Fiche technique de la LED à réflecteur CMS 67-23/R6GHBHC-B05/2T - Boîtier 6,0x3,2x1,9mm - Tension 2,0-3,95V - Couleurs Rouge/Vert/Bleu - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

Le modèle 67-23/R6GHBHC-B05/2T est une diode électroluminescente (LED) à montage en surface (CMS) logée dans un boîtier P-LCC-4 avec un réflecteur intégré. Ce composant est conçu comme un indicateur optique multicolore, disponible en couleurs émises rouge brillant (R6), vert brillant (GH) et bleu (BH). Le boîtier présente un corps en résine blanche avec une fenêtre transparente incolore, améliorant le flux lumineux et offrant une esthétique épurée. Il s'agit d'un produit sans plomb conforme aux directives RoHS, le rendant adapté aux assemblages électroniques modernes soumis à des réglementations environnementales.

Les principaux avantages de cette LED incluent son empreinte compacte de type P-LCC-4, idéale pour les conceptions de cartes de circuits imprimés à haute densité, et son réflecteur intégré qui améliore l'intensité lumineuse et le contrôle de l'angle de vision. Les marchés cibles principaux sont les équipements de télécommunication pour l'indication d'état et le rétroéclairage, l'électronique grand public pour l'éclairage des interrupteurs et des symboles, le rétroéclairage plat des écrans LCD, et les applications d'indication générales nécessitant des sources lumineuses fiables, brillantes et de couleur pure.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Les valeurs maximales absolues définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir sur le composant. Pour les trois variantes de couleur (R6, GH, BH), le courant direct continu maximal (I_F) est de 25 mA, avec un courant direct crête admissible (I_FP) de 100 mA pour un fonctionnement en impulsions. La tension inverse maximale (V_R) est de 5 V. Les valeurs de dissipation de puissance (P_d) sont de 120 mW pour la puce rouge et de 110 mW pour les puces verte et bleue, ce qui est crucial pour la conception de la gestion thermique. Le composant peut fonctionner dans une plage de température de -40°C à +85°C et être stocké de -40°C à +90°C. Les limites de température de soudure sont spécifiées pour le refusion (260°C pendant 10 secondes max.) et la soudure manuelle (350°C pendant 3 secondes max.).

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Les paramètres électro-optiques sont mesurés dans des conditions de test standard à une température ambiante de 25°C et un courant direct de 20 mA. L'intensité lumineuse varie selon la puce et le bin : Rouge (R6) de 112 à 285 mcd, Vert (GH) de 180 à 715 mcd, et Bleu (BH) de 72 à 285 mcd. Toutes les puces partagent un angle de vision typique (2θ_1/2) de 120 degrés. Les longueurs d'onde de crête (λ_p) sont approximativement de 632 nm (rouge), 518 nm (vert) et 468 nm (bleu). Les longueurs d'onde dominantes correspondantes (λ_d) ont des plages spécifiées pour chaque couleur. La tension directe (V_F) est typiquement de 2,0V (max. 2,4V) pour la puce rouge et de 3,4V (max. 3,95V) pour les puces verte et bleue. Le courant inverse (I_R) à V_R=5V est de 10 µA max. pour le rouge et de 50 µA max. pour le vert/bleu.

3. Explication du système de binning

Le produit utilise un système de binning pour catégoriser les unités en fonction de paramètres optiques et électriques clés, garantissant ainsi une cohérence des performances en application.

3.1 Binning de l'intensité lumineuse

L'intensité lumineuse est triée en bins spécifiques pour chaque type de puce, définis à I_F=20mA. Pour la puce Rouge (R6) : Bin R (112-180 mcd) et Bin S (180-285 mcd). Pour la puce Verte (GH) : Bin S (180-285 mcd), Bin T (285-450 mcd) et Bin U (450-715 mcd). Pour la puce Bleue (BH) : Bin Q (72-112 mcd), Bin R (112-180 mcd) et Bin S (180-285 mcd). Une tolérance de ±11% s'applique à l'intensité lumineuse.

