LED SMD RGB Blanc Diffus Format 5630 - Dimensions 5.6x3.0x1.9mm - Tension 1.8-3.8V - Puissance 0.13W - Fiche Technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED à montage en surface (SMD) au format 5630, dotée d'une lentille blanche diffusante. Le dispositif intègre trois puces électroluminescentes individuelles dans un seul boîtier : une Rouge (AlInGaP), une Verte (InGaN) et une Bleue (InGaN). Cette configuration permet de créer diverses couleurs par contrôle individuel ou combiné des puces. L'objectif principal de conception est de fournir une solution d'éclairage compacte, fiable et efficace, adaptée aux processus d'assemblage automatisés.

1.1 Avantages principaux

• Conception miniaturisée :Le facteur de forme réduit est idéal pour les applications à espace limité sur les cartes de circuits imprimés (PCB).
• Compatibilité avec l'automatisation :Le boîtier est conçu pour être compatible avec les équipements automatiques de pick-and-place et les processus de soudage par refusion infrarouge (IR), facilitant la production en grande série.
• Sortie de couleur polyvalente :Les puces RVB intégrées permettent une large gamme de couleurs, les rendant adaptées à l'indication d'état, au rétroéclairage et à l'éclairage décoratif.
• Conformité environnementale :Le produit est conforme à la directive RoHS (Restriction des Substances Dangereuses).
• Conditionnement standardisé :Fourni sur bande de 12mm enroulée sur des bobines de 7 pouces de diamètre, conforme aux normes EIA pour une manutention et un stockage efficaces.

1.2 Applications cibles

Cette LED est conçue pour une large gamme d'équipements électroniques nécessitant un éclairage indicateur compact et fiable. Les domaines d'application typiques incluent :

• Électronique grand public :Indicateurs d'état dans les téléphones sans fil, téléphones portables, ordinateurs portables et appareils électroménagers.
• Équipements professionnels et industriels :Indicateurs de panneau avant dans les systèmes réseau, les appareils de bureautique et les panneaux de contrôle industriel.
• Affichage et signalétique :Applications d'éclairage de signaux et symboles, ainsi que le rétroéclairage de panneaux avant où une sortie lumineuse diffuse et uniforme est souhaitée.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

2.1 Caractéristiques maximales absolues

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

• Dissipation de puissance (Pd) :Rouge : 130 mW ; Vert/Bleu : 114 mW. Ce paramètre indique la puissance maximale que la LED peut dissiper sous forme de chaleur. Dépasser cette limite risque d'endommager thermiquement le composant.
• Courant direct de crête (I_FP) :100 mA pour toutes les couleurs en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0.1ms). Ceci est utile pour des flashs brefs et intenses, mais pas pour un fonctionnement continu.
• Courant direct continu (I_F) :Rouge : 50 mA ; Vert/Bleu : 30 mA. C'est le courant direct continu maximum recommandé pour un fonctionnement fiable à long terme.
• Plages de température :Fonctionnement : -40°C à +85°C ; Stockage : -40°C à +100°C. Ces valeurs définissent les limites environnementales pour le fonctionnement du dispositif et son stockage hors service.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Mesurées dans des conditions de test standard de Ta=25°C et I_F=20mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (I_v) :Une mesure clé de la sortie lumineuse perçue. Valeurs Minimum/Typique/Maximum : Rouge : 560/-/1120 mcd ; Vert : 1400/-/2800 mcd ; Bleu : 280/-/560 mcd. La puce verte présente la sortie typique la plus élevée.
• Angle de vision (2θ_1/2) :Typiquement 120 degrés. Cet angle large, facilité par la lentille diffusante, fournit un éclairage large et uniforme plutôt qu'un faisceau étroit, idéal pour les applications d'indicateurs.
• Tension directe (V_F) :La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle conduit. Plages : Rouge : 1.8V à 2.6V ; Vert/Bleu : 2.8V à 3.8V. La V_Fplus basse de la puce rouge est caractéristique de la technologie AlInGaP par rapport à l'InGaN (vert/bleu). Les concepteurs doivent tenir compte de ces différences dans la conception du circuit de commande.
• Longueur d'onde de crête (λ_P) et Longueur d'onde dominante (λ_d) : λ_Pest le pic spectral : Rouge ~630nm, Vert ~518nm, Bleu ~468nm. λ_dest la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, avec des bins spécifiés pour le vert (520-530nm) et le bleu (465-475nm).
• Courant inverse (I_R) :Maximum 10 μA à V_R=5V. Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; ce paramètre est uniquement à des fins de test. Une protection de circuit (par exemple, une résistance série ou une diode) est recommandée si une tension inverse est possible.

