Fiche technique LTST-S326TGKSKT-5A - LED SMD bicolore Vert/Jaune - Tension inverse 5V - Courant direct 20/30mA - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications techniques d'une LED à montage en surface (SMD) bicolore à émission latérale. Ce composant est spécifiquement conçu pour les applications nécessitant une source lumineuse compacte à angle droit, son marché cible principal étant les modules de rétroéclairage d'écrans LCD. Ses principaux avantages incluent la conformité aux réglementations environnementales, une haute luminosité grâce à des matériaux semi-conducteurs avancés, et la compatibilité avec les procédés modernes automatisés d'assemblage et de soudage.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques absolues maximales

Les limites opérationnelles du dispositif sont définies à une température ambiante (Ta) de 25 °C. Pour la LED verte (puce InGaN), le courant direct continu maximal est de 20 mA, avec un courant direct de crête de 100 mA autorisé en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms). Sa dissipation de puissance est de 76 mW. La LED jaune (puce AlInGaP) a un courant direct continu maximal plus élevé de 30 mA, un courant de crête de 80 mA, et une dissipation de puissance de 75 mW. Les deux couleurs partagent une tension inverse maximale de 5 V. La plage de température de fonctionnement est de -20 °C à +80 °C, avec une plage de stockage plus large de -30 °C à +100 °C. Le dispositif peut supporter un soudage par refusion infrarouge à 260 °C pendant 5 secondes.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Mesurées à Ta=25 °C et avec un courant de test (IF) de 5 mA, les paramètres de performance clés sont les suivants. L'intensité lumineuse (Iv) pour la LED verte a un minimum de 28,0 mcd, une valeur typique non spécifiée, et un maximum de 280,0 mcd. L'intensité lumineuse de la LED jaune varie d'un minimum de 7,1 mcd à un maximum de 71,0 mcd. Les deux LED présentent un angle de vision (2θ1/2) large de 130 degrés, typique. La longueur d'onde d'émission de crête typique (λP) de la LED verte est de 530 nm, avec une longueur d'onde dominante typique (λd) de 528 nm et une demi-largeur spectrale (Δλ) de 35 nm. Les valeurs correspondantes pour la LED jaune sont respectivement 591 nm, 588 nm et 15 nm. La tension directe (VF) est typiquement de 2,80 V (max 3,20 V) pour le vert et de 1,90 V (max 2,30 V) pour le jaune à 5 mA. Le courant inverse (IR) pour les deux est d'un maximum de 10 μA à VR=5 V.

2.3 Caractéristiques thermiques

Le facteur de déclassement pour le courant direct est spécifié linéairement à partir de 25 °C. Pour la LED verte, le déclassement est de 0,25 mA/°C, ce qui signifie que le courant direct continu autorisé diminue de 0,25 mA pour chaque degré Celsius au-dessus de 25 °C. Pour la LED jaune, le facteur de déclassement est de 0,4 mA/°C. Il s'agit d'un paramètre critique pour garantir la fiabilité à long terme et prévenir l'emballement thermique dans l'application.

3. Explication du système de classement (Binning)

Le produit est trié en bins selon l'intensité lumineuse pour garantir une uniformité de luminosité en application. Pour la LED verte, les codes de bin vont de N à S, avec des intensités minimales allant de 28,0 mcd (N) jusqu'à 180,0 mcd (S) et des maximums de 45,0 mcd (N) à 280,0 mcd (S). La LED jaune utilise les codes de bin K à P, avec des minimums de 7,1 mcd (K) à 45,0 mcd (P) et des maximums de 11,2 mcd (K) à 71,0 mcd (P). Une tolérance de +/-15 % est appliquée à chaque bin d'intensité. Ce système permet aux concepteurs de sélectionner des LED avec des niveaux de luminosité prévisibles pour leurs besoins spécifiques.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques ne soient pas détaillées dans le texte fourni, les paramètres donnés permettent de déduire les tendances clés de performance. Les valeurs de tension directe (VF) indiquent la courbe caractéristique I-V pour chaque couleur. La différence de VF (2,80 V pour le vert contre 1,90 V pour le jaune à 5 mA) est significative pour la conception de circuit, notamment lors de l'alimentation des deux couleurs à partir d'une source de tension commune. Les données de demi-largeur spectrale (35 nm pour le vert, 15 nm pour le jaune) suggèrent que la LED jaune a un spectre d'émission plus monochromatique et plus étroit comparé à l'émission verte plus large. Les facteurs de déclassement décrivent directement la dépendance négative à la température du courant direct maximal autorisé.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

