Fiche technique LED CMS 15-11/T1D-AQRHY/2T - Boîtier 1,6x0,8x0,6mm - Tension 2,7-3,15V - Puissance 40mW - Blanc - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le modèle 15-11/T1D-AQRHY/2T est une LED CMS compacte conçue pour les applications électroniques modernes nécessitant une fonctionnalité fiable de voyant ou de rétroéclairage. Cette LED monochrome, d'un blanc pur, offre un équilibre entre performance et miniaturisation, permettant aux concepteurs d'atteindre une densité d'intégration plus élevée et de réduire la taille globale des équipements.

1.1 Avantages principaux

Les principaux avantages de ce composant découlent de son boîtier CMS (Composant Monté en Surface). Il est nettement plus petit que les LED traditionnelles à broches, ce qui se traduit directement par une empreinte PCB réduite, des besoins en espace de stockage moindres et, in fine, des produits finaux plus compacts. Sa construction légère le rend également idéal pour les applications miniatures et portables.

1.2 Marché cible et applications

Cette LED convient parfaitement à une variété d'applications dans différents secteurs industriels. Les utilisations courantes incluent le rétroéclairage des tableaux de bord et des interrupteurs dans les environnements automobiles ou industriels. Dans les télécommunications, elle sert de voyant ou de rétroéclairage dans des appareils tels que les téléphones et les télécopieurs. Elle est également applicable pour le rétroéclairage plat des écrans LCD, l'éclairage général des interrupteurs et des symboles, et d'autres besoins généraux de signalisation.

2. Analyse approfondie des spécifications techniques

Cette section fournit une analyse objective et détaillée des principaux paramètres techniques définis dans la fiche technique.

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. Ce ne sont pas des conditions de fonctionnement recommandées.

• Tension inverse (V_R) :5V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer un claquage de la jonction.
• Courant direct (I_F) :10mA (continu).
• Courant direct de crête (I_FP) :40mA, autorisé uniquement en conditions pulsées (rapport cyclique 1/10 @ 1kHz).
• Puissance dissipée (P_d) :40mW. C'est la puissance maximale que le boîtier peut dissiper sans dépasser ses limites thermiques.
• Décharge électrostatique (ESD) :2000V (Modèle du Corps Humain). Cette valeur indique un niveau de base de robustesse ESD pour la manipulation.
• Température de fonctionnement & de stockage :-40°C à +85°C (fonctionnement), -40°C à +90°C (stockage).
• Température de soudage :Refusion : pic à 260°C max pendant 10 secondes. Soudage manuel : 350°C max pendant 3 secondes par borne.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés dans des conditions de test standard à une température ambiante de 25°C et un courant direct (I_F) de 5mA.

• Intensité lumineuse (I_v) :S'étend d'un minimum de 72,0 mcd à un maximum de 180,0 mcd. La valeur typique n'est pas spécifiée, indiquant que les performances sont gérées via un système de tri.
• Angle de vision (2θ_1/2) :Une valeur typique de 140 degrés, offrant un large angle d'émission de lumière.
• Tension directe (V_F) :S'étend de 2,70V à 3,15V à 5mA. La fiche technique note une tolérance de ±0,1V.

Note critique sur la tension inverse :La fiche technique indique explicitement que la condition de tension inverse est appliquée uniquement à des fins de test infrarouge (IR). Le composant n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse. L'application d'une tension inverse en fonctionnement du circuit n'est pas prise en charge.

3. Explication du système de tri

Pour garantir la cohérence en production de masse, les LED sont triées en catégories de performance. La LED 15-11 utilise un système de tri tridimensionnel pour l'intensité lumineuse, la tension directe et la chromaticité.

3.1 Tri par intensité lumineuse

L'intensité lumineuse est triée en deux catégories principales, étiquetées Q et R, basées sur des mesures à I_F= 5mA.

• Catégorie Q :72,0 mcd (Min) à 112,0 mcd (Max)
• Catégorie R :112,0 mcd (Min) à 180,0 mcd (Max)

Une tolérance générale de ±11% est également notée pour l'intensité lumineuse.

3.2 Tri par tension directe

La tension directe est triée en trois catégories (15, 16, 17) pour faciliter la conception de circuit de régulation du courant.

• Catégorie 15 :2,70V à 2,85V
• Catégorie 16 :2,85V à 3,00V
• Catégorie 17 :3,00V à 3,15V

3.3 Tri par coordonnées chromatiques

La couleur blanche pure est définie par des coordonnées chromatiques (CIE x, y) sur le diagramme CIE 1931. La fiche technique définit six catégories (1 à 6), chacune spécifiant une zone quadrilatère sur le diagramme de couleur. Les coordonnées des coins de chaque catégorie sont fournies. La tolérance pour les coordonnées chromatiques est de ±0,01. Ce tri garantit la cohérence des couleurs entre différents lots de production.

