Fiche technique de la LED CMS 19-226/R6GHC-A 03/2T - Multicolore - Rouge Brillant & Vert Brillant - 20mA - Documentation Technique Française

1. Vue d'ensemble du produit

Le modèle 19-226/R6GHC-A 03/2T est un composant LED CMS compact, conçu pour les applications électroniques modernes nécessitant un conditionnement haute densité et des performances fiables. Ce dispositif multicolore intègre deux technologies de puce LED distinctes dans un seul boîtier, offrant une grande flexibilité de conception.

Avantages principaux :L'avantage principal de cette LED CMS est son encombrement significativement réduit par rapport aux composants traditionnels à broches. Cela permet des conceptions de cartes de circuit imprimé (PCB) plus petites, une densité de composants plus élevée, des besoins de stockage réduits et contribue finalement à la miniaturisation des équipements finaux. Sa construction légère en fait également un choix idéal pour les applications portables et miniatures.

Applications cibles :Cette LED convient à diverses fonctions d'indication et de rétroéclairage. Les principaux domaines d'application incluent le rétroéclairage des tableaux de bord et commutateurs automobiles, les indicateurs d'état et le rétroéclairage des claviers dans les dispositifs de télécommunication (téléphones, télécopieurs), le rétroéclairage plat pour affichages à cristaux liquides (LCD) et l'utilisation générale comme indicateur.

2. Analyse approfondie des spécifications techniques

2.1 Caractéristiques maximales absolues

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

• Tension inverse (V_R) :5 V (Note : Ce paramètre est uniquement pour les conditions de test IR ; le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse).
• Courant direct (I_F) :25 mA pour les deux puces R6 (Rouge) et GH (Verte).
• Courant direct de crête (I_FP) :60 mA pour R6 et 100 mA pour GH, admissibles avec un cycle de service de 1/10 et une fréquence de 1 kHz.
• Dissipation de puissance (P_d) :60 mW pour R6 et 95 mW pour GH.
• Décharge électrostatique (ESD) Modèle du corps humain (HBM) :2000 V pour R6 et 1000 V pour GH.
• Température de fonctionnement (T_opr) :-40 °C à +85 °C.
• Température de stockage (T_stg) :-40 °C à +90 °C.
• Température de soudage (T_sol) :Compatible avec le soudage par refusion (260 °C pendant 10 secondes) et le soudage manuel (350 °C pendant 3 secondes).

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés à une température ambiante standard (T_a) de 25 °C et définissent la performance typique du dispositif.

• Intensité lumineuse (I_v) :Mesurée à I_F= 20 mA. Pour la puce R6 (Rouge), la plage typique est de 72,0 à 140,0 mcd. Pour la puce GH (Verte), la plage typique est de 112,0 à 285,0 mcd. Une tolérance de ±11 % s'applique.
• Angle de vision (2θ_1/2) :Approximativement 120 degrés, offrant un large diagramme d'émission.
• Longueur d'onde de crête (λ_p) :Typiquement 632 nm pour R6 (Rouge) et 518 nm pour GH (Verte).
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :R6 : 615,0 à 625,0 nm. GH : 520,0 à 530,0 nm. Tolérance de ±1 nm.
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :Typiquement 20 nm pour R6 et 35 nm pour GH.
• Tension directe (V_F) :À I_F= 20 mA. R6 : 1,7 à 2,4 V (Typique 2,0 V). GH : 2,7 à 3,7 V (Typique 3,3 V). Tolérance de ±0,1 V.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 10 µA pour R6 et 50 µA pour GH à V_R= 5V.

3. Explication du système de tri

Les LED sont triées (binned) en fonction de paramètres optiques clés pour garantir l'homogénéité au sein d'un lot de production. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences spécifiques de luminosité et de couleur.

3.1 Tri R6 (Rouge Brillant)

Classes d'intensité lumineuse :

• Q1 : 72,0 - 90,0 mcd
• Q2 : 90,0 - 112,0 mcd
• R1 : 112,0 - 140,0 mcd

• 1 : 615,0 - 620,0 nm
• 2 : 620,0 - 625,0 nm

3.2 Tri GH (Vert Brillant)

Classes d'intensité lumineuse :

• R1 : 112,0 - 140,0 mcd
• R2 : 140,0 - 180,0 mcd
• S1 : 180,0 - 225,0 mcd
• S2 : 225,0 - 285,0 mcd

• 1 : 520,0 - 525,0 nm
• 2 : 525,0 - 530,0 nm

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit des courbes caractéristiques typiques pour les deux types de puces. Il est crucial de noter que ces graphiques représentent des données typiques et n'indiquent pas de valeurs minimales ou maximales garanties.

