Fiche technique LED SMD LTST-S115KSKRKT - Bicolore latérale (Jaune/Rouge) - Puce AlInGaP - 25mA - 62.5mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED bicolore compacte pour montage en surface. Conçue pour l'assemblage automatisé, ce composant est idéal pour les applications où l'espace est limité et où une indication lumineuse fiable et brillante est requise. Le dispositif intègre deux puces électroluminescentes distinctes dans un boîtier unique conforme aux standards de l'industrie.

1.1 Caractéristiques

• Conforme aux directives environnementales RoHS.
• Configuration bicolore (Jaune et Rouge) dans un boîtier à émission latérale.
• Utilise la technologie semi-conductrice à haute luminosité Phosphure d'Aluminium, d'Indium et de Gallium (AlInGaP).
• Les bornes sont étamées pour une meilleure soudabilité.
• Conditionnée en bande de 8mm enroulée sur bobine de 7 pouces de diamètre pour les équipements de placement automatique.
• Conforme aux contours de boîtier standard EIA.
• La logique d'entrée est compatible avec les niveaux de commande des circuits intégrés (CI) standards.
• Entièrement compatible avec les processus de placement automatisé et de soudage par refusion infrarouge (IR).

1.2 Applications

Cette LED convient à un large éventail de dispositifs et systèmes électroniques, y compris, sans s'y limiter :

• Équipements de télécommunication (ex. : téléphones sans fil/mobiles, commutateurs réseau).
• Dispositifs de bureautique (ex. : ordinateurs portables, imprimantes).
• Appareils électroménagers et panneaux de contrôle industriel.
• Rétroéclairage de claviers et pavés numériques.
• Indicateurs d'état et d'alimentation.
• Micro-affichages et éclairage symbolique.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs représentent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Le fonctionnement à ou sous ces limites n'est pas garanti.

• Dissipation de puissance (P_d) :62,5 mW par puce. C'est la puissance maximale que la LED peut dissiper sous forme de chaleur à une température ambiante (T_a) de 25°C. Dépasser cette limite risque une dégradation thermique.
• Courant direct de crête (I_FP) :60 mA. C'est le courant instantané maximal autorisé, généralement spécifié en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms) pour éviter la surchauffe de la jonction semi-conductrice.
• Courant direct continu (I_F) :25 mA DC. C'est le courant maximal recommandé pour un fonctionnement continu, garantissant une fiabilité à long terme et une intensité lumineuse stable.
• Tension inverse (V_R) :5 V. L'application d'une tension de polarisation inverse supérieure à cette valeur peut provoquer une défaillance immédiate et catastrophique de la jonction LED.
• Plage de température de fonctionnement :-30°C à +80°C. Le fonctionnement du dispositif est garanti dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage :-40°C à +100°C. Le dispositif peut être stocké sans dégradation dans ces limites.
• Condition de soudage infrarouge :Supporte une température de crête de 260°C pendant un maximum de 10 secondes, ce qui est standard pour les profils de refusion sans plomb (Pb-free).

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés à T_a=25°C et I_F=20mA, représentant des conditions de fonctionnement typiques.

• Intensité lumineuse (I_V) :
  • Jaune :Minimum 45,0 mcd, Valeur typique fournie, Maximum 180,0 mcd.
  • Rouge :Minimum 28,0 mcd, Valeur typique fournie, Maximum 180,0 mcd.
  • Mesurée à l'aide d'un capteur filtré pour correspondre à la réponse photopique de l'œil humain (courbe CIE).
• Angle de vision (2θ_1/2) :130 degrés (typique pour les deux couleurs). C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur maximale (sur l'axe). Un large angle de 130° en fait un dispositif à émission latérale adapté à un éclairage large et uniforme.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :
  • Jaune :Typiquement 593 nm.
  • Rouge :Typiquement 639 nm.
  • C'est la longueur d'onde à laquelle la puissance optique de sortie est la plus grande.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :
  • Jaune :Plage de 587,0 nm (Min) à 594,5 nm (Max).
  • Rouge :Plage de 624 nm (Min) à 638 nm (Max).
  • Dérivée du diagramme de chromaticité CIE, c'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain pour définir la couleur.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :Typiquement 15 nm (Jaune) et 20 nm (Rouge). Cela indique la pureté spectrale ; une valeur plus petite signifie une lumière plus monochromatique.
• Tension directe (V_F) :Typiquement 2,0 V, avec un maximum de 2,4 V à 20mA pour les deux couleurs. C'est la chute de tension aux bornes de la LED en fonctionnement.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 10 μA à V_R=5V. C'est le faible courant de fuite lorsque le dispositif est polarisé en inverse dans les limites de sa spécification.

