Fiche technique LED SMD LTST-S115KETBKT - Bicolore (Rouge/Bleu) - Émission latérale - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes d'une LED de type Surface Mount Device (SMD) bicolore à émission latérale. Ce composant est conçu pour l'assemblage automatisé sur carte de circuit imprimé (PCB) et convient aux applications où l'encombrement est une contrainte critique. La LED intègre deux puces semi-conductrices distinctes dans un seul boîtier : l'une émettant dans le spectre rouge et l'autre dans le spectre bleu.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Les principaux avantages de cette LED incluent son format miniature, sa compatibilité avec les équipements automatisés de pick-and-place et son aptitude aux procédés de brasage par refusion infrarouge (IR). Elle est fabriquée avec des matériaux sans plomb (conforme ROHS) et présente des terminaisons étamées pour une meilleure soudabilité. Le dispositif utilise des matériaux semi-conducteurs avancés : l'AlInGaP pour l'émetteur rouge et l'InGaN pour l'émetteur bleu, réputés pour leur haute efficacité et leur luminosité.

Les applications cibles couvrent un large éventail d'électronique grand public et industrielle. Elle est particulièrement adaptée pour l'indication d'état, le rétroéclairage de clavier ou de pavé numérique, l'éclairage de symboles et l'intégration dans des micro-affichages au sein d'appareils tels que téléphones mobiles, ordinateurs portables, équipements réseau, appareils électroménagers et divers systèmes de bureautique.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Ces caractéristiques définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Il n'est pas recommandé de faire fonctionner la LED dans des conditions dépassant ces valeurs.

• Dissipation de puissance (Pd) :La puissance maximale pouvant être dissipée sous forme de chaleur. La puce rouge est spécifiée pour 62,5 mW, tandis que la puce bleue est spécifiée pour 76 mW. Dépasser cette limite risque une dégradation thermique.
• Courant direct :Deux limites de courant sont spécifiées. LeCourant direct continu (IF)est le courant continu maximal : 25 mA pour la puce rouge et 20 mA pour la puce bleue. LeCourant direct de crêteest un courant pulsé plus élevé (60 mA pour le rouge, 100 mA pour le bleu) autorisé uniquement dans des conditions spécifiques (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms) pendant de brèves périodes.
• Plages de température :Le dispositif est conçu pour fonctionner dans une plage de température ambiante (Ta) de -20°C à +80°C. Le stockage doit se faire entre -30°C et +100°C.
• Condition de brasage :Le composant peut supporter une température de crête de brasage par refusion infrarouge de 260°C pendant un maximum de 10 secondes, ce qui est standard pour les procédés d'assemblage sans plomb.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ces paramètres sont mesurés dans une condition de test standard de Ta=25°C et d'un courant direct (IF) de 20 mA, sauf indication contraire. Ils définissent les performances typiques du dispositif.

• Intensité lumineuse (Iv) :Il s'agit d'une mesure de la luminosité perçue de la lumière émise. Pour la puce rouge, l'intensité varie d'un minimum de 45,0 mcd à un maximum de 180,0 mcd. Pour la puce bleue, la plage est de 28,0 mcd à 112,0 mcd. La valeur réelle pour une unité spécifique est déterminée par son rang de bac.
• Angle de vision (2θ1/2) :Défini comme l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de l'intensité mesurée sur l'axe central. Cette LED présente un angle de vision très large de 130 degrés pour les deux couleurs, la rendant adaptée aux applications nécessitant une large visibilité.
• Paramètres de longueur d'onde : La Longueur d'onde d'émission de crête (λP)est la longueur d'onde à laquelle la puissance optique de sortie est la plus grande (typiquement 631 nm pour le rouge, 468 nm pour le bleu).La Longueur d'onde dominante (λd)est la longueur d'onde unique qui représente le mieux la couleur perçue, avec des plages min/typ/max spécifiées (par exemple, 615-635 nm pour le rouge).La Demi-largeur de raie spectrale (Δλ)est la largeur du spectre à mi-hauteur de la puissance de crête, typiquement 15 nm pour le rouge et 20 nm pour le bleu, indiquant la pureté de la couleur.
• Tension directe (VF) :La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle fonctionne au courant spécifié. La puce rouge a une plage VF de 1,6V à 2,4V, tandis que la puce bleue a une plage plus élevée de 2,7V à 3,9V à 20 mA. Cette différence est due aux énergies de bande interdite différentes des matériaux AlInGaP et InGaN.
• Courant inverse (IR) :Le courant de fuite maximal lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée. Il est spécifié à 10 μA max pour les deux puces. La fiche technique met explicitement en garde que le dispositif n'est pas conçu pour un fonctionnement en inverse ; ce paramètre est uniquement à des fins de test.

