Fiche technique LED SMD bicolore LTST-C295TBKFKT - 0,55 mm d'épaisseur - Bleu 3,8 V / Orange 2,4 V - 76 mW / 75 mW - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTST-C295TBKFKT est une LED à montage en surface (SMD) bicolore conçue pour les applications électroniques modernes nécessitant une taille compacte et une luminosité élevée. Ce produit intègre deux puces semi-conductrices distinctes dans un boîtier unique et exceptionnellement fin.

1.1 Avantages principaux et marché cible

L'avantage principal de cette LED est son profil ultra-fin de 0,55 mm, la rendant adaptée aux applications où l'espace est limité, comme les affichages ultra-fins, les appareils mobiles et les modules de rétroéclairage. Elle est conforme aux normes ROHS et aux standards des produits verts, garantissant le respect de l'environnement. L'utilisation des technologies de puces avancées InGaN (pour le bleu) et AlInGaP (pour l'orange) offre une efficacité lumineuse élevée. Sa compatibilité avec les équipements de placement automatique et les procédés de soudage par refusion infrarouge l'aligne avec les lignes de production automatisées à grand volume, typiques de l'électronique grand public, des indicateurs industriels et de l'éclairage intérieur automobile.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Les sections suivantes fournissent une analyse détaillée des spécifications du composant.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. Elles sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Dissipation de puissance (Pd) :Bleu : 76 mW, Orange : 75 mW. Ce paramètre indique la puissance maximale que la LED peut dissiper sous forme de chaleur sans dégradation.
• Courant direct de crête (I_FP) :Bleu : 100 mA, Orange : 80 mA (à un cycle de service de 1/10, largeur d'impulsion de 0,1 ms). Il s'agit du courant instantané maximal pour un fonctionnement en impulsions.
• Courant direct continu (I_F) :Bleu : 20 mA, Orange : 30 mA. C'est le courant continu maximal pour un fonctionnement fiable.
• Plages de température :Fonctionnement : -20°C à +80°C ; Stockage : -30°C à +100°C.
• Soudage :Résiste à la refusion infrarouge à 260°C pendant 10 secondes, compatible avec les procédés sans plomb (Pb-free).

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à Ta=25°C et I_F=20 mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (I_V) :Une mesure clé de la luminosité. Pour la puce Bleue, elle varie d'un minimum de 28,0 mcd à un maximum de 180,0 mcd. Pour la puce Orange, elle varie de 45,0 mcd à 280,0 mcd. La valeur réelle est déterminée par le code de bin (voir Section 3).
• Angle de vision (2θ_1/2) :130 degrés pour les deux couleurs. Cet angle de vision large rend la LED adaptée aux applications nécessitant un éclairage large ou une visibilité sous divers angles.
• Longueur d'onde de crête (λ_P) :Bleu : 468 nm (typique), Orange : 611 nm (typique). C'est la longueur d'onde à laquelle l'intensité de la lumière émise est la plus élevée.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :Bleu : 470 nm (typique), Orange : 605 nm (typique). C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, définissant la couleur.
• Demi-largeur spectrale (Δλ) :Bleu : 25 nm, Orange : 17 nm. Cela indique la pureté de la couleur ; une valeur plus petite signifie une lumière plus monochromatique.
• Tension directe (V_F) :Bleu : 3,80 V (max), Orange : 2,40 V (max). C'est la chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle fonctionne au courant spécifié. La différence est due aux différents matériaux semi-conducteurs.
• Courant inverse (I_R) :10 μA (max) pour les deux à V_R=5V. Les LED ne sont pas conçues pour fonctionner en polarisation inverse ; ce paramètre est uniquement pour les tests de courant de fuite.

3. Explication du système de binning

Pour garantir une couleur et une luminosité constantes, les LED sont triées en bins en fonction de leurs performances mesurées.

3.1 Binning de l'intensité lumineuse

Le flux lumineux est catégorisé en bins avec des valeurs minimales et maximales définies. Chaque bin a une tolérance de ±15%.

• Bins pour la couleur Bleue :N (28,0-45,0 mcd), P (45,0-71,0 mcd), Q (71,0-112,0 mcd), R (112,0-180,0 mcd).
• Bins pour la couleur Orange :P (45,0-71,0 mcd), Q (71,0-112,0 mcd), R (112,0-180,0 mcd), S (180,0-280,0 mcd).

