Fiche technique LED CMS 19-217/G7C-AN1P2/3T - Jaune-Vert Brillant - 2.0x1.25x0.8mm - 2.0V - 60mW - Document Technique

1. Vue d'ensemble du produit

Le modèle 19-217/G7C-AN1P2/3T est une diode électroluminescente (LED) à montage en surface (CMS) conçue pour les applications électroniques modernes et compactes. Elle utilise la technologie de puce AlGaInP pour produire une lumière jaune-verte brillante. Son principal avantage réside dans son encombrement miniature, permettant des réductions significatives de la taille des cartes de circuits imprimés (PCB) et des dimensions globales des équipements. Cela contribue à une densité de montage plus élevée et à des besoins de stockage réduits. Le composant est léger, le rendant particulièrement adapté aux applications où l'espace et le poids sont des contraintes critiques.

La LED est fournie sur bande de 8mm standard de l'industrie, enroulée sur des bobines de 7 pouces de diamètre, garantissant la compatibilité avec les équipements automatisés de placement. Elle est formulée sans plomb et conforme aux principales réglementations environnementales, notamment RoHS, REACH de l'UE, et les normes sans halogènes (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Le composant est compatible avec les procédés de soudage par refusion infrarouge et en phase vapeur.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

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.

• Courant direct (IF) :25 mA (continu)
• Courant direct de crête (IFP) :60 mA (Rapport cyclique 1/10 @ 1kHz)
• Dissipation de puissance (Pd) :60 mW
• Décharge électrostatique (ESD) Modèle du corps humain (HBM) :2000 V
• Température de fonctionnement (Topr) :-40°C à +85°C
• Température de stockage (Tstg) :-40°C à +90°C
• Température de soudage (Tsol) :Refusion : 260°C max pendant 10 secondes. Soudage manuel : 350°C max pendant 3 secondes.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés dans des conditions de test standard à Ta=25°C et IF=20mA, sauf indication contraire. Ils définissent les performances optiques et électriques de la LED.

• Intensité lumineuse (Iv) :S'étend de 28,5 mcd (Min) à 72,0 mcd (Max). La valeur typique n'est pas spécifiée, indiquant que les performances sont gérées via un système de classement (binning).
• Angle de vision (2θ1/2) :120 degrés (Typique). Cet angle de vision large rend la LED adaptée aux applications nécessitant un éclairage ou une visibilité étendue.
• Longueur d'onde de crête (λp) :575 nm (Typique). Cela indique la longueur d'onde à laquelle l'intensité de la lumière émise est la plus élevée.
• Longueur d'onde dominante (λd) :S'étend de 569,5 nm à 577,5 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, définissant la couleur.
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :20 nm (Typique). Cela définit l'étalement du spectre émis autour de la longueur d'onde de crête.
• Tension directe (VF) :S'étend de 1,7V (Min) à 2,4V (Max), avec une valeur typique de 2,0V à 20mA.
• Courant inverse (IR) :10 μA (Max) à une tension inverse (VR) de 5V.Note importante :Le composant n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; ce paramètre est uniquement destiné aux tests de courant de fuite.

Tolérances :L'intensité lumineuse a une tolérance de ±11%, et la longueur d'onde dominante a une tolérance de ±1nm par rapport aux valeurs centrales des classes.

3. Explication du système de classement (Binning)

Pour garantir une couleur et une luminosité constantes en production, les LED sont triées en classes basées sur leurs performances mesurées.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Les LED sont catégorisées en quatre classes (N1, N2, P1, P2) en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à IF=20mA.

• Classe N1 :28,5 mcd à 36,0 mcd
• Classe N2 :36,0 mcd à 45,0 mcd
• Classe P1 :45,0 mcd à 57,0 mcd
• Classe P2 :57,0 mcd à 72,0 mcd

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

Les LED sont catégorisées en quatre classes (C16, C17, C18, C19) en fonction de leur longueur d'onde dominante.

