Fiche technique LED SMD LTST-S225KGKSKT-NU - Bicolore (Vert/Jaune) - 25mA - 60mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED SMD (Dispositif à Montage en Surface) bicolore à émission latérale. Le composant intègre deux puces LED distinctes dans un seul boîtier : une émettant dans le spectre vert et l'autre dans le spectre jaune. Cette configuration est conçue pour les applications nécessitant des témoins lumineux d'état multi-indications ou un rétroéclairage compacts dans des assemblages électroniques à espace limité.

Les avantages principaux de ce composant incluent sa luminosité élevée grâce à la technologie semi-conductrice AlInGaP (Phosphure d'Aluminium, d'Indium et de Gallium), sa compatibilité avec les systèmes automatisés de placement de composants et son aptitude aux processus de soudage par refusion infrarouge (IR) à haut volume. Il est conforme à la directive RoHS (Restriction des Substances Dangereuses).

Le marché cible englobe une large gamme d'électronique grand public et industrielle, incluant, sans s'y limiter, les équipements de télécommunication (téléphones sans fil/mobiles), les dispositifs informatiques portables (ordinateurs portables), le matériel réseau, les appareils électroménagers et les panneaux de signalisation ou d'affichage intérieurs où un indicateur bicolore fiable est requis.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques absolues maximales

Toutes les caractéristiques sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C. Dépasser ces limites peut causer des dommages permanents.

• Dissipation de puissance (Pd) :60 mW par puce de couleur.
• Courant direct de crête (I_FP) :40 mA, admissible en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0.1ms).
• Courant direct continu (I_F) :25 mA DC.
• Plage de température de fonctionnement :-30°C à +85°C.
• Plage de température de stockage :-40°C à +85°C.
• Température de soudage :Résiste aux profils de refusion IR avec une température de pic de 260°C pendant jusqu'à 10 secondes (processus sans plomb).

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Mesurées à Ta=25°C avec I_F= 20mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (I_V) :
  • Puce verte :Minimum 22.5 mcd, Typique non spécifié, Maximum 57.0 mcd.
  • Puce jaune :Minimum 45.0 mcd, Typique non spécifié, Maximum 112.0 mcd.
• Angle de vision (2θ_1/2) :Typiquement 130 degrés. Il s'agit de l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale, indiquant un cône de vision très large adapté aux applications à émission latérale.
• Longueur d'onde de pic (λ_P) :
  • Vert :Typiquement 573.0 nm.
  • Jaune :Typiquement 591.0 nm.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :La longueur d'onde unique perçue par l'œil humain.
  • Vert :Plage de 567.5 nm (Min) à 576.5 nm (Max).
  • Jaune :Plage de 585.5 nm (Min) à 591.5 nm (Max).
• Largeur spectrale (Δλ) :Typiquement 15.0 nm (Largeur à mi-hauteur) pour les deux couleurs.
• Tension directe (V_F) :
  • Vert & Jaune :Plage de 1.7V (Min) à 2.4V (Max) à 20mA.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 10 μA à une tension inverse (V_R) de 5V. Note : Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; ce paramètre est uniquement à des fins de test.

Notes importantes :L'intensité lumineuse est mesurée à l'aide d'un capteur filtré pour correspondre à la réponse photopique de l'œil CIE. Le dispositif est sensible aux Décharges Électrostatiques (ESD) ; des procédures de manipulation ESD appropriées (bracelets, équipement mis à la terre) sont obligatoires.

3. Explication du système de tri

Pour garantir la cohérence de couleur et de luminosité en production, les LED sont triées en lots. Ce dispositif utilise deux critères de tri par couleur.

3.1 Tri par intensité lumineuse (Luminosité)

• Puce verte :
  • Code de lot N :22.5 mcd à 35.5 mcd.
  • Code de lot P :35.5 mcd à 57.0 mcd.
• Puce jaune :
  • Code de lot P :45.0 mcd à 71.0 mcd.
  • Code de lot Q :71.0 mcd à 112.0 mcd.
• Tolérance au sein de chaque lot d'intensité : ±15%.

3.2 Tri par teinte (Longueur d'onde dominante)

• Puce verte :
  • Code de lot C :567.5 nm à 570.5 nm.
  • Code de lot D :570.5 nm à 573.5 nm.
  • Code de lot E :573.5 nm à 576.5 nm.
• Puce jaune :
  • Code de lot J :585.5 nm à 588.5 nm.
  • Code de lot K :588.5 nm à 591.5 nm.
• Tolérance au sein de chaque lot de longueur d'onde : ±1 nm.

