Fiche technique LED SMD bicolore LTST-C235KGKRKT - Montage inversé - Vert/Rouge - 20mA - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes d'une LED à montage en surface (SMD) bicolore et à montage inversé. Le composant intègre deux puces semi-conductrices AlInGaP distinctes dans un seul boîtier, émettant une lumière verte et rouge. Il est conçu pour les processus d'assemblage automatisés et est conforme aux normes environnementales RoHS.

L'application principale de cette LED est le rétroéclairage, les indicateurs d'état et l'éclairage décoratif où l'espace est limité et où une indication bicolore est requise à partir d'une seule empreinte de composant. Sa configuration à montage inversé permet l'émission de lumière à travers le circuit imprimé, permettant des solutions de conception innovantes et économes en espace.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Le dispositif ne doit pas être utilisé au-delà de ces limites pour éviter des dommages permanents.

• Dissipation de puissance (Pd) :75 mW par couleur (Vert/Rouge). Cela définit la puissance maximale que la LED peut dissiper sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (I_FP) :80 mA (pulsé, cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0.1ms). Pour les surtensions de courant brèves.
• Courant direct continu (I_F) :30 mA DC. Le courant de fonctionnement standard pour une performance fiable à long terme.
• Tension inverse (V_R) :5 V. Dépasser cette valeur peut provoquer une rupture de jonction.
• Température de fonctionnement (T_opr) :-30°C à +85°C. La plage de température ambiante pour un fonctionnement normal.
• Température de stockage (T_stg) :-40°C à +85°C.
• Température de soudage :Résiste à 260°C pendant 10 secondes, compatible avec les processus de refusion sans plomb.

2.2 Caractéristiques électro-optiques @ T_a=25°C, I_F=20mA

Ces paramètres définissent la performance dans des conditions de fonctionnement typiques.

• Intensité lumineuse (I_V) :
  • Vert : Typique 35.0 mcd (Min. 18.0 mcd)
  • Rouge : Typique 45.0 mcd (Min. 18.0 mcd)
  • Mesurée à l'aide d'un capteur filtré selon la courbe de réponse photopique de l'œil CIE.
• Angle de vision (2θ_1/2) :130 degrés (typique pour les deux couleurs). Cet angle large fournit un motif d'émission étendu adapté à l'éclairage de zone.
• Longueur d'onde de crête (λ_P) :
  • Vert : 574 nm (typique)
  • Rouge : 639 nm (typique)
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :
  • Vert : 571 nm (typique)
  • Rouge : 631 nm (typique)
  • C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, dérivée du diagramme de chromaticité CIE.
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :
  • Vert : 15 nm (typique)
  • Rouge : 20 nm (typique)
• Tension directe (V_F) :
  • Typique : 2.0 V pour les deux couleurs.
  • Maximum : 2.4 V pour les deux couleurs.
  • Un V_F faible contribue à une efficacité plus élevée.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 10 µA à V_R=5V.

Attention ESD :La LED est sensible aux décharges électrostatiques (ESD). Une manipulation appropriée avec des bracelets de mise à la terre, des tapis antistatiques et un équipement adapté est obligatoire pour éviter des défaillances latentes ou catastrophiques.

3. Explication du système de classement (binning)

Les LED sont triées (classées) en fonction de paramètres optiques clés pour assurer l'uniformité au sein d'un lot de production.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Les classes sont définies par des valeurs d'intensité lumineuse minimale et maximale à 20mA. La tolérance au sein de chaque classe est de +/-15%.

• Code M :18.0 – 28.0 mcd
• Code N :28.0 – 45.0 mcd
• Code P :45.0 – 71.0 mcd
• Code Q :71.0 – 112.0 mcd

Ceci s'applique séparément aux deux puces, Verte et Rouge.

3.2 Classement par longueur d'onde dominante (Vert uniquement dans cette fiche)

Pour l'émetteur vert, les classes assurent l'uniformité de la couleur. La tolérance est de +/-1 nm.