• Classe C16 :569,5 nm à 571,5 nm
• Classe C17 :571,5 nm à 573,5 nm
• Classe C18 :573,5 nm à 575,5 nm
• Classe C19 :575,5 nm à 577,5 nm

Ce classement bidimensionnel (Intensité + Longueur d'onde) permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences spécifiques de luminosité et de point de couleur pour leur application, garantissant une cohérence visuelle entre plusieurs LED.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes caractéristiques électro-optiques typiques. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas détaillés dans le texte fourni, les courbes standard pour une telle LED incluraient typiquement :

• Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct (Courbe I-V) :Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, généralement selon une relation quasi-linéaire dans la plage de fonctionnement.
• Tension directe en fonction du courant direct :Illustre la caractéristique exponentielle I-V de la diode.
• Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante :Illustre la diminution de la sortie lumineuse lorsque la température de jonction augmente, un facteur critique pour la gestion thermique.
• Distribution spectrale :Un graphique montrant l'intensité relative de la lumière émise à différentes longueurs d'onde, centré autour du pic de 575nm.
• Diagramme d'angle de vision :Un diagramme polaire montrant la distribution angulaire de l'intensité lumineuse.

Ces courbes sont essentielles pour prédire les performances réelles dans des conditions non standard (courants d'attaque différents, températures) et pour une conception de circuit appropriée.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED possède un boîtier CMS compact. Les dimensions clés (en mm, tolérance ±0,1mm sauf indication contraire) sont :

• Longueur du boîtier : 2,0 mm
• Largeur du boîtier : 1,25 mm
• Hauteur du boîtier : 0,8 mm
• Empreinte de soudure (Land Pattern) : La fiche technique inclut un dessin dimensionnel détaillé spécifiant la taille des pastilles, l'espacement et l'orientation du composant pour la conception du PCB. Une conception correcte de l'empreinte est cruciale pour une soudure fiable et une stabilité mécanique.

5.2 Identification de la polarité

La cathode est généralement marquée sur le composant, souvent par une encoche, un point ou une teinte verte du côté cathode de la lentille. L'empreinte sur le PCB doit être conçue pour correspondre à cette polarité. Une connexion de polarité incorrecte empêchera la LED de s'allumer et pourra endommager le composant.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

Un profil 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 à la température de crête :10 secondes maximum.
• Vitesse de montée en température :Maximum 6°C/seconde.
• Temps au-dessus de 255°C :Maximum 30 secondes.
• Vitesse de refroidissement :Maximum 3°C/seconde.

Critique :Le soudage par refusion ne doit pas être effectué plus de deux fois sur le même assemblage de LED.

6.2 Soudage manuel

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

• Température de la panne du fer à souder : < 350°C.
• Temps de contact par borne : ≤ 3 secondes.
• Puissance du fer à souder : ≤ 25W.
• Respecter un délai minimum de 2 secondes entre le soudage de chaque borne pour éviter l'accumulation de chaleur.

6.3 Stockage et sensibilité à l'humidité

Les LED sont conditionnées dans des sacs barrières résistants à l'humidité avec un dessiccant.

• Ne pas ouvrir le sac avant d'être prêt à l'utilisation.
• Après ouverture, les LED non utilisées doivent être stockées à ≤ 30°C et ≤ 60% d'humidité relative.
• La "durée de vie en atelier" après ouverture du sac est de 168 heures (7 jours).
• Si elles ne sont pas utilisées après cette période, ou si l'indicateur de dessiccant a changé de couleur, les LED doivent être reséchées avant utilisation : 60 ±5°C pendant 24 heures.

6.4 Réparation et retouche

La réparation après soudage est fortement déconseillée. Si elle est absolument nécessaire, un fer à souder spécialisé à double tête doit être utilisé pour chauffer simultanément les deux bornes, minimisant ainsi la contrainte thermique. L'impact sur les caractéristiques de la LED doit être vérifié au préalable.

7. Conditionnement et informations de commande

7.1 Spécifications de conditionnement

Le produit est fourni pour l'assemblage automatisé :

• Bande porteuse :Largeur de 8mm.
• Bobine :Diamètre de 7 pouces (178mm).
• Quantité par bobine :3000 pièces.
• Les dimensions détaillées des alvéoles de la bande porteuse et de la bobine sont fournies dans la fiche technique pour garantir la compatibilité avec les équipements d'alimentation.