Les concepteurs doivent spécifier les codes de lot requis lors de la commande pour garantir les performances visuelles souhaitées dans leur application.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique (ex. : Fig.1 pour la mesure spectrale, Fig.5 pour l'angle de vision), les comportements typiques suivants peuvent être déduits des données fournies :

• Caractéristique I-V (Courant-Tension) :La plage de tension directe (V_F) de 1.7V à 2.4V à 20mA est caractéristique de la technologie AlInGaP. V_Faura un coefficient de température négatif, diminuant légèrement lorsque la température de jonction augmente.
• Intensité lumineuse vs. Courant :La sortie lumineuse est approximativement proportionnelle au courant direct dans la plage de fonctionnement spécifiée. Alimenter la LED au-dessus de 20mA augmentera la luminosité mais aussi la dissipation de puissance et la température de jonction, affectant potentiellement la longévité et la longueur d'onde.
• Dépendance à la température :Comme toutes les LED, l'intensité lumineuse diminue lorsque la température de jonction augmente. Le système de matériau AlInGaP est généralement plus stable thermiquement que certaines alternatives, mais la gestion thermique reste importante pour maintenir une luminosité constante.
• Distribution spectrale :La largeur spectrale typique de 15 nm indique une sortie de couleur relativement pure et saturée pour les deux puces verte et jaune, ce qui est bénéfique pour une différenciation claire des couleurs.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du composant et brochage

La LED est conforme à une empreinte de boîtier standard EIA. Les tolérances dimensionnelles clés sont de ±0.1 mm sauf indication contraire.

• Assignation des broches :
  • Les broches 1 et 2 sont assignées à la puceJauneAlInGaP.
  • Les broches 3 et 4 sont assignées à la puceVerteAlInGaP.
• Lentille :Transparente, permettant à la vraie couleur de la puce d'être visible.

5.2 Patron de pastilles recommandé pour CI

La fiche technique inclut un patron de pastilles de soudure recommandé pour assurer un alignement mécanique correct et une formation adéquate des joints de soudure pendant la refusion. Respecter ce patron est crucial pour obtenir une connexion électrique fiable et une dissipation thermique optimale du boîtier de la LED vers la carte de circuit imprimé.

5.3 Identification de la polarité

En tant que diode, chaque puce dans le boîtier est sensible à la polarité. La table d'assignation des broches doit être consultée pour connecter correctement l'anode et la cathode pour chaque couleur. Une polarité incorrecte empêchera la LED de s'allumer et l'application d'une tension inverse supérieure à 5V peut endommager le dispositif.

6. Guide de soudage et d'assemblage

6.1 Paramètres de soudage par refusion (Sans plomb)

• Température de préchauffage :150°C à 200°C.
• Durée de préchauffage :Maximum 120 secondes.
• Température de pic du corps :Maximum 260°C.
• Temps au-dessus de 260°C :Maximum 10 secondes.
• Nombre de passages de refusion :Maximum deux fois.

Note :Les profils de température réels doivent être caractérisés pour la conception de CI spécifique, la pâte à souder et le four utilisés.

6.2 Soudage manuel (Si nécessaire)

• Température du fer :Maximum 300°C.
• Temps de contact :Maximum 3 secondes par joint.
• Nombre de tentatives de soudage :Une seule fois. Une chaleur excessive peut endommager le boîtier plastique et la puce semi-conductrice.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage est requis après soudage, n'utiliser que les solvants spécifiés pour éviter d'endommager le matériau du boîtier. Les méthodes acceptables incluent l'immersion dans de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant moins d'une minute.

6.4 Stockage et manipulation

• Sensibilité ESD :Le dispositif est sensible aux Décharges Électrostatiques. Utiliser des contrôles ESD appropriés.
• Niveau de Sensibilité à l'Humidité (MSL) :MSL 3. Une fois le sachet barrière à l'humidité d'origine ouvert, les composants doivent être soumis à une refusion IR dans la semaine dans des conditions ambiantes ne dépassant pas 30°C/60% HR.
• Stockage à long terme (Sachet ouvert) :Pour un stockage au-delà d'une semaine, stocker dans un conteneur scellé avec un dessiccant ou dans une atmosphère d'azote. Les composants stockés hors du sachet pendant plus d'une semaine nécessitent un séchage à environ 60°C pendant au moins 20 heures avant soudage.

