Fiche technique LED CMS 19-219/R6C-AM1N2VY/3T - Dimensions 1,6x0,8x0,65mm - Tension 1,7-2,2V - Rouge Brillant - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

Le modèle 19-219 est une LED à montage en surface (CMS) conçue pour des applications miniatures et à haute densité. Elle utilise la technologie de puce AlGaInP pour produire une lumière rouge brillante. Son principal avantage réside dans sa taille compacte, qui permet des réductions significatives de l'empreinte sur circuit imprimé, de l'espace de stockage et de la taille globale des équipements par rapport aux LED traditionnelles à broches. Le composant est léger et conforme aux normes modernes de fabrication et environnementales, notamment RoHS, REACH et les exigences sans halogènes.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

• Boîtier ultra-compact :Le petit facteur de forme (1,6 mm x 0,8 mm) permet une densité d'intégration plus élevée et une miniaturisation des produits finaux.
• Compatibilité de fabrication :Fourni en bande de 8 mm sur bobine de 7 pouces, le rendant entièrement compatible avec les équipements automatisés de placement de composants.
• Soudage robuste :Compatible avec les procédés de soudage par refusion infrarouge et à phase vapeur, adapté à la production en grande série.
• Conformité environnementale :Le produit est sans plomb, conforme RoHS, conforme REACH et répond aux spécifications sans halogènes (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm).
• Type monochrome :Émet une seule couleur rouge brillant.

1.2 Applications cibles

Cette LED est idéale pour les applications nécessitant de petits voyants fiables ou un rétroéclairage dans des espaces confinés.

• Rétroéclairage pour tableaux de bord d'instrumentation et commutateurs.
• Indicateurs d'état et rétroéclairage de clavier dans les appareils de télécommunication (téléphones, télécopieurs).
• Rétroéclairage plat pour panneaux LCD, commutateurs et symboles.
• Applications d'indication à usage général dans l'électronique grand public et industrielle.

2. Spécifications techniques et interprétation objective

Cette section fournit une analyse détaillée des valeurs maximales absolues et des caractéristiques électro-optiques standard. Toutes les données sont mesurées à une température ambiante (Ta) de 25°C sauf indication contraire.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.

• Tension inverse (V_R):5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer un claquage de la jonction.
• Courant direct continu (I_F):25 mA. Le courant continu pouvant être appliqué en permanence.
• Courant direct de crête (I_FP):60 mA (à un cycle de service de 1/10, 1kHz). Pour un fonctionnement en impulsions uniquement.
• Dissipation de puissance (P_d):60 mW. La perte de puissance maximale admissible sous forme de chaleur.
• Décharge électrostatique (ESD) Modèle du corps humain (HBM) :2000 V. Indique un niveau modéré de sensibilité aux ESD ; des précautions de manipulation standard contre les ESD sont nécessaires.
• Température de fonctionnement (T_opr):-40°C à +85°C. La plage de température ambiante pour un fonctionnement fiable.
• Température de stockage (T_stg):-40°C à +90°C.
• Température de soudage :Refusion : 260°C max pendant 10 secondes. Soudage manuel : 350°C max pendant 3 secondes par borne.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Paramètres de performance typiques mesurés à I_F= 5mA.

• Intensité lumineuse (I_v):18 - 45 mcd (millicandela). Une mesure de la luminosité perçue. La large plage est gérée via le tri (voir section 3).
• Angle de vision (2θ_1/2):130 degrés (typique). Cet angle de vision large le rend adapté aux applications où la LED n'est pas nécessairement vue de face.
• Longueur d'onde de crête (λ_p):632 nm (typique). La longueur d'onde à laquelle la sortie spectrale est la plus forte.
• Longueur d'onde dominante (λ_d):617,5 - 633,5 nm. La perception en longueur d'onde unique de la couleur émise, qui est également triée.
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :20 nm (typique). La largeur du spectre émis à la moitié de son intensité maximale.
• Tension directe (V_F):1,7 - 2,2 V. La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle conduit 5mA. Ce paramètre est trié pour assurer la cohérence de la conception.
• Courant inverse (I_R):10 μA max à V_R=5V. Une mesure du courant de fuite à l'état bloqué.

Note sur les tolérances :L'intensité lumineuse a une tolérance de ±11%, la longueur d'onde dominante de ±1nm, et la tension directe de ±0,05V par rapport aux valeurs triées.

