Fiche technique LED SMD bicolore LTST-C295KGKSKT - Dimensions du boîtier - Vert/Jaune - 20mA - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED à montage en surface bicolore. Le composant intègre deux puces semi-conductrices AlInGaP distinctes dans un boîtier unique et ultra-fin, permettant l'émission de lumière verte et jaune. Il est conçu pour être compatible avec les processus d'assemblage automatisés et les techniques modernes de soudage sans plomb, le rendant adapté à la production en grande série.

Les principaux avantages de ce composant incluent son facteur de forme compact, sa haute intensité lumineuse issue de la technologie AlInGaP avancée, et sa conformité aux réglementations environnementales. Il est destiné aux applications dans l'électronique grand public, les indicateurs industriels, l'éclairage intérieur automobile et la signalisation générale où une indication bicolore fiable avec un encombrement minimal est requise.

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 composant peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti. Pour les deux puces, verte et jaune :

• Dissipation de puissance (Pd) :75 mW. C'est la puissance maximale que la LED peut dissiper sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (I_FP) :80 mA. Ceci est permis uniquement en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms) pour éviter la surchauffe.
• Courant direct continu (I_F) :30 mA DC. C'est le courant maximum recommandé pour un fonctionnement continu.
• Tension inverse (V_R) :5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut entraîner la rupture de la jonction semi-conductrice.
• Température de fonctionnement (T_opr) :-30°C à +85°C. La plage de température ambiante pour un fonctionnement fiable.
• Température de stockage (T_stg) :-40°C à +85°C.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Mesurées à Ta=25°C et I_F=20mA, ces paramètres définissent les performances du composant dans des conditions de fonctionnement normales.

• Intensité lumineuse (I_V) :La puce verte a un minimum de 18,0 mcd et un maximum de 112,0 mcd. La puce jaune a un minimum de 28,0 mcd et un maximum de 180,0 mcd. Les valeurs typiques ne sont pas spécifiées, indiquant que les performances sont définies par le système de binning.
• Angle de vision (2θ_1/2) :130 degrés (typique). Cet angle de vision large rend la LED adaptée aux applications nécessitant une visibilité depuis un large éventail de perspectives.
• Longueur d'onde de crête (λ_P) :574 nm (vert, typique) et 591 nm (jaune, typique). C'est la longueur d'onde à laquelle la puissance optique émise est la plus grande.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :571 nm (vert, typique) et 589 nm (jaune, typique). C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, définissant le point de couleur sur le diagramme de chromaticité CIE.
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :15 nm (typique) pour les deux couleurs, indiquant une émission de couleur relativement pure.
• Tension directe (V_F) :2,0 V (typique), 2,4 V (maximum) à 20mA. Cette basse tension est compatible avec les alimentations courantes de niveau logique.
• Courant inverse (I_R) :10 μA (maximum) à V_R=5V.

3. Explication du système de binning

Pour assurer la cohérence de la couleur et de la luminosité en production, les LED sont triées en bacs (bins). Ce composant utilise un système de binning basé sur l'intensité lumineuse.

3.1 Binning de la puce verte

Bacs : M (18,0-28,0 mcd), N (28,0-45,0 mcd), P (45,0-71,0 mcd), Q (71,0-112,0 mcd). Chaque bac a une tolérance de +/-15%.

3.2 Binning de la puce jaune

Bacs : N (28,0-45,0 mcd), P (45,0-71,0 mcd), Q (71,0-112,0 mcd), R (112,0-180,0 mcd). Chaque bac a une tolérance de +/-15%.

Les concepteurs doivent spécifier les codes de bac requis lors de la commande pour garantir les niveaux de luminosité souhaités pour leur application. Aucun binning séparé de longueur d'onde/couleur n'est indiqué, suggérant un contrôle serré de la longueur d'onde dominante pendant la fabrication.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des données graphiques spécifiques soient référencées mais non détaillées dans le texte fourni, les courbes typiques pour un tel composant incluraient :