3. Explication du système de classement par bacs

Pour assurer la cohérence de la production, les LED sont triées en bacs de performance. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants avec des caractéristiques étroitement contrôlées.

3.1 Classement par Intensité lumineuse (Iv)

Les LED sont regroupées en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à 20 mA. Chaque bac a une valeur minimale et maximale, avec une tolérance de +/-15% à l'intérieur de chaque bac.

• Bacs pour puce rouge :P (45,0-71,0 mcd), Q (71,0-112,0 mcd), R (112,0-180,0 mcd).
• Bacs pour puce bleue :N (28,0-45,0 mcd), P (45,0-71,0 mcd), Q (71,0-112,0 mcd).

3.2 Classement par Teinte (Longueur d'onde dominante)

Pour la puce bleue uniquement, un classement supplémentaire est effectué sur la base de la longueur d'onde dominante pour contrôler la nuance de bleu.

• Bacs de longueur d'onde pour puce bleue :AC (465-470 nm), AD (470-475 nm). La tolérance pour chaque bac est de +/- 1 nm, assurant un contrôle de couleur très précis.

4. Informations mécaniques et sur le boîtier

4.1 Dimensions du boîtier et assignation des broches

La LED est conforme à un contour de boîtier standard EIA. Toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance standard de ±0,1 mm sauf indication contraire. Le boîtier est de type à émission latérale, ce qui signifie que l'émission lumineuse principale se fait par le côté du composant, et non par le dessus. Ceci est crucial pour les applications de rétroéclairage où la lumière doit être dirigée latéralement.

L'assignation des broches est clairement définie : la Cathode 1 (C1) est connectée à l'anode de la puce bleue (une configuration à anode commune est sous-entendue, mais la fiche technique spécifie l'assignation des broches pour les puces). La Cathode 2 (C2) est connectée à la puce rouge. La polarité correcte doit être respectée lors de l'assemblage.

4.2 Pastille de fixation PCB recommandée et direction de brasage

La fiche technique inclut un diagramme montrant la disposition recommandée des pastilles de cuivre sur le PCB. Suivre cette disposition est essentiel pour obtenir une soudure fiable, un bon alignement et une dissipation thermique efficace pendant le processus de refusion. Le diagramme indique également l'orientation correcte de la LED sur la bande par rapport au PCB pour l'assemblage automatisé.

5. Directives de brasage et d'assemblage

5.1 Paramètres de brasage par refusion IR

Pour les procédés de brasage sans plomb, un profil thermique spécifique est recommandé. Les paramètres clés incluent une zone de préchauffage (150-200°C), un temps de préchauffage maximal de 120 secondes, une température de corps maximale ne dépassant pas 260°C, et un temps à cette température de crête limité à 10 secondes maximum. La LED ne doit pas être soumise à plus de deux cycles de refusion dans ces conditions.

5.2 Brasage manuel

Si un brasage manuel est nécessaire, une extrême prudence est de mise. La température de la pointe du fer à souder ne doit pas dépasser 300°C, et le temps de contact avec la borne de la LED doit être limité à un maximum de 3 secondes. Le brasage manuel ne doit être effectué qu'une seule fois par dispositif.

5.3 Nettoyage

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

6. Précautions de stockage et de manipulation

6.1 Conditions de stockage

Un stockage approprié est crucial pour maintenir la soudabilité et prévenir les dommages induits par l'humidité (effet pop-corn) pendant la refusion.

• Emballage scellé :Les LED dans leur sachet étanche à l'humidité d'origine avec dessiccant doivent être stockées à ≤30°C et ≤90% d'Humidité Relative (HR). La durée de conservation dans ces conditions est d'un an.
• Emballage ouvert :Une fois le sachet barrière à l'humidité ouvert, l'environnement de stockage doit être plus contrôlé : ≤30°C et ≤60% HR. Les composants retirés du sachet scellé doivent être brasés par refusion dans la semaine.
• Stockage prolongé (ouvert) :Pour un stockage au-delà d'une semaine, les LED doivent être placées dans un récipient scellé avec dessiccant ou dans un dessiccateur purgé à l'azote. Si elles sont stockées ouvertes pendant plus d'une semaine, un séchage à environ 60°C pendant au moins 20 heures est obligatoire avant le processus de brasage pour éliminer l'humidité absorbée.

6.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

La LED est sensible aux décharges électrostatiques et aux surtensions. Des précautions ESD appropriées doivent être observées pendant la manipulation et l'assemblage. Cela inclut l'utilisation de bracelets de mise à la terre, de gants antistatiques et de s'assurer que tous les équipements et postes de travail sont correctement mis à la terre.