3.2 Binning de la longueur d'onde dominante

La longueur d'onde dominante est également binnée pour contrôler la pureté de la couleur. Pour la puce Rouge (R6) : Bin FF1 (621-626 nm) et Bin FF2 (626-631 nm). Pour la puce Verte (GH) : Bin X (520-525 nm) et Bin Y (525-530 nm). Pour la puce Bleue (BH) : Bin X (465-470 nm) et Bin Y (470-475 nm). Une tolérance de ±1 nm est spécifiée pour la longueur d'onde dominante. La tension directe a une tolérance de ±0,1V.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut des courbes typiques des caractéristiques électro-optiques pour chaque type de puce (R6, GH, BH). Bien que les données graphiques spécifiques ne soient pas fournies dans le texte, ces courbes illustrent généralement la relation entre le courant direct et l'intensité lumineuse, la tension directe en fonction du courant direct, et l'effet de la température ambiante sur l'intensité lumineuse. L'analyse de ces courbes est essentielle pour les concepteurs afin de comprendre le comportement de la LED dans des conditions de fonctionnement non standard, comme l'alimentation à différents courants ou dans des environnements thermiques variables. Les courbes aident à sélectionner les résistances de limitation de courant appropriées et à prédire la luminosité et le décalage de couleur sur la plage de température de fonctionnement du produit.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est logée dans un boîtier P-LCC-4. Les dimensions globales du boîtier sont de 6,0 mm de longueur, 3,2 mm de largeur et 1,9 mm de hauteur (valeurs typiques, se référer au dessin de cotation pour les détails). Le boîtier inclut une coupelle réflectrice. Le dessin indique les emplacements des plots d'anode et de cathode pour les puces rouge, verte et bleue. Toutes les tolérances non spécifiées sont de ±0,1 mm.

5.2 Identification de la polarité

Le dessin du boîtier marque clairement la polarité. Une connexion de polarité correcte est cruciale pour éviter les dommages par polarisation inverse, limitée à 5V. Les concepteurs doivent aligner l'empreinte sur le PCB avec le dessin du boîtier pour garantir une orientation correcte lors de l'assemblage.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion

Un profil de température de soudure par refusion sans plomb est recommandé. Les paramètres clés incluent : une zone de préchauffage à 150-200°C pendant 60-120 secondes avec une rampe maximale de 3°C/sec ; le temps au-dessus de 217°C doit être de 60-150 secondes ; la température de pic ne doit pas dépasser 260°C, avec un temps à ce pic limité à un maximum de 10 secondes ; la vitesse de refroidissement ne doit pas dépasser 6°C/sec. La soudure par refusion ne doit pas être effectuée plus de deux fois sur le même composant.

6.2 Précautions de stockage et de manipulation

Les LED sont conditionnées dans des sacs résistants à l'humidité. Le sac ne doit pas être ouvert avant que les composants ne soient prêts à être utilisés. Avant ouverture, stocker à ≤ 30°C et ≤ 90% d'HR. Après ouverture, les composants ont une durée de vie au sol de 168 heures dans des conditions de ≤ 30°C et ≤ 60% d'HR. Les composants non utilisés doivent être rescellés dans un emballage étanche à l'humidité. Si l'indicateur d'humidité montre une activation ou si le temps de stockage est dépassé, un traitement de séchage à 60°C ± 5°C pendant 24 heures est requis avant soudure.

6.3 Protection contre les surintensités

Une résistance de limitation de courant externe est obligatoire. La tension directe a une tolérance, et un léger décalage peut entraîner un changement important du courant, pouvant conduire à la destruction. La valeur de la résistance doit être calculée en fonction de la tension d'alimentation et des caractéristiques tension/courant directes de la LED.

7. Conditionnement et informations de commande

Les LED sont fournies sur des bandes porteuses résistantes à l'humidité, qui sont ensuite enroulées sur des bobines. La quantité standard chargée est de 2000 pièces par bobine. Les dimensions de la bande porteuse et de la bobine sont fournies dans la fiche technique. Une étiquette sur la bobine fournit les informations clés, incluant le Numéro de Produit (P/N), la quantité d'emballage (QTY), et les codes de bin spécifiques pour le Rang d'Intensité Lumineuse (CAT), le Rang de Longueur d'Onde Dominante (HUE) et le Rang de Tension Directe (REF).

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Équipements de télécommunication :Indicateurs d'état, témoins de message en attente et rétroéclairage de clavier dans les téléphones et télécopieurs.
• Électronique grand public :Rétroéclairage pour panneaux LCD, éclairage pour interrupteurs à membrane et symboles de panneau.
• Applications avec guide de lumière :La fenêtre transparente et la sortie lumineuse brillante la rendent adaptée à une utilisation avec des guides de lumière pour transmettre la lumière à un emplacement souhaité sur le boîtier d'un produit.
• Indication générale :État de l'alimentation, sélection de mode et autres retours d'interface utilisateur dans une large gamme d'appareils électroniques.

8.2 Considérations de conception

• Alimentation en courant :Toujours utiliser une résistance en série. Envisagez d'alimenter en dessous du courant maximal absolu (par exemple, 20mA comme condition de test) pour améliorer la longévité.
• Gestion thermique :Assurez-vous que la conception du PCB permet la dissipation de chaleur, surtout si plusieurs LED sont utilisées ou si elles fonctionnent à des températures ambiantes élevées. La valeur de dissipation de puissance ne doit pas être dépassée.
• Conception optique :L'angle de vision de 120 degrés offre une large visibilité. Pour une lumière dirigée, des optiques secondaires comme des lentilles ou des guides de lumière peuvent être nécessaires.
• Protection contre les décharges électrostatiques (ESD) :La sensibilité ESD varie (2000V HBM pour le rouge, 150V HBM pour le vert/bleu). Mettez en œuvre des mesures de contrôle ESD appropriées lors de la manipulation et de l'assemblage.

