Fiche technique LED CMS 17-223/BHR7C-C30/3C - Bleue & Rouge Foncé - 2.8x3.2x1.9mm - 3.2V/2.15V - 40mW/60mW - Document Technique

1. Vue d'ensemble du produit

Le modèle 17-223/BHR7C-C30/3C est une LED multicolore à montage en surface (CMS) disponible en variantes Bleue (BH) et Rouge Foncé (R7). Ce composant est conçu pour les applications de circuits imprimés à haute densité où l'espace et le poids sont des contraintes critiques. Son boîtier CMS compact permet des réductions significatives de la taille de la carte et de l'encombrement de l'équipement par rapport aux LED traditionnelles à broches.

La LED est fournie sur bande de 8 mm montée sur bobine de 7 pouces de diamètre, la rendant entièrement compatible avec les équipements automatisés de placement et d'assemblage. Elle est qualifiée pour les procédés standards de soudage par refusion infrarouge et en phase vapeur.

1.1 Avantages clés et conformité

Le produit offre plusieurs avantages majeurs et est conforme aux principales normes environnementales et de sécurité :

• Miniaturisation :Permet des circuits imprimés plus petits, une densité de montage plus élevée et réduit les besoins de stockage.
• Légèreté :Idéal pour les applications électroniques portables et miniatures.
• Conformité environnementale :Le produit est sans plomb, conforme à la directive européenne RoHS et respecte les règlements REACH de l'UE.
• Sans halogène :Conforme aux exigences sans halogène (Brome <900 ppm, Chlore <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• Compatibilité des procédés :Designed for reliable performance in standard SMT reflow soldering.

1.2 Applications cibles

Cette LED convient à diverses fonctions d'indication et de rétroéclairage :

• Rétroéclairage des tableaux de bord et commutateurs automobiles.
• Indicateurs d'état et rétroéclairage de clavier dans les appareils de télécommunication (téléphones, télécopieurs).
• Rétroéclairage plat pour panneaux LCD, commutateurs et symboles.
• Applications d'indication à usage général.

2. Analyse approfondie des spécifications techniques

2.1 Sélection du dispositif et matériaux de la puce

La variante spécifique est définie par un code produit. Les deux principaux matériaux de puce utilisés sont :

• Code BH :Utilise un matériau semi-conducteur InGaN (Nitrures de Gallium et d'Indium) pour produire une lumièreBleue. La résine de la lentille est transparente.
• Code R7 :Utilise un matériau semi-conducteur AlGaInP (Phosphure d'Aluminium, de Gallium et d'Indium) pour produire une lumièreRouge Foncé light.

2.2 Caractéristiques maximales absolues

Des contraintes au-delà de ces limites peuvent causer des dommages permanents. Toutes les caractéristiques sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

Paramètre	Symbole	Code	Valeur	Unité
Tension inverse	VR	Tous	5	V
Courant direct	IF	BH	10	mA
		R7	25	mA
Courant direct de crête (Rapport cyclique 1/10 @1kHz)	IFP	BH	100	mA
		R7	60	mA
Dissipation de puissance	Pd	BH	40	mW
		R7	60	mW
Décharge électrostatique (HBM)	ESD	BH	150	V
		R7	2000	V
Température de fonctionnement	Topr	Tous	-40 à +85	°C
Température de stockage	Tstg	Tous	-40 à +90	°C

Température de soudage :Le dispositif peut supporter un soudage par refusion avec une température de crête de 260°C pendant jusqu'à 10 secondes. Pour le soudage manuel, la température de la pointe du fer ne doit pas dépasser 350°C pendant un maximum de 3 secondes par borne.

2.3 Caractéristiques électro-optiques

Paramètres de performance typiques mesurés à Ta=25°C et I_F=5mA, sauf indication contraire.