3. Explication du système de binning

Pour assurer la cohérence de couleur et de luminosité en production, les LED sont triées en bins de performance. Ce dispositif utilise un système de binning bidimensionnel basé sur l'intensité lumineuse et la longueur d'onde dominante.

3.1 Binning d'intensité lumineuse

Chaque puce de couleur est binée séparément en fonction de sa sortie lumineuse à 20mA.

• Rouge :Bins U2 (560-710 mcd), V1 (710-900 mcd), V2 (900-1120 mcd).
• Vert :Bins W2 (1400-1800 mcd), X1 (1800-2240 mcd), X2 (2240-2800 mcd).
• Bleu :Bins T1 (280-355 mcd), T2 (355-450 mcd), U1 (450-560 mcd).
• La tolérance au sein de chaque bin d'intensité est de +/-11%.

3.2 Binning de longueur d'onde dominante

Appliqué aux puces Verte et Bleue pour contrôler la teinte.

• Vert :Bins AP (520-525 nm), AQ (525-530 nm).
• Bleu :Bins AC (465-470 nm), AD (470-475 nm).
• La tolérance au sein de chaque bin de longueur d'onde est de +/-1 nm.

3.3 Code de bin combiné (Code sur étiquette)

Un code alphanumérique unique (par exemple, A1, B4, D2) imprimé sur l'étiquette de la bobine combine les bins d'intensité pour les trois couleurs et les bins de longueur d'onde pour le vert/bleu. Cette table de correspondance permet aux concepteurs de spécifier et d'acquérir des LED avec des caractéristiques optiques étroitement contrôlées, assurant une cohérence visuelle dans leurs produits finaux. Par exemple, le code 'A1' spécifie le Rouge dans le bin U2, le Vert dans le bin W2 et le Bleu dans le bin T1.

4. Informations mécaniques et de conditionnement

4.1 Dimensions du boîtier

Le dispositif est conforme à l'empreinte standard 5630. Les dimensions clés (en millimètres, tolérance ±0.2mm sauf indication) incluent une longueur de corps d'environ 5.6mm, une largeur de 3.0mm et une hauteur de 1.9mm. Un dessin dimensionnel détaillé spécifie l'emplacement des pastilles, la forme de la lentille et les marquages de polarité.

4.2 Affectation des broches et polarité

La configuration à 6 pastilles permet un accès indépendant à chaque puce : Broches 1 & 6 : Bleu ; Broches 2 & 5 : Vert ; Broches 3 & 4 : Rouge. La cathode pour chaque puce est généralement indiquée dans le diagramme d'empreinte. La polarité correcte doit être respectée lors de la conception du PCB et de l'assemblage.

4.3 Pastille de fixation PCB recommandée

Un motif de pastille (empreinte) suggéré est fourni pour assurer une formation correcte des joints de soudure, une stabilité mécanique et une dissipation thermique pendant le soudage par refusion. Respecter ce motif est essentiel pour le rendement d'assemblage et la fiabilité à long terme.

4.4 Conditionnement en bande et bobine

Les LED sont fournies dans une bande porteuse en relief (largeur 12mm) scellée avec une bande de couverture. La bande est enroulée sur une bobine standard de 7 pouces (178mm) de diamètre. Chaque bobine contient 1000 pièces. Le conditionnement est conforme aux spécifications EIA-481-1-B, assurant la compatibilité avec les équipements d'assemblage automatisés.

5. Directives de soudage et d'assemblage

5.1 Profil de soudage par refusion IR

Un profil de refusion recommandé pour les processus de soudure sans plomb (Pb-free) est fourni, conforme à la norme J-STD-020B. Ce profil détaille les paramètres critiques : préchauffage, maintien, température de pic de refusion (qui ne doit pas dépasser la température maximale nominale de la LED) et taux de refroidissement. Suivre ce profil est essentiel pour éviter les chocs thermiques et les dommages au boîtier de la LED ou à la lentille en époxy.