3. Explication du système de tri

Pour garantir la cohérence de la couleur et de la luminosité en production, les LED sont triées en catégories. Le modèle 19-219 utilise trois paramètres de tri indépendants.

3.1 Tri par intensité lumineuse

Les LED sont triées en quatre catégories (M1, M2, N1, N2) en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à 5mA.

• M1 :18,0 - 22,5 mcd
• M2 :22,5 - 28,5 mcd
• N1 :28,5 - 36,0 mcd
• N2 :36,0 - 45,0 mcd

3.2 Tri par longueur d'onde dominante

Les LED sont triées en quatre catégories (E3, E4, E5, E6) pour contrôler la teinte précise du rouge.

• E3 :617,5 - 621,5 nm
• E4 :621,5 - 625,5 nm
• E5 :625,5 - 629,5 nm
• E6 :629,5 - 633,5 nm

3.3 Tri par tension directe

Les LED sont triées en cinq catégories (19, 20, 21, 22, 23) pour regrouper les dispositifs ayant des caractéristiques électriques similaires, facilitant l'appariement du courant pour les conceptions à plusieurs LED.

• 19 :1,7 - 1,8 V
• 20 :1,8 - 1,9 V
• 21 :1,9 - 2,0 V
• 22 :2,0 - 2,1 V
• 23 :2,1 - 2,2 V

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs graphiques clés illustrant le comportement de la LED dans différentes conditions.

4.1 Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante

Cette courbe montre que l'intensité lumineuse diminue lorsque la température ambiante augmente. La sortie est relativement stable de -40°C à environ 25°C mais présente un déclin plus prononcé à des températures plus élevées, typique du comportement des LED dû à l'augmentation de la recombinaison non radiative.

4.2 Courbe de déclassement du courant direct

Ce graphique définit le courant direct maximal admissible en fonction de la température ambiante. Pour éviter la surchauffe et assurer une fiabilité à long terme, le courant direct doit être réduit lors d'un fonctionnement à des températures ambiantes élevées (au-dessus d'environ 25°C).

4.3 Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V)

Cette caractéristique fondamentale montre la relation exponentielle entre le courant et la tension. La courbe est essentielle pour concevoir le circuit de limitation de courant (généralement une résistance en série). Le "coude" de la courbe, où la conduction commence, se situe autour de 1,6V à 1,7V.

4.4 Intensité lumineuse vs. Courant direct

Ce tracé démontre que la sortie lumineuse augmente avec le courant direct, mais la relation n'est pas parfaitement linéaire, surtout à des courants plus élevés. Il aide les concepteurs à choisir un point de fonctionnement qui équilibre la luminosité avec l'efficacité et la contrainte sur le composant.

4.5 Distribution spectrale

Le graphique de sortie spectrale montre un pic unique centré autour de 632 nm (typique), confirmant l'émission monochromatique rouge brillant avec une largeur à mi-hauteur (FWHM) typique de 20 nm.

4.6 Diagramme de rayonnement

Le diagramme polaire illustre l'angle de vision de 130 degrés, montrant la distribution angulaire de l'intensité lumineuse, qui est presque lambertienne (distribution cosinus).

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED a une empreinte très compacte avec les dimensions clés suivantes (en mm, tolérances ±0,1mm sauf indication) :

• Longueur : 1,60
• Largeur : 0,80
• Hauteur : 0,65 ±0,1
• Dimensions de la pastille de cathode : 0,70 x 0,20 ±0,05

5.2 Identification de la polarité et conception des pastilles

La cathode (borne négative) est clairement marquée sur le dessus du boîtier. La disposition recommandée des pastilles de soudure est fournie pour assurer une soudure fiable et un bon alignement pendant la refusion. La fiche technique note que les dimensions des pastilles sont données à titre indicatif et peuvent être modifiées en fonction des exigences spécifiques de conception du circuit imprimé.

6. Guide de soudage et d'assemblage

Une manipulation appropriée est cruciale pour la fiabilité des composants CMS.

6.1 Profil de soudage par refusion (sans plomb)

Un profil de température spécifique est recommandé :

• Préchauffage :150-200°C pendant 60-120 secondes.
• Temps au-dessus du liquidus (TAL) :60-150 secondes au-dessus de 217°C.
• Température de crête :Maximum de 260°C, maintenue pendant un maximum de 10 secondes.
• Taux de chauffage/refroidissement :Maximum 6°C/sec en chauffage, 3°C/sec en refroidissement.

Note critique :Le soudage par refusion ne doit pas être effectué plus de deux fois sur la même LED.