4.1 Caractéristiques R6 (Rouge)

Distribution spectrale :La courbe montre un pic d'émission étroit centré autour de 632 nm, caractéristique des LED rouges à base d'AlGaInP.Diagramme de rayonnement :Le diagramme polaire confirme l'angle de vision d'environ 120 degrés avec une distribution quasi-Lambertienne.Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V) :Montre la relation exponentielle, avec la V_Ftypique autour de 2,0V à 20mA.Intensité lumineuse relative vs. Courant direct :L'intensité augmente avec le courant mais peut saturer ou se dégrader à des courants plus élevés dépassant la valeur maximale.Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante :Le flux lumineux diminue lorsque la température ambiante augmente, une caractéristique commune aux LED. La courbe de déclassement montre comment le courant direct maximal admissible doit être réduit lorsque la température ambiante dépasse 25°C pour éviter de dépasser la limite de dissipation de puissance.

4.2 Caractéristiques GH (Vert)

Distribution spectrale :Présente un pic plus large centré autour de 518 nm, typique des LED vertes à base d'InGaN.Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V) :Montre une V_Ftypique plus élevée, d'environ 3,3V à 20mA, par rapport à la puce rouge.Intensité lumineuse relative vs. Courant direct / Température ambiante :Des tendances similaires à la puce rouge sont observées, bien que les courbes spécifiques de déclassement et d'efficacité diffèrent en raison du matériau semi-conducteur différent.

5. Informations mécaniques et de boîtier

Le dispositif est fourni dans un boîtier pour montage en surface. Le dessin dimensionnel exact est fourni dans la fiche technique avec une tolérance générale de ±0,1 mm sauf indication contraire. Les caractéristiques clés incluent le contour du boîtier, les dimensions des plots, et l'empreinte PCB recommandée pour assurer un soudage et un alignement corrects. La polarité est indiquée par le marquage du boîtier ou l'identifiant de la cathode.

6. Guide de soudage et d'assemblage

Le composant est compatible avec les équipements automatiques de prélèvement et de placement, fourni sur bande de 8 mm sur bobines de 7 pouces de diamètre. Il est qualifié pour les processus standards de soudage par refusion infrarouge (IR) et à la vapeur.

• Profil de soudage par refusion :Le dispositif peut supporter une température de pointe de 260°C pendant jusqu'à 10 secondes.
• Soudage manuel :Si nécessaire, une température de pointe de fer à souder de 350°C peut être appliquée pendant un maximum de 3 secondes.
• Sensibilité à l'humidité :Les composants sont conditionnés dans des sacs barrières résistants à l'humidité avec dessicant. Le sac ne doit pas être ouvert avant que les pièces ne soient prêtes à l'emploi. Après ouverture, les LED non utilisées doivent être stockées dans des conditions de 30°C ou moins et 60% d'humidité relative (HR) ou moins pour éviter l'absorption d'humidité qui peut provoquer l'effet "pop-corn" pendant la refusion.

7. Conditionnement et informations de commande

Le produit est conditionné pour l'assemblage automatisé.

• Bande porteuse :Contient les composants. Les dimensions de la bande et des alvéoles sont spécifiées pour assurer la compatibilité avec les chargeurs.
• Bobine :Bobine standard de 7 pouces de diamètre contenant 2000 pièces.
• Sac résistant à l'humidité :Inclut un dessicant et une étiquette indicateur d'humidité.
• Informations d'étiquetage :L'étiquette de la bobine comprend des champs pour le Numéro de produit client (CPN), le Numéro de produit (P/N), la Quantité (QTY), le Rang d'intensité lumineuse (CAT), le Rang de chromaticité/longueur d'onde (HUE), le Rang de tension directe (REF) et le Numéro de lot (LOT No).

8. Considérations de conception pour l'application

8.1 La limitation de courant est obligatoire

Règle de conception critique :Les LED sont des dispositifs pilotés en courant. Une résistance de limitation de courant externe (ou un pilote à courant constant)doitêtre utilisée en série avec la LED. La tension directe (V_F) a une tolérance et un coefficient de température négatif (diminue lorsque la température augmente). Une légère augmentation de la tension d'alimentation ou une diminution de V_Fpeut provoquer une forte augmentation, potentiellement destructrice, du courant direct si seule une source de tension est utilisée. La valeur de la résistance doit être calculée sur la base de la tension d'alimentation (V_CC), de la V_Ftypique de la LED au courant souhaité, et du courant direct souhaité (I_F), en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_CC- V_F) / I_F.

8.2 Gestion thermique

Bien qu'il s'agisse d'un dispositif de faible puissance, une conception thermique appropriée prolonge la durée de vie et maintient la luminosité. Assurez-vous que la disposition des plots sur le PCB suit l'empreinte recommandée pour fournir un dégagement thermique adéquat. Faire fonctionner la LED à ou près de son courant nominal maximal dans des températures ambiantes élevées peut nécessiter un déclassement du courant comme indiqué dans les courbes caractéristiques.