5.2 Nettoyage

Si un nettoyage post-assemblage est nécessaire, seuls les solvants spécifiés doivent être utilisés. La fiche technique recommande l'immersion dans de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température normale pendant moins d'une minute. L'utilisation de produits chimiques non spécifiés ou agressifs peut endommager le matériau de la lentille ou les marquages du boîtier.

5.3 Conditions de stockage

Emballage scellé :Les LED dans leur sachet étanche à l'humidité d'origine avec dessiccant doivent être stockées à ≤30°C et ≤70% d'Humidité Relative (HR). La durée de conservation recommandée dans ces conditions est d'un an.
Emballage ouvert :Une fois le sachet barrière à l'humidité ouvert, les composants doivent être utilisés rapidement. Si un stockage est nécessaire, les conditions ne doivent pas dépasser 30°C et 60% HR. L'exposition à une humidité plus élevée peut entraîner une absorption d'humidité, ce qui peut provoquer un \"effet pop-corn\" (fissuration du boîtier) pendant le soudage par refusion.

6. Suggestions d'application et considérations de conception

6.1 Conception du circuit de commande

En raison des tensions directes (V_F) différentes des puces rouge, verte et bleue, une simple connexion en parallèle à une source de tension commune n'est pas recommandée, car elle entraînerait une distribution de courant et une luminosité inégales. La méthode préférée est de piloter chaque canal de couleur indépendamment avec une résistance limitant le courant ou, pour une meilleure cohérence et un contrôle de gradation, un pilote à courant constant ou un circuit MLI (Modulation de Largeur d'Impulsion).

6.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit relativement faible, une conception thermique appropriée sur le PCB reste importante pour la longévité. Assurer une surface de cuivre adéquate connectée aux pastilles thermiques (le cas échéant) ou aux pastilles de montage du dispositif aide à dissiper la chaleur, maintenant des températures de jonction plus basses et préservant la sortie lumineuse et la durée de vie.

6.3 Intégration optique

La lentille blanche diffusante fournit un diagramme d'émission lambertien (angle de vision large). Pour les applications nécessitant une lumière plus dirigée, des optiques secondaires (telles que des guides de lumière ou des lentilles externes) peuvent être nécessaires. La nature diffusante aide à minimiser les points chauds et fournit un aspect uniforme lorsqu'elle est vue directement.

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

Q : Puis-je piloter les trois couleurs (RVB) en parallèle à partir d'une seule alimentation 3.3V ?
A : Pas efficacement. La tension directe des puces bleue et verte (min 2.8V) est proche de 3.3V, laissant très peu de chute de tension pour une résistance limitant le courant, rendant le contrôle du courant imprécis et sensible aux variations d'alimentation. La puce rouge (V_F~2.2V) recevrait un courant disproportionné. Un contrôle de courant indépendant par canal est fortement conseillé.

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 le point le plus élevé littéral dans la distribution spectrale de puissance de la LED. La Longueur d'onde dominante (λ_d) est une valeur calculée qui représente la longueur d'onde unique d'une lumière monochromatique pure qui semblerait avoir la même couleur (teinte) que la LED pour un observateur humain standard. λ_dest plus pertinente pour la spécification de couleur.

Q : Le courant continu maximum est de 30mA pour le vert/bleu, mais le courant pulsé de crête est de 100mA. Puis-je utiliser la MLI à 100mA ?
A : Oui, mais avec des limitations strictes. Le courant nominal de 100mA s'applique uniquement dans des conditions très spécifiques : une largeur d'impulsion de 0.1ms et un cycle de service de 10% (c'est-à-dire que la LED est allumée pendant 0.1ms, puis éteinte pendant 0.9ms). Le courant moyen ne doit pas dépasser le courant nominal continu. Par exemple, une impulsion de 100mA à un cycle de service de 10% donne un courant moyen de 10mA, ce qui est sûr. Dépasser les spécifications de largeur d'impulsion ou de cycle de service peut provoquer une surchauffe.

Q : Comment interpréter le Code de bin sur l'étiquette de la bobine ?
A : Le code alphanumérique (par exemple, C5, D1) est une référence croisée aux tableaux des sections 4.1 et 4.2 de la fiche technique. Vous recherchez ce code pour trouver la plage d'intensité lumineuse spécifique pour le Rouge, le Vert et le Bleu, ainsi que la plage de longueur d'onde dominante pour le Vert et le Bleu. Cela vous assure de connaître les caractéristiques de performance exactes des LED sur cette bobine.