6.2 Soudage manuel

Si un soudage manuel est nécessaire, une extrême prudence est de rigueur :

• Utilisez un fer à souder avec une température de pointe inférieure à 350°C.
• Limitez le temps de soudage à 3 secondes par borne.
• Utilisez un fer d'une capacité de 25W ou moins.
• Laissez un intervalle d'au moins 2 secondes entre le soudage de chaque borne pour éviter un choc thermique.

6.3 Stockage et sensibilité à l'humidité

Les LED sont conditionnées dans un sac résistant à l'humidité avec un dessiccant.

• Avant ouverture :Stockez à ≤30°C et ≤90% d'Humidité Relative (HR).
• Après ouverture (durée de vie en atelier) :1 an sous ≤30°C et ≤60% HR. Les LED non utilisées doivent être reconditionnées dans un emballage étanche à l'humidité.
• Séchage (baking) :Si l'indicateur de dessiccant change de couleur ou si le temps de stockage est dépassé, séchez les LED à 60 ±5°C pendant 24 heures avant de les utiliser dans un processus de refusion.

7. Conditionnement et informations de commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les composants sont fournis dans une bande porteuse gaufrée de 8 mm de large enroulée sur une bobine standard de 7 pouces (178 mm) de diamètre. Chaque bobine contient 3000 pièces.

7.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette de la bobine contient plusieurs codes clés qui identifient les caractéristiques triées spécifiques des LED sur cette bobine :

• CAT :Classe d'intensité lumineuse (ex. : M1, N2).
• HUE :Classe de chromaticité/longueur d'onde dominante (ex. : E4, E5).
• REF :Classe de tension directe (ex. : 20, 21).
• Les autres informations incluent la référence client (CPN), la référence fabricant (P/N), la quantité (QTY) et le numéro de lot (LOT No).

8. Considérations de conception pour l'application

8.1 La limitation de courant est obligatoire

La fiche technique avertit explicitement qu'une résistance de limitation de courant externedoitêtre utilisée. Les LED présentent une caractéristique I-V exponentielle abrupte ; une petite augmentation de tension peut provoquer une augmentation importante, potentiellement destructrice, du courant. La valeur de la résistance (R) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alim- V_F) / I_F, où V_Fest la tension directe issue de la catégorie ou des caractéristiques typiques, et I_Fest le courant de fonctionnement souhaité (≤25mA continu).

8.2 Gestion thermique

Bien que ce soit un dispositif de faible puissance, les considérations thermiques restent importantes pour la longévité. Respectez la courbe de déclassement du courant direct à des températures ambiantes élevées. Assurez-vous que la conception des pastilles sur le circuit imprimé fournit un dégagement thermique adéquat si nécessaire, bien que la pastille recommandée soit principalement destinée à la connexion électrique et mécanique.

8.3 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Avec une classification ESD de 2000V (HBM), les précautions standard contre les ESD doivent être suivies pendant la manipulation et l'assemblage pour éviter les dommages latents.

9. Comparaison et différenciation technique

Les principaux facteurs de différenciation de la LED 19-219 sont la combinaison de sa très petite empreinte de 1,6 mm x 0,8 mm avec un angle de vision relativement large de 130 degrés et son système complet de tri à trois paramètres (Intensité, Longueur d'onde, Tension). Cela permet aux concepteurs d'obtenir une performance optique cohérente dans des applications à espace restreint où l'uniformité visuelle est critique, comme dans les réseaux de rétroéclairage à plusieurs LED ou les panneaux d'indicateurs. Comparée aux LED CMS plus grandes ou aux LED traversantes, elle offre une densité supérieure. Comparée à d'autres LED miniatures, son tri détaillé offre un plus grand contrôle sur l'apparence du produit final.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

10.1 Quelle valeur de résistance dois-je utiliser avec une alimentation de 5V ?

En utilisant la V_Ftypique maximale de 2,2V et un I_Fcible de 20mA pour une marge de sécurité : R = (5V - 2,2V) / 0,020A = 140 Ohms. La valeur standard la plus proche de 150 Ohms donnerait un I_F≈ 18,7mA, ce qui est sûr et offre une bonne luminosité. Vérifiez toujours avec la V_Fréelle de votre catégorie spécifique.

10.2 Puis-je piloter cette LED sans résistance en utilisant une source de courant constant ?

Oui, un pilote à courant constant réglé sur le courant souhaité (par exemple, 20mA) est une excellente alternative à une résistance en série et offre des performances plus stables face aux variations de température et de tension.

