Fiche technique LED CMS 0201 Vert - Dimensions 0,6x0,3x0,25mm - Tension 2,8-3,8V - Puissance 80mW - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une diode électroluminescente (LED) miniature pour montage en surface (CMS) au format 0201. Ces LED sont conçues pour l'assemblage automatisé sur circuit imprimé (PCB) et sont idéales pour les applications où l'espace est limité. Le composant utilise la technologie InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium) pour produire une lumière verte.

1.1 Caractéristiques

• Conforme aux directives RoHS (Restriction des Substances Dangereuses).
• Conditionné sur bande de 12 mm enroulée sur bobine de 7 pouces de diamètre pour une manipulation automatisée.
• Boîtier conforme au standard EIA (Electronic Industries Alliance).
• Entrée compatible avec les niveaux logiques des circuits intégrés (CI).
• Conçu pour être compatible avec les équipements d'assemblage automatisés de type "pick-and-place".
• Adapté aux procédés de soudage par refusion infrarouge (IR).
• Préconditionné pour atteindre le Niveau de Sensibilité à l'Humidité 3 de la norme JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council).

1.2 Applications

Cette LED convient à un large éventail de fonctions d'indication et de rétroéclairage dans divers équipements électroniques, notamment :

• Appareils de télécommunication (ex. : téléphones sans fil, téléphones portables).
• Équipements de bureautique (ex. : ordinateurs portables).
• Appareils électroménagers.
• Systèmes de contrôle industriel.
• Équipements réseau.
• Signalétique intérieure et éclairage de symboles.
• Indicateurs d'état et rétroéclairage de panneaux avant.

2. Dimensions du boîtier et informations mécaniques

La LED est logée dans un boîtier miniature 0201. La lentille est incolore. Tous les dessins dimensionnels et tolérances sont fournis dans les figures de la fiche technique originale. Les notes clés incluent :

• Toutes les dimensions sont spécifiées en millimètres, avec les pouces entre parenthèses.
• La tolérance standard est de ±0,2 mm (±0,008") sauf indication contraire sur le dessin.

3. Paramètres et caractéristiques techniques

3.1 Caractéristiques maximales absolues

Les caractéristiques sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C. Les dépasser peut causer des dommages permanents.

• Dissipation de puissance (Pd) :80 mW
• Courant direct de crête (IFP) :100 mA (à un cycle de service de 1/10, largeur d'impulsion de 0,1 ms)
• Courant direct continu (IF) :20 mA
• Plage de température de fonctionnement :-40°C à +85°C
• Plage de température de stockage :-40°C à +100°C

3.2 Caractéristiques électriques et optiques

Les performances typiques sont mesurées à Ta=25°C dans les conditions de test spécifiées.

• Intensité lumineuse (Iv) :280 - 710 mcd (typique, à IF=20mA). Mesurée avec un capteur/filtre approximant la réponse photopique de l'œil CIE.
• Angle de vision (2θ1/2) :110 degrés (typique). Défini comme l'angle total où l'intensité chute à la moitié de la valeur axiale.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λp) :518 nm (typique). Tolérance de ±1 nm.
• Longueur d'onde dominante (λd) :520 - 535 nm (à IF=20mA). Dérivée des coordonnées chromatiques CIE.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :35 nm (typique).
• Tension directe (VF) :2,8 - 3,8 V (à IF=20mA). Tolérance de ±0,1 V.
• Courant inverse (IR) :10 μA maximum (à VR=5V). Le composant n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse.

3.3 Profil de refusion IR recommandé

Un profil de soudage par refusion conforme à la norme J-STD-020B pour les procédés sans plomb est recommandé. Les paramètres clés incluent une température de crête ne dépassant pas 260°C. Un graphique détaillé température vs. temps est fourni dans le document original.

4. Système de classement (Binning)

Les composants sont classés en catégories (bins) en fonction de paramètres clés pour garantir une cohérence d'application.

4.1 Classe de tension directe (VF)

Classement à IF=20mA. Tolérance par classe : ±0,10V.
Exemples de classes : D7 (2,8-3,0V), D8 (3,0-3,2V), D9 (3,2-3,4V), D10 (3,4-3,6V), D11 (3,6-3,8V).

