Fiche technique LTST-C195KGKFKT - LED SMD bicolore - Dimensions du boîtier - Vert 2,0V Orange 2,0V - 75mW - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes d'un composant LED bicolore pour montage en surface. Le dispositif intègre deux puces électroluminescentes distinctes dans un seul boîtier conforme aux normes du secteur. Il est conçu pour les applications nécessitant une indication dans deux couleurs différentes à partir d'un encombrement réduit. Les principaux avantages de ce composant incluent sa compatibilité avec les processus d'assemblage automatisés, sa luminosité élevée issue d'un matériau semi-conducteur avancé et sa conformité aux réglementations environnementales. Il convient à une large gamme d'applications dans l'électronique grand public, les tableaux de bord d'instrumentation et les indicateurs d'état où la compacité et la fiabilité sont critiques.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Le dispositif possède des limites définies pour un fonctionnement sûr. Le dépassement de ces valeurs peut entraîner une détérioration permanente. La dissipation de puissance maximale pour chaque puce de couleur (Verte et Orange) est de 75 mW à une température ambiante (Ta) de 25°C. Le courant direct continu maximal (DC) est de 30 mA par puce. Pour un fonctionnement en impulsions, un courant direct crête de 80 mA est autorisé sous un rapport cyclique de 1/10 avec une largeur d'impulsion de 0,1 ms. La tension inverse maximale applicable est de 5 V. La plage de température de fonctionnement est de -30°C à +85°C, tandis que la plage de température de stockage est plus large, de -40°C à +85°C. Un facteur de déclassement de 0,4 mA/°C s'applique au courant direct au-dessus de 25°C, ce qui signifie que le courant continu admissible diminue lorsque la température ambiante augmente pour gérer la charge thermique.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Les principaux paramètres de performance sont mesurés à Ta=25°C et avec un courant de test (IF) de 20 mA. La tension directe typique (VF) pour les puces Verte et Orange est de 2,0 V, avec un maximum de 2,4 V. Cette faible tension directe est caractéristique de la technologie AlInGaP et contribue à l'efficacité énergétique.

Performance optique :

• Puce Verte :L'intensité lumineuse typique est de 35,0 mcd (millicandela), avec un minimum de 18,0 mcd et un maximum défini par le système de classement. Sa longueur d'onde d'émission de crête typique (λP) est de 574 nm, et la longueur d'onde dominante typique (λd) est de 571 nm.
• Puce Orange :Délivre une intensité lumineuse typique plus élevée à 90,0 mcd (minimum 45,0 mcd). Elle émet à une longueur d'onde plus longue, avec une λP typique de 611 nm et une λd typique de 605 nm.

Les deux puces partagent un angle de vision (2θ1/2) très large de 130 degrés, offrant un motif lumineux diffus adapté à une visualisation grand angle. La demi-largeur de raie spectrale (Δλ) est d'environ 15 nm pour le Vert et 17 nm pour l'Orange, indiquant une émission de couleur relativement pure. Les autres paramètres électriques incluent un courant inverse maximal (IR) de 10 µA à VR=5V et une capacité de jonction typique (C) de 40 pF.

3. Explication du système de classement (Binning)

Pour garantir une uniformité de luminosité, les LED sont triées en "bins" en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à 20 mA. Chaque bin a une plage d'intensité minimale et maximale définie, avec une tolérance de +/-15% appliquée au sein de chaque bin.

Bins d'intensité lumineuse Verte :

• Bin M : 18,0 - 28,0 mcd
• Bin N : 28,0 - 45,0 mcd
• Bin P : 45,0 - 71,0 mcd

Bins d'intensité lumineuse Orange :

• Bin P : 45,0 - 71,0 mcd
• Bin Q : 71,0 - 112,0 mcd
• Bin R : 112,0 - 180,0 mcd
• Bin S : 180,0 - 280,0 mcd

Ce système permet aux concepteurs de sélectionner des composants avec des niveaux de luminosité prévisibles pour leur application, ce qui est crucial pour obtenir un aspect uniforme dans les réseaux à plusieurs LED.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes caractéristiques typiques essentielles pour une conception détaillée. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas reproduits ici, ils incluent généralement :

• Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct :Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, généralement selon une relation quasi-linéaire dans la plage de fonctionnement.
• Tension directe en fonction du courant direct :Illustre la caractéristique IV de la jonction de la diode.
• Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante :Démontre le déclassement thermique de la sortie lumineuse, qui diminue généralement lorsque la température augmente.
• Distribution spectrale :Graphiques montrant la puissance rayonnante relative en fonction de la longueur d'onde pour chaque couleur, mettant en évidence les longueurs d'onde de crête et dominantes.