Paramètre	Symbole	Code	Min.	Typ.	Max.	Unité	Condition
Intensité lumineuse	Iv	BH	22.5	-	57.0	mcd	IF=5mA
		R7	14.5	-	36.0	mcd	IF=5mA
Angle de vision (2θ1/2)	2θ1/2	Tous	-	130	-	deg	-
Longueur d'onde de crête	λp	BH	-	468	-	nm	-
		R7	-	639	-	nm	-
Longueur d'onde dominante	λd	BH	465	-	475	nm	-
		R7	625	-	635	nm	-
Largeur de bande spectrale	Δλ	BH	-	25	-	nm	-
		R7	-	20	-	nm	-
Tension directe	VF	BH	2.70	-	3.20	V	IF=5mA
		R7	1.55	-	2.15	V	IF=5mA
Courant inverse	IR	BH	-	-	50	μA	VR=5V
		R7	-	-	10	μA	VR=5V

Notes importantes :

1. La tolérance de l'intensité lumineuse est de ±11%.
2. La tolérance de la longueur d'onde dominante est de ±1nm.
3. La tolérance de la tension directe est de ±0.1V.
4. L'intensité rayonnante (RA) est testée à 5mA.
5. Le test de tension inverse est uniquement à titre de caractérisation ; la LED ne doit pas fonctionner en polarisation inverse.

3. Explication du système de classement

Pour assurer la cohérence de la production, les LED sont triées en classes basées sur des paramètres clés.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Les LED sont catégorisées en fonction de leur flux lumineux à 5mA.

Pour les LED Bleues (BH) :

• Classe 1 :22.5 mcd (Min) à 36.0 mcd (Max)
• Classe 2 :36.0 mcd (Min) à 57.0 mcd (Max)

Pour les LED Rouge Foncé (R7) :

• Classe 1 :14.5 mcd (Min) à 22.5 mcd (Max)
• Classe 2 :22.5 mcd (Min) à 36.0 mcd (Max)

3.2 Classement par tension directe

Les LED sont également triées par leur chute de tension directe pour faciliter la conception de circuits de régulation de courant.

Pour les LED Bleues (BH) :Cinq classes de 2.70V à 3.20V par pas de 0.1V (ex. : Classe 1 : 2.70-2.80V, Classe 5 : 3.10-3.20V).

Pour les LED Rouge Foncé (R7) :Trois classes de 1.55V à 2.15V par pas de 0.2V (ex. : Classe 1 : 1.55-1.75V, Classe 3 : 1.95-2.15V).

Note : La tolérance de la classe de tension est de ±0.05V.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut des courbes caractéristiques typiques pour les deux types de LED. Bien que les points de données graphiques spécifiques ne soient pas fournis dans le texte, les courbes illustrent généralement les relations suivantes, critiques pour la conception :

4.1 Courant direct vs Tension directe (Courbe I-V)

Cette courbe montre la relation exponentielle entre le courant et la tension. La LED Bleue (BH), basée sur l'InGaN, aura une tension directe typique plus élevée (≈3.0V) comparée à la LED Rouge Foncé (R7) AlGaInP (≈1.8V). Cette différence est cruciale pour sélectionner la résistance de limitation de courant ou le circuit pilote approprié.

4.2 Intensité lumineuse vs Courant direct

Ce graphique démontre comment le flux lumineux augmente avec le courant. Il est typiquement linéaire dans la plage de courant de fonctionnement recommandée mais saturera à des courants plus élevés. Les concepteurs l'utilisent pour déterminer le courant d'attaque nécessaire pour atteindre un niveau de luminosité souhaité.

4.3 Intensité lumineuse vs Température ambiante

Le flux lumineux de la LED diminue lorsque la température de jonction augmente. Cette courbe est vitale pour les applications fonctionnant dans des environnements à haute température ou où la gestion thermique est difficile. Elle aide à déclasser les performances de la LED pour un fonctionnement fiable.

