Fiche technique LED SMD 19-217/T1D-CQ2R2TY/3T - Dimensions 3,2x1,6x1,1mm - Tension 2,6-3,0V - Couleur Blanc Pur - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

La 19-217/T1D-CQ2R2TY/3T est une LED à montage en surface (SMD) utilisant la technologie InGaN pour émettre une lumière blanche pure. Logée dans un boîtier compact 1206 (environ 3,2mm x 1,6mm x 1,1mm), ce composant est conçu pour les applications PCB haute densité où l'espace et le poids sont des contraintes critiques. Sa lentille en résine diffusante jaune offre un angle de vision large et uniforme. Le produit est entièrement conforme aux réglementations environnementales modernes : sans plomb, conforme RoHS, conforme REACH et sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm). Il est fourni sur bande de 8mm enroulée sur bobine de 7 pouces, le rendant compatible avec les lignes d'assemblage automatisées pick-and-place et les processus standards de soudage par refusion infrarouge ou à vapeur.

2. Analyse approfondie des spécifications techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

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

• Tension inverse (V_R): 5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer un claquage de la jonction.
• Courant direct continu (I_F): 10 mA. Le courant continu maximal pour un fonctionnement fiable.
• Courant direct de crête (I_FP): 40 mA. Ceci n'est permis qu'en conditions pulsées avec un rapport cyclique de 1/10 à 1 kHz.
• Puissance dissipée (P_d): 40 mW. La puissance maximale que le boîtier peut dissiper à Ta=25°C.
• Décharge électrostatique (ESD) Modèle du corps humain (HBM): 150 V. Indique une sensibilité modérée à l'électricité statique ; des précautions de manipulation ESD appropriées sont nécessaires.
• Température de fonctionnement (T_opr): -40°C à +85°C. La plage de température ambiante pour le fonctionnement normal du composant.
• Température de stockage (T_stg): -40°C à +90°C.
• Température de soudage (T_sol): La température de pic de soudage par refusion ne doit pas dépasser 260°C pendant 10 secondes. La température de la panne d'un fer à souder manuel ne doit pas dépasser 350°C pendant 3 secondes.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés dans des conditions de test standard à Ta=25°C et I_F=5mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (I_v): S'étend d'un minimum de 90,0 mcd à un maximum de 180,0 mcd. La valeur typique se situe dans cette plage, elle-même subdivisée en classes spécifiques (Q2, R1, R2).
• Angle de vision (2θ_1/2): 130 degrés (typique). Cet angle large assure une bonne visibilité sous différents angles.
• Tension directe (V_F): S'étend de 2,60 V à 3,00 V à I_F=5mA. Ce paramètre est également classé (codes 28-31). Une V_Fplus faible conduit généralement à un rendement plus élevé.
• Courant inverse (I_R): Maximum de 50 μA lorsqu'une tension inverse de 5V est appliquée. Ce test est uniquement à des fins de caractérisation ; la LED n'est pas conçue pour fonctionner en inverse.

3. Explication du système de classement (Binning)

Pour garantir l'uniformité des séries de production, les LED sont triées en classes (bins) en fonction de paramètres clés de performance.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Les composants sont catégorisés en trois classes (Q2, R1, R2) selon leur intensité lumineuse mesurée à I_F=5mA. Cela permet aux concepteurs de sélectionner le grade de luminosité approprié pour leur application, assurant une uniformité visuelle dans les panneaux utilisant plusieurs LED.

• Classe Q2: 90,0 mcd (Min) à 112,0 mcd (Max)
• Classe R1: 112,0 mcd (Min) à 140,0 mcd (Max)
• Classe R2: 140,0 mcd (Min) à 180,0 mcd (Max)

3.2 Classement par tension directe

Les LED sont également classées par chute de tension directe en quatre groupes (28, 29, 30, 31). L'utilisation de LED de même classe V_Fdans un montage en série permet d'obtenir une distribution de courant et une luminosité uniformes.

• Classe 28: 2,60 V (Min) à 2,70 V (Max)
• Classe 29: 2,70 V (Min) à 2,80 V (Max)
• Classe 30: 2,80 V (Min) à 2,90 V (Max)
• Classe 31: 2,90 V (Min) à 3,00 V (Max)

3.3 Classement par coordonnées chromatiques

La couleur blanche pure est définie dans des régions spécifiques du diagramme de chromaticité CIE 1931, avec une tolérance de ±0,01. La fiche technique définit quatre classes chromatiques (C1, C2, C3, C4), chacune spécifiant une zone quadrilatère de coordonnées x, y acceptables. Ce contrôle strict garantit une variation de couleur minimale entre les LED individuelles.