Le dispositif est conforme à un contour de boîtier standard EIA. Il s'agit d'un boîtier à émission latérale (angle droit), ce qui signifie que l'émission lumineuse principale est parallèle au plan de montage, idéal pour des applications d'éclairage latéral comme le rétroéclairage LCD. Le matériau de la lentille est spécifié comme étant clair. L'affectation des broches est clairement définie : la Cathode 1 (C1) est pour la puce jaune AlInGaP, et la Cathode 2 (C2) est pour la puce verte InGaN. Le composant est fourni conditionné en bande de 8 mm sur des bobines de 7 pouces de diamètre, compatible avec les équipements automatiques de prélèvement et de placement. Des dessins dimensionnels détaillés du boîtier et le schéma recommandé des pastilles de soudure sont inclus dans la fiche technique complète pour guider la conception du PCB.

6. Guide de soudage et d'assemblage

6.1 Profils de soudage par refusion

Deux profils de refusion infrarouge (IR) sont suggérés : un pour le procédé de soudure normal (étain-plomb) et un pour le procédé sans plomb. Les paramètres clés pour le procédé sans plomb, qui utilise une pâte à souder SnAgCu, incluent une étape de préchauffage et une condition de température de pic. Le dispositif est confirmé compatible avec les procédés de soudage par refusion infrarouge et par phase vapeur.

6.2 Nettoyage

Le nettoyage doit être effectué avec précaution. Des liquides chimiques non spécifiés ne doivent pas être utilisés car ils pourraient endommager le boîtier de la LED. Si un nettoyage est nécessaire, il est recommandé d'immerger la LED dans de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température normale pendant moins d'une minute.

6.3 Conditions de stockage

Pour une durée de conservation et une soudabilité optimales, les LED retirées de leur emballage d'origine protégé contre l'humidité doivent subir un soudage par refusion IR dans la semaine. Pour un stockage plus long hors de l'emballage d'origine, elles doivent être conservées dans un contenant hermétique avec un dessiccant ou dans une atmosphère d'azote. Si elles sont stockées sans emballage pendant plus d'une semaine, un séchage à environ 60 °C pendant au moins 24 heures est recommandé avant l'assemblage pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir l'effet "pop-corn" pendant la refusion.

7. Conditionnement et informations de commande

Le conditionnement standard est de 3000 pièces par bobine de 7 pouces. Les spécifications de la bande et de la bobine suivent la norme ANSI/EIA 481-1-A-1994. Les emplacements vides sur la bande porteuse sont scellés avec une bande de couverture supérieure. Un maximum de deux composants manquants consécutifs dans la bande est autorisé. Pour les quantités de commande qui ne sont pas des multiples d'une bobine complète, une quantité d'emballage minimale de 500 pièces est spécifiée pour les restes. La référence LTST-S326TGKSKT-5A suit le système de codage interne du fabricant, qui encode généralement le type de boîtier, la couleur et les informations de bin.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

L'application principale et explicitement mentionnée pour cette LED à émission latérale est le rétroéclairage de panneaux LCD, où son émission à angle droit couple efficacement la lumière dans le guide de lumière du panneau. Sa capacité bicolore (vert/jaune) peut être utilisée pour des indicateurs d'état, des effets de rétroéclairage multicolores, ou dans des applications nécessitant des points de chromaticité spécifiques atteignables en mélangeant ces deux couleurs primaires.

8.2 Considérations de conception

Méthode de pilotage :Les LED sont des dispositifs pilotés en courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors du pilotage de plusieurs LED en parallèle, il est fortement recommandé d'utiliser une résistance limitatrice de courant en série avec chaque LED individuelle (Modèle de circuit A). Le pilotage direct de plusieurs LED en parallèle à partir d'une source de tension sans résistances individuelles (Modèle de circuit B) est déconseillé, car de légères variations des caractéristiques de tension directe (VF) entre les LED peuvent entraîner des différences significatives de courant et, par conséquent, de luminosité.

Décharge électrostatique (ESD) :La LED est sensible aux décharges électrostatiques. Des précautions doivent être prises lors de la manipulation et de l'assemblage : utiliser des bracelets de mise à la terre ou des gants antistatiques, s'assurer que tous les équipements et surfaces de travail sont correctement mis à la terre, et envisager l'utilisation d'ioniseurs pour neutraliser les charges statiques dans l'environnement de travail.