7. Conditionnement et informations de commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les LED sont fournies conditionnées pour l'assemblage automatisé. Elles sont montées sur une bande porteuse embossée de 8 mm de large. Cette bande est enroulée sur des bobines standard de 7 pouces (178 mm) de diamètre. Chaque bobine complète contient 3000 pièces. Pour des quantités inférieures à une bobine complète, une quantité d'emballage minimale de 500 pièces s'applique pour les lots restants. Le conditionnement est conforme aux spécifications ANSI/EIA-481.

7.2 Dimensions et caractéristiques de la bobine

Des dessins mécaniques détaillés pour la bobine et la bande sont fournis. Les caractéristiques clés incluent : les poches de composants vides sur la bande sont scellées avec une bande de couverture supérieure pour protéger les composants, et le nombre maximal autorisé de composants manquants consécutifs sur une bobine est de deux, assurant la cohérence de l'approvisionnement pour les machines de pick-and-place.

8. Suggestions d'application et considérations de conception

8.1 Circuits d'application typiques

Lors de la conception d'un circuit de commande, les exigences différentes en tension directe (VF) des puces rouge et bleue doivent être prises en compte. Une simple résistance en série pour chaque canal de couleur est la méthode la plus courante pour limiter le courant. La valeur de la résistance (R) est calculée à l'aide de la formule : R = (Vcc - VF_LED) / I_F, où Vcc est la tension d'alimentation, VF_LED est la tension directe de la puce spécifique (utiliser la valeur max de la fiche technique pour une conception conservatrice), et I_F est le courant direct souhaité (ne pas dépasser la valeur nominale continue). En raison de la différence de tension, la valeur de la résistance pour le canal bleu sera généralement différente de celle du canal rouge, même si le même courant est souhaité.

8.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible, une conception thermique appropriée sur le PCB contribue à la fiabilité à long terme. S'assurer que la disposition recommandée des pastilles de soudure est utilisée aide à dissiper la chaleur de la jonction de la LED vers le PCB. Il faut éviter de faire fonctionner la LED à ou près de son courant nominal maximal dans un environnement à température ambiante élevée, car cela rapproche la température de jonction de sa limite.

8.3 Conception optique

Le profil d'émission latéral est idéal pour les applications où la lumière doit être couplée dans un guide de lumière, éclairer un panneau par la tranche ou indiquer un état depuis le côté d'un appareil. Les concepteurs doivent tenir compte de l'angle de vision de 130 degrés lors de la conception de guides de lumière ou d'ouvertures pour obtenir le motif d'éclairage souhaité.

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

Q : Puis-je piloter les puces rouge et bleue simultanément à leur courant continu maximal (25mA et 20mA) ?

R : La fiche technique fournit les caractéristiques par puce. La dissipation de puissance et les limites thermiques doivent être prises en compte pour la chaleur combinée générée. C'est généralement sûr si la puissance totale (Vf_rouge * 25mA + Vf_bleu * 20mA) est dans la capacité de dissipation thermique globale du boîtier, mais un fonctionnement simultané aux caractéristiques maximales absolues doit être évalué avec soin, en particulier à des températures ambiantes élevées.

Q : Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête et la Longueur d'onde dominante ?

R : La Longueur d'onde de crête (λP) est une mesure physique du point le plus haut du spectre. La Longueur d'onde dominante (λd) est une valeur calculée à partir de la colorimétrie qui correspond le mieux à la perception de la couleur par l'œil humain. λd est plus pertinente pour les applications où l'apparence spécifique de la couleur est critique.

Q : Le courant inverse est spécifié à 5V. Puis-je utiliser cette LED dans un circuit AC ou avec une protection contre la polarité inverse ?

R : Non. La fiche technique indique explicitement que le dispositif n'est pas conçu pour un fonctionnement en inverse. Le test à 5V est uniquement pour la vérification de la qualité. Appliquer une tension inverse continue, même inférieure à 5V, n'est pas recommandé et peut endommager la LED. Une protection externe, telle qu'une diode en parallèle, serait nécessaire pour une commande AC ou bipolaire.

Q : Comment sélectionner le bac approprié pour mon application ?

R : Choisissez le bac d'intensité lumineuse (Iv) en fonction du niveau de luminosité requis et du besoin de cohérence entre les unités. Pour la LED bleue, sélectionnez également le bac de longueur d'onde (teinte) si la cohérence des couleurs est primordiale. Utiliser un bac plus serré (par exemple, Q pour l'intensité) peut augmenter le coût mais assure des performances plus uniformes dans votre production.