4.2 Classe d'intensité lumineuse (Iv)

Classement à IF=20mA. Tolérance par classe : ±11%.
Exemples de classes : T1 (280-355 mcd), T2 (355-450 mcd), U1 (450-560 mcd), U2 (560-710 mcd).

4.3 Classe de longueur d'onde dominante (WD)

Classement à IF=20mA. Tolérance par classe : ±1 nm.
Exemples de classes : AP (520,0-525,0 nm), AQ (525,0-530,0 nm), AR (530,0-535,0 nm).

5. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut des courbes caractéristiques typiques (à 25°C sauf indication) telles que :
- Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct.
- Tension directe en fonction du courant direct.
- Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante.
- Distribution spectrale (intensité relative en fonction de la longueur d'onde).
Ces courbes sont essentielles pour comprendre le comportement du composant dans différentes conditions de fonctionnement, comme la réduction d'intensité avec l'augmentation du courant ou de la température.

6. Guide utilisateur et manipulation

6.1 Nettoyage

Utiliser uniquement les agents de nettoyage spécifiés. Une immersion dans de l'alcool éthylique ou isopropylique à température normale pendant moins d'une minute est acceptable si nécessaire. Des produits chimiques non spécifiés peuvent endommager le boîtier.

6.2 Configuration recommandée des pastilles de soudure sur PCB

Un schéma de pastilles (land pattern) est fourni pour le soudage par refusion infrarouge ou en phase vapeur afin d'assurer une formation et un alignement corrects des joints de soudure.

6.3 Conditionnement : Bande et bobine

Les LED sont fournies sur bande porteuse gaufrée avec une bande de protection. Spécifications clés :
- Largeur de bande : 12 mm.
- Diamètre de bobine : 7 pouces.
- Quantité par bobine : 4000 pièces.
- Quantité minimale de commande pour les restes : 500 pièces.
- Conforme aux spécifications ANSI/EIA-481.
Des dessins dimensionnels détaillés pour les alvéoles de la bande et la bobine sont inclus.

7. Mises en garde importantes et notes d'application

7.1 Application prévue

Ces LED sont conçues pour des équipements électroniques ordinaires. Elles ne sont pas recommandées pour des applications critiques pour la sécurité où une défaillance pourrait mettre en danger des vies ou la santé (ex. : aviation, dispositifs médicaux de maintien des fonctions vitales) sans consultation préalable et qualification spécifique.

7.2 Conditions de stockage

Emballage scellé :Stocker à ≤30°C et ≤70% HR. Utiliser dans l'année suivant l'ouverture du sac barrière à l'humidité.
Emballage ouvert :Stocker à ≤30°C et ≤60% HR. Pour les composants exposés au-delà de 168 heures, un séchage (baking) à environ 60°C pendant au moins 48 heures avant soudage est recommandé. Pour un stockage prolongé, utiliser un conteneur scellé avec dessiccant ou une atmosphère d'azote.

7.3 Directives de soudage

Soudage par refusion :
- Préchauffage : 150-200°C.
- Durée de préchauffage : Max 120 secondes.
- Température de crête : Max 260°C.
- Temps au-dessus du liquidus : Max 10 secondes (max deux cycles de refusion).
Soudage manuel (fer à souder) :
- Température du fer : Max 300°C.
- Temps de soudure par borne : Max 3 secondes (une seule fois).
Le respect des limites du profil JEDEC et des recommandations du fabricant de pâte à souder est crucial pour la fiabilité.

8. Considérations de conception et aperçu technique

8.1 Limitation de courant

Le courant direct continu maximal absolu est de 20 mA. Une résistance de limitation de courant en série doit toujours être utilisée dans la conception du circuit pour éviter de dépasser cette valeur, calculée en fonction de la tension d'alimentation et de la tension directe (VF) de la LED. Utiliser la VF typique pour le calcul donne un point de départ, mais concevoir pour la VF maximale garantit que la limite de courant n'est jamais dépassée.

