pour le rouge et InGaN pour le bleu) dans un même style de boîtier. Cela simplifie l'approvisionnement et l'assemblage pour les conceptions nécessitant plusieurs couleurs. Comparée aux LED traversantes plus grandes, elle offre des économies d'espace significatives et une compatibilité avec les lignes d'assemblage SMT entièrement automatisées et à grande vitesse, réduisant ainsi les coûts de fabrication.

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

10.1 Puis-je piloter cette LED sans résistance ?

No.Cela est explicitement déconseillé dans les "Précautions d'utilisation". La caractéristique I-V exponentielle de la LED signifie qu'elle agit comme un court-circuit si elle est connectée directement à une source de tension supérieure à sa tension directe, entraînant immédiatement un surcourant et une défaillance.

10.2 Pourquoi la tenue aux décharges électrostatiques (ESD) de la LED bleue est-elle bien inférieure à celle de la rouge ?

Les matériaux et la structure des LED bleues à base d'InGaN sont intrinsèquement plus sensibles aux décharges électrostatiques que les LED rouges à base d'AlGaInP. C'est une caractéristique fondamentale de la technologie des semi-conducteurs. Cela nécessite des procédures de manipulation ESD plus strictes pour la variante bleue.

10.3 Que signifient les codes de bin (ex. : R, E5, P2, A10) pour ma conception ?

Si votre application nécessite une cohérence stricte de la couleur ou de la luminosité (par exemple, dans un réseau multi-LED ou un affichage), vous devez spécifier les codes de bin requis lors de la commande. Mélanger des bins peut entraîner des variations visibles de teinte et d'intensité dans votre produit. Pour les applications d'indication moins critiques, une plage de bin plus large peut être acceptable.

10.4 Comment interpréter la différence entre la longueur d'onde "pic" et "dominante" ?

La Longueur d'onde de crête (λp)est la longueur d'onde physique où la puissance spectrale de sortie est la plus élevée.La Longueur d'onde dominante (λd)est la longueur d'onde de la lumière monochromatique qui semblerait avoir la même couleur pour l'œil humain. λd est plus pertinente pour la spécification de la couleur dans les applications visuelles.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau d'indicateurs multi-états.Un panneau de commande nécessite des indicateurs rouges et bleus séparés pour les états "Veille", "Actif" et "Défaut". L'utilisation de la série 19-223 permet au concepteur d'utiliser des empreintes identiques pour les deux couleurs, simplifiant la conception du PCB. Le concepteur sélectionne des puces R6 (binnées en E5 pour une teinte rouge cohérente) pour "Défaut" et des puces BH (binnées en A10 pour un bleu cohérent) pour "Actif". Une valeur de résistance de limitation de courant commune est calculée pour une alimentation de 5V : ~150Ω pour le Rouge (IF=20mA, VF=2,0V) et ~85Ω pour le Bleu (IF=20mA, VF=3,3V). Le large angle de vision de 130° assure la visibilité sous différents angles. Le boîtier SMD permet au panneau d'être très fin.

12. Introduction au principe de fonctionnement

L'émission de lumière dans les LED est basée sur l'électroluminescence dans une jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active où ils se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La couleur (longueur d'onde) de la lumière émise est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau semi-conducteur. Lapuce R6utilise une structureAlGaInP(Phosphure d'Aluminium Gallium Indium), qui est efficace pour produire une lumière rouge à ambrée. LaBHpuce BHutilise une structureInGaN

(Nitrure d'Indium Gallium), qui est utilisée pour produire de la lumière bleue, verte et blanche (avec phosphore). Les différents systèmes de matériaux expliquent leurs caractéristiques électriques différentes (tension directe, sensibilité ESD) et leurs performances optiques.

13. Tendances de développement