• Courbe I-V (Courant-Tension) :Montre la relation exponentielle entre la tension directe et le courant. La courbe présente une tension de "coude" caractéristique autour de 2,0V.
• Intensité lumineuse en fonction du courant direct :Une relation relativement linéaire jusqu'au courant nominal maximum, après quoi l'efficacité peut chuter en raison de l'échauffement.
• Intensité lumineuse en fonction de la température ambiante :Montre la diminution du flux lumineux lorsque la température de jonction augmente, un facteur critique pour la gestion thermique dans la conception.
• Distribution spectrale :Graphiques montrant la puissance optique relative en fonction de la longueur d'onde, avec un pic à la λ_Pspécifiée et une largeur définie par Δλ.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

Le composant présente un boîtier SMD standard de l'industrie. Les notes mécaniques clés incluent :

• Le boîtier est extra-fin avec une hauteur de 0,55 mm.
• Toutes les dimensions utilisent le millimètre comme unité principale, avec une tolérance générale de ±0,10 mm sauf indication contraire.
• L'affectation des broches est : LED verte sur les broches 1 et 3, LED jaune sur les broches 2 et 4. Cette configuration à cathode commune ou anode commune (non explicitement indiquée mais typique pour les LED doubles) permet un contrôle indépendant de chaque couleur.
• La lentille est transparente, permettant de voir la vraie couleur de la puce.
• Des dessins détaillés des dimensions du boîtier, des dimensions de la bande et des spécifications de la bobine (diamètre 7 pouces, 4000 pièces par bobine) sont fournis pour la conception du plot de soudure sur PCB et la manipulation automatisée.

6. Guide de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

A suggested infrared reflow profile for lead-free processes is provided. Key parameters include:

• Pre-heat:150-200°C.
• Temps de préchauffage :Maximum 120 secondes.
• Température de pic :Maximum 260°C.
• Temps au-dessus du liquidus :10 secondes maximum (recommandé pour un maximum de deux cycles de refusion).
• Le profil est basé sur les normes JEDEC pour assurer un montage fiable sans endommager le boîtier de la LED ou les fils de liaison internes.

6.2 Soudage manuel

Si nécessaire, le soudage manuel avec un fer est autorisé avec des limites :

• Température du fer :Maximum 300°C.
• Temps de soudage :Maximum 3 secondes par joint, une seule fois.

6.3 Stockage et manipulation

• Précautions ESD :Le composant est sensible aux décharges électrostatiques. Utilisez des bracelets antistatiques, un équipement mis à la terre et un emballage antistatique.
• Sensibilité à l'humidité :Lorsqu'il est scellé dans le sac étanche à l'humidité d'origine avec dessiccant, la durée de conservation est d'un an à ≤30°C/90%HR. Une fois ouvert, les LED doivent être utilisées dans la semaine ou être cuites (60°C pendant 20+ heures) avant la refusion si elles sont stockées plus longtemps.
• Nettoyage :Utilisez uniquement des solvants spécifiés comme l'alcool éthylique ou l'alcool isopropylique à température ambiante pendant moins d'une minute. Des produits chimiques non spécifiés peuvent endommager la lentille en époxy.

7. Conditionnement et commande

Le composant est fourni en bande de 8 mm sur des bobines de 7 pouces de diamètre pour une compatibilité avec les machines de placement automatique. La quantité minimale de commande pour les restes est de 500 pièces. Les spécifications de la bande et de la bobine suivent les normes ANSI/EIA 481.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Indicateurs d'état :La capacité bicolore permet d'afficher plusieurs états (par ex., vert=OK, jaune=Avertissement) dans l'empreinte d'un seul composant.
• Rétroéclairage :Pour les petits afficheurs LCD ou claviers nécessitant un retour de couleur personnalisable.
• Électronique grand public :Boutons d'alimentation, témoins de charge, éclairage décoratif dans les appareils compacts.
• Intérieur automobile :Éclairage du tableau de bord et des panneaux de commande où l'espace est limité.

8.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Utilisez toujours une résistance en série ou un pilote à courant constant pour limiter le courant direct à 30 mA DC ou moins par puce.
• Gestion thermique :Assurez une surface de cuivre PCB ou des vias thermiques adéquats pour dissiper la chaleur, surtout si vous fonctionnez près du courant maximum ou à des températures ambiantes élevées, pour maintenir le flux lumineux et la longévité.
• Plot de soudure PCB :Suivez les dimensions recommandées des plots de soudure pour assurer un soudage correct et une stabilité mécanique.
• Conception optique :Le large angle de vision de 130 degrés peut nécessiter des guides de lumière ou des diffuseurs si un faisceau plus focalisé est souhaité.