4. Analyse des courbes de performance

Les graphiques fournis offrent un aperçu du comportement de la LED dans différentes conditions.

• Courant direct vs. Intensité lumineuse relative: Montre que le flux lumineux augmente avec le courant mais peut saturer ou se dégrader à des courants très élevés dépassant le maximum nominal.
• Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V): Illustre la relation exponentielle, cruciale pour la conception des circuits de limitation de courant.
• Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante: Illustre comment le flux lumineux diminue lorsque la température de jonction augmente. Une gestion thermique efficace est essentielle pour maintenir la luminosité.
• Courbe de déclassement du courant direct: Spécifie le courant direct maximal autorisé en fonction de la température ambiante pour éviter la surchauffe.
• Diagramme de rayonnement: Un diagramme polaire visualisant la distribution spatiale de l'intensité lumineuse, confirmant l'angle de vision de 130 degrés.
• Distribution spectrale: Un graphique traçant l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant la longueur d'onde de pic et la largeur spectrale de la lumière blanche émise.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED suit un empreinte SMD 1206 standard. Les dimensions clés (en mm, tolérance ±0,1mm sauf indication) incluent une longueur de corps de 3,2, une largeur de 1,6 et une hauteur de 1,1. Les bornes anode et cathode sont clairement marquées sur le boîtier. Le motif de pastilles (land pattern) recommandé pour le PCB est fourni pour assurer un soudage correct et une stabilité mécanique.

5.2 Identification de la polarité

Le côté cathode de la LED est généralement marqué, souvent par une teinte verte ou une encoche dans le boîtier. La polarité correcte doit être respectée lors de l'assemblage pour assurer un fonctionnement approprié.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

Un profil de refusion sans plomb est recommandé : Préchauffage entre 150-200°C pendant 60-120 secondes, suivi d'une montée en température. Le temps au-dessus du liquidus (217°C) doit être de 60-150 secondes, avec une température de pic ne dépassant pas 260°C pendant un maximum de 10 secondes. La vitesse de montée maximale est de 3°C/sec, et la vitesse de refroidissement maximale est de 6°C/sec. La refusion ne doit pas être effectuée plus de deux fois.

6.2 Stockage et manipulation

Les LED sont conditionnées dans un sac barrière sensible à l'humidité avec dessiccant. Le sac ne doit pas être ouvert avant que les composants ne soient prêts à être utilisés. Après ouverture, les pièces non utilisées doivent être stockées à ≤30°C et ≤60% HR et utilisées dans les 168 heures (7 jours). Si ce délai est dépassé ou si l'indicateur de dessiccant change de couleur, un traitement de séchage à 60±5°C pendant 24 heures est requis avant utilisation.

6.3 Note de conception de circuit

Critique :Une résistance de limitation de courant externe doit toujours être utilisée en série avec la LED. La tension directe a un coefficient de température négatif, ce qui signifie qu'une faible augmentation de tension peut provoquer une augmentation importante, potentiellement destructrice, du courant si elle n'est pas correctement limitée par une résistance.

7. Conditionnement et informations de commande

Le produit est fourni dans un emballage résistant à l'humidité. Les composants sont placés dans une bande porteuse gaufrée aux dimensions spécifiées pour une largeur standard de 8mm. La bande est enroulée sur une bobine de 7 pouces de diamètre, avec 3000 pièces par bobine. Les étiquettes de la bobine et du sac contiennent les informations clés : Référence client (CPN), Numéro de produit (P/N), Quantité (QTY), Classe d'intensité lumineuse (CAT), Classe de chromaticité (HUE), Classe de tension directe (REF) et Numéro de lot (LOT No).

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Rétroéclairage: Idéal pour les indicateurs de tableau de bord, l'éclairage de commutateurs et le rétroéclairage de symboles grâce à son angle de vision large et sa lumière uniforme.
• Équipements de télécommunication: Indicateurs d'état et rétroéclairage de clavier dans des appareils comme les téléphones et les télécopieurs.
• Rétroéclairage plat pour LCD: Peut être utilisé en réseaux pour fournir un rétroéclairage latéral pour de petits panneaux LCD.
• Indication générale: Toute application nécessitant un indicateur d'état blanc, compact, fiable et lumineux.