9. Comparaison et différenciation techniques

Comparée aux LED CMS sans réflecteur dans des boîtiers similaires, le réflecteur intégré de la série 67-23 offre une intensité lumineuse axiale plus élevée pour le même courant d'alimentation de la puce, car le réflecteur dirige davantage de lumière vers l'avant. Le boîtier P-LCC-4 avec fenêtre transparente offre généralement une meilleure efficacité d'extraction de la lumière que les boîtiers diffusants. La disponibilité de trois couleurs primaires distinctes et brillantes (rouge, vert, bleu) dans un seul type de boîtier simplifie la gestion des stocks et la conception des systèmes d'indication multicolores. Le binning spécifié pour l'intensité et la longueur d'onde fournit aux concepteurs des performances de couleur et de luminosité prévisibles, ce qui constitue un avantage par rapport aux alternatives non binnées ou faiblement binnées.

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

Q : Puis-je alimenter les LED verte et bleue directement en 3,3V ?

A : Peut-être, mais pas de manière fiable. La tension directe typique est de 3,4V, avec un maximum de 3,95V. À 3,3V, la LED peut ne pas s'allumer complètement ou pas du tout, surtout à des températures plus basses où V_Faugmente. Un circuit élévateur ou une tension d'alimentation plus élevée (par exemple, 5V) avec une résistance de limitation de courant est recommandé.

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

A : La longueur d'onde de crête (λ_p) est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est maximale. La longueur d'onde dominante (λ_d) est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspond à la couleur perçue de la LED. λ_dest plus pertinente pour la spécification de la couleur dans la vision humaine.

Q : Comment interpréter les bins d'intensité lumineuse pour ma conception ?

A : Sélectionnez un bin en fonction de la luminosité minimale requise pour votre application dans les pires conditions (par exemple, haute température, fin de vie). Utiliser un bin supérieur (par exemple, S au lieu de R) fournit une marge de luminosité. Spécifiez le code de bin requis (CAT) lors de la commande.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Conception d'un panneau indicateur multi-états

Un produit nécessite un seul indicateur tricolore pour afficher l'alimentation (vert fixe), la veille (bleu clignotant) et une défaillance (rouge fixe). Le modèle 67-23/R6GHBHC-B05/2T est sélectionné. La conception utilise un microcontrôleur avec trois broches GPIO, chacune connectée à la cathode d'une couleur de LED via une résistance de limitation de courant (calculée pour une alimentation de 20mA à partir d'une alimentation 5V : ~80 ohms pour le rouge, ~82 ohms pour le vert/bleu, en tenant compte de la tolérance de V_F). Les anodes sont connectées au 5V. Le logiciel contrôle les broches pour illuminer la couleur souhaitée. Le large angle de vision de 120 degrés assure la visibilité sous différents angles. Le concepteur spécifie les bins CAT=S pour le vert et le bleu et CAT=R pour le rouge pour garantir une luminosité adéquate, et demande des bins HUE cohérents avec l'apparence de couleur souhaitée.

12. 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 et les trous se recombinent dans la région active, libérant de l'énergie sous forme de photons. La couleur de la lumière émise est déterminée par la largeur de bande interdite du matériau semi-conducteur utilisé dans la région active. Dans ce produit, la puce Rouge (R6) utilise du matériau AlGaInP, tandis que les puces Verte (GH) et Bleue (BH) utilisent du matériau InGaN. Le réflecteur intégré, fabriqué en matériau hautement réfléchissant, entoure la puce semi-conductrice et redirige la lumière émise latéralement vers l'avant, augmentant le flux lumineux utile dans la direction de vision. L'encapsulant en résine époxy transparente protège la puce et agit comme une lentille primaire.

13. Tendances et évolutions de l'industrie

Le marché des LED CMS continue d'évoluer vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), des tailles de boîtier plus petites pour la miniaturisation, et une meilleure cohérence des couleurs grâce à un binning plus serré. L'accent est également mis de plus en plus sur la fiabilité dans des conditions de température et de densité de courant plus élevées, poussé par des applications comme l'éclairage automobile et les affichages haute luminosité. L'utilisation de matériaux avancés, tels que de nouveaux luminophores pour les LED blanches et des encapsulants améliorés pour une meilleure stabilité thermique et aux UV, se poursuit. De plus, l'intégration de l'électronique de contrôle (par exemple, des pilotes à courant constant) dans le boîtier de la LED est une tendance en développement pour simplifier la conception des circuits et améliorer la stabilité des performances.