3. Explication du système de classement (Binning)

L'intensité lumineuse des LED varie d'un lot à l'autre. Un système de classement (binning) assure la cohérence en regroupant les dispositifs ayant des performances similaires.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Chaque couleur a des codes de classe spécifiques définissant les plages minimales et maximales d'intensité lumineuse à 20mA. La tolérance au sein de chaque classe est de +/-15%.

Puce Jaune :

• Classe P :45,0 – 71,0 mcd
• Classe Q :71,0 – 112,0 mcd
• Classe R :112,0 – 180,0 mcd

Puce Rouge :

• Classe N :28,0 – 45,0 mcd
• Classe P :45,0 – 71,0 mcd
• Classe Q :71,0 – 112,0 mcd
• Classe R :112,0 – 180,0 mcd

Les concepteurs doivent spécifier le(s) code(s) de classe requis lors de la commande pour garantir le niveau de luminosité nécessaire à leur application.

4. Informations mécaniques et de conditionnement

4.1 Dimensions du boîtier et assignation des broches

Le dispositif est conforme à un contour SMD standard. Les dimensions critiques incluent la taille du corps et l'espacement des broches. Toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance typique de ±0,1 mm.

Assignation des broches :

• Cathode 1 (C1) :Connectée à l'anode de la puce Rouge. La configuration à cathode commune signifie qu'appliquer une tension directe à C1 (par rapport à l'anode commune) allume la puce Rouge.
• Cathode 2 (C2) :Connectée à l'anode de la puce Jaune. Appliquer une tension directe à C2 allume la puce Jaune.
• Anode Commune :L'autre borne (non explicitement étiquetée C1/C2 sur le schéma) est l'anode partagée pour les deux puces.

Cette configuration permet un contrôle indépendant des deux couleurs en pilotant les broches de cathode respectives.

4.2 Configuration recommandée des pastilles PCB et orientation de soudage

Un motif de pastille (empreinte) recommandé est fourni pour assurer une formation correcte des joints de soudure, une stabilité mécanique et un dégagement thermique pendant la refusion. L'orientation du dispositif sur la bande par rapport aux pastilles du PCB est également indiquée pour faciliter un placement automatisé correct.

4.3 Spécifications du conditionnement en bande et bobine

Les LED sont fournies en bande porteuse embossée pour une manutention automatisée.

• Largeur de bande :8 mm.
• Diamètre de la bobine :7 pouces (178 mm).
• Quantité par bobine :3000 pièces.
• Quantité minimale de commande (MOQ) :500 pièces pour les bobines partielles.
• Le conditionnement suit les normes ANSI/EIA-481. La bande est scellée avec une bande de couverture, et un maximum de deux poches vides consécutives est autorisé.

5. Directives de soudage, assemblage et manutention

5.1 Profil de soudage par refusion infrarouge

Un profil détaillé température vs. temps est recommandé pour l'assemblage avec soudure sans plomb (Pb-free). Les paramètres clés incluent :

• Préchauffage :Montée en température jusqu'à 150-200°C.
• Temps de maintien/Préchauffage :Maximum 120 secondes pour activer la flux et égaliser la température.
• Refusion (Liquidus) :La température de crête ne doit pas dépasser 260°C.
• Temps au-dessus de 260°C :Doit être de 10 secondes ou moins.
• Nombre de passages en refusion :Maximum deux fois.

Le profil doit être développé en conjonction avec les directives du fabricant de pâte à souder spécifique et validé pour l'assemblage PCB réel.

5.2 Soudage manuel

Si un soudage manuel est nécessaire :

• Température du fer :Maximum 300°C.
• Temps de contact :Maximum 3 secondes par joint de soudure.
• Nombre de fois :Une seule fois par joint pour minimiser la contrainte thermique.

5.3 Nettoyage

Si un nettoyage post-soudure est requis :

• Utiliser uniquement les solvants spécifiés tels que l'alcool éthylique ou l'alcool isopropylique.
• Le temps d'immersion doit être inférieur à une minute à température ambiante.
• Éviter les produits chimiques agressifs ou non spécifiés qui pourraient endommager la lentille LED ou le matériau du boîtier.

5.4 Stockage et sensibilité à l'humidité

Les LED sont sensibles à l'humidité. Une manutention appropriée est cruciale pour prévenir le "popcorning" (fissuration du boîtier) pendant la refusion.

• Emballage scellé :Stocker à ≤30°C et ≤90% HR. Utiliser dans l'année suivant la date de conditionnement sec.
• Emballage ouvert :Stocker à ≤30°C et ≤60% HR. Pour un stockage prolongé hors du sachet d'origine, utiliser un conteneur scellé avec dessiccant ou une atmosphère d'azote.
• Durée de vie en atelier :Les composants exposés à l'air ambiant pendant plus d'une semaine doivent être cuits à environ 60°C pendant au moins 20 heures avant soudage pour éliminer l'humidité absorbée.