• Code C :567.5 – 570.5 nm
• Code D :570.5 – 573.5 nm
• Code E :573.5 – 576.5 nm

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des graphiques spécifiques soient référencés dans la fiche technique (ex. Fig.1, Fig.6), leurs implications sont cruciales pour la conception.

• Intensité lumineuse relative vs. Courant direct :La sortie lumineuse est approximativement linéaire avec le courant jusqu'au courant continu maximal nominal. L'alimentation au-delà de I_F augmente la sortie mais réduit l'efficacité et la durée de vie en raison de la chaleur.
• Tension directe vs. Courant direct :Présente la relation exponentielle standard de la diode. Le V_F typique de 2.0V à 20mA est un paramètre clé pour la conception du pilote (ex. calcul de la résistance de limitation de courant).
• Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante :Pour les LED AlInGaP, la sortie lumineuse diminue généralement lorsque la température augmente. Cette dégradation doit être prise en compte pour les applications fonctionnant à des températures ambiantes élevées.
• Distribution spectrale :Les graphiques montrent les pics d'émission étroits caractéristiques de la technologie AlInGaP, centrés autour de 574nm (vert) et 639nm (rouge). La largeur de bande de 15-20nm indique une bonne pureté de couleur.
• Diagramme d'angle de vision :L'angle de vision de 130 degrés avec une distribution quasi-Lambertienne assure une luminosité uniforme sur une large zone lorsqu'on la regarde hors axe.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions du boîtier et assignation des broches

La LED est conforme à un contour de boîtier SMD standard de l'industrie (norme EIA). Les tolérances dimensionnelles clés sont de ±0.10mm.

• Assignation des broches :
  • Broches 1 & 2 : Anode/Cathode pour la puceVerte chip.
  • Broches 3 & 4 : Anode/Cathode pour la puceRouge chip.
• Lentille :Transparente. Cela offre l'angle de vision le plus large possible et ne teinte pas la lumière émise.

5.2 Configuration recommandée des pastilles de soudure

Un diagramme de motif de pastilles est fourni pour assurer la formation correcte des joints de soudure, une connexion électrique fiable et une stabilité mécanique pendant la refusion. Respecter ce motif empêche l'effet "tombstoning" et assure un alignement correct.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

Un profil de refusion infrarouge (IR) suggéré est fourni, conforme aux normes JEDEC pour l'assemblage sans plomb.

• Préchauffage :150-200°C pendant jusqu'à 120 secondes pour augmenter lentement la température et activer la flux.
• Température de crête :Maximum 260°C.
• Temps au-dessus du liquidus :Le profil garantit que la pâte à souder est fondue pendant la durée correcte pour former des joints fiables sans dommage thermique au boîtier de la LED. Le composant peut résister à 260°C pendant 10 secondes.

Note :Le profil optimal dépend de la conception spécifique du circuit imprimé, de la pâte à souder et du four. Une caractérisation au niveau de la carte est recommandée.

6.2 Soudage manuel

Si nécessaire, le soudage manuel est possible avec des limites strictes :

• Température du fer :Max 300°C.
• Temps de contact :Max 3 secondes par joint.
• Tentatives :Une seule fois. Un chauffage répété peut endommager le boîtier ou les fils de liaison.

6.3 Nettoyage

Seuls les nettoyants spécifiés doivent être utilisés :

• Recommandé :Alcool éthylique ou isopropylique à température ambiante.
• Temps d'immersion :Moins d'une minute.
• À éviter :Solvants chimiques non spécifiés qui pourraient endommager la lentille en époxy ou le boîtier.

6.4 Stockage et manipulation

• Sac scellé (avec dessiccant) :Stocker à ≤30°C et ≤90% HR. Utiliser dans l'année suivant l'ouverture du sac.
• Après ouverture du sac :Stocker à ≤30°C et ≤60% HR. Pour de meilleurs résultats, terminer la refusion IR dans la semaine.
• Stockage prolongé (ouvert) :Stocker dans un conteneur scellé avec dessiccant ou dans un dessiccateur à azote.
• Séchage (Baking) :Si stocké hors du sac d'origine pendant plus d'une semaine, sécher à 60°C pendant au moins 20 heures avant le soudage pour éliminer l'humidité et prévenir l'effet "popcorning" pendant la refusion.