8.3 Précautions contre les décharges électrostatiques (ESD)

Bien que le dispositif possède une certaine protection ESD (2000V/1000V HBM), les procédures standard de manipulation ESD doivent être suivies pendant l'assemblage et la manipulation pour éviter les dommages latents.

9. Comparaison et différenciation technique

La différenciation clé de cette référence spécifique est sacapacité multicolore dans un boîtier CMS standardisé. En proposant à la fois une option de puce rouge haute efficacité (AlGaInP) et une option de puce verte (InGaN) sous le même préfixe de référence (19-226), elle simplifie la gestion des stocks et la conception pour les applications nécessitant plusieurs couleurs d'indicateur. Le large angle de vision de 120 degrés convient aux applications nécessitant une visibilité étendue. Sa conformité aux normes RoHS, REACH et sans halogène la rend adaptée aux marchés mondiaux avec des réglementations environnementales strictes.

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

10.1 Puis-je utiliser cette LED sans résistance série ?

No.Comme explicitement indiqué dans les "Précautions d'utilisation", une résistance série est obligatoire pour la protection contre les surintensités. Une connexion directe à une source de tension entraînera probablement une défaillance immédiate.

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

Longueur d'onde de crête (λ_p) :La longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est maximale.Longueur d'onde dominante (λ_d) :La longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspond à la couleur perçue de la LED. Pour les LED, la longueur d'onde dominante est souvent plus pertinente pour la spécification de la couleur. La fiche technique fournit un tri basé sur la longueur d'onde dominante.

10.3 Pourquoi les courants maximaux sont-ils différents pour les puces Rouge et Verte ?

Les différents matériaux semi-conducteurs (AlGaInP pour le rouge, InGaN pour le vert) ont des propriétés électriques et thermiques différentes, conduisant à des valeurs maximales de courant et de dissipation de puissance différentes, comme défini dans le tableau des caractéristiques maximales absolues.

11. Exemple de conception et d'utilisation

Scénario : Panneau d'indicateurs multi-états

Un concepteur crée un panneau de commande compact avec des LED d'état pour l'Alimentation (Vert), la Défaillance (Rouge) et la Veille (Ambre). En utilisant la série 19-226, il peut sélectionner le tri GH (Vert) pour l'indicateur d'Alimentation et le tri R6 (Rouge) pour l'indicateur de Défaillance. Pour l'indicateur Ambre, il devra sélectionner une référence différente avec une puce LED ambre. En utilisant le même boîtier 19-226 pour le rouge et le vert, il maintient une empreinte de composant cohérente sur le PCB, simplifiant la disposition. Il conçoit le circuit de pilotage avec des résistances de limitation de courant appropriées calculées pour une alimentation de 5V : R_Vert= (5V - 3,3V) / 0,020A = 85 Ω (utiliser 82 Ω ou 91 Ω valeur standard), R_Rouge= (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ω. Il s'assure que l'environnement de fonctionnement du panneau ne dépasse pas 85°C.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Les diodes électroluminescentes (LED) sont des dispositifs semi-conducteurs qui émettent de la lumière lorsqu'un courant électrique les traverse. Ce phénomène est appelé électroluminescence. Lorsqu'une tension directe est appliquée à la jonction p-n, les électrons du matériau de type n se recombinent avec les trous du matériau de type p, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde spécifique (couleur) de la lumière émise est déterminée par la largeur de bande interdite du matériau semi-conducteur utilisé. La puce R6 utilise une structure AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium) pour produire de la lumière rouge, tandis que la puce GH utilise une structure InGaN (Nitrures d'Indium Gallium) pour produire de la lumière verte. Le boîtier CMS abrite la puce semi-conductrice, fournit les connexions électriques via des plots métalliques et inclut une lentille en époxy moulée qui façonne le faisceau lumineux et protège la puce.

13. Tendances technologiques

La tendance générale de la technologie LED, y compris pour des composants comme le 19-226, va vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), une meilleure cohérence et saturation des couleurs, une fiabilité accrue et une miniaturisation continue. Il existe également une forte impulsion pour une adoption plus large de matériaux respectueux de l'environnement (sans plomb, sans halogène) et de processus de fabrication. L'intégration de plusieurs couleurs ou même de puces RVB dans un seul et minuscule boîtier CMS est une avancée courante pour les applications d'indicateurs couleur et d'affichage à espace limité. De plus, les progrès dans la technologie des phosphores pour les LED blanches et les nouvelles structures semi-conductrices continuent de repousser les limites de performance de tous les types de LED.