Fiche technique LED CMS 19-226/R6BHC-B01/2T - Boîtier 2.0x1.25x0.8mm - Tension 2.0V/3.3V - Multicolore - Documentation Technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le modèle 19-226 est une LED à montage en surface (CMS) compacte, conçue pour les assemblages électroniques à haute densité. Son principal avantage réside dans son empreinte significativement réduite par rapport aux LED traditionnelles à broches, permettant des conceptions de cartes de circuits imprimés (PCB) plus petites, une densité de composants plus élevée et, in fine, des équipements finaux plus compacts. Sa construction légère en fait également un choix idéal pour les applications miniatures et portables.

Cette LED est proposée dans une configuration multicolore, combinant spécifiquement des émetteurs rouge vif (utilisant une puce R6 AlGaInP) et bleu (utilisant une puce BH InGaN) au sein d'un seul boîtier en résine transparente. Elle est entièrement conforme aux normes environnementales et de sécurité modernes : sans plomb, conforme RoHS, conforme REACH UE et sans halogène (Brome <900 ppm, Chlore <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Le composant est fourni sur bande de 8 mm montée sur bobines de 7 pouces de diamètre, le rendant totalement compatible avec les équipements automatisés de placement et les processus standards de soudage par refusion infrarouge ou en phase vapeur.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir sur le composant. Un fonctionnement à ces limites ou au-delà n'est pas garanti.

• Tension inverse (V_R) :5V maximum pour les deux types de puces. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer un claquage de la jonction.
• Courant direct (I_F) :La limite de courant continu est de 25 mA pour la puce R6 (Rouge) et de 20 mA pour la puce BH (Bleu). C'est un paramètre critique pour déterminer la valeur de la résistance série dans le circuit de commande.
• Courant direct de crête (I_FP) :Pour un fonctionnement en impulsions (cycle de service 1/10 @ 1 kHz), la puce R6 peut supporter jusqu'à 60 mA, et la puce BH jusqu'à 40 mA. Cela permet de brèves périodes de surintensité pour une luminosité plus élevée dans les applications multiplexées.
• Dissipation de puissance (P_d) :La dissipation de puissance maximale admissible est de 60 mW pour R6 et 75 mW pour BH. Elle est calculée comme I_F* V_F et est cruciale pour la gestion thermique.
• Décharge électrostatique (ESD) :Le niveau selon le modèle du corps humain (HBM) est de 2000V pour la puce R6 mais seulement de 150V pour la puce BH (InGaN) plus sensible. Cela souligne la nécessité de protocoles stricts de protection contre l'ESD lors de la manipulation et de l'assemblage de la LED bleue.
• Plages de température :La température de fonctionnement (T_opr) est de -40°C à +85°C. La température de stockage (T_stg) est de -40°C à +90°C.
• Température de soudure :Pour le soudage par refusion, une température de pic de 260°C pendant 10 secondes est spécifiée. Pour le soudage manuel, la température de la pointe du fer ne doit pas dépasser 350°C, et le temps de contact par borne doit être limité à 3 secondes.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés à une température de jonction (T_j) de 25°C et définissent les performances typiques du composant.

• Intensité lumineuse (I_v) :À I_F= 20mA, la LED rouge R6 a une intensité typique de 100 mcd (min. 72 mcd). La LED bleue BH a une intensité typique de 80 mcd (min. 45 mcd). Une tolérance de ±11% s'applique.
• Angle de vision (2θ_1/2) :L'angle à mi-intensité est typiquement de 120 degrés, offrant un profil d'émission large et diffus adapté au rétroéclairage et aux applications d'indicateurs.
• Longueur d'onde :La puce R6 a une longueur d'onde de pic typique (λ_p) de 632 nm et une longueur d'onde dominante (λ_d) de 624 nm, la situant dans la région du rouge vif. La puce BH a une λ_pde 468 nm et une λ_dde 470 nm, caractéristique d'une émission bleu royal.
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :La largeur à mi-hauteur spectrale (FWHM) est de 20 nm pour R6 et de 35 nm pour BH.
• Tension directe (V_F) :À I_F= 20mA, V_F pour R6 est typiquement de 2,0V (plage de 1,7V à 2,4V). Pour BH, V_F est typiquement de 3,3V (plage de 2,7V à 3,7V). Cette différence de tension est critique pour la conception du circuit lors de la commande des deux couleurs, nécessitant souvent des résistances de limitation de courant ou des pilotes séparés.
• Courant inverse (I_R) :Le I_R maximum est de 10 µA @ 5V pour R6 et de 50 µA @ 5V pour BH. La fiche technique note explicitement que le composant n'est pas conçu pour un fonctionnement en inverse ; ce paramètre est uniquement pour les conditions de test.