8.2 Gestion thermique

Avec une limite de dissipation de puissance de 80 mW, les considérations thermiques sont importantes, surtout dans les montages à haute densité ou à températures ambiantes élevées. La courbe de déclassement montrant l'intensité lumineuse en fonction de la température ambiante indique une baisse significative de la luminosité lorsque la température augmente. Assurer une surface de cuivre suffisante sur le PCB pour la dissipation thermique et éviter le placement près d'autres composants générateurs de chaleur peut aider à maintenir les performances et la longévité.

8.3 Conception optique

Le large angle de vision de 110 degrés rend cette LED adaptée aux applications nécessitant une visibilité étendue. Pour un éclairage plus focalisé, des lentilles externes ou des guides de lumière peuvent être nécessaires. La lentille incolore avec une puce InGaN verte fournit un point de couleur saturé défini par sa classe de longueur d'onde dominante.

8.4 Classement pour l'uniformité

Pour les applications nécessitant une couleur ou une luminosité uniforme sur plusieurs LED (ex. : réseaux de rétroéclairage), spécifier des classes serrées pour la Longueur d'onde dominante (WD) et l'Intensité lumineuse (Iv) est critique. Mélanger des classes des extrémités opposées de la plage peut entraîner des disparités visibles de couleur ou de luminosité.

9. Contexte de comparaison et de sélection

Le boîtier 0201 représente l'un des formats CMS standardisés les plus petits, permettant des conceptions ultra-miniaturisées. Comparé à des boîtiers plus grands comme le 0402 ou le 0603, la LED 0201 a typiquement des caractéristiques maximales de courant et une luminosité plus faibles en raison de sa taille, mais offre l'encombrement et la hauteur les plus réduits possibles. La technologie InGaN utilisée pour le vert offre un rendement plus élevé et une meilleure saturation des couleurs que les anciennes technologies comme le GaP (Phosphure de Gallium).

10. Questions fréquemment posées (basées sur les paramètres)

Q : Puis-je alimenter cette LED à 30 mA pour une luminosité plus élevée ?
R : Non. Le courant direct continu maximal absolu est de 20 mA. Dépasser cette valeur risque une défaillance catastrophique et invalide les spécifications de fiabilité.

Q : La plage de tension directe est de 2,8-3,8V. Comment choisir la valeur de la résistance ?
R : Concevez votre circuit de limitation de courant en utilisant la VF maximale (3,8V) de la fiche technique pour garantir que le courant ne dépasse jamais 20 mA dans les pires conditions, même si vous recevez des LED des classes de tension inférieures.

Q : Combien de temps puis-je stocker ces LED après avoir ouvert la bobine ?
R : Pour de meilleurs résultats de soudage, effectuez la refusion IR dans les 168 heures (7 jours) suivant l'exposition aux conditions ambiantes d'usine (<30°C/60% HR). Si l'exposition dépasse cette durée, un séchage de 48 heures à 60°C est recommandé pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir l'effet "pop-corn" pendant la refusion.

Q : Cette LED est-elle adaptée à l'éclairage du tableau de bord automobile ?
R : La plage de température de fonctionnement (-40°C à +85°C) couvre de nombreuses applications intérieures automobiles. Cependant, l'usage automobile nécessite typiquement une qualification spécifique AEC-Q102 qui n'est pas mentionnée dans cette fiche technique générique. Une consultation avec le fabricant pour des produits de qualité automobile est nécessaire.

11. Principes technologiques et tendances

Principe :Cette LED est basée sur un matériau semi-conducteur InGaN. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique de l'alliage InGaN détermine l'énergie de la bande interdite et donc la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise, dans ce cas, le vert.

Tendances :L'industrie de l'optoélectronique continue d'évoluer vers des tailles de boîtier plus petites (comme le 0201 et le 01005), une efficacité lumineuse plus élevée (plus de lumière par watt) et une fiabilité améliorée. Il y a également une tendance vers un classement plus serré pour la couleur et l'intensité pour répondre aux exigences des écrans haute résolution et de l'éclairage esthétique uniforme. De plus, l'intégration avec l'électronique de commande et le contrôle intelligent au sein du boîtier est un domaine de développement en cours.