Fiche technique LED SMD LTST-C19HEGBK-XM - 0,35 mm d'épaisseur - Couleurs RVB - 20mA - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTST-C19HEGBK-XM est une lampe LED à montage en surface (SMD) multicolore conçue pour les applications électroniques modernes à encombrement limité. Ce composant intègre trois puces LED individuelles (Rouge, Verte et Bleue) dans un boîtier ultra-fin, permettant un mélange de couleurs vives et une indication d'état avec une empreinte minimale. Son objectif de conception principal est de faciliter les processus d'assemblage automatisés tout en offrant des performances fiables dans une large gamme d'électroniques grand public et industrielles.

1.1 Avantages principaux

Le dispositif offre plusieurs avantages clés pour les concepteurs et les fabricants. Sa caractéristique la plus notable est son profil exceptionnellement bas de 0,35 mm, crucial pour des applications comme les écrans ultra-fins, le rétroéclairage de claviers et les appareils mobiles modernes où la hauteur est une contrainte majeure. Le boîtier est conforme aux dimensions standard EIA, garantissant la compatibilité avec les équipements automatisés standard de prélèvement et de placement et les systèmes d'alimentation en bande et bobine. De plus, il est fabriqué avec des matériaux conformes à la directive RoHS et conçu pour résister aux processus standards de soudage par refusion infrarouge (IR), le rendant adapté aux lignes de production à grand volume sans plomb.

1.2 Marché cible et applications

Cette LED cible un large éventail de fabricants d'équipements électroniques. Ses applications typiques incluent, sans s'y limiter, les indicateurs d'état et le rétroéclairage dans les appareils de télécommunications (téléphones sans fil et cellulaires), les dispositifs informatiques portables (ordinateurs portables et tablettes), les équipements de systèmes réseau, divers appareils électroménagers, ainsi que l'éclairage de signalétique ou de symboles intérieurs. La capacité RVB permet la création de multiples couleurs, élargissant son utilisation pour le retour d'information des interfaces utilisateur et l'éclairage décoratif.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Une compréhension approfondie des paramètres électriques et optiques est essentielle pour une conception de circuit et une prédiction de performance adéquates.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Elles sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C. Le courant continu direct maximal (If) est de 25 mA pour la puce Rouge et de 20 mA pour les puces Verte et Bleue. Les valeurs de dissipation de puissance diffèrent : 62,5 mW pour le Rouge et 76 mW pour le Vert/Bleu, reflétant les différentes efficacités et caractéristiques thermiques des matériaux semi-conducteurs AlInGaP (Rouge) et InGaN (Vert/Bleu). Le dispositif peut supporter des courants en impulsions courtes (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms) jusqu'à 60 mA (Rouge) et 100 mA (Vert/Bleu). La plage de température de fonctionnement est de -20°C à +80°C, et le stockage de -30°C à +85°C. Il est crucial de noter que le dispositif peut survivre au soudage par refusion IR avec une température de pic de 260°C pendant jusqu'à 10 secondes.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à Ta=25°C et un courant de test standard de 20mA. L'intensité lumineuse (Iv) varie significativement selon la couleur : le Rouge a une plage de 71-180 mcd, le Vert est beaucoup plus lumineux à 382-967 mcd, et le Bleu correspond à la plage du Rouge à 71-180 mcd. La tension directe (Vf) diffère également : le Rouge fonctionne entre 1,6V et 2,4V, tandis que le Vert et le Bleu nécessitent des tensions plus élevées, entre 2,6V et 3,6V. Cette disparité de tension est cruciale pour concevoir les circuits d'attaque, notamment pour les pilotes à courant constant. L'angle de vision (2θ1/2) est large de 130 degrés, typique pour une LED SMD de type lampe, offrant un diagramme d'émission étendu. Les longueurs d'onde dominantes (λd) sont : Rouge 617-631 nm, Vert 518-528 nm, et Bleu 464-474 nm. La demi-largeur de raie spectrale (Δλ) indique la pureté de la couleur, le Rouge étant le plus étroit à 17nm (typique), suivi du Bleu à 26nm et du Vert à 35nm.