8. Cas pratique de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un indicateur d'état multicolore pour un routeur réseau.
L'appareil nécessite des LED pour indiquer l'alimentation (vert fixe), l'activité réseau (vert clignotant) et les états d'erreur (rouge ou bleu). Une seule LED RVB comme la LTST-G563EGBW peut remplir tous ces rôles, économisant de l'espace sur le PCB par rapport à l'utilisation de trois LED discrètes.

Mise en œuvre :
1. Les broches GPIO du microcontrôleur sont connectées à trois transistors de commande séparés (ou un circuit intégré pilote de LED dédié), chacun contrôlant un canal de couleur de la LED RVB.
2. Pour \"Alimentation activée\", le canal vert est piloté à 10-15mA (bien en dessous de son maximum de 30mA) pour une indication claire et lumineuse.
3. Pour \"Activité réseau\", le même canal vert est basculé via la MLI à haute fréquence pour créer un effet clignotant, le courant moyen restant dans les limites.
4. Pour un état \"Erreur\", le canal rouge peut être allumé. Une \"Erreur critique\" plus spécifique pourrait utiliser le canal bleu ou une combinaison (par exemple, rouge+bleu = magenta).
5. Le large angle de vision de 120 degrés de la lentille diffusante assure que l'état est visible sous différents angles autour du routeur.
6. En spécifiant un code de binning serré (par exemple, en exigeant le Vert dans le bin X1 et un bin de longueur d'onde spécifique), le concepteur assure une couleur et une luminosité cohérentes sur toutes les unités de routeur fabriquées.

9. Introduction technologique

Cette LED utilise deux technologies principales de matériaux semi-conducteurs :
Phosphure d'Aluminium Indium Gallium (AlInGaP) :Utilisé pour la puce émettant du rouge. Ce système de matériau est efficace pour produire de la lumière dans la partie rouge à ambre du spectre et présente généralement une tension directe plus basse que les LED à base d'InGaN.
Nitrures d'Indium Gallium (InGaN) :Utilisé pour les puces émettant du vert et du bleu. En variant le rapport indium/gallium dans la structure cristalline, la largeur de bande interdite - et donc la longueur d'onde émise - peut être ajustée. Atteindre une lumière verte à haute efficacité avec l'InGaN a historiquement été plus difficile que le bleu, ce qui se reflète dans les différents paramètres de performance (par exemple, tension directe, efficacité) entre les puces verte et bleue, malgré l'utilisation du même matériau de base.

La lentille blanche diffusante est généralement fabriquée en résine époxy ou silicone dopée avec des particules de diffusion. Ce matériau de diffusion randomise la direction de la lumière émise par la petite puce, la transformant d'un faisceau étroit et directionnel en un diagramme d'émission lambertien large, faisant apparaître toute la surface de la lentille uniformément lumineuse.

10. Tendances de développement

Le domaine des LED SMD continue d'évoluer selon plusieurs trajectoires clés pertinentes pour des composants comme celui-ci :
Efficacité accrue (Lumens par Watt) :Les améliorations continues dans la croissance épitaxiale, la conception des puces et les techniques d'extraction de la lumière augmentent régulièrement la sortie lumineuse pour un courant d'entrée donné, permettant des indicateurs plus lumineux ou une consommation d'énergie plus faible.
Cohérence des couleurs et Binning :Les progrès dans le contrôle des processus de fabrication réduisent la variation naturelle des caractéristiques des LED. Cela permet des spécifications de binning plus serrées ou même des offres \"sans bin\", simplifiant la gestion des stocks pour les fabricants et assurant une uniformité de couleur supérieure dans les produits finis.
Miniaturisation et Intégration :La tendance vers des appareils électroniques plus petits pousse à l'utilisation de LED dans des boîtiers encore plus compacts. De plus, l'intégration augmente, avec des boîtiers multi-puces plus complexes (par exemple, RVBW, LED adressables avec pilotes intégrés) devenant courants pour simplifier la conception des circuits.
Matériaux à haute fiabilité :Le développement de matériaux de lentille plus robustes (comme les silicones haute température) et de structures de boîtier améliore la résistance aux cycles thermiques, à l'humidité et aux environnements difficiles, élargissant les espaces d'application possibles.