Ce système permet aux concepteurs de sélectionner des LED avec une luminosité minimale garantie pour leur application, assurant l'uniformité dans les conceptions multi-LED.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des graphiques spécifiques ne soient pas détaillés dans le texte fourni, les courbes typiques pour de tels composants incluraient :

• Courbe I-V (Courant-Tension) :Montre la relation entre la tension directe (V_F) et le courant direct (I_F). Elle est exponentielle, caractéristique d'une diode.
• Intensité lumineuse en fonction du courant direct :Montre comment le flux lumineux augmente avec le courant, généralement selon une relation quasi-linéaire dans la plage de fonctionnement.
• Intensité lumineuse en fonction de la température ambiante :Montre la dégradation du flux lumineux lorsque la température de jonction augmente. Un fonctionnement à haute puissance ou à courant élevé nécessite une gestion thermique pour maintenir la luminosité.
• Distribution spectrale :Un graphique traçant l'intensité lumineuse en fonction de la longueur d'onde, montrant les longueurs d'onde de crête et dominante ainsi que la largeur spectrale.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier et assignation des broches

Le composant est conforme aux dimensions standard EIA. L'assignation des broches est cruciale pour une conception de circuit correcte :

• Les broches 1 et 3 sont assignées à la puce Bleue (InGaN).
• Les broches 2 et 4 sont assignées à la puce Orange (AlInGaP).

Des dessins cotés détaillés (non reproduits ici) spécifieraient la longueur, la largeur, la hauteur exactes, l'espacement des broches et les tolérances de positionnement. La lentille est incolore.

5.2 Configuration recommandée des pastilles de soudure

Un motif de pastilles (conception des plots de soudure) pour le PCB est fourni pour assurer la formation fiable des joints de soudure pendant la refusion, un alignement correct et une résistance mécanique suffisante.

6. Directives de soudage, assemblage et manipulation

6.1 Profil de soudage par refusion

Un profil de refusion infrarouge (IR) suggéré pour les procédés sans plomb est fourni. Les paramètres clés incluent :

• Préchauffage :150-200°C pendant un maximum de 120 secondes pour chauffer progressivement la carte et les composants, activer la flux et minimiser le choc thermique.
• Température de crête :Maximum de 260°C. La LED peut supporter cette température pendant un maximum de 10 secondes. Le profil en page 3 de la fiche technique sert de cible générique basée sur les normes JEDEC.

6.2 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire après le soudage, seuls les solvants spécifiés doivent être utilisés pour éviter d'endommager le boîtier plastique. 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. Les produits chimiques non spécifiés doivent être évités.

6.3 Stockage et sensibilité à l'humidité

Les LED sont sensibles à l'absorption d'humidité, ce qui peut provoquer l'effet "pop-corn" (fissuration du boîtier) pendant la refusion.

• Emballage scellé :Stocker à ≤30°C et ≤90% HR. Utiliser dans l'année.
• Emballage ouvert :Stocker à ≤30°C et ≤60% HR. Effectuer la refusion dans la semaine. Pour un stockage plus long, utiliser un conteneur scellé avec dessiccant ou une atmosphère d'azote. Si stocké ouvert >1 semaine, cuire à ~60°C pendant au moins 20 heures avant le soudage.

6.4 Précautions contre les décharges électrostatiques (ESD)

L'électricité statique peut endommager la puce LED. Il est recommandé d'utiliser un bracelet ou des gants antistatiques lors de la manipulation. Tout l'équipement et les postes de travail doivent être correctement mis à la terre.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les LED sont fournies dans un emballage standard de l'industrie pour l'assemblage automatisé :

• Conditionnées en bande porteuse gaufrée de 8 mm de large.
• Enroulées sur des bobines de 7 pouces (178 mm) de diamètre.
• La bobine standard contient 4000 pièces.
• La quantité minimale de commande pour les restes est de 500 pièces.
• L'emballage est conforme aux spécifications ANSI/EIA-481.

8. Notes d'application et considérations de conception

8.1 Scénarios d'application typiques

• Indicateurs d'état :La capacité bicolore permet plusieurs signaux d'état (ex. : marche/veille, activité réseau, état de charge).
• Rétroéclairage :Pour claviers, icônes ou petits panneaux d'affichage, surtout lorsque l'épaisseur est critique.
• Électronique grand public :Appareils mobiles, wearables, périphériques de jeu.
• Éclairage intérieur automobile :Indicateurs de tableau de bord, rétroéclairage de commutateurs.

8.2 Considérations de conception de circuit

• Limitation de courant :Toujours utiliser une résistance série ou un pilote à courant constant pour limiter le courant direct à la valeur continue spécifiée (20mA pour le Bleu, 30mA pour l'Orange). Fonctionner au-dessus réduit la durée de vie et la fiabilité.
• Contrôle indépendant :Les broches anode/cathode séparées pour chaque couleur permettent de les contrôler indépendamment par deux circuits de pilotage différents.
• Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible, assurer une surface de cuivre de PCB adéquate ou des vias thermiques peut aider à maintenir une température de jonction plus basse, préservant le flux lumineux et la longévité.
• Protection contre la tension inverse :Le composant n'est pas conçu pour fonctionner en inverse. S'assurer que la conception du circuit empêche l'application d'une polarisation inverse dépassant 5V.

