Fiche technique LTST-S270KRKT - LED SMD AlInGaP Rouge - 20mA - 2.4V - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTST-S270KRKT est une LED SMD (Surface Mount Device) latérale à haute luminosité, conçue pour les applications électroniques modernes nécessitant un éclairage indicateur fiable et efficace. Il utilise une puce semi-conductrice avancée en AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium), réputée pour produire une intensité lumineuse élevée avec une excellente pureté de couleur dans le spectre rouge. Le composant est logé dans un boîtier standard conforme aux normes EIA, le rendant compatible avec les lignes d'assemblage automatisées de type "pick-and-place" et les processus standards de soudage par refusion infrarouge (IR), essentiels pour la fabrication en grande série. Sa conception de lentille à émission latérale (transparente) permet à la lumière d'être dirigée parallèlement à la surface de montage, ce qui est idéal pour les applications où l'espace est limité en hauteur, comme dans les panneaux à éclairage latéral, le rétroéclairage pour claviers à membrane ou les indicateurs d'état sur les appareils électroniques grand public fins.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

• Puce AlInGaP Haute Luminosité :Offre une intensité lumineuse supérieure par rapport aux matériaux LED traditionnels, garantissant une visibilité claire.
• Boîtier Vue Latérale :L'émission lumineuse principale se fait par le côté du composant, parfait pour les conceptions économisant de l'espace.
• Conforme RoHS & Produit Vert :Fabriqué sans substances dangereuses comme le plomb, le mercure et le cadmium, répondant aux réglementations environnementales mondiales.
• Bornes Étainées :Améliore la soudabilité et offre une bonne résistance à l'oxydation, assurant des soudures fiables lors de l'assemblage.
• Adapté à l'Automatisation :Fourni sur bande de 8mm montée sur bobines de 7 pouces, entièrement compatible avec les équipements de placement automatique à grande vitesse.
• Soudable par Refusion :Résiste aux profils de soudage par refusion IR standard requis pour les processus d'assemblage sans plomb (Pb-free).

2. Spécifications techniques et interprétation objective

Cette section fournit une analyse objective et détaillée des principaux paramètres électriques, optiques et thermiques définis dans la fiche technique. Comprendre ces valeurs est crucial pour une conception de circuit appropriée et pour garantir la fiabilité à long terme.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs représentent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Un fonctionnement à ou près de ces limites n'est pas recommandé pour une utilisation normale et risque de réduire la durée de vie de la LED.

• Dissipation de puissance (Pd) :75 mW. C'est la quantité maximale de puissance que le boîtier de la LED peut dissiper sous forme de chaleur. La dépasser peut entraîner une surchauffe et une défaillance catastrophique.
• Courant direct de crête (I_FP) :80 mA. C'est le courant instantané maximal autorisé en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0.1ms). Il est nettement supérieur à la valeur en régime continu, utile pour des flashs brefs et de haute intensité.
• Courant direct en régime continu (I_F) :30 mA. C'est le courant continu maximal recommandé pour un fonctionnement fiable à long terme. La condition de test typique pour les spécifications optiques est de 20mA.
• Tension inverse (V_R) :5 V. L'application d'une tension inverse supérieure à cette valeur peut provoquer la rupture de la jonction PN de la LED, entraînant une défaillance immédiate. Une protection de circuit appropriée (par exemple, une diode en série en parallèle inverse) est conseillée dans les environnements à signaux AC ou bipolaires.
• Température de fonctionnement & de stockage :-30°C à +85°C / -40°C à +85°C. Le composant peut fonctionner et être stocké dans ces plages de température ambiante. Les performances, notamment l'intensité lumineuse et la tension directe, varieront avec la température.
• Condition de refusion IR :Pic à 260°C pendant 10 secondes. Cela définit le profil thermique maximal que le boîtier peut supporter pendant le soudage sans dommage.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Mesurées à une température ambiante (T_a) de 25°C, ces paramètres définissent les performances de la LED dans des conditions de fonctionnement normales.

