Fiche technique LED CMS 19-223/R6G6C-A01/2T - Multicolore - 20mA - Rouge Brillant & Vert Jaune Brillant - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

La 19-223 est une LED CMS (Dispositif à Montage en Surface) multicolore et compacte, conçue pour les applications à haute densité sur circuit imprimé. Son principal avantage réside dans son empreinte significativement réduite par rapport aux LED traditionnelles à broches, permettant la miniaturisation des produits finaux, une densité de composants plus élevée sur les cartes et des besoins de stockage réduits. Le dispositif est léger, le rendant adapté aux applications électroniques portables et miniatures. Il est proposé en deux types de couleurs distincts : R6 (Rouge Brillant) et G6 (Vert Jaune Brillant), tous deux utilisant la technologie de puce AlGaInP encapsulée dans une résine transparente.

1.1 Caractéristiques principales et conformité

La LED est fournie sur bande de 8 mm montée sur bobines de 7 pouces de diamètre, garantissant la compatibilité avec les équipements d'assemblage automatisés standard de type pick-and-place. Elle est conçue pour être utilisée avec les procédés de soudage par refusion infrarouge et à phase vapeur. Le produit respecte plusieurs normes environnementales et de sécurité clés : il est sans plomb, conforme à la directive européenne RoHS, répond aux exigences REACH de l'UE et est classé sans halogène, avec une teneur en Brome (Br) et Chlore (Cl) inférieure à 900 ppm chacun et leur somme inférieure à 1500 ppm.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Les conditions de fonctionnement doivent rester dans ces limites.

• Courant direct (I_F)F) : 25 mA pour les deux types R6 et G6.
• Courant direct de crête (I_FP)FP) : 50 mA, admissible en conditions pulsées (rapport cyclique 1/10 à 1 kHz).
• Dissipation de puissance (P_d)D) : 60 mW.
• Décharge électrostatique (ESD) Modèle du Corps Humain (HBM) : 2000 V, indiquant un niveau modéré de robustesse ESD pour la manipulation.
• Température de fonctionnement (T_opr)) : -40°C à +85°C.
• Température de stockage (T_stg)) : -40°C à +90°C.
• Température de soudage : Pour la refusion, un pic de 260°C pendant un maximum de 10 secondes est spécifié. Pour le soudage manuel, la température de la pointe du fer ne doit pas dépasser 350°C pendant 3 secondes.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Mesurées dans des conditions de test standard à une température ambiante de 25°C et un courant direct de 20 mA.

• Intensité lumineuse (I_v)V) : R6 : 72,0 - 180,0 mcd (Typique 112-180 mcd selon le classement). G6 : 22,5 - 57,0 mcd (Typique 36-57 mcd selon le classement). Une tolérance de ±11 % s'applique.
• Angle de vision (2θ_1/2)) : 130 degrés, offrant un large champ d'éclairage.
• Longueur d'onde de crête (λ_p)P) : R6 : 632 nm (typique). G6 : 575 nm (typique).
• Longueur d'onde dominante (λ_d)D) : R6 : 624 nm (typique). G6 : 573 nm (typique).
• Largeur de bande spectrale (Δλ) : 20 nm (typique) pour les deux couleurs.
• Tension directe (V_F)F) : 1,70 - 2,40 V (Typique 2,00 V) pour R6 et G6 à I_FF=20mA.
• Courant inverse (I_R)R) : Maximum 10 μA à une tension inverse (V_RR) de 5V. Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse.

3. Explication du système de classement (Binning)

Les LED sont triées (classées) en fonction de paramètres de performance clés pour garantir l'uniformité au sein d'un lot de production.

3.1 Classement de l'intensité lumineuse (R6)

• Code de classe Q : Minimum 72,0 mcd, Maximum 112,0 mcd.
• Code de classe R : Minimum 112,0 mcd, Maximum 180,0 mcd.

3.2 Classement de l'intensité lumineuse (G6)

• Code de classe 1 : Minimum 22,5 mcd, Maximum 36,0 mcd.
• Code de classe 2 : Minimum 36,0 mcd, Maximum 57,0 mcd.