7.2 Informations sur l'étiquette

L'étiquette de la bobine contient des informations critiques pour la traçabilité et l'application correcte :

• Numéro de produit client (CPN)
• Numéro de produit (P/N) : ex. 19-217/G7C-AN1P2/3T
• Quantité d'emballage (QTY)
• Classe d'intensité lumineuse (CAT) – correspond à la classe d'intensité (N1, N2, P1, P2)
• Classe de chromaticité/longueur d'onde dominante (HUE) – correspond à la classe de longueur d'onde (C16-C19)
• Classe de tension directe (REF)
• Numéro de lot (LOT No.) pour la traçabilité

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Rétroéclairage :Indicateurs de tableau de bord, éclairage d'interrupteurs, rétroéclairage de claviers.
• Équipements de télécommunications :Indicateurs d'état et rétroéclairage pour téléphones et télécopieurs.
• Rétroéclairage de panneaux plats :Éclairage latéral pour petits afficheurs LCD, rétroéclairage de symboles et d'icônes.
• Utilisation générale comme indicateur :État d'alimentation, indication de mode, signaux d'alerte dans l'électronique grand public et industrielle.

8.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Une résistance de limitation de courant externe estOBLIGATOIRE. La tension directe de la LED a une plage (1,7V-2,4V), et sa caractéristique I-V est exponentielle. Un petit changement de tension d'alimentation peut provoquer une variation importante, potentiellement destructrice, du courant sans résistance série. La valeur de la résistance (R) est calculée à l'aide de la loi d'Ohm : R = (V_alimentation - VF_LED) / I_souhaité. Utilisez la VF maximale de la fiche technique pour une conception conservatrice.
• Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible (60mW max), garantir que la LED fonctionne dans sa plage de température nominale est vital pour la fiabilité à long terme et une sortie lumineuse stable. Évitez de la placer près d'autres sources de chaleur sur le PCB.
• Protection contre les décharges électrostatiques (ESD) :Bien que classée pour 2000V HBM, les précautions standard de manipulation ESD doivent être observées pendant l'assemblage et la manipulation.

9. Comparaison et différenciation technique

La LED 19-217 se différencie principalement par la combinaison d'une couleur jaune-vert brillant spécifique (utilisant la technologie AlGaInP) et d'un encombrement très compact de 2,0x1,25mm. Comparée aux LED à boîtier plus grand avec broches, elle offre des économies d'espace significatives. Comparée à d'autres couleurs de LED CMS, la technologie AlGaInP offre généralement une efficacité lumineuse plus élevée dans le spectre ambre-jaune-vert que les technologies plus anciennes. Son large angle de vision de 120 degrés est une caractéristique clé pour les applications nécessitant une visibilité étendue, contrairement aux LED à faisceau étroit utilisées pour un éclairage focalisé.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Pourquoi une résistance de limitation de courant est-elle absolument nécessaire ?

R : Les LED sont des dispositifs pilotés en courant. Leur tension directe n'est pas une valeur fixe mais présente une tolérance de fabrication et varie avec la température. Connecter une LED directement à une source de tension, même proche de sa VF typique, peut entraîner un courant excessif, une surchauffe rapide et la destruction de la LED ("emballement thermique"). La résistance série fournit une méthode linéaire et prévisible pour régler le courant de fonctionnement.

Q : Puis-je piloter cette LED avec un courant pulsé supérieur à 25mA ?

R : Oui, mais uniquement dans des conditions spécifiques. La fiche technique spécifie un courant direct de crête (IFP) de 60mA, mais cela n'est autorisé qu'avec un faible rapport cyclique (1/10 ou 10%) et à une fréquence de 1kHz. Un fonctionnement continu au-dessus de 25mA n'est pas autorisé et dépasserait la puissance dissipée nominale, entraînant une défaillance.

Q : Que signifient les codes de classe (ex. P1, C18) pour ma conception ?

R : Les codes de classe garantissent la cohérence de la couleur et de la luminosité. Si votre produit utilise plusieurs LED et nécessite un aspect uniforme, vous devez spécifier et utiliser des LED provenant des mêmes classes d'intensité et de longueur d'onde. Mélanger des classes peut entraîner des différences visibles de luminosité ou de teinte entre des LED adjacentes.