9. Comparaison et différenciation technique

Ce dispositif se différencie par la combinaison de ses caractéristiques : une puce bicolore dans un seul boîtier à émission latérale. Cela permet d'économiser de l'espace sur le PCB par rapport à l'utilisation de deux LED séparées. L'utilisation de puces Ultra Bright InGaN (pour le vert) et AlInGaP (pour le jaune) indique une orientation vers une haute efficacité et un rendement lumineux. Sa compatibilité avec les procédés automatisés de placement et de refusion standard (y compris sans plomb) le rend adapté à la fabrication électronique moderne à grand volume. Le large angle de vision de 130 degrés est optimisé pour les applications de rétroéclairage nécessitant un éclairage uniforme.

10. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

Q : Puis-je piloter les LED verte et jaune simultanément à leur courant continu maximal ?

R : Non. Les Caractéristiques absolues maximales sont pour chaque puce indépendamment. Piloter les deux à 20 mA (vert) et 30 mA (jaune) simultanément dépasserait les limites thermiques globales de conception du boîtier. La dissipation de puissance totale doit être considérée en fonction des tensions et courants directs réels utilisés.

Q : Pourquoi la tension directe est-elle différente pour les deux couleurs ?

R : La tension directe est une propriété fondamentale liée à la largeur de bande interdite du matériau semi-conducteur. L'InGaN (vert) a une largeur de bande interdite plus grande que l'AlInGaP (jaune), ce qui nécessite une tension directe plus élevée pour obtenir le même courant.

Q : Comment interpréter les codes de bin d'intensité lumineuse ?

R : Sélectionnez le code de bin qui garantit votre luminosité minimale requise. Par exemple, si votre conception nécessite au moins 100 mcd de la LED verte, vous devez spécifier le bin R (112,0-180,0 mcd) ou supérieur. La valeur typique n'est pas garantie, seule la plage min/max du bin sélectionné l'est.

Q : Un dissipateur thermique est-il nécessaire ?

R : Pour un fonctionnement à ou près du courant nominal maximal, surtout à des températures ambiantes élevées, une gestion thermique minutieuse du PCB est essentielle. La courbe de déclassement doit être suivie. Pour un fonctionnement à faible courant (par ex. 5-10 mA), un layout PCB standard est généralement suffisant.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un indicateur d'état double pour un appareil portable.Le LTST-S326TGKSKT-5A peut être utilisé pour indiquer l'état de charge : jaune pour la charge en cours, vert pour la charge complète. Le concepteur placera la LED sur le bord du PCB, son côté émetteur face à un guide de lumière ou une fenêtre dans le boîtier. Deux circuits limitateurs de courant indépendants seraient conçus — un pour l'anode jaune (avec une résistance calculée pour V_alim, VF_jaune~1,9 V, et le I_F souhaité), et un pour l'anode verte (calculé pour VF_vert~2,8 V). La cathode commune serait connectée à la masse. Le large angle de vision garantit que l'indicateur est visible sous différents angles. Le concepteur doit s'assurer que le layout des pastilles sur le PCB correspond au motif recommandé pour obtenir une soudure fiable et un alignement correct.

12. Introduction au principe technique

Les diodes électroluminescentes (LED) sont des dispositifs à jonction p-n semi-conductrice qui émettent de la lumière par électroluminescence. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active, libérant de l'énergie sous forme de photons. La couleur de la lumière émise est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau semi-conducteur. Ce dispositif intègre deux puces semi-conductrices différentes dans un seul boîtier : une puce Nitrure de Gallium-Indium (InGaN) pour l'émission verte et une puce Phosphure d'Aluminium-Indium-Gallium (AlInGaP) pour l'émission jaune. Le boîtier à émission latérale est réalisé par une conception mécanique spécifique qui oriente la surface émettrice principale de la puce perpendiculairement aux broches du boîtier, dirigeant la lumière sur le côté du composant.

13. Tendances et contexte industriel

Le développement de ce composant s'aligne sur plusieurs tendances clés de l'industrie optoélectronique. La transition vers la conformité RoHS et les produits écologiques reflète les réglementations environnementales mondiales. L'utilisation de matériaux à haute efficacité comme l'InGaN et l'AlInGaP est motivée par la demande continue de luminosité plus élevée et de consommation d'énergie plus faible dans les appareils portables et d'affichage. Les innovations en matière de conditionnement, comme les formats à émission latérale, sont cruciales pour permettre des produits finaux plus minces et compacts, notamment dans l'électronique grand public comme les smartphones, tablettes et ordinateurs portables. De plus, la compatibilité avec les lignes d'assemblage SMT entièrement automatisées et à grande vitesse est une exigence fondamentale pour une production de masse rentable. L'inclusion de profils de soudage détaillés, en particulier pour les procédés sans plomb, souligne la transition de l'industrie vers une fabrication plus respectueuse de l'environnement.