• Intensité lumineuse (I_V) :18.0 - 54.0 mcd (typique 54.0 mcd) à I_F= 20mA. C'est une mesure de la luminosité perçue de la LED par l'œil humain. La large plage min-max indique la nécessité d'un système de binning (voir Section 3).
• Angle de vision (2θ_1/2) :130 degrés. C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur maximale (sur l'axe). Un angle de 130° indique un diagramme de vision très large, typique des lentilles à émission latérale sans faisceau étroit.
• Longueur d'onde de crête (λ_P) :639 nm. C'est la longueur d'onde à laquelle la puissance optique de sortie de la LED est à son maximum. Elle définit la "couleur" en termes physiques.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :631 nm. Dérivée du diagramme de chromaticité CIE, c'est la longueur d'onde unique qui représente le mieux la couleur perçue par l'œil humain. C'est le paramètre clé pour la spécification de la couleur.
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :20 nm. C'est la largeur du spectre émis à la moitié de sa puissance maximale (Largeur à Mi-Hauteur - FWHM). Une bande passante plus étroite indique une couleur plus pure spectralement et plus saturée.
• Tension directe (V_F) :2.0V - 2.4V (typique 2.4V) à I_F= 20mA. C'est la chute de tension aux bornes de la LED en fonctionnement. Elle est cruciale pour concevoir la résistance de limitation de courant en série avec la LED. Les concepteurs doivent utiliser la V_Fmaximale de la fiche technique (2.4V) pour ce calcul afin de garantir que la limite de courant n'est pas dépassée dans les pires conditions. Par exemple, avec une alimentation de 5V : R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ω. Une résistance standard de 130Ω ou 150Ω conviendrait.
• Courant inverse (I_R) :10 µA max à V_R= 5V. C'est le faible courant de fuite qui circule lorsque la LED est polarisée en inverse dans sa limite maximale.

3. Explication du système de binning

En raison des variations inhérentes à la fabrication des semi-conducteurs, les LED sont triées en lots de performance (bins). Cela garantit l'uniformité au sein d'un lot de production. Le LTST-S270KRKT utilise un système de binning pour l'intensité lumineuse.

3.1 Binning d'intensité lumineuse

Les LED sont catégorisées en bins en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à 20mA. Chaque bin a une valeur minimale et maximale, avec une tolérance de +/-15% à l'intérieur du bin. Cela permet aux concepteurs de sélectionner le niveau de luminosité approprié pour leur application.

• Bin M :18.0 - 28.0 mcd
• Bin N :28.0 - 45.0 mcd
• Bin P :45.0 - 71.0 mcd
• Bin Q :71.0 - 112.0 mcd
• Bin R :112.0 - 180.0 mcd

Implication pour la conception :Pour les applications nécessitant une luminosité uniforme sur plusieurs LED (par exemple, un tableau de voyants d'état), il est crucial de spécifier et de se procurer des LED du même bin d'intensité. Mélanger des bins peut entraîner un éclairage visiblement inégal.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique (par exemple, Fig.1, Fig.6), leur comportement typique peut être décrit sur la base de la physique standard des LED.

4.1 Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V)

La relation est exponentielle. Une petite augmentation de la tension au-delà du point de "seuil" (~1.8V pour le rouge AlInGaP) provoque une forte augmentation du courant. C'est pourquoi un circuit de limitation de courant (généralement une résistance) est obligatoire ; connecter la LED directement à une source de tension la détruira.

.2 Luminous Intensity vs. Forward Current

4.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct

L'intensité lumineuse est approximativement proportionnelle au courant direct jusqu'à un certain point. Fonctionner au-dessus du courant continu recommandé (30mA) donnera des rendements décroissants en luminosité tout en générant une chaleur excessive, accélérant la dépréciation des lumens.

4.3 Dépendance à la température

• Lorsque la température de jonction augmente :_FTension directe (V) :
• Diminue légèrement. Cela peut entraîner une petite augmentation du courant si elle est pilotée par une source de tension constante avec une résistance en série._VIntensité lumineuse (I) :
• Diminue. Les températures élevées réduisent l'efficacité de l'émission lumineuse. Une gestion thermique appropriée (par exemple, une surface de cuivre suffisante sur le PCB) est importante pour maintenir une luminosité constante._dLongueur d'onde (λ) :

Se décale légèrement, généralement vers des longueurs d'onde plus longues (décalage vers le rouge).

