Fiche technique LED SMD LTST-S115KGKFKT-5A - Double couleur (Vert/Orange) latérale - 5mA - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes du LTST-S115KGKFKT-5A, une diode électroluminescente (LED) double couleur à montage en surface (SMD) et à émission latérale. Ce composant intègre deux puces semi-conductrices distinctes dans un seul boîtier : l'une émettant une lumière verte et l'autre une lumière orange. Il est conçu pour des applications nécessitant des voyants lumineux compacts, fiables et brillants ou un rétroéclairage là où l'espace est limité et où plusieurs états de couleur sont requis à partir d'un seul emplacement de composant.

La LED utilise la technologie semi-conductrice avancée au phosphure d'aluminium, d'indium et de gallium (AlInGaP) pour les deux puces, connue pour produire une efficacité lumineuse élevée et une excellente pureté de couleur. Le dispositif est logé dans un boîtier standard conforme aux normes EIA, le rendant compatible avec les équipements automatisés de placement et les processus standards de soudure par refusion infrarouge (IR) utilisés dans la fabrication électronique de grande série. Le produit est conforme aux directives RoHS (Restriction des substances dangereuses), le classant comme produit vert.

2. Valeurs maximales absolues

Les valeurs maximales absolues définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Ces valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C et sont identiques pour les deux puces, verte et orange, dans le boîtier.

• Dissipation de puissance (Pd) :75 mW maximum par puce. Dépasser cette limite peut entraîner une surchauffe et une défaillance catastrophique.
• Courant direct de crête (I_FP) :80 mA maximum. Cette valeur s'applique dans des conditions pulsées avec un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1 ms. Elle ne doit pas être utilisée pour un fonctionnement continu en courant continu.
• Courant direct continu (I_F) :30 mA maximum pour un fonctionnement continu. C'est le courant maximum recommandé pour une performance fiable à long terme.
• Plage de température de fonctionnement :-30°C à +85°C. Le dispositif est conçu pour fonctionner dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage :-40°C à +85°C. Le dispositif peut être stocké sans dégradation dans ces limites.
• Condition de soudure infrarouge :Le boîtier peut supporter une température de crête de 260°C pendant un maximum de 10 secondes lors de la soudure par refusion, ce qui est typique pour les processus d'assemblage sans plomb.

3. Caractéristiques électriques et optiques

Les paramètres suivants sont mesurés à Ta=25°C avec un courant direct (I_F) de 5 mA, sauf indication contraire. Ils représentent la performance typique du dispositif.

3.1 Intensité lumineuse et angle de vision

• Intensité lumineuse de la puce verte (I_V) :Minimum 9,0 mcd, valeur typique non spécifiée, maximum 22,4 mcd.
• Intensité lumineuse de la puce orange (I_V) :Minimum 11,2 mcd, valeur typique non spécifiée, maximum 28,0 mcd.
• Angle de vision (2θ_1/2) :120 degrés (typique) pour les deux couleurs. L'angle de vision est défini comme l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de l'intensité mesurée sur l'axe central (0°). Cet angle de vision large est caractéristique des boîtiers LED à émission latérale.

3.2 Caractéristiques spectrales

• Longueur d'onde de crête de la puce verte (λ_P) :575 nm (typique).
• Longueur d'onde de crête de la puce orange (λ_P) :611 nm (typique).
• Longueur d'onde dominante de la puce verte (λ_d) :S'étend de 567,5 nm (min) à 576,5 nm (max) à I_F=5mA. La longueur d'onde dominante est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui définit la couleur.
• Longueur d'onde dominante de la puce orange (λ_d) :S'étend de 600,5 nm (min) à 612,5 nm (max) à I_F=5mA.
• Demi-largeur spectrale (Δλ) :Approximativement 20 nm (typique) pour le vert et 17 nm (typique) pour l'orange. Ce paramètre indique la pureté spectrale de la lumière émise.

3.3 Paramètres électriques

• Tension directe (V_F) :Pour les deux puces, verte et orange, V_Fvarie de 1,7 V (minimum) à 2,4 V (maximum) à I_F=5mA.
• Courant inverse (I_R) :10 μA maximum pour les deux puces lorsqu'une tension inverse (V_R) de 5V est appliquée.Note importante :Cette LED n'est pas conçue pour fonctionner en polarisation inverse. Le test I_Rest uniquement pour la caractérisation ; l'application d'une tension inverse dans le circuit peut endommager le dispositif.

