Fiche technique LTST-S327KGKFKT - LED SMD bicolore - Dimensions du boîtier - Vert/Orange - 30mA - 75mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTST-S327KGKFKT est une LED bicolore à montage en surface compacte, conçue pour l'assemblage automatisé sur circuit imprimé. Il intègre deux puces électroluminescentes distinctes dans un seul boîtier standard EIA, ce qui le rend adapté aux applications à encombrement limité nécessitant plusieurs indicateurs d'état ou un rétroéclairage avec une empreinte minimale.

1.1 Avantages principaux

• Intégration bicolore :Combine des puces AlInGaP verte et orange dans un seul boîtier, économisant de l'espace sur la carte et simplifiant l'assemblage pour les conceptions à indicateurs multiples.
• Haute luminosité :Utilise la technologie semi-conductrice AlInGaP ultra-lumineuse pour une intensité lumineuse excellente.
• Compatibilité de fabrication :Présente des broches étamées, est compatible avec les procédés de soudage par refusion infrarouge et est fourni sur bobines de bande de 8 mm pour les équipements de placement automatique.
• Conformité environnementale :Conforme à la directive RoHS (Restriction des substances dangereuses).

1.2 Applications cibles

Ce composant est idéal pour une large gamme de dispositifs électroniques nécessitant des indicateurs visuels fiables et compacts. Les principaux domaines d'application incluent :

• Équipements de télécommunication (ex. : téléphones portables, commutateurs réseau)
• Appareils de bureautique (ex. : ordinateurs portables, imprimantes)
• Appareils électroménagers et panneaux de contrôle industriel
• Rétroéclairage de clavier ou de pavé numérique
• Indicateurs d'état et d'alimentation
• Éclairage symbolique et micro-affichages

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

La section suivante fournit une analyse détaillée des limites opérationnelles et des caractéristiques de performance de la LED dans des conditions de test standard (Ta=25°C).

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs représentent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Un fonctionnement continu à ces limites n'est pas conseillé.

• Dissipation de puissance (P_d) :75 mW par puce de couleur.
• Courant direct continu (I_F) :30 mA CC.
• Courant direct de crête :80 mA (pulsé à un cycle de service de 1/10, largeur d'impulsion de 0,1 ms).
• Tension inverse (V_R) :5 V.
• Plage de température de fonctionnement :-30°C à +85°C.
• Plage de température de stockage :-40°C à +85°C.
• Température de soudage :Résiste à 260°C pendant 10 secondes (procédé sans plomb).

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Mesurées à I_F= 20mA, ces paramètres définissent la performance typique de la LED.

Notes sur la mesure :L'intensité lumineuse est mesurée à l'aide d'un capteur filtré pour correspondre à la courbe de réponse de l'œil photopique CIE. L'angle de vision (2θ_1/2) est l'angle total pour lequel l'intensité chute à la moitié de sa valeur sur l'axe. La longueur d'onde dominante est dérivée des coordonnées de chromaticité CIE.

2.3 Considérations thermiques

La dissipation de puissance maximale de 75 mW par puce est un paramètre de conception critique. Dépasser cette limite, que ce soit par un courant direct élevé ou une température ambiante élevée, réduira le flux lumineux et raccourcira la durée de vie opérationnelle du composant. Une conception de PCB appropriée avec un dissipateur thermique adéquat est recommandée pour les applications fonctionnant à des cycles de service élevés ou dans des environnements chauds.

3. Explication du système de classement

Pour garantir l'uniformité de la production, les LED sont triées en classes de performance basées sur l'intensité lumineuse.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Le flux lumineux de chaque puce de couleur est classé dans des plages de codes spécifiques avec une tolérance de ±15 % au sein de chaque classe.

• Classes pour la puce verte (mcd @20mA) :
  • Code P :45,0 à 71,0 mcd
  • Code Q :71,0 à 112,0 mcd
• Classes pour la puce orange (mcd @20mA) :
  • Code N2 :36,0 à 45,0 mcd
  • Code P :45,0 à 71,0 mcd
  • Code Q1 :71,0 à 90,0 mcd

Ce classement permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences de luminosité spécifiques pour leur application, garantissant ainsi une uniformité visuelle sur toute une gamme de produits.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique, leurs implications sont résumées ici.

4.1 Courbe Courant vs. Tension (I-V)

La tension directe (V_F) présente une relation logarithmique avec le courant direct (I_F). Pour les deux puces, verte et orange, V_Fse situe typiquement entre 1,7 V et 2,4 V au courant de commande standard de 20 mA. La conception avec une résistance limitant le courant est essentielle, car les LED sont des dispositifs à commande de courant ; une petite augmentation de tension peut provoquer une augmentation importante et potentiellement dommageable du courant.

