Fiche technique LTW-327ZDSKG-5A - LED SMD bicolore à émission latérale - Blanc/Vert - 5mA - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTW-327ZDSKG-5A est une LED SMD (Dispositif à Montage en Surface) bicolore à émission latérale (angle droit). Ce composant est spécifiquement conçu pour les applications nécessitant un éclairage depuis le côté du boîtier, ce qui en fait un choix idéal pour les systèmes de rétroéclairage de panneaux LCD, les panneaux à éclairage latéral et autres solutions d'éclairage à encombrement réduit où la lumière doit être dirigée latéralement plutôt que perpendiculairement à la carte.

Le dispositif intègre deux puces semi-conductrices distinctes dans un seul boîtier : une puce InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium) pour l'émission de lumière blanche et une puce AlInGaP (Phosphures d'Aluminium, d'Indium et de Gallium) pour l'émission de lumière verte. Cette configuration à double puce permet le mélange de couleurs ou le contrôle indépendant de deux sources lumineuses à partir d'une empreinte compacte. Le boîtier présente un cadre de plomb étamé pour une meilleure soudabilité et est fourni sur bande de 8mm montée sur bobines de 7 pouces de diamètre, compatible avec les équipements automatisés de placement rapide.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

• Source bicolore :Combine des LED blanches et vertes dans un boîtier standard EIA, économisant l'espace sur la carte et simplifiant la conception.
• Émission à angle droit :La conception latérale est optimisée pour diriger la lumière parallèlement à la surface du PCB, cruciale pour les applications d'éclairage de bord.
• Haute luminosité :Utilise une technologie de puce InGaN et AlInGaP avancée pour délivrer une intensité lumineuse élevée.
• Compatibilité de fabrication :Le boîtier est conçu pour être compatible avec les systèmes de placement automatisé standard et les processus de soudage par refusion infrarouge (IR).
• Conformité environnementale :Le produit est conforme à la directive RoHS (Restriction des Substances Dangereuses).

2. Analyse approfondie des spécifications techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement à ou sous ces limites n'est pas garanti et doit être évité dans la conception du circuit.

• Dissipation de puissance (Pd) :Blanc : 35 mW, Vert : 48 mW. C'est la perte de puissance maximale admissible sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (I_FP) :Blanc : 50 mA, Vert : 40 mA. C'est le courant pulsé maximal (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0.1ms) que la LED peut supporter momentanément.
• Courant direct continu (I_F) :Blanc : 10 mA, Vert : 20 mA. C'est le courant continu maximal recommandé pour un fonctionnement continu à Ta=25°C.
• Plages de température :Fonctionnement : -20°C à +80°C ; Stockage : -40°C à +85°C.
• Condition de soudage :Résiste au soudage par refusion infrarouge à une température de crête de 260°C pendant 10 secondes.
• Décharge électrostatique (ESD) :Le seuil du modèle du corps humain (HBM) est de 2000V. Des précautions de manipulation ESD appropriées sont obligatoires.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à une température ambiante (Ta) de 25°C et un courant direct (I_F) de 5mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (I_V) :Une mesure clé de la luminosité.
  • Blanc : Minimum 28.0 mcd, Valeur typique non spécifiée, Maximum 112.0 mcd.
  • Vert : Minimum 4.5 mcd, Valeur typique non spécifiée, Maximum 18.0 mcd.
• Angle de vision (2θ_1/2) :Approximativement 130 degrés pour les deux couleurs, définissant la répartition angulaire de la lumière émise.
• Tension directe (V_F) :La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle conduit.
  • Blanc : Min 2.70V, Typ 3.00V, Max 3.15V.
  • Vert : Min 1.70V, Typ 2.00V, Max 2.40V.
  La différence de V_Fentre les couleurs est importante pour la conception du circuit de commande, surtout si elles doivent être pilotées par une source de courant commune.
• Propriétés spectrales de la puce verte (à I_F=5mA) :
  • Longueur d'onde de crête (λ_P) : Typiquement 575 nm.
  • Longueur d'onde dominante (λ_d) : Typiquement 570 nm.
  • Demi-largeur spectrale (Δλ) : Typiquement 20 nm.
  • Coordonnées de chromaticité (x, y) : Typiquement (0.3, 0.3) sur le diagramme CIE 1931.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 100 µA à une tension inverse (V_R) de 5V. Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse.

3. Explication du système de classement (binning)

Les LED sont triées en classes de performance pour assurer l'uniformité. Le code de classification est marqué sur le sachet d'emballage.

3.1 Classement par intensité lumineuse (I_V)

Les LED sont regroupées en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à 5mA.

• Classes de LED blanche :
  • N : 28.0 - 45.0 mcd
  • P : 45.0 - 71.0 mcd
  • Q : 71.0 - 112.0 mcd
• Classes de LED verte :
  • J : 4.5 - 7.1 mcd
  • K : 7.1 - 11.2 mcd
  • L : 11.2 - 18.0 mcd

La tolérance pour chaque classe d'intensité lumineuse est de +/- 15%.