4. Explication du système de tri

Pour garantir la cohérence de la luminosité et de la couleur, les LED sont triées en lots (bins) en fonction de l'intensité lumineuse et de la longueur d'onde dominante mesurées. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences d'uniformité spécifiques pour l'application.

4.1 Tri par intensité lumineuse

Puce verte :Triée à I_F=5mA.

- Code de lot KL : 9,0 mcd (Min) à 14,0 mcd (Max).

- Code de lot LM : 14,0 mcd (Min) à 22,4 mcd (Max).

La tolérance au sein de chaque lot d'intensité est de +/-15%.

Puce orange :Triée à I_F=5mA.

- Code de lot L : 11,2 mcd (Min) à 18,0 mcd (Max).

- Code de lot M : 18,0 mcd (Min) à 28,0 mcd (Max).

La tolérance au sein de chaque lot d'intensité est de +/-15%.

4.2 Tri par longueur d'onde dominante

Puce verte :Triée à I_F=5mA.

- Code de lot C : 567,5 nm à 570,5 nm.

- Code de lot D : 570,5 nm à 573,5 nm.

- Code de lot E : 573,5 nm à 576,5 nm.

La tolérance pour chaque lot de longueur d'onde est de +/- 1 nm.

Puce orange :Triée à I_F=5mA.

- Code de lot P : 600,5 nm à 603,5 nm.

- Code de lot Q : 603,5 nm à 606,5 nm.

- Code de lot R : 606,5 nm à 609,5 nm.

- Code de lot S : 609,5 nm à 612,5 nm.

La tolérance pour chaque lot de longueur d'onde est de +/- 1 nm.

5. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes de performance typiques qui sont essentielles pour comprendre le comportement du dispositif dans différentes conditions. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas reproduits dans le texte, leurs implications sont critiques pour la conception.

• Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V) :Cette courbe montre la relation entre le courant traversant la LED et la chute de tension à ses bornes. Elle est non linéaire, typique d'une diode. Les concepteurs l'utilisent pour déterminer la valeur appropriée de la résistance de limitation de courant pour une tension d'alimentation donnée afin d'atteindre le courant de fonctionnement souhaité (par exemple, 5mA ou jusqu'à 30mA DC).
• Intensité lumineuse vs. Courant direct :Ce graphique illustre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant. Elle est généralement linéaire dans la plage de fonctionnement recommandée mais saturera à des courants très élevés. Elle aide à sélectionner le courant d'attaque pour la luminosité requise.
• Intensité lumineuse vs. Température ambiante :La sortie lumineuse des LED diminue lorsque la température de jonction augmente. Cette courbe est vitale pour les applications fonctionnant dans des environnements à température élevée pour garantir le maintien d'une luminosité suffisante.
• Distribution spectrale :Ces courbes tracent la puissance rayonnante relative en fonction de la longueur d'onde, montrant les longueurs d'onde de crête et dominante ainsi que la demi-largeur spectrale, confirmant la pureté de la couleur.

6. Informations mécaniques et de boîtier

6.1 Dimensions du boîtier et assignation des broches

Le dispositif utilise un empreinte de boîtier standard EIA. Le dessin dimensionnel spécifique fournit les mesures critiques pour la conception du motif de pastilles sur le circuit imprimé (PCB). L'assignation des broches est la suivante : la cathode de la puce orange est connectée à la broche C1, et la cathode de la puce verte est connectée à la broche C2. L'anode commune est généralement l'autre(s) broche(s) comme défini dans le dessin. La polarité correcte doit être respectée lors de l'assemblage.

6.2 Disposition suggérée des pastilles de soudure

Une empreinte de pastille de soudure recommandée est fournie pour assurer la formation fiable d'un joint de soudure pendant la refusion. Respecter ces dimensions aide à prévenir le phénomène de "tombstoning" (composant dressé sur une extrémité) et assure une bonne mouillabilité et une résistance mécanique appropriée.

7. Directives de soudure et d'assemblage

7.1 Profil de soudure par refusion

Un profil de refusion IR suggéré détaillé est fourni pour les processus d'assemblage sans plomb. Les paramètres clés incluent :

- Zone de préchauffage :Montée en température jusqu'à 150-200°C.