3. Analyse des courbes de performance

3.1 Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct

Les courbes montrent que l'intensité lumineuse augmente avec le courant direct mais selon une relation non linéaire. Pour les puces R6 et BH, l'intensité augmente fortement aux courants plus faibles et tend à saturer aux courants plus élevés. Un fonctionnement nettement au-dessus du point typique de 20mA donne des rendements lumineux décroissants tout en augmentant la génération de chaleur et en accélérant potentiellement la dépréciation du flux lumineux.

3.2 Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante

C'est une relation critique pour la fiabilité. L'intensité lumineuse diminue lorsque la température ambiante augmente. La courbe de déclassement montre qu'à la température de fonctionnement maximale de +85°C, la sortie est significativement réduite par rapport à la valeur nominale à 25°C. Les concepteurs doivent tenir compte de ce déclassement thermique dans les applications où des températures ambiantes élevées sont attendues pour garantir une luminosité suffisante dans toutes les conditions.

3.3 Courbe de déclassement du courant direct

Cette courbe dicte le courant direct continu maximal autorisé en fonction de la température ambiante. Pour éviter de dépasser la température de jonction maximale et les limites de dissipation de puissance, le courant direct doit être réduit lors d'un fonctionnement dans des environnements à haute température. Par exemple, à une température ambiante de 85°C, le courant continu admissible est nettement inférieur à la valeur nominale maximale à 25°C.

3.4 Tension directe en fonction du courant direct

La courbe V-I démontre la caractéristique de diode. La tension directe augmente de manière logarithmique avec le courant. Les valeurs typiques fournies dans le tableau (2,0V pour R6, 3,3V pour BH à 20mA) sont les plus pertinentes pour les calculs de conception de circuit.

3.5 Distribution spectrale

Les graphiques spectraux montrent les profils d'émission. La LED rouge R6 a un pic plus étroit et bien défini autour de 632 nm. La LED bleue BH a un pic plus large centré autour de 468-470 nm. Ces spectres sont importants pour les applications sensibles à la couleur.

3.6 Diagramme de rayonnement

Le tracé polaire confirme le profil d'émission quasi-Lambertien (cosinus) avec un angle de vision de 120 degrés, indiquant une distribution lumineuse uniforme et grand angle.

4. Informations mécaniques et sur le boîtier

4.1 Dimensions du boîtier

Le boîtier CMS a des dimensions nominales de 2,0mm (L) x 1,25mm (l) x 0,8mm (H). La tolérance pour les dimensions non spécifiées est de ±0,1mm. Le dessin détaille la marque d'identification de la cathode, la disposition recommandée des pastilles de soudure (1,4mm x 1,15mm avec un espace de 0,7mm) et le contour du composant. Respecter le motif de pastilles recommandé est essentiel pour un soudage fiable et une stabilité mécanique.

4.2 Identification de la polarité

Le boîtier comporte un indicateur visuel (généralement une encoche ou une marque verte sur la bande) pour identifier la cathode. Une orientation de polarité correcte lors de l'assemblage est obligatoire pour le fonctionnement du composant.

5. Consignes de soudage et d'assemblage

5.1 Profil de soudage par refusion

La fiche technique spécifie un profil de refusion sans plomb avec une température de pic de 260°C pendant 10 secondes. Le profil doit inclure des zones de préchauffage, de stabilisation, de refusion et de refroidissement pour minimiser le choc thermique. Le soudage par refusion ne doit pas être effectué plus de deux fois pour éviter une contrainte thermique excessive sur le boîtier de la LED et les fils de connexion.

5.2 Soudage manuel

Si le soudage manuel est inévitable, une extrême prudence est de mise. La température de la pointe du fer à souder doit être inférieure à 350°C, et le temps de contact avec chaque borne ne doit pas dépasser 3 secondes. Un fer de faible puissance (<25W) est recommandé. Un intervalle de deux secondes doit être laissé entre le soudage de chaque borne. La fiche technique avertit que les dommages surviennent souvent lors du soudage manuel.

5.3 Stockage et sensibilité à l'humidité

Les LED sont conditionnées dans un sac barrière résistant à l'humidité avec un dessiccant. Le sac ne doit pas être ouvert avant que les composants ne soient prêts à être utilisés. Après ouverture, les LED non utilisées doivent être stockées à ≤30°C et ≤60% d'humidité relative. La \"durée de vie au sol\" après ouverture du sac est de 168 heures (7 jours). Si ce délai est dépassé ou si l'indicateur de dessiccant a changé de couleur, un traitement de séchage à 60°C ±5°C pendant 24 heures est requis avant la refusion pour éviter l'effet \"pop-corn\" (fissuration du boîtier due à la pression de vapeur).