3.2 Classement par teinte (chromaticité) pour la LED verte

Les LED vertes sont également classées selon leur point de couleur sur le diagramme de chromaticité CIE 1931, défini par les coordonnées (x, y). Six classes (S1 à S6) sont spécifiées avec des limites de coordonnées précises. La tolérance pour chaque classe de teinte est de +/- 0.01 sur les deux coordonnées x et y. Cela garantit une grande uniformité de couleur pour les applications où un vert précis est critique.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes caractéristiques typiques essentielles pour comprendre le comportement du dispositif dans différentes conditions. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas reproduits dans le texte, ils incluent généralement :

• Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct :Montre comment la luminosité augmente avec le courant, jusqu'aux valeurs maximales.
• Tension directe en fonction du courant direct :Illustre la caractéristique I-V de la diode.
• Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante :Démontre la dégradation thermique de la sortie lumineuse, cruciale pour la gestion thermique dans l'application.
• Distribution spectrale de puissance :Pour la LED verte, montrant l'intensité de la lumière émise à chaque longueur d'onde, centrée autour de la longueur d'onde de crête de ~575 nm.

Les concepteurs doivent utiliser ces courbes pour sélectionner les points de fonctionnement appropriés et comprendre les compromis de performance, notamment concernant l'efficacité et les effets thermiques.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Assignation des broches et polarité

La référence LTW-327ZDSKG-5A a une lentille jaune. L'assignation des broches est la suivante :

• Anode 1 (A1) : Connectée à la puce AlInGaP verte.
• Anode 2 (A2) : Connectée à la puce InGaN blanche.

La cathode commune est sous-entendue mais n'est pas explicitement étiquetée dans le texte fourni. Le dessin mécanique montrerait la pastille de cathode. La polarité correcte est essentielle pour éviter les dommages.

5.2 Dimensions du boîtier et tolérances

Le dispositif est conforme à un contour de boîtier standard EIA pour LED à émission latérale. Toutes les dimensions sont en millimètres, avec une tolérance standard de ±0.10 mm sauf indication contraire sur le dessin détaillé du boîtier. La fiche technique inclut les dimensions suggérées des pastilles de soudure et l'orientation pour assurer un alignement mécanique correct et une fiabilité des joints de soudure pendant la refusion.

6. Guide d'assemblage, soudage et manipulation

6.1 Processus de soudage

La LED est compatible avec les processus de soudage par refusion infrarouge (IR). Un profil recommandé est suggéré, avec une température de crête de 260°C maintenue pendant 10 secondes. Respecter ce profil est critique pour éviter les dommages thermiques au boîtier de la LED ou aux fils de liaison internes.

6.2 Nettoyage

Si un nettoyage après soudage est nécessaire, seuls les produits chimiques spécifiés doivent être utilisés. Des produits chimiques non spécifiés peuvent endommager le boîtier plastique. La méthode recommandée est d'immerger la LED dans de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température normale pendant moins d'une minute.

6.3 Stockage et sensibilité à l'humidité

Les LED sont des dispositifs sensibles à l'humidité. Des conditions de stockage spécifiques sont imposées :

• Emballage scellé :Stocker à ≤30°C et ≤90% d'Humidité Relative (HR). Utiliser dans l'année.
• Emballage ouvert :L'ambiance de stockage ne doit pas dépasser 30°C ou 60% HR. Il est recommandé de terminer la refusion IR dans la semaine suivant l'ouverture.
• Stockage prolongé (ouvert) :Stocker dans un contenant scellé avec dessiccant ou dans un dessiccateur à azote.
• Rebaking (séchage) :Si stocké hors de l'emballage d'origine pendant plus d'une semaine, un séchage à environ 60°C pendant au moins 20 heures est requis avant soudage pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir l'effet "popcorning" pendant la refusion.

6.4 Précautions contre les décharges électrostatiques (ESD)

Le dispositif a un seuil ESD de 2000V (HBM). Pour prévenir les dommages dus à l'électricité statique, il est obligatoire d'utiliser des contrôles ESD appropriés : bracelets de mise à la terre, gants antistatiques et s'assurer que tout l'équipement et les postes de travail sont correctement mis à la terre.

7. Emballage et commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les LED sont fournies sur bande porteuse gaufrée standard, de 8mm de largeur, avec une bande de couverture supérieure. La bande est enroulée sur des bobines de 7 pouces (178mm) de diamètre.

• Quantité par bobine :3000 pièces.
• Quantité minimale de commande (MOQ) :500 pièces pour les quantités restantes.
• Normes d'emballage :Conforme aux spécifications ANSI/EIA-481.
• Qualité :Le nombre maximum de composants manquants consécutifs (poches vides) dans la bande est de deux.