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions du boîtier et polarité

La fiche technique inclut des dessins mécaniques détaillés. Les caractéristiques clés incluent la géométrie de la lentille latérale et l'identification des plots anode/cathode. La cathode est généralement marquée par une encoche, une bande verte sur la bande ou une forme de plot différente. La polarité correcte est essentielle lors de l'assemblage.

5.2 Configuration recommandée des pastilles de soudure

Un motif de pastilles (empreinte de soudure) suggéré est fourni pour assurer un cordon de soudure fiable et un bon alignement pendant la refusion. Suivre cette recommandation aide à prévenir le "tombstoning" (composant qui se dresse sur une extrémité) et assure une bonne résistance mécanique.

5.3 Spécifications de la bande et de la bobine

• Le composant est fourni dans une bande porteuse embossée (pas de 8mm) sur des bobines de 7 pouces, conforme à la norme ANSI/EIA-481. 4000
• Pièces par bobine :Quantité minimale de commande :
• 500 pièces pour les quantités restantes.Bande de couverture :
• Scelle les alvéoles pour empêcher la chute des pièces.Lampes manquantes :

Un maximum de deux alvéoles vides consécutives est autorisé par spécification.

6. Directives de soudure, d'assemblage et de manipulation

6.1 Profil de soudage par refusion IR

• Un profil de refusion suggéré pour les processus sans plomb est fourni, conforme aux normes JEDEC. Les paramètres clés incluent :Préchauffage :
• 150-200°C pendant jusqu'à 120 secondes pour augmenter lentement la température et activer la flux.Température de crête :
• Maximum de 260°C.Temps au-dessus du liquidus (TAL) :
• Le profil suggère un temps à la température de crête de 10 secondes maximum. Le temps total entre ~217°C et le pic doit être contrôlé.Cycles maximum :

La LED ne doit pas être soumise à plus de deux cycles de refusion.Note :

Le profil réel doit être caractérisé pour la conception de PCB spécifique, la pâte à souder et le four utilisés.

6.2 Soudure manuelle

• Si une soudure manuelle est nécessaire :Température du fer :
• Maximum 300°C.Temps de soudure :
• Maximum 3 secondes par borne.Limite :

Un seul cycle de soudure manuelle est autorisé.

6.3 Nettoyage

Seuls des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique (IPA) ou l'éthanol doivent être utilisés pour le nettoyage, à température normale pendant moins d'une minute. Des produits chimiques agressifs ou non spécifiés peuvent endommager la lentille en plastique et le boîtier.

6.4 Précautions contre les décharges électrostatiques (ESD)

• Les LED sont sensibles aux ESD. Des précautions de manipulation sont obligatoires :
• Utilisez des bracelets de mise à la terre ou des gants antistatiques.
• Assurez-vous que tous les postes de travail, équipements et outils sont correctement mis à la terre.

Stockez et transportez les composants dans un emballage protégé contre les ESD.

• 6.5 Conditions de stockageSac scellé (Sac barrière à l'humidité - MBB) :
• Stockez à ≤30°C et ≤90% HR. La durée de conservation est d'un an à partir de la date de scellement du sac lorsqu'il est stocké avec un dessiccant.Sac ouvert ou pièces en vrac :

Stockez à ≤30°C et ≤60% HR. Il est recommandé de terminer la refusion IR dans la semaine suivant l'ouverture. Pour un stockage plus long, placez les pièces dans un contenant scellé avec un dessiccant ou dans un dessiccateur à azote. Les pièces stockées hors du MBB pendant plus d'une semaine doivent être cuites à 60°C pendant au moins 20 heures avant le soudage pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir l'effet "pop-corn" pendant la refusion.

