Fiche technique LED jaune-vert 3,2x1,6x0,7 mm - Tension 1,8V-2,4V - Puissance 72mW - Longueur d'onde dominante 562,5-575nm - Documentation technique

1. Présentation du produit

Ce document fournit une spécification technique complète pour une LED jaune-vert montée en surface conçue pour les applications d'indication et d'affichage générales. Le dispositif adopte un boîtier standard de 3,2 mm x 1,6 mm x 0,7 mm (communément appelé empreinte 3216 ou 1206) et est fabriqué à l'aide d'une puce jaune-vert à haut rendement. Avec un angle de vue extrêmement large de 140 degrés, il convient aux applications nécessitant un éclairage uniforme sur une large zone. La LED est conforme à la directive RoHS et répond au niveau de sensibilité à l'humidité 3 (MSL3), garantissant la compatibilité avec les processus standards d'assemblage CMS. Les principales caractéristiques incluent une faible consommation d'énergie, une excellente stabilité des couleurs et une protection contre les décharges électrostatiques (ESD) jusqu'à 2000 V (HBM). Le dispositif est disponible en plusieurs catégories de luminosité, de longueur d'onde et de tension directe, permettant aux concepteurs de sélectionner la combinaison optimale pour leurs besoins spécifiques.

2. Analyse des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électriques et optiques (à T_s=25°C)

Les paramètres suivants sont mesurés sous un courant direct de 20 mA, sauf indication contraire :

• Largeur de bande spectrale à mi-hauteur (Δλ) :Typiquement 15 nm. Cette faible largeur spectrale indique une sortie de couleur relativement pure.
• Tension directe (V_F) :Réparti en trois groupes : B0 (1,8–2,0 V), C0 (2,0–2,2 V) et D0 (2,2–2,4 V). La faible tension directe permet un fonctionnement efficace dans les circuits basse tension.
• Longueur d'onde dominante (λ_D) :S'étend de 562,5 nm à 575 nm, couvrant plusieurs catégories (A20, B10, B20, C10, C20). Cette région jaune-vert est couramment utilisée pour les indicateurs d'état et les signaux d'avertissement.
• Intensité lumineuse (I_V) :Va de 12 mcd (catégorie B00) jusqu'à 100 mcd (catégorie F20), offrant une flexibilité pour différents besoins de luminosité.
• Angle de vue (2θ_1/2) :Typiquement 140°, assurant une large distribution de la lumière.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 10 µA à V_R=5 V, indiquant une bonne capacité de blocage inverse.
• Résistance thermique (R_THJ-S) :450 °C/W (jonction au point de soudure). Cette valeur relativement élevée nécessite une gestion thermique minutieuse dans les applications à courant élevé ou à haute densité.

2.2 Valeurs maximales absolues

Le dispositif ne doit pas être utilisé au-delà des limites suivantes pour éviter des dommages permanents :

• Dissipation de puissance (P_d) : 72 mW
• Courant direct (I_F) : 30 mA (continu), 60 mA (impulsion, rapport cyclique 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms)
• ESD (HBM) : 2000 V
• Température de fonctionnement (T_fonc) : –40 à +85 °C
• Température de stockage (T_stock) : –40 à +85 °C
• Température de jonction (T_j) : 95 °C

Remarque : Le courant direct maximal doit être réduit en fonction de la température réelle du boîtier pour garantir que la température de jonction ne dépasse pas la limite nominale.

2.3 Caractéristiques thermiques

La résistance thermique de 450 °C/W indique une augmentation significative de la température par unité de puissance dissipée. Par exemple, à 20 mA avec une V_F=2,0 V (dissipation de 40 mW), l'élévation de température jonction-point de soudure est d'environ 18 °C. À des températures ambiantes supérieures à 65 °C, une réduction est nécessaire pour maintenir la jonction en dessous de 95 °C. La gestion thermique doit prendre en compte la surface de cuivre du PCB, les motifs de vias et le flux d'air.