4.2 Intensité lumineuse vs. Courant (I_V-I_F)

L'intensité lumineuse est approximativement proportionnelle au courant direct jusqu'au courant continu maximal nominal. Cependant, l'efficacité (lumens par watt) peut diminuer à des courants plus élevés en raison d'effets thermiques accrus.

4.3 Distribution spectrale

La puce verte émet une lumière centrée autour d'une longueur d'onde de crête (λ_P) de 574 nm avec une demi-largeur spectrale (Δλ) de 20 nm. La puce orange émet à une crête de 611 nm avec une demi-largeur de 17 nm. Le spectre plus étroit de la puce orange indique une couleur plus saturée.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions physiques

Le composant est conforme à un profil de boîtier SMD standard de l'industrie. Les dimensions clés incluent la longueur, la largeur et la hauteur, toutes avec une tolérance standard de ±0,1 mm sauf indication contraire. Le matériau de la lentille transparente permet une transmission lumineuse élevée pour les deux couleurs.

5.2 Configuration des pastilles et identification de la polarité

Le composant possède deux anodes (A1 pour le vert, A2 pour l'orange) et une cathode commune. La fiche technique fournit un motif de pastilles recommandé pour le PCB (géométrie des plots) pour assurer une formation correcte des joints de soudure pendant la refusion et garantir une stabilité mécanique adéquate. Une orientation correcte de la polarité lors du placement est cruciale pour le fonctionnement.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion infrarouge

Pour les procédés d'assemblage sans plomb, les conditions de refusion suivantes sont suggérées comme objectif générique, conformes aux normes JEDEC :

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

Note importante :Le profil optimal dépend de la conception spécifique du PCB, de la pâte à souder et du four. Une caractérisation pour la ligne d'assemblage réelle est recommandée.

6.2 Soudage manuel

Si un soudage manuel est nécessaire, utilisez un fer à souder à température contrôlée réglé au maximum à 300°C. Le temps de contact doit être limité à 3 secondes par joint de soudure, et un seul passage de soudure doit être effectué.

6.3 Nettoyage

Seuls des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique (IPA) ou l'éthanol doivent être utilisés pour le nettoyage. La LED doit être immergée à température ambiante pendant moins d'une minute. Des nettoyants chimiques non spécifiés peuvent endommager le boîtier en époxy.

6.4 Stockage et manipulation

• Précautions contre les décharges électrostatiques (ESD) :Le composant est sensible aux décharges électrostatiques (ESD). Utilisez des bracelets antistatiques, des tapis antistatiques et un équipement correctement mis à la terre pendant la manipulation.
• Niveau de sensibilité à l'humidité (MSL) :Le composant est classé MSL3. Une fois le sachet barrière à l'humidité d'origine ouvert, les LED doivent être soumises au soudage par refusion IR dans la semaine (168 heures) suivant l'ouverture, dans des conditions d'usine (≤30°C/60% HR).
• Stockage prolongé :Pour un stockage au-delà d'une semaine après ouverture, faites cuire les LED à 60°C pendant au moins 20 heures avant le soudage pour éliminer l'humidité absorbée et éviter l'effet \"pop-corn\" pendant la refusion.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les LED sont fournies pour l'assemblage automatisé dans une bande porteuse gaufrée enroulée sur des bobines de 7 pouces (178 mm) de diamètre.

• Largeur de la bande : 8mm.
• Quantité par bobine :3000 pièces.
• Quantité minimale de commande (MOQ) :500 pièces pour les quantités restantes.
• Norme d'emballage :Conforme aux spécifications ANSI/EIA-481.

8. Recommandations de conception d'application

8.1 Conception du circuit

Utilisez toujours une résistance limitant le courant en série pour chaque anode. La valeur de la résistance (R_série) peut être calculée à l'aide de la loi d'Ohm : R_série= (V_alimentation- V_F) / I_F. Utilisez la V_Fmaximale de la fiche technique (2,4 V) pour une conception conservatrice garantissant que le courant ne dépasse pas 20 mA même avec des variations de tension d'alimentation.

8.2 Gestion thermique sur le PCB

Connectez la pastille thermique (cathode) à une zone de cuivre suffisamment grande sur le PCB pour servir de dissipateur thermique. Cela aide à dissiper la chaleur, maintenant les performances et la longévité de la LED, en particulier lors d'un fonctionnement proche des valeurs maximales.

8.3 Conception optique

Le large angle de vision de 130 degrés rend cette LED adaptée aux applications nécessitant une visibilité étendue. Pour un éclairage focalisé, des lentilles externes ou des guides de lumière peuvent être nécessaires. La lentille transparente est optimale pour une émission de couleur fidèle.