4. Informations mécaniques et sur le boîtier

4.1 Dimensions du boîtier

La LED est fournie dans un boîtier CMS de très petite taille. Les dimensions clés (en mm, tolérance ±0,1mm sauf indication contraire) incluent une taille de corps d'environ 1,6mm de longueur, 0,8mm de largeur et 0,6mm de hauteur. Le dessin du boîtier indique clairement le marquage de la cathode pour une orientation correcte de la polarité lors de l'assemblage.

4.2 Identification de la polarité

Une polarité correcte est cruciale pour le fonctionnement de la LED. Le boîtier présente un marquage distinctif de la cathode. Les concepteurs doivent aligner ce marquage avec la pastille de cathode correspondante sur le layout PCB pour assurer une connexion électrique correcte.

5. Recommandations de soudage et d'assemblage

Une manipulation et un soudage appropriés sont essentiels pour maintenir les performances et la fiabilité de la LED.

5.1 Profil de soudage par refusion

Le composant est compatible avec les procédés de refusion infrarouge et à phase vapeur. Un profil de refusion sans plomb recommandé est fourni :

• Préchauffage :150–200°C pendant 60–120 secondes.
• Temps au-dessus du liquidus (217°C) :60–150 secondes.
• Température de pic :260°C maximum, maintenue pendant pas plus de 10 secondes.
• Taux de chauffage :Maximum 6°C/sec.
• Temps au-dessus de 255°C :Maximum 30 secondes.
• Taux de refroidissement :Maximum 3°C/sec.

Important :Le soudage par refusion ne doit pas être effectué plus de deux fois sur la même LED.

5.2 Soudage manuel

Si un soudage manuel est nécessaire, une extrême prudence est de mise. La température de la pointe du fer à souder doit être inférieure à 350°C, et le temps de contact par borne ne doit pas dépasser 3 secondes. Un fer à faible puissance (≤25W) est recommandé. Respectez un intervalle d'au moins 2 secondes entre le soudage de chaque borne pour éviter les dommages thermiques.

5.3 Stockage et sensibilité à l'humidité

Les LED sont emballées dans des sacs résistants à l'humidité avec un dessiccant.

• Ne pas ouvrir le sac étanche à l'humidité avant d'être prêt à l'utilisation.
• Après ouverture, les LED non utilisées doivent être stockées à ≤30°C et ≤60% d'Humidité Relative.
• La "durée de vie au sol" après ouverture est de 168 heures (7 jours).
• Si elles ne sont pas utilisées après cette période ou si l'indicateur de dessiccant a changé de couleur, un traitement de séchage à 60±5°C pendant 24 heures est requis avant utilisation.

6. Informations sur l'emballage et la commande

6.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Le produit est fourni sur bande porteuse de 8mm de large sur des bobines de 7 pouces de diamètre. Chaque bobine contient 2000 pièces. Les dimensions détaillées des alvéoles de la bande porteuse et de la bobine sont fournies dans la fiche technique pour assurer la compatibilité avec les équipements automatisés de placement.

6.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette de la bobine contient des informations clés pour la traçabilité et la vérification :

• CPN :Numéro de produit du client
• P/N :Numéro de produit du fabricant (ex. : 15-11/T1D-AQRHY/2T)
• QTY :Quantité emballée
• CAT :Classe d'intensité lumineuse (ex. : Q, R)
• HUE :Coordonnées chromatiques & Classe de longueur d'onde dominante (ex. : 1-6)
• REF :Classe de tension directe (ex. : 15, 16, 17)
• LOT No :Numéro de lot de fabrication

7. Suggestions d'application et considérations de conception

7.1 La limitation de courant est obligatoire

Les LED sont des dispositifs pilotés en courant. La fiche technique souligne fortement qu'une résistance de limitation de courant externedoitêtre utilisée en série avec la LED. La tension directe a une plage (2,7-3,15V), et son coefficient de température négatif signifie qu'elle diminue lorsque la jonction chauffe. Sans résistance, même une légère augmentation de la tension d'alimentation peut provoquer une augmentation importante, potentiellement destructrice, du courant direct. Le courant continu maximal absolu est de 10mA.

7.2 Gestion thermique

Bien que le boîtier soit petit, l'attention portée à la gestion thermique reste importante. La puissance dissipée maximale est de 40mW. Assurer une surface de cuivre PCB adéquate autour des pastilles de la LED peut aider à évacuer la chaleur et à maintenir des températures de jonction plus basses, ce qui favorise une durée de vie plus longue et une sortie lumineuse stable.