Ces courbes sont essentielles pour concevoir les circuits de commande, gérer les performances thermiques et comprendre la stabilité des couleurs dans différentes conditions de fonctionnement.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

Le dispositif est conforme à un contour de boîtier standard EIA. Les notes dimensionnelles clés précisent que toutes les dimensions sont en millimètres, avec une tolérance générale de ±0,10 mm sauf indication contraire. Le composant dispose d'une lentille transparente, permettant de voir directement la couleur native de la puce (verte ou orange). L'affectation des broches pour la fonction bicolore est clairement définie : les broches 1 et 3 sont pour la puce Verte, tandis que les broches 2 et 4 sont pour la puce Orange. Cette configuration à 4 broches permet un contrôle indépendant des deux couleurs. Le dispositif est fourni conditionné en bande de 8 mm sur des bobines de 7 pouces de diamètre, compatible avec les équipements automatisés standard de prélèvement et de placement.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Profils de soudage par refusion

Deux profils de refusion infrarouge (IR) sont suggérés : un pour le processus de soudure normal (étain-plomb) et un pour le processus sans plomb (SnAgCu). Le profil sans plomb est obligatoire lors de l'utilisation de pâte à souder sans plomb. Le paramètre clé pour le soudage infrarouge est une température de crête de 260°C maintenue pendant un maximum de 5 secondes. Les taux de préchauffage et de montée/descente en température sont généralement illustrés dans les graphiques de profil.

6.2 Stockage et manipulation

Les LED doivent être stockées dans un environnement ne dépassant pas 30°C et 70% d'humidité relative. Les composants retirés de leur emballage d'origine, barrière à l'humidité, doivent subir un soudage par refusion IR dans la semaine. Pour un stockage plus long hors de l'emballage d'origine, ils doivent être conservés dans un conteneur scellé avec un dessiccant ou dans une atmosphère d'azote. S'ils sont stockés non emballés pendant plus d'une semaine, un séchage à environ 60°C pendant au moins 24 heures est requis avant l'assemblage pour éliminer l'humidité absorbée et éviter l'effet "pop-corn" pendant la refusion.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage après soudage est nécessaire, seuls les solvants spécifiés doivent être utilisés. Des produits chimiques non spécifiés peuvent endommager le boîtier plastique. Les méthodes acceptables incluent l'immersion dans de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température normale pendant moins d'une minute.

7. Conditionnement et informations de commande

Le conditionnement standard est une bobine de 7 pouces contenant 4000 pièces. Une quantité minimale de commande de 500 pièces est disponible pour les quantités restantes. Le système de bande et bobine est conforme aux spécifications ANSI/EIA 481-1-A-1994. Les emplacements vides dans la bande porteuse sont scellés avec une bande de couverture supérieure. Les spécifications de qualité autorisent un maximum de deux composants manquants consécutifs sur une bobine. La référence LTST-C195KGKFKT suit le système de codage interne du fabricant, identifiant la variante bicolore spécifique.

8. Recommandations d'application et considérations de conception

8.1 Conception du circuit de commande

Les LED sont des dispositifs commandés en courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors de la commande de plusieurs LED en parallèle, il est fortement recommandé d'utiliser une résistance de limitation de courant en série avec chaque LED individuelle (Modèle de circuit A). La commande de plusieurs LED en parallèle directement à partir d'une seule source de courant (Modèle de circuit B) n'est pas recommandée, car de légères variations des caractéristiques de tension directe (Vf) entre les LED individuelles entraîneront des différences significatives dans la répartition du courant et, par conséquent, de la luminosité.

8.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Le dispositif est sensible aux décharges électrostatiques. Les dommages ESD peuvent se manifester par un courant de fuite inverse élevé, une tension directe basse ou un défaut d'allumage à faible courant. Des mesures préventives doivent être mises en œuvre pendant la manipulation et l'assemblage :

• Utiliser des bracelets antistatiques ou des gants antistatiques.
• S'assurer que tous les équipements, postes de travail et rayonnages de stockage sont correctement mis à la terre.
• Utiliser un ioniseur pour neutraliser la charge statique qui peut s'accumuler sur la lentille de la LED en raison des frottements lors de la manipulation.

8.3 Champ d'application et précautions

Ce composant est destiné aux équipements électroniques grand public. Pour les applications nécessitant une fiabilité exceptionnelle où une défaillance pourrait mettre en danger des vies ou la santé (par exemple, l'aviation, les dispositifs médicaux, les systèmes de sécurité), une consultation avec le fabricant du composant est requise avant son intégration. Les concepteurs doivent strictement respecter les Valeurs Maximales Absolues et les conditions de fonctionnement recommandées décrites dans cette fiche technique.