5.5 Précautions contre les décharges électrostatiques (ESD)

La structure semi-conductrice AlInGaP est sensible aux dommages causés par les décharges électrostatiques (ESD) et les surtensions électriques.

• Manipuler toujours les composants dans une zone protégée contre les ESD.
• Utiliser des bracelets antistatiques ou des gants antistatiques.
• S'assurer que tous les équipements, outils et surfaces de travail sont correctement mis à la terre.

6. Notes d'application et considérations de conception

6.1 Limitation de courant

Une résistance de limitation de courant externe est obligatoire lors de l'alimentation de la LED à partir d'une source de tension supérieure à sa tension directe (V_F). La valeur de la résistance peut être calculée à l'aide de la loi d'Ohm : R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Pour un fonctionnement fiable, ne pas dépasser le courant direct continu (I_F) de 25mA. Pour un fonctionnement pulsé afin d'obtenir une luminosité perçue plus élevée, s'assurer que le courant de crête et le cycle de service restent dans les limites des Valeurs Maximales Absolues.

6.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit relativement faible (62,5 mW par puce), une conception thermique appropriée prolonge la durée de vie et maintient une intensité lumineuse stable. S'assurer que la conception des pastilles PCB fournit un dégagement thermique adéquat. Éviter de placer la LED près d'autres sources de chaleur importantes. Un fonctionnement à des températures ambiantes élevées (vers le maximum de 80°C) peut nécessiter une déclassification du courant direct maximal.

6.3 Conception optique

L'angle de vision latéral de 130 degrés est une caractéristique clé. Lors de la conception de guides de lumière, lentilles ou diffuseurs, ce large motif d'émission doit être pris en compte pour obtenir un éclairage uniforme. La lentille "water clear" fournit la couleur réelle de la puce sans diffusion.

7. Comparaison et différenciation techniques

Ce dispositif offre des avantages spécifiques dans sa catégorie :

• Bicolore dans un seul boîtier :Économise de l'espace sur le PCB et réduit le nombre de composants par rapport à l'utilisation de deux LED monochromes séparées.
• Technologie AlInGaP :Offre un rendement et une luminosité plus élevés par rapport aux technologies plus anciennes comme le GaAsP standard pour les couleurs rouge/jaune, en particulier à des courants plus faibles.
• Boîtier à vue latérale :Idéal pour les applications où le PCB est monté parallèlement à la surface de visualisation, comme dans les panneaux à éclairage latéral ou les indicateurs d'état sur le côté d'un appareil.
• Compatibilité totale avec la refusion IR :Peut supporter les profils de soudage sans plomb standards, le rendant adapté aux lignes d'assemblage SMT modernes à grand volume sans nécessiter de processus secondaires.

8. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

8.1 Puis-je piloter les puces Jaune et Rouge simultanément ?

Oui, mais vous devez considérer la dissipation de puissance totale. La Valeur Maximale Absolue pour la dissipation de puissance est de 62,5 mWpar puce. Piloter les deux puces à leur courant continu maximal (25mA chacune) avec une V_Ftypique de 2,0V donne 50 mW par puce (100 mW total), ce qui dépasse la spécification par puce. Par conséquent, pour piloter les deux simultanément, vous devez réduire le courant de chaque puce afin que la dissipation de puissance individuelle ne dépasse pas 62,5 mW. Une approche sûre est de limiter le courant de chaque puce à une valeur qui maintient P_ddans les spécifications, par exemple, ~15mA chacune.

8.2 Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de Crête et la Longueur d'onde Dominante ?

Longueur d'onde de Crête (λ_P) :La longueur d'onde physique à laquelle la LED émet le plus de puissance optique. Elle est mesurée directement par un spectromètre.Longueur d'onde Dominante (λ_d) :Une valeur calculée basée sur le diagramme de couleur CIE qui représente la longueur d'onde unique que l'œil humain perçoit comme étant la couleur. Pour les LED monochromatiques comme celles-ci, λ_Pet λ_dsont généralement très proches. λ_dest plus pertinente pour la spécification de la couleur dans les applications centrées sur l'humain.

8.3 Pourquoi l'exigence d'humidité de stockage est-elle si stricte après ouverture du sachet ?

Le boîtier plastique de la LED peut absorber l'humidité de l'air. Pendant le processus de soudage par refusion à haute température, cette humidité absorbée se transforme rapidement en vapeur, créant une pression interne qui peut délaminer le boîtier ou fissurer la lentille en époxy ("popcorning"). Les contrôles stricts de l'humidité et les exigences de cuisson sont standard pour les dispositifs sensibles à l'humidité (MSD) selon les normes industrielles comme JEDEC J-STD-033.