7.3 Précautions contre les décharges électrostatiques (ESD)

Bien que la LED ait une cote ESD de 2000V HBM, les précautions standard de manipulation ESD doivent être observées pendant l'assemblage et la manipulation pour éviter les dommages latents.

8. Comparaison et différenciation technique

La LED 15-11 se différencie principalement par sa taille miniature (1,6x0,8x0,6mm), qui est plus petite que de nombreux boîtiers LED courants comme 0603 ou 0402. Son large angle de vision de 140 degrés la rend adaptée aux applications nécessitant un éclairage large plutôt qu'un faisceau focalisé. Le système de tri complet pour l'intensité, la tension et la couleur offre aux concepteurs des performances prévisibles, ce qui est crucial pour les applications nécessitant une cohérence visuelle entre plusieurs unités.

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

9.1 Quelle valeur de résistance dois-je utiliser pour une alimentation de 5V ?

En utilisant la loi d'Ohm (R = (V_alim- V_F) / I_F) et en considérant le pire cas de V_Fpour garantir que le courant ne dépasse jamais 10mA : Pour V_alim=5V et la V_Fla plus basse =2,7V (Catégorie 15), ciblez I_F=8mA pour la marge. R = (5 - 2,7) / 0,008 = 287,5Ω. Une résistance standard de 270Ω ou 300Ω serait appropriée. Vérifiez toujours le courant avec la V_Fréelle de votre catégorie spécifique.

9.2 Puis-je piloter cette LED sans résistance en utilisant une source de courant constant ?

Oui, un pilote à courant constant réglé à un maximum de 10mA (continu) est une excellente alternative à une résistance série et offre des performances plus stables face aux variations de tension et de température.

9.3 Comment interpréter les codes de tri chromatique (1-6) ?

Les codes de catégorie (1-6) représentent des régions spécifiques sur le diagramme de l'espace colorimétrique CIE 1931 définies par quatre paires de coordonnées (x,y). Ces catégories garantissent que la lumière blanche émise se situe dans une plage de couleur contrôlée. Pour la plupart des applications générales, toute catégorie dans la plage spécifiée est acceptable. Pour les applications nécessitant un appariement de couleurs précis (ex. : rétroéclairages multi-LED), spécifier une seule catégorie ou des catégories adjacentes est nécessaire.

10. Exemple pratique d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau de voyants d'état pour un dispositif médical portable.

L'appareil nécessite de petites LED blanches fiables et de couleur cohérente pour rétroéclairer plusieurs interrupteurs à membrane et indiquer l'alimentation/le statut. La LED 15-11 est sélectionnée pour sa taille miniature, permettant un placement serré sur un PCB encombré. Le concepteur spécifie la Catégorie R pour une luminosité plus élevée et la Catégorie 16 pour la tension directe afin de simplifier le calcul de la résistance de limitation de courant unique pour toutes les LED en parallèle sur un rail 3,3V. Les LED sont placées sur le layout PCB conformément au dessin du boîtier, en veillant à aligner le marquage de la cathode avec la pastille désignée. L'atelier d'assemblage utilise le profil de refusion fourni. Le produit final bénéficie d'une interface propre, uniformément éclairée, avec une consommation d'espace carte minimale.

11. Principe de fonctionnement

Cette LED est un dispositif photonique à semi-conducteur. Elle est construite à l'aide d'un matériau de puce InGaN (Nitrure d'Indium-Gallium), connu pour produire de la lumière dans le spectre du bleu au vert. Pour obtenir une lumière blanche, la puce est recouverte d'une résine diffusante chargée de phosphore jaune. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent au sein de la jonction semi-conductrice InGaN, émettant de la lumière bleue. Cette lumière bleue excite ensuite le phosphore jaune, qui ré-émet de la lumière jaune. La combinaison de la lumière bleue et jaune est perçue par l'œil humain comme de la lumière blanche. La résine diffusante aide à diffuser la lumière, contribuant au large angle de vision de 140 degrés.

12. Tendances et contexte de l'industrie

La LED 15-11 représente les tendances actuelles de l'industrie optoélectronique vers la miniaturisation, l'efficacité accrue et la fiabilité améliorée. Le passage à la conformité du soudage sans plomb et aux matériaux sans halogènes (Br <900ppm, Cl <900ppm) s'aligne sur les réglementations environnementales mondiales comme RoHS, REACH et diverses initiatives écologiques. L'intégration d'une protection ESD de base (2000V HBM) devient standard, même dans les composants de faible signal, pour améliorer le rendement et la robustesse dans les environnements de fabrication automatisés. Les systèmes de tri détaillés reflètent l'accent mis par l'industrie sur la fourniture de performances prévisibles pour les applications de grande série et sensibles à la qualité, dépassant le stade de simples composants fonctionnels pour devenir des sources lumineuses conçues.