9. Comparaison et différenciation techniques

Les principaux facteurs de différenciation de cette LED sont :

• Boîtier Ultra-Fin (0,55 mm) :C'est un avantage significatif par rapport aux LED SMD standard (souvent de 0,6 mm à 1,2 mm d'épaisseur) pour les conceptions ultra-fines.
• Double puce, double couleur dans un seul boîtier :Économise de l'espace sur le PCB et simplifie l'assemblage par rapport à l'utilisation de deux LED monochromes séparées.
• Combinaison de matériaux :Utilise l'InGaN haute efficacité pour le bleu et l'AlInGaP pour l'orange/rouge, offrant généralement une luminosité plus élevée et une meilleure stabilité thermique que les anciennes technologies comme le GaP.
• Compatibilité complète avec les procédés :Conçue pour les lignes SMT modernes à grand volume avec pick-and-place et soudage par refusion sans plomb.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Puis-je piloter les deux couleurs simultanément à leur courant continu maximum ?

R : Non. Les Valeurs Maximales Absolues sont pour chaque puce individuelle. Piloter les deux simultanément dépasserait la capacité thermique totale du boîtier. Réduisez les courants ou utilisez un fonctionnement en impulsions si les deux doivent être allumées.

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 (λ_P) est le pic physique du spectre d'émission. La Longueur d'onde Dominante (λ_d) est calculée à partir des coordonnées de couleur CIE et représente la couleur perçue. Elles sont souvent proches mais pas identiques.

Q : Comment interpréter le code de bin dans la référence du composant ?

R : Le code de bin (ex. : les lettres du suffixe de la référence) spécifie l'intensité lumineuse minimale garantie pour chaque couleur. Consultez la liste des codes de bin dans la fiche technique pour sélectionner le grade de luminosité approprié à votre application.

Q : Un dissipateur thermique est-il nécessaire ?

R : Pour un fonctionnement continu au courant continu maximum, une conception thermique soignée du PCB (utilisant des zones de cuivre comme répartiteurs de chaleur) est recommandée. Pour un fonctionnement en impulsions ou à des courants plus faibles, cela peut ne pas être nécessaire.

11. Exemple d'application pratique

Scénario : Conception d'un indicateur d'état double pour un appareil portable.

La LED peut indiquer la charge (Orange) et la charge complète (Bleu). Le microcontrôleur évacuera le courant à travers la LED appropriée via une broche GPIO et une résistance de limitation de courant. La valeur de la résistance est calculée avec la loi d'Ohm : R = (V_alimentation- V_{F_LED}) / I_F. Pour une alimentation de 5V et la LED Bleue (V_F~3,2V typique, I_F=20mA) : R = (5 - 3,2) / 0,02 = 90 Ohms. Une résistance standard de 91 ohms serait utilisée. Le profil ultra-fin lui permet de s'adapter derrière une bordure fine.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Une LED est une diode semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe est appliquée à la jonction p-n, les électrons et les trous se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La couleur (longueur d'onde) de la lumière est déterminée par la largeur de bande interdite du matériau semi-conducteur. L'InGaN (Nitrures de Gallium et d'Indium) a une bande interdite plus large, émettant une lumière bleue de plus courte longueur d'onde. L'AlInGaP (Phosphure d'Aluminium, d'Indium et de Gallium) a une bande interdite plus étroite, émettant une lumière orange/rouge de plus longue longueur d'onde. La lentille "incolore" ne colore pas la lumière mais aide à façonner le faisceau (angle de vision).

13. Tendances technologiques

La tendance des LED SMD pour l'indication générale continue vers :

• Efficacité accrue :Plus de lumens par watt (lm/W), réduisant la consommation d'énergie pour une luminosité donnée.
• Empreintes plus petites et profils plus fins :Permettant des produits finaux plus compacts et élégants.
• Fiabilité accrue et durées de vie plus longues :Matériaux et techniques de conditionnement améliorés.
• Meilleure cohérence des couleurs et binning :Tolérances plus serrées sur la longueur d'onde et l'intensité pour un aspect uniforme dans les matrices.
• Compatibilité améliorée :Avec des procédés d'assemblage de plus en plus exigeants, y compris des profils de refusion à températures plus élevées.

Le LTST-C295TBKFKT s'aligne sur ces tendances grâce à sa conception fine, l'utilisation de matériaux de puces à haute efficacité et des spécifications de refusion robustes.