Note : La fiche technique indique "Plage de classement de la tension directe" pour G6 mais liste des valeurs d'intensité lumineuse. On suppose qu'il s'agit d'une incohérence d'étiquetage, et les classes se réfèrent bien à l'intensité lumineuse.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut des courbes caractéristiques typiques pour les variantes R6 et G6. Bien que des points de données graphiques spécifiques ne soient pas fournis dans le texte, ces courbes illustrent généralement la relation entre le courant direct et l'intensité lumineuse, la tension directe, et l'effet de la température ambiante sur le flux lumineux. L'analyse de ces courbes est cruciale pour comprendre le comportement de la LED dans des conditions de fonctionnement non standard, comme un pilotage à des courants autres que 20mA ou dans des environnements à variations de température. Les concepteurs doivent se référer aux données graphiques du document original pour une prédiction détaillée de la déclassement et des performances.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED présente un boîtier CMS standard. Le dessin dimensionnel spécifie les mesures clés, y compris la longueur, la largeur et la hauteur du corps, la taille des pastilles et leur espacement. Toutes les tolérances non spécifiées sont de ±0,1 mm. Les dimensions précises doivent être obtenues à partir du dessin du boîtier dans la fiche technique originale pour une conception précise de l'empreinte sur circuit imprimé.

5.2 Identification de la polarité

La cathode est typiquement marquée sur le dispositif, souvent par une encoche, un point vert ou un coin coupé sur la lentille ou le corps du boîtier. La conception de l'empreinte sur circuit imprimé doit correspondre à ce marquage de polarité pour assurer une connexion électrique correcte.

6. Guide 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 : Maximum 260°C.
• Temps au pic : Maximum 10 secondes.
• Taux de montée en température : Maximum 6°C/sec jusqu'à 255°C.
• Temps au-dessus de 255°C : Maximum 30 secondes.
• Taux de refroidissement : Maximum 3°C/sec.

Le soudage par refusion ne doit pas être effectué plus de deux fois sur le même dispositif.

6.2 Soudage manuel

Si un soudage manuel est nécessaire, utilisez un fer à souder avec une température de pointe inférieure à 350°C. Le temps de contact par borne ne doit pas dépasser 3 secondes. Utilisez un fer d'une puissance nominale de 25W ou moins. Laissez un intervalle d'au moins 2 secondes entre le soudage de chaque borne pour éviter les dommages thermiques.

6.3 Stockage et sensibilité à l'humidité

Le produit est emballé dans un sac résistant à l'humidité avec 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 salle" après ouverture du sac est de 168 heures (7 jours).
• Si le temps d'exposition est dépassé ou si l'indicateur de dessiccant a changé de couleur, un séchage à 60±5°C pendant 24 heures est requis avant le soudage par refusion.

7. Emballage et informations de commande

7.1 Spécifications d'emballage

Les LED sont fournies en bande porteuse sur bobines de 7 pouces. Chaque bobine contient 2000 pièces. Les dimensions détaillées des alvéoles de la bande porteuse et de la bobine sont fournies dans les dessins de la fiche technique.

7.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette de la bobine contient plusieurs codes :

• CPNC.P/N : Numéro de produit du client.
• P/N : Numéro de produit du fabricant (ex. : 19-223/R6G6C-A01/2T).
• QTYQTY : Quantité emballée.
• CATL.R : Rang d'intensité lumineuse (Code de classement).
• HUEC.R : Rang des coordonnées chromatiques & longueur d'onde dominante.
• REFV.R : Rang de tension directe.
• LOT No : Numéro de lot traçable.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Rétroéclairage : Indicateurs de tableau de bord, éclairage d'interrupteurs, rétroéclairage de claviers.
• Équipements de télécommunication : Indicateurs d'état et rétroéclairage dans les téléphones et télécopieurs.
• Affichages LCD : Rétroéclairage plat pour petits panneaux LCD, éclairage d'interrupteurs et de symboles.
• Utilisation générale comme indicateur : État de l'alimentation, indication de mode, etc.

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, et un petit changement de la tension d'alimentation peut provoquer un changement important, potentiellement destructeur, du courant direct en raison de la caractéristique exponentielle I-V de la diode.
• Gestion thermique : Assurez-vous que la conception du circuit imprimé permet une dissipation thermique adéquate, surtout si le fonctionnement est proche des valeurs maximales absolues ou à haute température ambiante, pour maintenir la durée de vie et les performances de la LED.
• Protection ESDBien que le dispositif ait une cote ESD HBM de 2000V, les précautions standard de manipulation ESD doivent être observées pendant l'assemblage.