7. Emballage et informations de commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Le dispositif est fourni pour l'assemblage automatisé pick-and-place.

• Largeur de la bande porteuse :8 mm.
• Diamètre de la bobine :7 pouces.
• Quantité par bobine :3000 pièces.
• Quantité minimale de commande (MOQ) :500 pièces pour les quantités restantes.
• Scellement des alvéoles :Une bande de couverture scelle les alvéoles vides.
• Composants manquants :Maximum de deux composants manquants consécutifs autorisés, selon les normes industrielles (ANSI/EIA 481-1-A-1994).

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Électronique grand public :Indicateurs d'état double sur routeurs, chargeurs ou équipements audio (ex. vert pour alimentation/prêt, rouge pour charge/erreur).
• Éclairage intérieur automobile :Éclairage d'accentuation ou indicateur basse consommation, tirant parti de l'angle de vision large.
• Indicateurs d'état multi-états pour machines.Dispositifs portables :
• Appareils à espace limité nécessitant un retour bicolore.Applications à montage inversé :
• Panneaux de rétroéclairage ou logos où la LED est montée sur le côté opposé du circuit imprimé, la lumière étant guidée à travers un trou ou un matériau translucide.8.2 Considérations de conception

Pilotage du courant :

• Toujours utiliser un pilote à courant constant ou une résistance de limitation de courant en série avec chaque puce LED. Calculer la valeur de la résistance en utilisant R = (Valim_{- V}) / I_FGestion thermique :_F.
• Bien que la dissipation de puissance soit faible, assurez-vous que le circuit imprimé fournit un dégagement thermique adéquat, surtout si l'alimentation est à ou près du courant maximal, pour maintenir la durée de vie de la LED et la stabilité des couleurs.Protection ESD :
• Intégrer des diodes de protection ESD sur les lignes de signal connectées aux anodes de la LED si elles sont exposées aux interfaces utilisateur.Mélange de couleurs :
• En contrôlant le courant de chaque puce indépendamment, des couleurs intermédiaires (ex. jaune, orange) peuvent être créées par synthèse additive des couleurs.9. Comparaison et différenciation technique

Ce dispositif offre des avantages spécifiques dans sa niche :

vs. LED monochromes :

• Réduit le nombre de composants, l'empreinte sur le circuit imprimé et le coût d'assemblage en fournissant deux couleurs dans un seul boîtier.vs. LED RVB :
• Offre une solution plus simple, souvent plus économique lorsque seuls le vert et le rouge sont requis, sans la complexité d'une puce bleue et de phosphore ou de trois pilotes séparés.Capacité de montage inversé :
• Un différenciateur clé permettant des conceptions optiques uniques impossibles avec les LED à émission supérieure standard.Technologie AlInGaP :
• Fournit une efficacité élevée et une excellente pureté de couleur (spectre étroit) pour le vert et le rouge, par rapport aux technologies plus anciennes.Angle de vision large (130°) :
• Offre une meilleure visibilité hors axe que les LED avec des angles de vision plus étroits, idéal pour les indicateurs de panneau.10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q1 : Puis-je alimenter simultanément les deux puces, verte et rouge, à 30mA chacune ?

R1 : Non. La dissipation de puissance maximale absolue est de 75 mW

par puce. À 30mA et un V typique de 2.0V, la puissance par puce est de 60 mW (P=IV). Alimenter les deux simultanément à plein courant donne une dissipation totale de 120 mW, ce qui peut dépasser la capacité du boîtier à dissiper la chaleur, surtout à des températures ambiantes élevées. Une dégradation ou un fonctionnement pulsé est conseillé pour une utilisation bicolore simultanée._FQ2 : Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?