4.4 Distribution spectrale

Ces courbes tracent l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant la longueur d'onde de crête (λ_p) et la largeur de bande spectrale (Δλ). La LED Bleue a un pic typique à 468nm avec une largeur de bande de 25nm, tandis que la Rouge Foncé a un pic à 639nm avec une largeur de bande de 20nm.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED 17-223 a un boîtier CMS standard. Les dimensions clés (en mm, tolérance ±0.1mm sauf indication) incluent :

• Longueur totale : 3.2 mm
• Largeur totale : 2.8 mm
• Hauteur totale : 1.9 mm
• Dimensions des plots : La taille et l'espacement spécifiques des plots sont définis pour assurer un soudage correct et une stabilité mécanique.

Identification de la polarité :Le boîtier inclut un marquage de polarité, typiquement une encoche ou un point sur le dessus ou un coin chanfreiné, pour indiquer la cathode. L'orientation correcte est essentielle pour le fonctionnement du circuit.

6. Directives de soudage, d'assemblage et de stockage

6.1 Protection du courant et conception du circuit

Critique :Une résistance de limitation de courant externedoitêtre utilisée en série avec la LED. La LED est une diode avec une courbe I-V abrupte ; une petite augmentation de tension peut causer une grande augmentation du courant, potentiellement destructrice. La valeur de la résistance est calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alimentation- V_F) / I_F, où V_Fest la tension directe de la LED au courant désiré I_F.

6.2 Conditions de stockage

Les LED sont emballées dans un sac barrière sensible à l'humidité avec un dessiccant.

1. Ne pas ouvrirle sac étanche à l'humidité avant d'être prêt pour l'assemblage.
2. Après ouverture, les LED non utilisées doivent être stockées à ≤30°C et ≤60% d'Humidité Relative (HR).
3. La "durée de vie au sol" après ouverture est de 1 an dans ces conditions.
4. Si le sac est ouvert et que des pièces restent, elles doivent être refermées ou stockées dans un armoire sèche.
5. Si l'indicateur de dessiccant change de couleur ou si le temps de stockage est dépassé, untraitement de séchageest requis : 60°C ±5°C pendant 24 heures avant le soudage par refusion.

6.3 Profil de soudage par refusion (sans plomb)

Un profil de température recommandé est fourni :

• Préchauffage :150-200°C pendant 60-120 secondes.
• Temps au-dessus du liquidus (TAL) :60-150 secondes au-dessus de 217°C.
• Température de crête :Maximum de 260°C, maintenue pendant pas plus de 10 secondes.
• Taux de chauffage :Maximum 6°C/seconde jusqu'à 255°C.
• Taux de refroidissement :Maximum 3°C/seconde.

Règles importantes :

• Le soudage par refusion ne doit pas être effectué plus dedeux fois.
• Éviter les contraintes mécaniques sur le corps de la LED pendant le chauffage.
• Ne pas déformer le circuit imprimé après soudage.

6.4 Soudage manuel et retouche

Si le soudage manuel est inévitable :

• Utiliser un fer à souder avec une température de pointe ≤350°C.
• Appliquer de la chaleur sur chaque borne pendant ≤3 secondes.
• Utiliser un fer d'une puissance ≤25W.
• Laisser un intervalle de refroidissement de ≥2 secondes entre le soudage de chaque borne.
• Éviter la réparation/retoucheaprès que la LED est soudée. Si absolument nécessaire, utiliser un fer à souder double tête pour chauffer simultanément les deux bornes et soulever le composant pour éviter d'endommager les plots. Vérifier la fonctionnalité de la LED après retouche.

7. Emballage et informations de commande

7.1 Spécifications de la bobine et de la bande

Le produit est fourni pour l'assemblage automatisé :

• Largeur de la bande porteuse :8 mm.
• Diamètre de la bobine :7 pouces (178 mm).
• Pas des alvéoles :Défini dans le dessin de la bande porteuse.
• Quantité par bobine :3000 pièces.

7.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette de la bobine contient des codes qui spécifient les caractéristiques exactes du produit :

• CPN :Numéro de pièce du client (optionnel).
• P/N :Numéro de pièce du fabricant (ex. : 17-223/BHR7C-C30/3C).
• QTY :Quantité d'emballage sur la bobine.
• CAT :Rang d'intensité lumineuse (Code de classe pour la luminosité).
• HUE :Coordonnées de chromaticité et rang de longueur d'onde dominante.
• REF :Rang de tension directe (Code de classe pour V_F).
• LOT No :Numéro de lot de fabrication pour la traçabilité.