9. Comparaison et différenciation technique

Les principales caractéristiques différenciantes de ce composant sont sa capacité bicolore dans un seul boîtier SMD et l'utilisation de la technologie semi-conductrice AlInGaP. L'AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) est connue pour fournir une efficacité lumineuse élevée et une excellente pureté de couleur, en particulier dans le spectre ambre-rouge, par rapport aux technologies plus anciennes. L'intégration de deux puces économise de l'espace sur la carte et simplifie l'assemblage par rapport à l'utilisation de deux LED monochromes séparées. Le large angle de vision de 130 degrés est un autre avantage pour les applications nécessitant une grande visibilité.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Puis-je alimenter simultanément les puces Verte et Orange à leur courant continu maximal de 30 mA chacune ?

R : Oui, mais la dissipation de puissance totale doit être prise en compte. Un fonctionnement simultané à 30 mA chacune entraînerait une dissipation de puissance combinée qui approche les limites individuelles. Une gestion thermique minutieuse du PCB est conseillée dans un tel cas d'utilisation.

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

R : La longueur d'onde de crête est la longueur d'onde à laquelle le spectre d'émission a son intensité la plus élevée. La longueur d'onde dominante est dérivée du diagramme de chromaticité CIE et représente la longueur d'onde unique d'une lumière monochromatique pure qui serait perçue par l'œil humain comme ayant la même couleur que la sortie de la LED. La λd est souvent plus pertinente pour la spécification de la couleur.

Q : Comment sélectionner le bon bin pour mon application ?

R : Choisissez un bin en fonction de la luminosité minimale requise pour votre conception dans les pires conditions (par exemple, température de fonctionnement maximale, fin de vie). L'utilisation d'un bin avec une intensité minimale plus élevée fournit une marge de sécurité de luminosité. Pour un aspect uniforme sur plusieurs unités, spécifiez un seul code de bin.

11. Exemples pratiques de conception et d'utilisation

Exemple 1 : Indicateur d'état à deux états :Un seul LTST-C195KGKFKT peut remplacer deux LED séparées pour indiquer deux états système différents (par exemple, Vert pour "Prêt/Normal" et Orange pour "Veille/Alerte"). Cela économise de la surface sur le PCB et réduit le nombre de pièces. Le circuit de commande serait constitué de deux réseaux de résistances de limitation de courant indépendants connectés aux broches appropriées (1/3 pour le Vert, 2/4 pour l'Orange), contrôlés par des broches GPIO d'un microcontrôleur.

Exemple 2 : Indicateur de niveau de batterie dans un appareil compact :Dans un appareil portable, plusieurs LED bicolores pourraient être utilisées dans un style de graphique à barres. Différentes couleurs pourraient indiquer différents seuils de niveau de batterie (par exemple, Vert pour >50%, Orange pour 20-50%, et les deux éteintes pour<20%). Le large angle de vision garantit que l'indicateur est visible sous différents angles.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Les diodes électroluminescentes (LED) sont des dispositifs semi-conducteurs qui émettent de la lumière lorsqu'un courant électrique les traverse. Ce phénomène, appelé électroluminescence, se produit lorsque les électrons se recombinent avec les trous d'électrons au sein du dispositif, libérant de l'énergie sous forme de photons. Le matériau spécifique de la puce semi-conductrice détermine la couleur (longueur d'onde) de la lumière émise. Le système de matériau AlInGaP utilisé dans ce composant est particulièrement efficace pour convertir l'énergie électrique en lumière visible dans la partie verte à rouge du spectre. Le boîtier bicolore contient deux puces semi-conductrices électriquement isolées, chacune constituée d'un matériau réglé pour émettre une couleur spécifique, logées sous une lentille époxy commune transparente.

13. Tendances et évolutions technologiques

La tendance générale de la technologie LED SMD continue vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), un rendu des couleurs amélioré et une densité de puissance accrue dans des boîtiers plus petits. Il y a également une forte impulsion pour une adoption plus large de matériaux et de processus sans plomb et conformes à la directive RoHS dans toute l'industrie électronique, ce que ce composant supporte. L'intégration de multiples fonctions (comme bicolore ou RVB) dans des boîtiers uniques répond à la demande de miniaturisation et de simplicité de conception dans l'électronique moderne. Les progrès dans la technologie des phosphores et la conception des puces continuent de repousser les limites de la luminosité et de la stabilité des couleurs en fonction de la température et de la durée de vie.