8.2 Considérations de conception

• Alimentation en courant: Fonctionner toujours à ou en dessous du courant continu recommandé de 10mA. Utiliser une résistance série calculée sur la base de la tension d'alimentation et de la tension directe de la LED (en utilisant la V_Fmaximale de la classe pour une conception conservatrice).
• Gestion thermique: Bien que le boîtier soit petit, assurez une surface de cuivre PCB adéquate ou des vias thermiques si le fonctionnement a lieu à des températures ambiantes élevées ou avec des rapports cycliques élevés, afin de gérer la température de jonction et de maintenir le flux lumineux et la longévité.
• Protection ESDMettre en œuvre une protection ESD de base sur les lignes d'entrée si la LED est dans une zone accessible à l'utilisateur, compte tenu de sa classification HBM de 150V.

9. Comparaison et différenciation techniques

Comparée aux LED plus grandes à broches (lead-frame), la LED SMD 19-217 offre des avantages significatifs : une empreinte beaucoup plus petite permettant une densité d'intégration et une miniaturisation accrues, un poids réduit et une compatibilité avec les processus d'assemblage entièrement automatisés, ce qui réduit les coûts de fabrication. Sa combinaison spécifique de couleur blanche pure (via InGaN), sa structure de classement bien définie et sa conformité aux dernières normes environnementales (sans halogène, REACH) en font un choix adapté pour les conceptions électroniques modernes et soucieuses de l'environnement nécessitant des performances visuelles constantes.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

10.1 Pourquoi une résistance de limitation de courant est-elle obligatoire ?

Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Leur caractéristique I-V est très raide ; un petit changement de tension directe provoque un grand changement de courant. Sans une résistance série pour fixer le courant, un emballement thermique peut se produire, entraînant une défaillance immédiate ou une réduction de la durée de vie.

10.2 Puis-je utiliser cette LED pour un éclairage continu ?

Oui, elle est conçue pour un fonctionnement continu jusqu'à 10mA. Assurez-vous que la température ambiante et la conception du PCB permettent une dissipation thermique adéquate pour maintenir la luminosité dans le temps.

10.3 Que signifient les codes de classe (ex. : /CQ2R2TY) dans la référence ?

Ces codes spécifient les classes de performance garanties pour cette commande spécifique. Ils définissent la plage d'intensité lumineuse (ex. : R2), la plage de tension directe et les coordonnées chromatiques, garantissant que vous recevez des LED avec des caractéristiques étroitement regroupées.

10.4 Comment interpréter le diagramme de chromaticité CIE dans la fiche technique ?

Le diagramme montre la gamme de perception des couleurs humaines. Les petits quadrilatères dessinés dessus représentent la variation de couleur acceptable (classes C1-C4) pour cette LED "blanche pure". Toutes les unités produites se situeront dans l'une de ces régions définies.

11. Étude de cas pratique de conception

Scénario :Conception d'un panneau de commande avec 10 indicateurs d'état LED blancs alimentés par un rail 5V.
Étape 1 - Sélection du courant :Choisir un courant de commande de 5mA (la condition de test) pour une bonne luminosité et longévité.
Étape 2 - Calcul de la résistance :En utilisant la V_Fmaximale de la Classe 31 (3,00V) pour une conception conservatrice : R = (V_alim- V_F) / I_F= (5V - 3,0V) / 0,005A = 400 Ω. Une résistance standard de 390 Ω ou 430 Ω serait appropriée.
Étape 3 - Puissance nominale :Dissipation de puissance de la résistance : P = I²* R = (0,005)²* 400 = 0,01W. Une résistance standard de 1/10W (0,1W) est largement suffisante.
Étape 4 - Implantation :Placer les LED avec une orientation cohérente. Si l'espace le permet, ajouter de petites pastilles de décharge thermique connectées à un plan de masse pour aider à la dissipation de la chaleur.

12. Principe de fonctionnement

Cette LED est basée sur la technologie des semi-conducteurs InGaN (Nitrures de Gallium et d'Indium). Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil de la diode est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active de la puce semi-conductrice, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique des couches InGaN est conçue pour produire des photons qui, combinés à la conversion de lumière du phosphore jaune à l'intérieur du boîtier (excité par la puce LED bleue), donnent la perception d'une lumière "blanche pure". L'angle de vision large est obtenu grâce à la lentille en résine jaune diffusante qui disperse la lumière.

13. Tendances technologiques

Le marché des LED SMD comme le boîtier 1206 continue d'évoluer vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), un indice de rendu des couleurs (IRC) amélioré pour les LED blanches et des tailles de boîtier encore plus petites (ex. : 0805, 0603) pour permettre une miniaturisation accrue. Il y a également une forte impulsion de l'industrie vers une fiabilité plus élevée et des durées de vie opérationnelle plus longues dans une gamme plus large de conditions environnementales. L'intégration de fonctions de régulation ou de protection de courant intégrées au boîtier LED lui-même est une tendance émergente pour simplifier la conception des pilotes.