3. Système de classement

3.1 Catégories de longueur d'onde

La longueur d'onde dominante est classée en cinq catégories : A20 (562,5–565 nm), B10 (565–567,5 nm), B20 (567,5–570 nm), C10 (570–572,5 nm) et C20 (572,5–575 nm). Ce classement fin permet aux concepteurs de systèmes d'obtenir une correspondance de couleur cohérente entre plusieurs LED dans un réseau, critique pour le rétroéclairage ou la signalisation.

3.2 Catégories d'intensité lumineuse

L'intensité est triée en six catégories : B00 (12–18 mcd), C00 (18–28 mcd), D00 (28–43 mcd), E00 (43–65 mcd), F10 (65–80 mcd) et F20 (80–100 mcd). Chaque catégorie représente un facteur de plage d'environ 1,5×, permettant un contrôle strict de l'uniformité de la luminosité.

3.3 Catégories de tension directe

La tension directe est divisée en trois catégories : B0 (1,8–2,0 V), C0 (2,0–2,2 V) et D0 (2,2–2,4 V). Cela aide à concevoir des résistances de limitation de courant et à assurer une dissipation de puissance cohérente dans les configurations parallèles.

4. Analyse des courbes de performance

4.1 Tension directe en fonction du courant direct (courbe I-V)

La courbe I-V typique montre un coude prononcé autour de 1,8 V, avec un courant augmentant exponentiellement après 2,0 V. À 20 mA, V_Fest d'environ 2,0 V (typique). La courbe indique que le dispositif se comporte comme une diode à jonction p-n conventionnelle.

4.2 Intensité relative en fonction du courant direct

L'intensité relative augmente quasi linéairement avec le courant jusqu'à 30 mA. À 10 mA, l'intensité est d'environ 50 % de la valeur à 20 mA ; à 30 mA, elle atteint environ 150 %. Cette linéarité simplifie la gradation via le contrôle du courant.

4.3 Caractéristiques de température

Lorsque la température de la broche passe de 25 °C à 100 °C, l'intensité relative diminue d'environ 10 à 15 %. La courbe de réduction du courant direct montre qu'à des températures de broche supérieures à 60 °C, le courant continu maximal autorisé doit être réduit pour éviter de dépasser la limite de température de jonction.

4.4 Longueur d'onde dominante en fonction du courant direct

La longueur d'onde dominante se déplace légèrement (environ 1–2 nm) lorsque le courant passe de 5 mA à 30 mA. Ce décalage se situe dans la tolérance de classement et est généralement négligeable pour la plupart des applications.

4.5 Distribution spectrale

La distribution spectrale relative de la puissance culmine près de 570 nm avec une largeur totale à mi-hauteur (FWHM) d'environ 15 nm. Le spectre montre des pics secondaires minimes, confirmant une pureté de couleur élevée.

4.6 Diagramme de rayonnement

Le diagramme de rayonnement est de type lambertien avec un demi-angle d'environ 70°, offrant une intensité uniforme sur un large angle. Le diagramme indique que l'intensité relative tombe à 50 % à environ ±70° hors axe.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est logée dans un boîtier de 3,2 mm × 1,6 mm × 0,7 mm avec des patins de soudure en dessous. La vue de dessus montre une zone émettrice rectangulaire ; la vue de dessous révèle deux patins anode/cathode (patin 1 et patin 2). La polarité est indiquée par une petite marque sur le boîtier. Le motif de terre de soudure recommandé comprend un patin de 1,6 mm × 1,5 mm pour l'anode et un patin de 2,1 mm × 1,6 mm pour la cathode, avec une empreinte totale de 4,4 mm × 1,6 mm.