R2 : La longueur d'onde de crête (λ

) est la longueur d'onde physique à laquelle la puissance spectrale de sortie est la plus élevée. La longueur d'onde dominante (λ_P) est une valeur calculée à partir du diagramme de couleur CIE qui représente la couleur_dperçueunique de la lumière. Pour les LED monochromes comme celles-ci, elles sont très proches, mais λ est plus pertinente pour la spécification de la couleur._dQ3 : Comment interpréter les codes de classement lors de la commande ?

R3 : Spécifiez les codes de classement requis pour l'intensité lumineuse (ex. Code N) et la longueur d'onde dominante (ex. Code D pour le vert) pour vous assurer de recevoir des LED avec une luminosité et une couleur uniformes. Si non spécifié, vous pouvez recevoir n'importe quelle classe dans la plage du produit.

Q4 : Un dissipateur thermique est-il requis ?

R4 : Pour un fonctionnement continu au courant continu maximal (30mA) dans un environnement à température ambiante élevée, la gestion thermique via le circuit imprimé (nappes de cuivre, vias thermiques) est importante. Un dissipateur thermique séparé n'est généralement pas requis pour ce dispositif SMD basse puissance si le circuit imprimé est correctement conçu.

11. Étude de cas d'intégration

Scénario :

Conception d'un nœud de capteur IoT compact avec un indicateur d'état multi-états.Défi :

Espace limité sur le circuit imprimé, besoin d'états clairs "Alimentation/Réseau/Erreur".Solution :

Utiliser la LED bicolore.Mise en œuvre :

Vert uniquement (20mA) : Appareil sous tension et fonctionnant normalement.

• Rouge uniquement (20mA) : Condition d'erreur (ex. défaut du capteur).
• Vert & Rouge simultanément (ex. 10mA chacun pour rester dans les limites thermiques) : Activité réseau/mode clignotant.
• Ce composant unique fournit trois états visuels distincts, économisant de l'espace et simplifiant la nomenclature par rapport à l'utilisation de deux LED séparées.

Cette LED utilise du matériau semi-conducteur Phosphure d'Aluminium Indium Gallium (AlInGaP) pour ses deux puces électroluminescentes. L'AlInGaP est un semi-conducteur à bande interdite directe où la recombinaison électron-trou libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde spécifique de la lumière (couleur) est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau, qui est conçue en contrôlant précisément les ratios d'Aluminium, d'Indium, de Gallium et de Phosphore pendant la croissance cristalline. La puce verte a une bande interdite plus large (~2.16 eV pour 574nm) que la puce rouge (~1.94 eV pour 639nm). Les puces sont connectées par fils à l'intérieur d'un boîtier en époxy réfléchissant avec une lentille transparente qui façonne la sortie lumineuse. La conception à montage inversé signifie que la surface d'émission principale de la puce est orientée vers le circuit imprimé, nécessitant un via ou une ouverture dans la carte pour que la lumière s'échappe.

13. Tendances technologiques

Le développement des LED SMD comme celle-ci suit plusieurs tendances de l'industrie :

Miniaturisation & Intégration :

• Combiner plusieurs fonctions (deux couleurs) dans un seul boîtier économise de l'espace sur la carte, un moteur constant en électronique.Efficacité plus élevée :
• Des améliorations continues dans la croissance épitaxiale AlInGaP et la conception des puces conduisent à une efficacité lumineuse plus élevée (plus de lumière par watt électrique).Robustesse pour l'automatisation :
• Les boîtiers sont conçus pour résister à des températures de refusion plus élevées (pour le soudage sans plomb) et aux contraintes mécaniques de la manipulation et du placement en bande et bobine.Gamme de couleurs étendue :
• Bien que cette LED utilise du vert et du rouge discrets, il y a une tendance vers les boîtiers multi-puces (RVB, RVBW) et les LED à conversion de phosphore avancées pour obtenir une gamme de couleurs plus large et des indices de rendu de couleur plus élevés pour les applications d'éclairage.Performance thermique améliorée :
• De nouveaux matériaux et conceptions de boîtiers gèrent mieux la chaleur, permettant des courants de pilotage plus élevés et une plus grande sortie lumineuse à partir d'une petite empreinte.New package materials and designs better manage heat, allowing for higher drive currents and greater light output from a small footprint.