3. Explication du système de classement

Pour garantir la cohérence de couleur et de luminosité en production, les LED sont triées en classes de performance. Cette fiche technique définit des classes pour l'intensité lumineuse et pour la longueur d'onde dominante des LED Vertes et Bleues.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Le flux lumineux est catégorisé en classes avec une tolérance de +/-15% à l'intérieur de chaque classe. Pour les LED Rouge et Bleue, les classes sont QA (71-97 mcd), QB (97-132 mcd) et RA (132-180 mcd). Pour la LED Verte à rendement plus élevé, les classes sont TB (382-521 mcd), UA (521-710 mcd) et UB (710-967 mcd). Les concepteurs doivent spécifier le code de classe requis pour garantir la luminosité minimale pour leur application.

3.2 Classement par teinte (longueur d'onde)

Pour les applications critiques en couleur, la longueur d'onde dominante est également classée. Les LED Vertes sont triées en classe P (518-523 nm) et classe Q (523-528 nm). Les LED Bleues sont triées en classe C (464-469 nm) et classe D (469-474 nm). La tolérance pour chaque classe de longueur d'onde est de +/-1 nm. Cela permet un contrôle plus strict sur la teinte exacte de vert ou de bleu émise, ce qui est important pour l'homogénéité des couleurs sur plusieurs LED ou pour des exigences de couleur de marque spécifiques.

4. Informations mécaniques et sur le boîtier

4.1 Dimensions du boîtier et brochage

La LED est conforme à un format SMD standard. Les dimensions clés incluent la longueur totale, la largeur et la hauteur critique de 0,35 mm (0,35 mm Max). L'affectation des broches est clairement définie : la broche 1 est l'anode de la puce Rouge AlInGaP, la broche 2 est l'anode de la puce Verte InGaN, et la broche 3 est l'anode de la puce Bleue InGaN. Toutes les cathodes sont connectées en interne au quatrième plot (broche 4). La tolérance dimensionnelle est typiquement de ±0,1 mm sauf indication contraire. Un dessin coté détaillé est essentiel pour la conception du motif de pastilles sur le PCB.

4.2 Identification de la polarité et montage

La polarité correcte est vitale. Le boîtier possède un indicateur de polarité marqué, généralement une encoche ou un point près de la broche 1. La disposition recommandée des pastilles de fixation sur le PCB est fournie pour assurer la formation correcte du cordon de soudure et la stabilité mécanique pendant et après le processus de refusion. Respecter cette conception de pastille aide à prévenir le phénomène de "tombstoning" (composant dressé sur une extrémité) et garantit une connexion électrique et thermique fiable.

5. Guide de soudage et d'assemblage

5.1 Profil de soudage par refusion IR

Le dispositif est conçu pour les processus de soudage par refusion IR sans plomb. Le profil suggéré comprend une phase de préchauffage, une montée en température progressive, une zone de température de pic et une phase de refroidissement. La température de pic maximale absolue du corps est de 260°C, et le temps au-dessus de 260°C ne doit pas dépasser 10 secondes. Le nombre total de cycles de refusion doit être limité à un maximum de deux. Il est crucial de noter que le profil optimal peut varier en fonction de la conception spécifique du PCB, de la pâte à souder, du type de four et des autres composants sur la carte. Il est recommandé d'établir le profil du processus d'assemblage réel.

5.2 Soudage manuel

Si un soudage manuel est nécessaire pour la réparation ou le prototypage, une extrême prudence est de mise. La température de la pointe du fer à souder ne doit pas dépasser 300°C, et le temps de contact avec toute broche doit être limité à un maximum de 3 secondes par joint. L'application d'une chaleur excessive peut endommager les fils de liaison internes ou la puce semi-conductrice elle-même.

6. Précautions de stockage et de manipulation

6.1 Sensibilité à l'humidité et stockage

Les LED sont des dispositifs sensibles à l'humidité. Lorsqu'elles sont scellées dans leur sac d'origine étanche à l'humidité avec dessicant, elles doivent être stockées à ≤30°C et ≤90% HR et utilisées dans un délai d'un an. Une fois le sac d'origine ouvert, les composants sont exposés à l'humidité ambiante. Pour un stockage prolongé hors du sac (plus d'une semaine), ils doivent être stockés dans un conteneur scellé avec dessicant ou dans une atmosphère d'azote. Les composants exposés aux conditions ambiantes pendant plus d'une semaine nécessitent un processus de séchage (environ 60°C pendant au moins 20 heures) avant le soudage pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir les dommages de type "popcorning" pendant la refusion.