7. Conditionnement et commande

Le dispositif est fourni au format bande et bobine compatible avec les équipements d'assemblage automatisés.

• Largeur de bande :8 mm.
• Diamètre de bobine :7 pouces.
• Quantité par bobine :4000 pièces.
• Quantité minimale de commande (MOQ) :500 pièces pour les quantités restantes.
• Standard de conditionnement :Conforme aux spécifications ANSI/EIA-481. Les emplacements vides dans la bande sont scellés avec un ruban de couverture.

Le numéro de pièce completLTST-S225KGKSKT-NUdoit être utilisé pour la commande, ainsi que toute exigence spécifique de code de lot pour l'intensité lumineuse et la longueur d'onde dominante.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Indicateurs d'état :La capacité bicolore permet plusieurs états (ex. : Vert=Allumé/Prêt, Jaune=Veille/Alerte, Les deux=Mode spécial).
• Rétroéclairage de clavier/touches :Le profil d'émission latérale est idéal pour l'éclairage latéral de panneaux ou membranes fins.
• Électronique grand public :Témoins d'alimentation, de connectivité ou de fonction dans les téléphones, routeurs, appareils électroménagers.
• Indicateurs de panneau industriel :État de l'équipement, conditions de défaut.
• Éclairage symbolique :Éclairage de petites icônes ou symboles sur les panneaux de commande.

8.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Toujours utiliser une résistance de limitation de courant en série (ou un pilote à courant constant) pour chaque puce de couleur. Calculer la valeur de la résistance en fonction de la tension d'alimentation (V_cc), du courant direct souhaité (I_F, max 25mA DC), et de la tension directe de la LED (V_F). Utiliser la V_Fmaximale de la fiche technique pour une conception conservatrice. Formule : R = (V_cc- V_F) / I_F.
• Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible, assurer un bon chemin thermique des pastilles de la LED vers le cuivre de la CI aide à maintenir une sortie lumineuse stable et une fiabilité à long terme, surtout à des températures ambiantes élevées ou lors d'un fonctionnement au courant maximal.
• Conception optique :L'angle de vision de 130 degrés offre une large visibilité. Considérer l'utilisation de guides de lumière ou de diffuseurs si un motif de faisceau spécifique ou un aspect adouci est nécessaire.

9. Comparaison et différenciation technique

Cette LED bicolore offre des avantages spécifiques dans sa catégorie :

• vs. Deux LED discrètes :Économise un espace CI significatif et réduit le nombre de composants, simplifiant l'assemblage et la nomenclature (BOM).
• Technologie AlInGaP :Offre une efficacité lumineuse plus élevée et une meilleure stabilité thermique par rapport aux technologies plus anciennes comme le GaP standard (Phosphure de Gallium) pour les couleurs vert/jaune, résultant en une sortie plus lumineuse et plus constante.
• Boîtier à vue latérale :La direction d'émission principale est parallèle à la CI, ce qui est optimal pour les applications où la lumière doit être dirigée le long d'une surface (ex. : éclairage latéral) plutôt que perpendiculairement.
• Étaintage :Offre une bonne soudabilité et est compatible avec les processus de soudage sans plomb.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q1 : Puis-je alimenter simultanément les puces verte et jaune à 25mA chacune ?

R1 : Oui, mais vous devez considérer la dissipation de puissance totale sur le boîtier. Avec les deux puces à 25mA et une V_Ftypique de ~2.0V, chacune dissipe ~50mW, totalisant ~100mW. Cela dépasse la caractéristique absolue maximale de 60mW par puce. Pour un fonctionnement simultané continu, vous devez déclasser le courant pour chaque puce pour maintenir la dissipation de puissance individuelle et combinée dans des limites sûres.

Q2 : Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de pic et la Longueur d'onde dominante ?

R2 : La Longueur d'onde de pic (λ_P) est la longueur d'onde au point le plus élevé de la courbe de sortie spectrale de la LED. La Longueur d'onde dominante (λ_d) est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui semblerait avoir la même couleur pour l'œil humain. λ_dest plus pertinente pour la spécification de couleur dans les applications visuelles.

Q3 : Comment interpréter les codes de lot lors de la commande ?