7. Notes d'application et considérations de conception

• 7.1 Scénarios d'application typiquesIndicateurs d'état :
• Voyants d'alimentation, de connectivité ou de mode dans l'électronique grand public, les appareils électroménagers et les panneaux de contrôle industriel.Rétroéclairage :
• Éclairage latéral pour claviers à membrane, pavés numériques ou petits affichages graphiques.Éclairage intérieur automobile :
• Voyants indicateurs non critiques (sous réserve de validation de température et de vibration).Appareils portables :

LED de niveau de batterie ou de notification dans les smartphones, tablettes et wearables (utilisant la fonction d'émission latérale).

7.2 Conception de circuit_CCLe circuit de pilotage le plus courant est une source de tension (V_S) en série avec une résistance de limitation de courant (R
R_S). La valeur de la résistance est calculée en utilisant la loi d'Ohm :_CC= (V_F- V_F
) / I_FOù V_Fest la tension directe de la LED et Iest le courant direct souhaité (par exemple, 20mA)._FToujours utiliser la Vmaximale de la fiche technique (2.4V) pour ce calcul afin de garantir que le courant ne dépasse pas la cible de conception dans les pires conditions. Par exemple, avec une alimentation de 5V :
R_S= (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ω. Une résistance standard de 130Ω ou 150Ω serait appropriée.

7.3 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible, un fonctionnement continu à des températures ambiantes élevées ou au courant continu maximal peut augmenter la température de jonction. Pour maintenir les performances et la longévité :

• Utilisez une surface de cuivre suffisante sur le PCB connectée aux plots thermiques de la LED (le cas échéant) ou au plan de masse adjacent pour servir de dissipateur thermique.
• Évitez de placer la LED près d'autres composants générant de la chaleur.
• Envisagez de déclasser le courant de fonctionnement (par exemple, utilisez 15mA au lieu de 20mA) dans les environnements à haute température.

7.4 Limitations d'application et avertissements

La fiche technique indique explicitement que ces LED sont destinées à deséquipements électroniques ordinaires(bureau, communication, domestique). Elles ne sontpas qualifiéespour des applications critiques pour la sécurité où une défaillance pourrait mettre en danger la vie ou la santé, telles que :

• Systèmes d'aviation et aérospatiale
• Équipements de transport et de contrôle du trafic
• Dispositifs médicaux et de maintien de la vie
• Systèmes de sécurité critiques

Pour de telles applications, des composants avec les certifications de fiabilité appropriées doivent être sourcés.

8. Questions fréquemment posées (FAQ)

8.1 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 où la LED émet le plus de puissance optique. Elle est mesurée directement à partir du spectre.
Longueur d'onde dominante (λ_d) :La couleur perçue. Elle est calculée à partir du diagramme de couleur CIE pour trouver la longueur d'onde unique qui correspond au point de couleur de la LED tel que vu par l'œil humain. Pour les LED monochromatiques comme cette rouge, elles sont proches mais pas identiques. λ_dest le paramètre le plus pertinent pour la spécification de la couleur.

8.2 Puis-je piloter cette LED avec une alimentation 3.3V ?

Oui. En utilisant la formule R_S= (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 Ω. Une résistance standard de 47Ω fonctionnerait. Assurez-vous que l'alimentation peut délivrer le courant requis.

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

Les boîtiers SMD peuvent absorber l'humidité de l'air. Pendant le processus de soudage par refusion à haute température, cette humidité piégée peut se vaporiser rapidement, créant une pression interne qui peut fissurer le boîtier ou délaminer les couches internes - un phénomène connu sous le nom d'effet "pop-corn" ou "stress induit par l'humidité". Le processus de cuisson (60°C pendant 20+ heures) élimine en toute sécurité cette humidité absorbée.

8.4 Comment interpréter le code de bin (par exemple, P) sur une commande ?

Le code de bin (M, N, P, Q, R) spécifie la plage garantie d'intensité lumineuse pour les LED de ce lot. Lors de la passation d'une commande, vous pouvez spécifier le code de bin requis pour vous assurer de recevoir des LED avec une luminosité dans la plage souhaitée. Si non spécifié, le fournisseur peut expédier à partir de n'importe quel bin disponible.