6.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Les LED sont sensibles aux dommages causés par les décharges électrostatiques. Il est fortement recommandé de manipuler ces dispositifs dans une zone protégée contre les ESD en utilisant un bracelet ou des gants antistatiques. Tout équipement de manipulation, y compris les machines de placement, doit être correctement mis à la terre pour éviter que les surtensions ou l'électricité statique ne dégradent les performances de la LED ou ne provoquent une défaillance immédiate.

7. Emballage et informations de commande

L'emballage standard pour l'assemblage à grand volume est la bande et la bobine. Les composants sont fournis dans une bande porteuse de 8 mm sur des bobines d'un diamètre de 7 pouces (178 mm). Chaque bobine complète contient 4000 pièces. Pour des quantités plus petites, un lot minimum de 500 pièces est disponible pour les restes. Les spécifications de la bande et de la bobine suivent les normes ANSI/EIA 481. La bande possède un couvercle pour protéger les composants, et un maximum de deux composants manquants consécutifs est autorisé par bobine.

8. Notes d'application et considérations de conception

8.1 Conception du circuit d'attaque

En raison des différentes tensions directes des puces Rouge (≈2,0V) et Verte/Bleue (≈3,0V), une configuration simple à anode commune avec des résistances de limitation de courant en série nécessite des valeurs de résistance différentes pour chaque couleur pour obtenir le même courant, ce qui complique l'équilibrage de la luminosité. Une approche plus avancée utilise un pilote à courant constant, souvent avec une modulation de largeur d'impulsion (PWM) pour le gradation et le mélange des couleurs. Cela fournit un courant stable indépendamment des variations de tension directe et permet un contrôle précis de la luminosité et de la couleur.

8.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible, une conception thermique appropriée sur le PCB reste importante pour la fiabilité à long terme, surtout lorsque les LED sont alimentées à ou près de leur courant maximum. La pastille de cuivre du PCB agit comme un dissipateur thermique. Assurer une surface de cuivre adéquate connectée à la pastille thermique de la LED (généralement la pastille de cathode) aide à dissiper la chaleur et maintient des températures de jonction plus basses, ce qui préserve le flux lumineux et prolonge la durée de vie opérationnelle.

8.3 Nettoyage

Si un nettoyage post-soudure est requis, seuls les solvants spécifiés doivent être utilisés. L'immersion de la LED dans de l'alcool éthylique ou isopropylique à température ambiante pendant moins d'une minute est acceptable. L'utilisation de nettoyants chimiques non spécifiés ou agressifs peut endommager la lentille en époxy ou les marquages du boîtier.

9. Fiabilité et champ d'application

Les LED décrites sont destinées à être utilisées dans des équipements électroniques commerciaux et industriels standards. Pour les applications où une défaillance pourrait directement mettre en danger la vie ou la santé – comme dans l'aviation, les transports, les systèmes médicaux de maintien des fonctions vitales ou les dispositifs de sécurité – des qualifications et consultations spéciales sont nécessaires. Ces composants ne sont pas conçus pour fonctionner en tension inverse ; l'application d'une polarisation inverse dépassant 5V peut provoquer un courant de fuite excessif et des dommages potentiels.

10. Comparaison et positionnement technique

Le principal différentiateur du LTST-C19HEGBK-XM est sa combinaison de la couleur RVB complète dans un boîtier ultra-fin de 0,35 mm. Comparé aux LED SMD monochromes ou aux boîtiers RVB plus épais, il offre aux concepteurs une solution pour l'indication couleur dans les espaces les plus restreints. L'utilisation de puces InGaN et AlInGaP à haute efficacité fournit une bonne intensité lumineuse, particulièrement pour le canal vert. Sa compatibilité avec l'assemblage automatisé et les processus de refusion standards en fait un choix rentable pour la fabrication à grand volume, équilibrant performance, taille et aptitude à la fabrication.