Q : Quelle est l'importance critique de la durée de vie en atelier de 7 jours après ouverture du sac barrière ?

R : Elle est très importante pour la fiabilité du soudage. Les composants CMS peuvent absorber l'humidité de l'air. Pendant le soudage par refusion, cette humidité piégée peut se vaporiser rapidement, provoquant un délaminage interne ou un "effet pop-corn", qui peut fissurer le boîtier et provoquer une défaillance. Le respect des consignes de stockage et de ressuage est essentiel pour une fabrication à haut rendement.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau d'indicateurs d'état avec 10 LED jaune-vert uniformes.

1. Sélection des composants :Spécifiez à votre fournisseur que vous avez besoin de toutes les LED provenant de la même classe, par exemple Classe d'intensité P1 (45-57 mcd) et Classe de longueur d'onde C18 (573,5-575,5 nm). Ceci est crucial pour la cohérence visuelle.
2. Conception du circuit :En utilisant une alimentation de 5V et visant un courant d'attaque de 20mA. En supposant une VF conservatrice de 2,4V (max), calculez la résistance série : R = (5V - 2,4V) / 0,020A = 130 Ohms. La valeur standard la plus proche est 130Ω ou 120Ω. La puissance nominale de la résistance : P = I^2 * R = (0,02^2) * 130 = 0,052W, donc une résistance standard de 1/8W (0,125W) est suffisante.
3. Conception du PCB :Utilisez l'empreinte exacte du dessin dimensionnel du boîtier dans la fiche technique. Assurez un espacement adéquat entre les LED pour une distribution uniforme de la lumière et éviter le couplage thermique.
4. Assemblage :Gardez la bobine scellée jusqu'à ce que la ligne de production soit prête. Suivez précisément le profil de refusion. Après l'assemblage, évitez de plier ou de fléchir le PCB près des LED pour éviter les contraintes sur les soudures.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED est basée sur un matériau semi-conducteur AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium). Lorsqu'une tension directe dépassant le potentiel de jonction de la diode (environ 1,7-2,4V) est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active du semi-conducteur. Ces porteurs de charge se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage AlGaInP détermine l'énergie de la bande interdite du semi-conducteur, qui dicte directement la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise. Dans ce cas, la composition est ajustée pour produire des photons dans la région jaune-vert du spectre visible, centrée autour de 575 nanomètres. La lentille en résine époxy sert à protéger la puce semi-conductrice, à façonner le faisceau lumineux (résultant en l'angle de vision de 120 degrés) et à améliorer l'extraction de la lumière de la puce.

13. Tendances technologiques

Le développement des LED CMS comme le 19-217 suit plusieurs tendances clés de l'industrie :La miniaturisationreste un moteur principal, permettant des dispositifs électroniques toujours plus petits.L'augmentation de l'efficacitédes matériaux comme l'AlGaInP conduit à une intensité lumineuse plus élevée pour des tailles de puce identiques ou plus petites.La conformité environnementale(RoHS, REACH, Sans Halogène) est devenue une exigence standard, et non une option.La compatibilité avec l'automatisationvia un conditionnement standardisé en bande et bobine est essentielle pour une fabrication en volume et rentable. Enfin, il y a une tendance vers unClassement et contrôle des couleursplus précis et plus serrés pour répondre aux exigences des applications nécessitant une grande cohérence de couleur, comme les affichages couleur complets et l'éclairage automobile, même si ce composant particulier est de type monochrome.

13.1 Note sur les restrictions d'application

La fiche technique inclut un avertissement important concernant les applications à haute fiabilité. Ce produit, tel que spécifié, peut ne pas être adapté aux systèmes critiques pour la sécurité tels que la sécurité automobile (ex. feux stop), l'aérospatiale, les applications militaires ou les équipements médicaux de maintien des fonctions vitales sans qualification supplémentaire et éventuellement un grade de produit différent. Pour de telles applications, une consultation avec le fabricant est nécessaire pour identifier des composants conçus et testés pour les normes de fiabilité strictes de ces domaines.