9. Comparaison et différenciation techniques

Le principal facteur de différenciation du LTST-S327KGKFKT est l'intégration de deux puces AlInGaP haute luminosité (verte et orange) dans un seul boîtier SMD miniature. Par rapport à l'utilisation de deux LED monochromes séparées, cette solution offre des avantages significatifs :

• Gain d'espace :Réduit l'empreinte sur le PCB d'environ 50 %.
• Assemblage simplifié :Une opération de placement automatique au lieu de deux, réduisant le coût et le temps de fabrication.
• Cohérence d'alignement :Garantit un alignement spatial parfait entre les deux sources lumineuses colorées, ce qui est crucial pour certaines conceptions d'indicateurs ou de rétroéclairage.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

10.1 Puis-je alimenter les deux puces LED simultanément à 20 mA chacune ?

Oui, mais vous devez considérer la dissipation de puissance totale. Alimenter les deux à 20 mA (V_F~2,0 V) donne environ 40 mW par puce, soit un total de 80 mW. Ceci est supérieur à la valeur maximale absolue de 75 mWpar pucemais se réfère à la puissance dissipée dans chaque puce semi-conductrice. La puissance combinée au niveau de la carte est de 80 mW. Pour un fonctionnement continu, il est conseillé de consulter les courbes de déclassement ou d'alimenter les LED à un courant légèrement inférieur (par exemple, 15-18 mA) si les deux sont allumées en continu.

10.2 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête (λ_P) et la longueur d'onde dominante (λ_d) ?

La longueur d'onde de crête est la longueur d'onde unique à laquelle le spectre d'émission a son intensité maximale. La longueur d'onde dominante est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui semblerait avoir la même couleur à l'œil humain que la sortie de la LED. λ_dest calculée à partir des coordonnées de chromaticité CIE et est souvent le paramètre le plus pertinent pour la spécification de la couleur.

10.3 Comment interpréter le code de classe d'intensité lumineuse ?

Le code de classe (par exemple, P, Q, N2) sur l'étiquette du produit ou la bobine de bande indique l'intensité lumineuse minimale et maximale garantie pour ce lot de LED. Pour une luminosité uniforme dans votre produit, spécifiez le code de classe requis lors de la commande. L'utilisation de LED de classes différentes peut entraîner des différences de luminosité visibles.

11. Étude de cas de conception et d'utilisation

11.1 Indicateur d'état à deux états

Scénario :Conception d'un module de capteur IoT compact avec une seule LED pour indiquer l'état du réseau (vert = connecté, orange = recherche/erreur).

Mise en œuvre :Le LTST-S327KGKFKT est parfait pour cela. Le microcontrôleur pilote l'anode A1 (verte) via une résistance limitant le courant pour indiquer \"connecté\". Il pilote l'anode A2 (orange) pour indiquer \"recherche\". La cathode commune est connectée à la masse. Cette conception n'utilise qu'une empreinte de composant et une broche GPIO du microcontrôleur par état (deux broches au total), maximisant l'espace et simplifiant le contrôle du micrologiciel par rapport à l'utilisation de deux LED séparées.

12. Principe de fonctionnement

La LED fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans une jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil de la diode est appliquée, les électrons de la région de type n se recombinent avec les trous de la région de type p dans la couche active de la puce AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium). Cette 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 définit directement la couleur (longueur d'onde) de la lumière émise - verte pour la puce à longueur d'onde plus courte et orange pour la puce à longueur d'onde plus longue. Le boîtier en époxy transparent encapsule et protège les puces semi-conductrices tout en servant également de lentille primaire pour façonner le faisceau lumineux.

13. Tendances technologiques

L'utilisation des systèmes de matériaux AlInGaP représente une technologie mature et très efficace pour produire des LED rouges, oranges, ambrées et vertes. Les principales tendances dans ce secteur incluent :

• Efficacité accrue :Les améliorations continues en science des matériaux et en conception de puces continuent de pousser l'efficacité lumineuse (lumens par watt) plus haut, réduisant la consommation d'énergie pour un flux lumineux donné.
• Miniaturisation :La tendance vers des dispositifs électroniques plus petits alimente la demande pour des boîtiers LED toujours plus petits tout en maintenant ou en améliorant les performances optiques.
• Intégration :La tendance illustrée par ce composant - intégrer plusieurs puces ou fonctions (par exemple, RVB, LED+photodiode) dans des boîtiers uniques - se développe pour économiser de l'espace et simplifier la conception du système.
• Fiabilité et standardisation :L'accent mis sur un boîtage robuste, un classement strict et des tests standardisés (comme les profils de refusion JEDEC) garantit des performances et une fiabilité constantes dans la fabrication automatisée en grande série.