5.4 Précautions d'utilisation

• Protection contre les surintensités :Une résistance de limitation de courant externe est obligatoire. Les LED sont des dispositifs commandés en courant ; un petit changement de tension directe peut provoquer un grand changement de courant, entraînant une défaillance immédiate.
• Éviter les contraintes :Ne pas appliquer de contrainte mécanique sur le corps de la LED pendant le chauffage (soudage) ou en déformant le PCB après l'assemblage.
• Réparation :La réparation après soudage est fortement déconseillée. Si elle est absolument nécessaire, un fer à souder à deux têtes doit être utilisé pour chauffer simultanément les deux bornes et soulever le composant sans torsion. L'impact sur les caractéristiques de la LED doit être évalué au préalable.

6. Conditionnement et informations de commande

6.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les composants sont fournis dans une bande porteuse emboutie avec les dimensions : pas des alvéoles 8mm, largeur de bande 12mm. Chaque bobine contient 2000 pièces. Les dimensions de la bobine sont : diamètre 7 pouces, diamètre du moyeu 13mm et largeur de bobine 50mm.

6.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette de conditionnement comprend plusieurs codes : Numéro de produit client (CPN), Numéro de produit (P/N), Quantité d'emballage (QTY), Classe d'intensité lumineuse (CAT), Classe de chromaticité/longueur d'onde dominante (HUE), Classe de tension directe (REF) et Numéro de lot (LOT No). Ces informations de classement permettent de sélectionner des LED avec des paramètres de performance plus serrés si l'application l'exige.

7. Suggestions d'application

7.1 Scénarios d'application typiques

• Rétroéclairage :Idéal pour le rétroéclairage des tableaux de bord, interrupteurs, claviers et symboles grâce à son large angle de vision et sa taille compacte.
• Équipements de télécommunication :Indicateurs d'état et rétroéclairage pour téléphones, télécopieurs et matériel réseau.
• Rétroéclairage plat pour LCD :Peut être utilisé en réseaux pour fournir un éclairage latéral pour de petits panneaux LCD.
• Utilisation générale comme indicateur :Voyants d'état, indicateurs de puissance et éclairage décoratif dans l'électronique grand public, les appareils électroménagers et les contrôles industriels.

7.2 Considérations de conception

• Circuit de commande :Toujours utiliser une résistance série. Calculer la valeur de la résistance en utilisant R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Utiliser des calculs séparés pour les LED rouge et bleue en raison de leurs V_F.
• Gestion thermique :S'assurer que le PCB dispose d'un dégagement thermique adéquat, surtout si les LED sont pilotées près de leurs courants nominaux maximaux ou dans des températures ambiantes élevées. Éviter de placer des composants générateurs de chaleur à proximité.
• Protection ESD :Mettre en œuvre une protection ESD sur les lignes d'entrée et assurer un environnement de travail mis à la terre lors de la manipulation, en particulier pour la puce bleue sensible (BH).
• Conception optique :La lentille transparente offre un large angle de vision. Pour une lumière plus directionnelle, des lentilles externes ou des guides de lumière peuvent être nécessaires.

8. Comparaison et différenciation technique

Les principaux points de différenciation du 19-226 dans sa catégorie sont sacapacité multicolore dans un seul boîtieret saconformité environnementale complète(sans plomb, sans halogène, RoHS, REACH). La combinaison d'une puce rouge AlGaInP haute efficacité et d'une puce bleue InGaN standard dans un seul boîtier CMS miniature offre une flexibilité de conception pour les indicateurs bicolores sans augmenter l'empreinte sur la carte. Sa compatibilité avec le placement automatique et les processus de refusion standards correspond aux exigences de fabrication moderne à grand volume, offrant une solution économique pour l'électronique produite en série.

9. Questions fréquemment posées (basées sur les paramètres techniques)

Q1 : Puis-je alimenter les LED rouge et bleue avec la même alimentation et la même résistance ?

A : Pas de manière optimale. En raison de la différence significative de tension directe typique (2,0V contre 3,3V), l'utilisation d'une résistance commune entraînerait des courants très différents dans chaque LED, rendant l'une faible et l'autre potentiellement suralimentée. Des circuits de limitation de courant séparés sont recommandés.