10.3 Pourquoi la plage d'intensité lumineuse est-elle si large (18-45 mcd) ?

C'est la variation naturelle du processus de fabrication. Le système de tri (M1, M2, N1, N2) classe les LED en groupes beaucoup plus restreints. Pour une luminosité uniforme dans une application, spécifiez et utilisez des LED de la même catégorie d'intensité lumineuse.

10.4 Comment interpréter la référence 19-219/R6C-AM1N2VY/3T ?

La référence est un code spécifique au fabricant. Les informations de sélection critiques sont contenues dans les codes de tri séparés sur l'étiquette de la bobine (CAT, HUE, REF), qui définissent l'intensité lumineuse, la longueur d'onde dominante et la tension directe réelles des dispositifs.

11. Étude de cas de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau d'indicateurs de statut compact avec 20 LED rouges uniformément lumineuses.

1. Spécification :Sélectionnez la catégorie d'intensité lumineuse N1 (28,5-36,0 mcd) pour une luminosité adéquate. Choisissez la catégorie de longueur d'onde E4 (621,5-625,5 nm) pour une teinte rouge uniforme. La catégorie de tension directe est moins critique pour l'uniformité si des résistances individuelles en série sont utilisées, mais sélectionner la même catégorie (par exemple, 20) peut simplifier le calcul de la valeur des résistances.
2. Schéma :Chaque LED est connectée en parallèle à partir de la ligne de tension commune (par exemple, 3,3V), chacune avec sa propre résistance de limitation de courant. La valeur de la résistance est calculée sur la base de la V_Fnominale de la catégorie de tension sélectionnée.
3. Implantation du circuit imprimé :Utilisez la disposition recommandée ou une disposition modifiée des pastilles de soudure. Assurez-vous que le marquage de la cathode sur la sérigraphie du circuit imprimé correspond à la polarité de la LED. Groupez les LED de près pour l'effet de panneau.
4. Assemblage :Suivez précisément le profil de soudage par refusion. Ne dépassez pas deux cycles de refusion. Stockez correctement les bobines ouvertes si elles ne sont pas utilisées immédiatement.
5. Résultat :Un panneau d'indicateurs à haute densité avec une couleur et une luminosité cohérentes, rendu possible par la petite taille et le tri précis de la LED 19-219.

12. Introduction au principe technologique

La LED 19-219 est basée sur un matériau semi-conducteur AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium). Lorsqu'une tension directe est appliquée à la jonction p-n, des électrons et des trous sont injectés dans la région active où ils se recombinent. Dans les LED AlGaInP, cette recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière) dans la partie rouge à ambre du spectre visible. La composition spécifique des couches AlGaInP détermine la longueur d'onde de crête, qui dans ce cas est ajustée pour une émission rouge brillante autour de 632 nm. L'encapsulant en résine époxy est incolore pour maximiser l'extraction de la lumière et sert également à protéger la puce semi-conductrice.

13. Tendances et évolutions de l'industrie

Le marché des LED CMS miniatures comme le 19-219 continue d'être tiré par la tendance vers des appareils électroniques toujours plus petits et plus fins. Les principales évolutions dans l'industrie LED au sens large qui influencent ces composants incluent :

• Efficacité accrue :Les améliorations continues des matériaux et des procédés conduisent à une efficacité lumineuse plus élevée (plus de lumière par watt électrique), permettant des courants de fonctionnement plus faibles et une consommation d'énergie réduite dans les produits finaux.
• Cohérence des couleurs améliorée :Le tri avancé et les tests au niveau de la plaquette permettent un contrôle plus strict de la chromaticité et de l'intensité, ce qui est critique pour des applications comme le rétroéclairage d'affichage où l'uniformité est primordiale.
• Fiabilité et durée de vie améliorées :Les améliorations dans les matériaux d'encapsulation et la conception des puces continuent d'allonger la durée de vie opérationnelle et la robustesse face aux contraintes thermiques et environnementales.
• Intégration :Bien que les LED discrètes restent essentielles, il existe une tendance parallèle vers les modules LED intégrés et les guides de lumière pour des solutions d'éclairage plus complexes, bien que les composants discrets offrent une flexibilité de conception maximale pour les agencements personnalisés.

Le 19-219 représente un composant mature et bien caractérisé qui bénéficie de ces avancées continues de l'industrie en science des matériaux et en précision de fabrication.