9. Comparaison et différenciation technique

Les principaux points de différenciation de la LED 19-223 sont sacapacité multicolore dans un seul type de boîtier(R6 et G6) et son utilisation du matériau semi-conducteurAlGaInP. La technologie AlGaInP est connue pour produire de la lumière rouge, orange, ambre et vert-jaune à haute efficacité. Comparée aux technologies plus anciennes, elle offre une efficacité lumineuse et une pureté de couleur supérieures pour ces longueurs d'onde. Le large angle de vision de 130 degrés la rend adaptée aux applications nécessitant une large visibilité, contrairement aux LED indicateurs à faisceau étroit.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

10.1 Puis-je piloter cette LED sans résistance série ?

No.La fiche technique avertit explicitement qu'une résistance de protection doit être utilisée. La LED est un dispositif piloté en courant. La connecter directement à une source de tension entraînera un flux de courant non contrôlé, conduisant à une défaillance immédiate.

10.2 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?

La longueur d'onde de crête (λ_p)P) est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance de la lumière émise est maximale.La longueur d'onde dominante (λ_d)D) est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspond à la couleur perçue de la LED lorsqu'elle est comparée à une source de lumière blanche standard. La longueur d'onde dominante est plus étroitement liée à la perception humaine des couleurs.

10.3 Pourquoi y a-t-il une durée de vie en salle stricte de 7 jours après ouverture du sac barrière à l'humidité ?

Les boîtiers CMS peuvent absorber l'humidité de l'atmosphère. Pendant le processus de soudage par refusion à haute température, cette humidité piégée peut se dilater rapidement, provoquant un délaminage interne, des fissures ou un "effet pop-corn", ce qui endommage le dispositif. La limite de 7 jours et la procédure de séchage sont essentielles pour garantir le rendement d'assemblage et la fiabilité à long terme.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau d'indicateurs multi-états.Un concepteur a besoin d'indicateurs rouges et verts pour les états "Sous tension", "Veille" et "Défaut" sur une unité de contrôle compacte. En utilisant la série 19-223, il peut s'approvisionner en LED Rouge Brillant (R6) et Vert Jaune Brillant (G6) avec des empreintes et des profils de soudage identiques. Cela simplifie la disposition du circuit imprimé, la nomenclature et le processus d'assemblage. En sélectionnant des LED des classes d'intensité lumineuse supérieure (R pour le rouge, 2 pour le vert), il assure une bonne visibilité. Il calcule les résistances de limitation de courant appropriées pour un système 5V, visant un courant de pilotage de 15mA pour équilibrer luminosité et consommation, en utilisant la V_FF typique de 2,0V. Il s'assure que la conception du panneau permet l'angle de vision de 130 degrés afin que les indicateurs soient visibles depuis un large éventail de positions de l'opérateur.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Les Diodes Électroluminescentes (LED) sont des dispositifs semi-conducteurs qui émettent de la lumière par un processus appelé électroluminescence. Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n du matériau semi-conducteur (AlGaInP dans ce cas), les électrons de la région de type n se recombinent avec les trous de la région de type p dans la couche active. Cette recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (particules de lumière). La longueur d'onde spécifique (couleur) de la lumière émise est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau semi-conducteur. La résine époxy transparente encapsulante protège la puce semi-conductrice, agit comme une lentille pour façonner le faisceau de sortie lumineux (résultant en l'angle de vision de 130 degrés) et assure la stabilité mécanique.

13. Tendances et contexte technologiques

Les LED CMS comme la 19-223 représentent une technologie de conditionnement mature et largement adoptée. La tendance pour les LED indicateurs et de rétroéclairage continue vers une efficacité plus élevée (plus de flux lumineux par mA de courant), une meilleure uniformité des couleurs grâce à un classement plus strict, et une miniaturisation accrue pour des dispositifs toujours plus petits. L'accent est également mis de plus en plus sur les données de fiabilité et les prévisions de durée de vie dans diverses conditions de fonctionnement. Bien que cette fiche technique fournisse des valeurs standard, des applications plus avancées peuvent nécessiter des courbes détaillées de durée de vie et de maintien du flux lumineux. Le passage à une fabrication sans plomb et sans halogène, comme observé pour ce produit, est désormais une norme industrielle dictée par les réglementations environnementales mondiales.