- Temps de maintien/préchauffage :Maximum de 120 secondes.

- Température de crête :Maximum de 260°C.

- Temps au-dessus du liquidus (TAL) :Le temps à moins de 5°C de la température de crête doit être limité, typiquement à un maximum de 10 secondes selon la valeur absolue.

Note critique :La fiche technique indique explicitement que les profils de soudure avec des températures de crête inférieures à 245°C peuvent être insuffisants à moins que le PCB ait un placage à l'étain, soulignant le besoin d'une énergie thermique adéquate pour une formation correcte du joint de soudure avec de la soudure sans plomb.

7.2 Soudure manuelle

Si une soudure manuelle est nécessaire, elle doit être effectuée avec un fer à température contrôlée.

- Température du fer :Maximum 300°C.

- Temps de soudure :Maximum 3 secondes par joint.

- Fréquence :Cela ne doit être effectué qu'une seule fois pour éviter les dommages par contrainte thermique au boîtier LED ou aux fils de liaison.

7.3 Nettoyage

Si un nettoyage est requis après la soudure, seuls les solvants spécifiés doivent être utilisés. La fiche technique recommande d'immerger la LED dans de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température ambiante normale pendant moins d'une minute. L'utilisation de produits chimiques non spécifiés peut endommager la lentille en plastique ou le matériau du boîtier.

8. Emballage et manutention

8.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les LED sont fournies sur une bande porteuse standard de 8 mm sur des bobines d'un diamètre de 7 pouces (178 mm). Cet emballage est compatible avec les équipements d'assemblage SMD automatisés.

- Quantité par bobine :3000 pièces.

- Quantité minimale d'emballage :500 pièces pour les quantités restantes.

- L'emballage suit les spécifications ANSI/EIA-481. Les poches vides de la bande sont scellées avec une bande de couverture.

8.2 Conditions de stockage

Un stockage approprié est crucial pour maintenir la soudabilité et les performances.

- Emballage scellé :Stocker à ≤30°C et ≤90% d'humidité relative (HR). Les composants sont utilisables pendant un an à partir du code de date lorsqu'ils sont stockés dans le sac barrière à l'humidité d'origine avec dessiccant.

- Emballage ouvert :Si le sac barrière à l'humidité est ouvert, l'ambiance de stockage ne doit pas dépasser 30°C / 60% HR. Les composants doivent être soumis à une soudure par refusion IR dans la semaine suivant l'exposition. Pour une exposition plus longue, un séchage à environ 60°C pendant au moins 20 heures est recommandé avant l'assemblage pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir le phénomène de "popcorning" (fissuration du boîtier pendant la refusion).

8.3 Précautions contre les décharges électrostatiques (ESD)

Les LED AlInGaP sont sensibles aux décharges électrostatiques. Des précautions de manutention doivent être prises :

- Utiliser des bracelets de mise à la terre ou des gants antistatiques.

- S'assurer que tous les postes de travail, outils et équipements sont correctement mis à la terre.

- Transporter et stocker les composants dans un emballage protégé contre les ESD.

9. Suggestions d'application et considérations de conception

Applications typiques :Cette LED double couleur à émission latérale est idéale pour les applications à espace limité nécessitant une indication d'état. Exemples :

- Indicateurs d'état montés sur panneau pour l'électronique grand public, les équipements réseau ou les contrôles industriels.

- Rétroéclairage pour symboles ou icônes sur les panneaux avant, où la lumière doit être dirigée parallèlement au PCB.

- Indicateurs multi-états (par exemple, vert pour "allumé/prêt", orange pour "veille/avertissement") utilisant une seule empreinte de composant.

Considérations de conception :

1. Limitation de courant :Toujours utiliser une résistance en série pour limiter le courant direct à la valeur souhaitée (par exemple, 5mA pour une luminosité standard, jusqu'à 30mA pour le maximum). Calculer la valeur de la résistance en utilisant R = (V_alimentation- V_F) / I_F, en utilisant la V_Fmaximale de la fiche technique pour une conception conservatrice.

2. Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible, assurez-vous que la conception du PCB ne piège pas la chaleur autour de la LED, surtout si elle est utilisée près du courant continu maximum. Une surface de cuivre adéquate peut aider à dissiper la chaleur.