Q2 : Pourquoi le niveau ESD de la LED bleue est-il si inférieur à celui de la rouge ?

A : La LED bleue BH utilise un matériau semi-conducteur InGaN, qui a généralement une jonction plus sensible et des couches actives plus fines que le matériau AlGaInP de la LED rouge R6, la rendant plus sensible aux dommages par décharge électrostatique.

Q3 : Que se passe-t-il si je dépasse les 7 jours de \"durée de vie au sol\" après ouverture du sac barrière à l'humidité ?

A : Le boîtier de la LED peut absorber l'humidité de l'air. Lors d'un soudage par refusion ultérieur, cette humidité peut se transformer rapidement en vapeur, provoquant un délaminage interne ou une fissuration (effet \"pop-corn\"). Pour éviter cela, un séchage de 24 heures à 60°C est requis pour éliminer l'humidité avant le soudage.

Q4 : Comment interpréter la \"classe\" d'intensité lumineuse (CAT) sur l'étiquette ?

A : La classe indique dans quel intervalle de luminosité prédéfini la LED se situe. Cela permet aux fabricants de sélectionner des LED avec une luminosité minimale garantie pour une cohérence dans leurs produits, bien que les limites spécifiques de classement ne soient pas fournies dans cette fiche technique publique.

10. Exemple pratique d'utilisation

Scénario : Conception d'un indicateur d'état bicolore pour un routeur grand public.

L'appareil nécessite une seule LED pour indiquer l'alimentation (bleu fixe) et l'activité réseau (rouge clignotant). Le 19-226 est un choix idéal. La conception impliquerait deux circuits de commande séparés (par exemple, broches GPIO d'un microcontrôleur), chacun avec sa propre résistance série calculée pour un courant de commande de 20mA. Pour une alimentation de 5V : R_bleu= (5V - 3,3V) / 0,020A = 85 Ohms (utiliser une valeur standard de 82Ω ou 100Ω). R_rouge= (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ohms (utiliser 150Ω). Sa taille compacte lui permet de s'adapter à côté du port RJ45. Le large angle de vision de 120 degrés assure que l'état est visible sous différents angles. Des procédures strictes de manipulation ESD seraient appliquées pendant l'assemblage en raison de la puce bleue sensible.

11. Introduction au principe de fonctionnement

Les diodes électroluminescentes (LED) sont des dispositifs semi-conducteurs qui émettent de la lumière par électroluminescence. Lorsqu'une tension directe est appliquée à la jonction p-n, les électrons de la région de type n se recombinent avec les trous de la région de type p dans la couche active. Ce processus de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde spécifique (couleur) de la lumière émise est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau semi-conducteur utilisé. La puce R6 utilise une structure de Phosphure d'Aluminium Gallium Indium (AlGaInP), efficace pour produire de la lumière rouge et ambre. La puce BH utilise du Nitrure de Gallium Indium (InGaN), couramment utilisé pour les LED bleues, vertes et blanches. Le boîtier en résine époxy transparente sert à protéger la puce semi-conductrice, à fournir un support mécanique pour les fils de connexion et agit comme une lentille primaire pour façonner le faisceau lumineux.

12. Tendances et contexte technologiques

Le 19-226 représente un produit mature sur le marché des LED CMS. Les tendances actuelles de l'industrie se concentrent sur plusieurs domaines clés au-delà des spécifications de ce dispositif :Efficacité accrue (lm/W) :Les nouvelles conceptions de puces et matériaux continuent de pousser l'efficacité lumineuse plus haut.Indice de rendu de couleur (IRC) plus élevé :Particulièrement pour les LED blanches et les applications d'éclairage.Miniaturisation :Des tailles de boîtier encore plus petites (par exemple, 01005, micro-LED) pour les affichages à ultra-haute densité.Pilotes intégrés :LED avec pilotes à courant constant ou circuits de contrôle intégrés (LED intelligentes).Performance thermique améliorée :Boîtiers conçus pour mieux évacuer la chaleur, permettant des courants de commande plus élevés et une durée de vie plus longue.Gamme de longueurs d'onde étendue :Développement de LED UV profond et infrarouge plus efficaces pour les applications de détection et de stérilisation. Bien que le 19-226 n'intègre pas les dernières avancées en efficacité de pointe, sa combinaison de performances fiables, de sortie bicolore, de boîtier robuste et de conformité totale aux normes environnementales mondiales assure sa pertinence continue dans un large éventail d'applications d'indicateurs et de rétroéclairage électroniques à grand volume et sensibles au coût.