R3 : Vous devez spécifier deux codes de lot par couleur : un pour l'Intensité lumineuse (ex. : P pour le Vert) et un pour la Longueur d'onde dominante (ex. : D pour le Vert). Cela garantit de recevoir des LED avec une luminosité et une couleur dans vos plages souhaitées étroites. Consultez les listes de codes de lot dans la Section 3 de ce document.

Q4 : Un dissipateur thermique est-il requis ?

R4 : Pour la plupart des applications fonctionnant à ou en dessous de 20mA par puce dans des conditions ambiantes typiques, le cuivre de la CI lui-même est suffisant pour la dissipation thermique. Pour les environnements à haute température ambiante ou un fonctionnement continu au maximum de 25mA, il est recommandé d'améliorer le dégagement thermique sur la CI (en utilisant des pastilles de cuivre plus grandes ou des vias thermiques).

11. Étude de cas pratique de conception

Scénario :Conception d'un indicateur d'état double pour un routeur réseau. Le vert indique "Internet Connecté", le jaune indique "Transmission de Données", et les deux éteints indiquent "Pas de Connexion".

Mise en œuvre :

1. Conception du circuit :Utiliser deux broches GPIO du microcontrôleur du routeur. Chaque broche pilote une puce de couleur via une résistance de limitation de courant séparée. Calculer la valeur de la résistance pour une alimentation de 3.3V, un I_Fcible =15mA (pour la longévité et moins de chaleur), et en utilisant V_Fmax =2.4V : R = (3.3V - 2.4V) / 0.015A = 60 Ohms. Utiliser la valeur standard la plus proche (ex. : 62 Ohms).
2. Implantation CI :Placer la LED près du bord de la carte. Suivre le patron de pastilles recommandé de la fiche technique. Connecter les pastilles de cathode (probablement broches 2 et 4) aux GPIO du microcontrôleur via les résistances, et connecter les pastilles d'anode (probablement broches 1 et 3) au rail 3.3V. Inclure une petite zone de cuivre autour des pastilles pour une légère amélioration thermique.
3. Logiciel :Contrôler les GPIO pour allumer/éteindre le Vert/Jaune/Les deux selon les besoins.
4. Optique :Un petit guide de lumière transparent peut être utilisé pour guider la lumière de la LED à émission latérale vers une étiquette sur le panneau avant.

12. Introduction au principe technologique

Cette LED utilise un matériau semi-conducteur AlInGaP (Phosphure d'Aluminium, d'Indium et de Gallium) cultivé sur un substrat. Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, les électrons et les trous se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). Le rapport spécifique d'aluminium, d'indium et de gallium dans le réseau cristallin détermine l'énergie de la bande interdite, qui définit directement la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise—vert (~573 nm) et jaune (~591 nm) dans ce dispositif.

La conception "à vue latérale" est réalisée en montant la puce LED sur une surface verticale à l'intérieur du boîtier ou en utilisant un réflecteur/optique pour diriger la sortie lumineuse principale latéralement. La lentille transparente minimise l'absorption de la lumière, permettant à la vraie couleur et luminosité de la puce d'être perçues.

13. Tendances de l'industrie

Le marché des LED SMD continue d'évoluer vers :

• Une efficacité plus élevée :Des améliorations continues dans la croissance épitaxiale et la conception des puces produisent plus de lumens par watt, réduisant la consommation d'énergie pour une luminosité donnée.
• Miniaturisation :Les boîtiers deviennent plus petits tout en maintenant ou en augmentant la sortie lumineuse, permettant un placement d'indicateurs plus dense et plus discret.
• Une meilleure cohérence des couleurs :Des tolérances de tri plus serrées et des processus de fabrication avancés assurent moins de variation de couleur et de luminosité entre les LED individuelles, ce qui est critique pour les applications utilisant plusieurs unités.
• Fiabilité améliorée :Des améliorations dans les matériaux de boîtier (composés de moulage, cadres de sortie) et les processus de fabrication conduisent à des durées de vie opérationnelles plus longues et à de meilleures performances dans des conditions environnementales sévères (température, humidité).
• Intégration :La tendance à combiner plusieurs fonctions (comme cette puce bicolore) ou à intégrer l'électronique de contrôle (ex. : circuits intégrés pilotes) dans le boîtier de la LED continue de simplifier la conception des produits finaux.

Cette LED SMD bicolore représente un composant mature et optimisé dans ces tendances plus larges, offrant une solution fiable pour les besoins de conception électronique moderne.