3. Circuit de commande :Les deux puces ont des cathodes séparées (C1, C2) et une anode commune. Elles peuvent être commandées indépendamment en connectant l'anode commune à une alimentation positive et en évacuant le courant par les broches de cathode respectives via des transistors ou des broches GPIO de microcontrôleur configurées comme puits de courant.

4. Conception optique :Le motif d'émission latérale de 120 degrés est utile pour une visibilité grand angle. Considérez le placement par rapport aux guides de lumière ou aux diffuseurs pour obtenir l'effet visuel souhaité.

10. Comparaison et différenciation technique

Les principales caractéristiques différenciantes de cette LED sont sacapacité double couleur dans un boîtier latéralet l'utilisation de latechnologie AlInGaP.

• Comparaison avec les LED latérales monochromes :Ce dispositif économise de l'espace sur le PCB et réduit les coûts d'assemblage en remplaçant deux LED monochromes séparées par un seul composant, simplifiant ainsi la nomenclature et la disposition.
• AlInGaP vs. Autres technologies :Comparée aux LED traditionnelles au GaP (phosphure de gallium), AlInGaP offre une efficacité lumineuse significativement plus élevée, résultant en une sortie plus brillante à courant d'attaque égal. Elle offre également une saturation et une stabilité de couleur supérieures en fonction de la température et de la durée de vie par rapport à certaines technologies plus anciennes.
• Compatibilité du boîtier :L'empreinte standard EIA garantit une compatibilité directe avec de nombreuses conceptions existantes et lignes d'assemblage automatisées, réduisant les efforts de qualification.

11. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q1 : Puis-je alimenter simultanément les puces verte et orange ?

R1 : Oui, mais vous devez vous assurer que la dissipation de puissance totale ne dépasse pas les limites du boîtier. Si vous alimentez les deux à leur courant continu maximum (30mA chacun) avec une V_Ftypique de ~2,0V, la puissance serait d'environ 120mW, dépassant la valeur nominale de 75mW par puce. Par conséquent, un fonctionnement simultané à plein courant n'est pas recommandé. Pour une utilisation simultanée, réduisez le courant pour maintenir la puissance totale dans des limites sûres.

Q2 : 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_P) est la longueur d'onde à laquelle le spectre d'émission a son intensité maximale. La longueur d'onde dominante (λ_d) est la longueur d'onde unique que l'œil humain perçoit comme la couleur de la lumière, calculée à partir des coordonnées chromatiques CIE. λ_dest souvent plus pertinente pour la spécification de couleur dans les applications.

Q3 : Pourquoi la valeur nominale du courant inverse est-elle importante si je ne dois pas appliquer de tension inverse ?

R3 : La valeur nominale I_Rest un paramètre de test de qualité et de fuite pour le fabricant. Dans votre circuit, vous devez protéger la LED contre une tension inverse accidentelle, qui peut survenir lors d'une connexion à chaud ou dans certaines configurations de circuit. L'utilisation d'une diode en série ou le respect de la polarité correcte est essentiel.

Q4 : Comment interpréter les codes de lot lors de la commande ?

R4 : La référence LTST-S115KGKFKT-5A inclut des codes de lot spécifiques (par exemple, KG pour l'intensité/longueur d'onde verte, KF pour l'orange). Consultez la liste détaillée des codes de lot du fabricant ou spécifiez la luminosité requise (par exemple, lot LM pour un vert plus brillant) et la couleur (par exemple, lot D pour une teinte verte spécifique) lors de la commande pour vous assurer de recevoir des pièces correspondant à vos exigences d'uniformité.

12. Principes de fonctionnement

L'émission de lumière dans cette LED est basée sur l'électroluminescence dans les matériaux semi-conducteurs AlInGaP. Lorsqu'une tension directe dépassant la tension de seuil de la diode (environ 1,7-2,4V) est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active de la puce semi-conductrice depuis les couches de type n et p, respectivement. Ces porteurs de charge se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde spécifique (couleur) de la lumière émise est déterminée par l'énergie de la bande interdite de la composition de l'alliage AlInGaP, qui est soigneusement conçue lors de la fabrication de la puce pour produire de la lumière verte (~575 nm) et orange (~611 nm). Le boîtier latéral intègre une lentille moulée qui façonne la lumière émise en un motif de vision large de 120 degrés, la dirigeant parallèlement au plan de montage du PCB.