9. Comparaison et différenciation techniques

Comparé aux anciennes LED monochromes ou à celles utilisant des matériaux semi-conducteurs différents (comme le GaP traditionnel), cette LED bicolore basée sur l'AlInGaP offre :

• Efficacité supérieure :La technologie AlInGaP fournit une intensité lumineuse plus élevée par unité de courant (mcd/mA) pour les couleurs ambre/jaune/vert par rapport aux technologies plus anciennes.
• Gain de place :L'intégration de deux couleurs dans un boîtier de 0,55 mm d'épaisseur réduit la surface PCB et le nombre de composants par rapport à l'utilisation de deux LED discrètes.
• Compatibilité des processus :Une compatibilité totale avec le soudage par refusion infrarouge et le placement automatisé rationalise les lignes d'assemblage SMT modernes.

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

Q : Puis-je alimenter les LED verte et jaune simultanément à 30 mA ?

A : La dissipation de puissance maximale absolue est de 75 mW par puce. Avec une Vf typique de 2,0 V et 30 mA, chaque puce dissipe 60 mW (P=I*V). Alimenter les deux simultanément dissiperait 120 mW au total, ce qui dépasse la valeur nominale par puce et nécessite une analyse thermique minutieuse. Il est plus sûr de fonctionner en dessous des valeurs maximales absolues, peut-être à 20 mA comme utilisé dans les conditions de test.

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

A : La longueur d'onde de crête (λ_P) est la mesure physique du point le plus élevé dans le spectre d'émission de la LED. La longueur d'onde dominante (λ_d) est une valeur calculée basée sur la perception des couleurs humaine (diagramme CIE) qui représente la "couleur" que nous voyons. Pour une source monochromatique comme cette LED, elles sont très proches.

Q : Comment interpréter les codes de bac lors de la conception ?

A : Sélectionnez le bac qui garantit votre luminosité minimale requise. Par exemple, si votre conception nécessite au moins 50 mcd de la LED jaune, vous devez spécifier le bac Q (71,0-112,0 mcd) ou supérieur, car le bac P ne garantit que jusqu'à 71,0 mcd.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Indicateur d'état système à deux états

Dans un dispositif médical portable, une seule LED est utilisée pour indiquer l'état de la batterie et du système. Le microcontrôleur pilote les broches indépendamment.

- Circuit :Deux broches GPIO, chacune connectée via une résistance de limitation de courant de 100Ω (calculée pour ~20mA à partir d'une alimentation 3,3V : R = (3,3V - 2,0V) / 0,02A ≈ 65Ω ; 100Ω fournit une marge de sécurité) à l'anode de la couleur de LED respective. Les cathodes sont connectées à la masse.

- Logique :Vert = Système allumé/Normal. Jaune = Charge de batterie/Avertissement de niveau bas. Les deux éteints = Système éteint. Cette mise en œuvre économise de l'espace, simplifie l'interface utilisateur et est assemblée en utilisant les processus de refusion SMT standard suivant le profil fourni.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED est basée sur le matériau semi-conducteur AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium). Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, des électrons et des trous sont injectés dans la région active où ils se recombinent. Ce processus de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage AlInGaP détermine l'énergie de la bande interdite, qui dicte directement la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise—vert à ~571nm et jaune à ~589nm dans ce composant. Les deux puces sont logées dans un boîtier époxy unique avec une lentille transparente qui minimise l'absorption de la lumière et fournit une protection environnementale.

13. Tendances technologiques

Le développement des LED continue de se concentrer sur plusieurs domaines clés pertinents pour ce composant : l'augmentation de l'efficacité lumineuse (plus de flux lumineux par watt électrique), l'amélioration de la cohérence et de la saturation des couleurs, la miniaturisation accrue des boîtiers, et la fiabilité améliorée dans des conditions de température et d'humidité plus élevées. L'utilisation de matériaux semi-conducteurs avancés comme l'AlInGaP pour le spectre ambre-vert représente une technologie mature mais optimisée, offrant un bon équilibre entre performance, coût et fiabilité pour les applications d'indication. Les tendances futures pourraient impliquer l'intégration de l'électronique de pilotage dans le boîtier ou même une plus grande capacité d'ajustement du spectre.