5.2 Conception des patins de soudure

Pour des joints de soudure fiables, le layout du PCB doit correspondre au motif recommandé : un espace de 0,30 mm entre les patins et des zones de cuivre généreuses pour la conduction thermique. Le boîtier est conçu pour le soudage par refusion ; le soudage manuel est autorisé avec une température de fer inférieure à 300 °C et une durée inférieure à 3 secondes.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

Le profil de refusion sans plomb recommandé spécifie une vitesse de montée ≤3 °C/s jusqu'à une zone de préchauffage (150–200 °C pendant 60–120 s), suivie d'une rampe jusqu'à 217 °C (temps au-dessus de 217 °C : 60–150 s), et une température de crête de 260 °C pendant jusqu'à 10 s. La vitesse de refroidissement doit être ≤6 °C/s. Le temps total de 25 °C à la crête ne doit pas dépasser 8 minutes. N'effectuez pas plus de deux cycles de refusion ; si l'intervalle entre les cycles dépasse 24 heures, les LED doivent être étuvées pour éliminer l'humidité.

6.2 Soudage manuel et reprise

Si le soudage manuel est inévitable, utilisez un fer à souder réglé en dessous de 300 °C et terminez la soudure en 3 secondes. Une seule opération de soudage manuel est autorisée. Pour les reprises, il est recommandé d'utiliser un fer à double tête pour chauffer les deux bornes simultanément. N'appliquez pas de force mécanique sur le corps de la LED pendant ou après le soudage.

6.3 Stockage et manipulation

Les sachets non ouverts peuvent être stockés à ≤30 °C et ≤75 % HR pendant un an maximum. Après ouverture, les LED doivent être utilisées dans les 168 heures à ≤30 °C et ≤60 % HR. Si le dessiccant s'est décoloré ou si le temps de stockage a été dépassé, étuver à 60±5 °C pendant >24 heures avant utilisation. Utilisez toujours une pince sur le côté du boîtier ; évitez de toucher directement la lentille en silicone.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Bande transporteuse et bobine

Les LED sont fournies dans une bande transporteuse de 8 mm de large avec un pas de 4 mm. Chaque bobine contient 4000 pièces. La bande comprend une bande de couverture et un marquage de polarité. Dimensions de la bobine : diamètre extérieur 178±1 mm, diamètre du moyeu 60±1 mm et largeur 8,0±0,1 mm.

7.2 Étiquette et sachet barrière contre l'humidité

Chaque bobine est étiquetée avec le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de catégorie (flux, chromaticité, tension, longueur d'onde), la quantité et la date. La bobine est scellée dans un sachet barrière contre l'humidité avec un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité (non représentée). Une étiquette d'avertissement ESD est également fixée.

7.3 Carton d'expédition

Les bobines sont emballées dans des cartons pour l'expédition. Le carton extérieur porte le nom du fabricant (omis ici pour confidentialité) et les informations sur le produit.

8. Tests de fiabilité et conditions

La LED a passé les tests de fiabilité suivants avec zéro défaillance (Ac/Re 0/1) :

• Refusion (260 °C max, 10 s, 2 cycles)
• Cycle de température (–40 °C à 100 °C, maintien de 30 min, 100 cycles)
• Choc thermique (–40 °C à 100 °C, maintien de 15 min, 300 cycles)
• Stockage à haute température (100 °C, 1000 h)
• Stockage à basse température (–40 °C, 1000 h)
• Test de durée de vie (T_a=25 °C, I_F=20 mA, 1000 h)

Critères de défaillance : V_F> 1,1× limite supérieure de spécification, I_R> 2,0× limite supérieure de spécification, ou flux lumineux<0,7× limite inférieure de spécification.

9. Recommandations d'application

Cette LED jaune-vert est idéale pour les indicateurs optiques, le rétroéclairage d'interrupteurs et de symboles, et les affichages d'état polyvalents. Grâce à son large angle de vue, elle est particulièrement adaptée aux éclairages de tableau de bord, à l'illumination de boutons-poussoirs et à la petite signalétique. Les concepteurs doivent incorporer des résistances de limitation de courant pour éviter les surintensités. Dans les applications avec des températures ambiantes élevées ou des réseaux denses de LED, l'analyse thermique est essentielle pour maintenir la température de jonction en dessous de 95 °C.