Des dessins mécaniques détaillés pour les dimensions des poches de la bande, du moyeu et de la bride de la bobine sont fournis pour la configuration des équipements de manutention automatisée.

8. Notes d'application et considérations de conception

8.1 Applications cibles

L'application principale de cette LED bicolore latérale est le rétroéclairage LCD, en particulier pour les affichages de petite à moyenne taille dans l'électronique grand public, les panneaux industriels et les intérieurs automobiles. La conception à angle droit permet de la placer au bord d'une plaque guide de lumière, couplant efficacement la lumière dans le panneau. D'autres utilisations potentielles incluent les indicateurs d'état dans des espaces restreints, l'éclairage décoratif de bordure et le rétroéclairage de claviers ou de symboles.

8.2 Considérations de conception de circuit

• Limitation de courant :Toujours utiliser une résistance en série ou un pilote à courant constant pour limiter le courant direct à la valeur continue recommandée (10mA pour le blanc, 20mA pour le vert) ou en dessous. Dépasser I_Fréduit la durée de vie et peut provoquer une défaillance immédiate.
• Contrôle indépendant :Les deux anodes permettent de piloter les LED blanche et verte indépendamment. Cela permet le mélange de couleurs (pour créer des nuances de bleu-vert ou d'aqua) ou des fonctions de signalisation séparées.
• Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible, assurer une surface de cuivre de PCB adéquate ou des vias thermiques pour la pastille de cathode peut aider à maintenir une température de jonction plus basse, préservant la sortie lumineuse et la longévité, surtout dans des environnements à température ambiante élevée.
• Alimentation en tension :Prendre en compte les différentes tensions directes lors de la conception du circuit de commande. Une seule source de courant avec une résistance pour chaque couleur peut suffire, mais la marge de tension doit être vérifiée pour les deux.

8.3 Fiabilité et durée de vie

La durée de vie des LED est fortement influencée par les conditions de fonctionnement. Les facteurs clés incluent :

• Courant de commande :Fonctionner en dessous du courant nominal maximal prolonge significativement la durée de vie opérationnelle.
• Température de jonction (T_j) :Une T_jélevée accélère la dépréciation des lumens et peut décaler la chromaticité. Une dissipation thermique efficace via le PCB est cruciale.
• Étanchéité environnementale :Le boîtier plastique offre une protection de base, mais l'exposition à des produits chimiques agressifs, aux rayons UV ou à une humidité extrême en dehors des plages spécifiées doit être évitée.

9. Comparaison et différenciation technique

Le LTW-327ZDSKG-5A se différencie par sa combinaison spécifique de caractéristiques :

• vs. LED latérales monochromes :Offre une flexibilité de conception en fournissant deux couleurs dans un seul boîtier, réduisant le nombre de pièces et l'espace sur la carte par rapport à l'utilisation de deux LED monochromes séparées.
• vs. LED à émission frontale :Le profil d'émission à angle droit est sa caractéristique déterminante, permettant des conceptions optiques totalement différentes axées sur l'éclairage de bord plutôt que sur l'éclairage direct.
• vs. Autres LED bicolores :L'utilisation d'InGaN pour le blanc et d'AlInGaP pour le vert représente une combinaison choisie pour l'efficacité et la qualité des couleurs. La structure de classement spécifique pour l'intensité et la teinte (pour le vert) indique un accent sur l'uniformité des couleurs pour les applications d'affichage.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q1 : Puis-je piloter les LED blanche et verte simultanément à leur courant continu maximum ?
R1 : Oui, mais vous devez considérer la dissipation de puissance totale. Un fonctionnement simultané à I_F(Blanc)=10mA (V_F~3.0V, P=30mW) et I_F(Vert)=20mA (V_F~2.0V, P=40mW) donne un total de ~70mW. Assurez-vous que l'environnement thermique de l'application peut gérer cette charge thermique combinée sans dépasser la température de jonction maximale.

Q2 : Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?
R2 : La longueur d'onde de crête (λ_P) est la longueur d'onde à laquelle le spectre d'émission a son intensité la plus élevée. La longueur d'onde dominante (λ_d) est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspond à la couleur perçue de la LED lorsqu'elle est comparée à une lumière blanche de référence. λ_dest plus pertinente pour la spécification de la couleur.

Q3 : Pourquoi la condition de stockage pour un emballage ouvert est-elle plus stricte que pour un emballage scellé ?
R3 : L'emballage scellé contient un dessiccant pour maintenir une atmosphère interne sèche. Une fois ouvert, le boîtier plastique sensible à l'humidité est exposé à l'humidité ambiante, qu'il peut absorber. Une humidité excessive absorbée peut se vaporiser rapidement pendant le soudage (refusion), provoquant un délaminage interne ou des fissures (effet "popcorning").

Q4 : Comment interpréter le code de classement sur le sachet d'emballage ?
R4 : Le code indique la classe de performance des LED dans ce sachet. Par exemple, un code pourrait spécifier "Q-K-S4"