8. Considérations de conception d'application

8.1 Conception du circuit pilote

En raison des différentes tensions directes des LED Bleue (≈3.0V) et Rouge Foncé (≈1.8V), elles ne peuvent pas être connectées en parallèle directement à la même source de tension avec une seule résistance de limitation de courant partagée. Chaque chaîne de couleur devrait avoir sa propre résistance calculée indépendamment pour assurer un courant et une luminosité corrects. Pour une luminosité constante malgré les variations de température ou de tension d'alimentation, envisager d'utiliser un pilote à courant constant au lieu d'une simple résistance.

8.2 Gestion thermique

Bien que les LED CMS soient petites, leurs performances et leur durée de vie dépendent de la température. Assurer un dégagement thermique adéquat dans la conception des plots du circuit imprimé (vias thermiques vers les couches internes ou plans de masse) si le fonctionnement se fait à des températures ambiantes élevées ou près du courant maximum. La température de jonction maximale est indirectement limitée par la caractéristique de dissipation de puissance (P_d).

8.3 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

La LED Bleue (BH) a une tension de tenue ESD relativement faible (150V HBM). Mettre en œuvre les précautions ESD standard pendant la manipulation et l'assemblage. La LED Rouge Foncé (R7) est plus robuste (2000V HBM).

9. Comparaison et différenciation techniques

La série 17-223 offre une combinaison de fonctionnalités adaptées aux applications à grand volume et rentables :

• Option bicolore dans une série de boîtiers :Offre une flexibilité de conception pour les panneaux à indicateurs multiples utilisant la même empreinte.
• Large angle de vision (130°) :Assure une bonne visibilité sous divers angles, idéal pour les indicateurs de panneau.
• Conformité environnementale complète :Satisfait aux exigences modernes RoHS, REACH et sans halogène, simplifiant la certification du produit final.
• Emballage robuste :Le profil de refusion spécifié et le niveau de sensibilité à l'humidité (impliqué par les exigences de séchage) indiquent qu'il est adapté aux procédés SMT industriels standards.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q1 : Puis-je alimenter cette LED directement depuis une alimentation logique 3.3V ou 5V ?

R : Non. Vous devez toujours utiliser une résistance de limitation de courant en série. Par exemple, pour alimenter la LED Bleue à 5mA depuis une alimentation 3.3V : R = (3.3V - 3.0V) / 0.005A = 60Ω. Utiliser la V_Fréelle des informations de classement pour un calcul précis.

Q2 : Pourquoi les informations de stockage et de séchage sont-elles si importantes ?

R : Les boîtiers CMS peuvent absorber l'humidité de l'air. Pendant le soudage par refusion, cette humidité peut se transformer rapidement en vapeur, provoquant un délaminage interne ou un "effet pop-corn", qui fissure le boîtier et détruit la LED. Un stockage et un séchage appropriés préviennent cela.

Q3 : Que signifie la caractéristique "Courant direct de crête" ?

R : C'est le courant maximum autorisé pour de très courtes impulsions (avec un rapport cyclique de 10% à 1kHz). C'est utile pour les schémas de multiplexage ou l'atténuation PWM où le courant moyen est dans la limite continue (I_F), mais le courant instantané est plus élevé.

Q4 : Comment interpréter les codes de classement (CAT, HUE, REF) sur l'étiquette ?

R : Ces codes vous permettent de sélectionner des LED avec des paramètres étroitement contrôlés. Pour une apparence cohérente dans un réseau, spécifiez et utilisez des LED des mêmes classes CAT (luminosité) et HUE (couleur). Utiliser la même classe REF (tension) peut aider à assurer un partage de courant uniforme dans les connexions parallèles.

Terminologie des spécifications LED

Explication complète des termes techniques LED