10. Comparaison technique

Comparée aux LED jaune-vert traversantes traditionnelles, cette version CMS offre un profil plus bas, une compatibilité avec l'assemblage automatisé et une meilleure uniformité de l'angle de vue. La faible largeur spectrale (15 nm) offre une couleur plus saturée que certaines alternatives à spectre plus large. Les multiples options de classement permettent un appariement plus serré des couleurs et de la luminosité, ce qui est crucial pour les affichages haut de gamme. Cependant, la résistance thermique de 450 °C/W est relativement élevée ; les conceptions plus récentes avec une meilleure gestion thermique peuvent offrir des valeurs plus faibles (par exemple, 200–300 °C/W), donc une disposition minutieuse du PCB est conseillée.

11. Foire aux questions

Q1 : Puis-je alimenter cette LED en continu à 30 mA ?
Oui, mais seulement si la température du boîtier est maintenue suffisamment basse pour que la température de jonction reste inférieure à 95 °C. Dans un environnement typique à 25 °C, 30 mA est sûr. À des températures ambiantes plus élevées, réduire en conséquence.

Q2 : Quelle est la condition de stockage recommandée après ouverture du sachet ?
Stocker à ≤30 °C et ≤60 % HR. Utiliser dans les 168 heures. Si dépassé, étuver à 60 °C pendant >24 heures.

Q3 : Comment prévenir les dommages ESD ?
Utilisez des postes de travail mis à la terre, des outils conducteurs et un emballage antistatique. La LED a une classification ESD de 2000 V (HBM), mais des précautions sont toujours recommandées.

Q4 : Puis-je utiliser cette LED dans des applications extérieures ?
La plage de températures de fonctionnement est de –40 à +85 °C, ce qui couvre la plupart des environnements extérieurs. Cependant, la LED n'est pas spécifiée pour une exposition directe aux UV ou à une humidité élevée sans revêtement de protection supplémentaire.

12. Cas d'utilisation pratiques

Dans une conception typique, six de ces LED jaune-vert sont placées autour d'un bouton-poussoir pour fournir une indication à 360°. Le large angle de vue de 140° assure la visibilité depuis n'importe quelle direction. Une résistance de limitation de courant de 100 Ω (pour une alimentation de 5 V) fixe le courant à environ 30 mA par LED, donnant un éclairage lumineux. La petite empreinte permet le montage sur un PCB compact à l'intérieur du boîtier de l'interrupteur. Un autre cas d'utilisation est dans un indicateur de chargeur de batterie : trois LED—rouge, jaune-vert et bleue—indiquent l'état de charge. La LED jaune-vert s'allume lorsque la charge est terminée, avec une intensité classée pour correspondre visuellement au rouge et au bleu.

13. Principe de fonctionnement

Cette LED est une diode à jonction p-n fabriquée à partir de phosphure de gallium (GaP) ou de matériaux apparentés qui émettent des photons lorsque les électrons se recombinent avec les trous dans la région active. L'énergie de la bande interdite correspond à une longueur d'onde dans le spectre jaune-vert (environ 570 nm). La puce est encapsulée dans une lentille en silicone transparente qui façonne la sortie lumineuse en un large faisceau. Le boîtier comprend deux bornes (anode et cathode) pour la connexion à un circuit de commande.

14. Tendances de développement

À mesure que la technologie des LED évolue, on observe des tendances vers des boîtiers encore plus petits (par exemple, 2,0×1,2 mm), une efficacité lumineuse plus élevée (plus de 150 lm/W pour le vert) et une résistance thermique plus faible grâce à des matériaux de substrat avancés. La résolution du classement devient plus fine, permettant des catégories de longueur d'onde de 0,5 nm. De plus, l'intégration avec des circuits intégrés de commande intelligents et des interfaces numériques est courante dans l'éclairage intelligent. La couleur jaune-vert reste importante pour la sécurité et l'indication, et son utilisation dans les applications automobiles et industrielles devrait croître.