LED SMD à Émission Latérale Vert 530nm - Boîtier EIA - 20mA - 76mW - Fiche Technique

1. Vue d'Ensemble du Produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED SMD (Dispositif à Montage en Surface) à haute luminosité et à émission latérale. Le composant utilise une puce semi-conductrice InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium) pour produire une lumière verte. Il est conçu pour les processus d'assemblage automatisés et est compatible avec le soudage par reflux infrarouge, le rendant adapté à la production en grande série. La LED est conditionnée sur une bande de 8mm enroulée sur des bobines de 7 pouces de diamètre, conformément au conditionnement standard EIA (Electronic Industries Alliance) pour une manipulation et un placement cohérents.

1.1 Caractéristiques et Avantages Principaux

• Haute Luminosité :Utilise une technologie de puce InGaN ultra-lumineuse.
• Émission Latérale :Le boîtier est conçu pour émettre la lumière sur le côté, ce qui est idéal pour les applications de rétroéclairage dans les appareils à profil fin.
• Adapté à l'Automatisation :Entièrement compatible avec les équipements automatiques de prélèvement et de placement (pick-and-place) et les profils de soudage par reflux infrarouge standard.
• Sans Plomb et Conforme RoHS :Le dispositif est conforme à la directive RoHS (Restriction des Substances Dangereuses).
• Compatible CI :Peut être piloté directement par les sorties de circuits intégrés standard.

1.2 Applications Cibles

Cette LED est destinée aux applications générales d'indication et de rétroéclairage dans l'électronique grand public, les équipements de bureau, les dispositifs de communication et les appareils ménagers. Sa caractéristique d'émission latérale la rend particulièrement utile pour l'éclairage latéral de panneaux, les indicateurs d'état sur les cartes de circuits imprimés (PCB) et le rétroéclairage des écrans LCD dans les appareils portables.

2. Spécifications Techniques et Analyse Approfondie

2.1 Valeurs Absolues Maximales

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.

• Dissipation de Puissance (Pd) :76 mW. C'est la puissance maximale que le boîtier de la LED peut dissiper sous forme de chaleur à une température ambiante (Ta) de 25°C.
• Courant Direct Continu (IF) :20 mA DC. Le courant de fonctionnement en régime permanent recommandé.
• Courant Direct de Crête :100 mA, permis uniquement en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0.1ms). Cela permet des flashs brefs et de haute intensité.
• Plage de Température de Fonctionnement :-20°C à +80°C. La plage de température ambiante pour un fonctionnement fiable.
• Plage de Température de Stockage :-30°C à +100°C.
• Température de Soudure :Résiste à 260°C pendant 10 secondes, ce qui est typique pour les processus de reflux sans plomb.

2.2 Caractéristiques Électro-Optiques

Ces paramètres sont mesurés à Ta=25°C et IF=20mA, sauf indication contraire. Ils définissent la performance dans des conditions de fonctionnement normales.

• Intensité Lumineuse (Iv) :S'étend d'un minimum de 71.0 mcd à un maximum typique de 450.0 mcd. L'intensité est 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. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur de crête (sur l'axe), indiquant un motif d'émission très large adapté à l'éclairage latéral.
• Longueur d'Onde de Pic (λ_P) :530 nm. La longueur d'onde à laquelle la puissance spectrale de sortie est maximale.
• Longueur d'Onde Dominante (λ_d) :525 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui définit la couleur de la LED, dérivée du diagramme de chromaticité CIE.
• Largeur de Bande Spectrale (Δλ) :35 nm. La largeur du spectre d'émission à la moitié de l'intensité maximale (Largeur à Mi-Hauteur - FWHM).
• Tension Directe (V_F) :Typiquement 3.2V, avec une plage de 2.8V à 3.6V à 20mA. C'est la chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle conduit du courant.
• Courant Inverse (I_R) :Maximum 10 μA à une tension inverse (V_R) de 5V.Important :Ce dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; ce paramètre est uniquement à des fins de test de fuite.

3. Explication du Système de Classement (Binning)

Pour assurer la cohérence de la production, les LED sont triées en classes de performance (bins). Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences spécifiques de tension, de luminosité et de couleur.

3.1 Classement par Tension Directe

Les unités sont classées en fonction de leur tension directe (V_F) à 20mA. Chaque classe a une tolérance de ±0.1V.

• D7 :2.80V – 3.00V
• D8 :3.00V – 3.20V
• D9 :3.20V – 3.40V
• D10 :3.40V – 3.60V

3.2 Classement par Intensité Lumineuse

Les unités sont classées en fonction de leur intensité lumineuse (I_v) à 20mA. Chaque classe a une tolérance de ±15%.

• Q :71.0 mcd – 112.0 mcd
• R :112.0 mcd – 180.0 mcd
• S :180.0 mcd – 280.0 mcd
• T :280.0 mcd – 450.0 mcd

3.3 Classement par Longueur d'Onde Dominante

Les unités sont classées en fonction de leur longueur d'onde dominante (λ_d) à 20mA. Chaque classe a une tolérance de ±1nm.

• AP :520.0 nm – 525.0 nm
• AQ :525.0 nm – 530.0 nm
• AR :530.0 nm – 535.0 nm

4. Analyse des Courbes de Performance

Bien que des graphiques spécifiques soient référencés dans la fiche technique, les tendances de performance typiques peuvent être décrites :

4.1 Courant Direct vs. Tension Directe (Courbe I-V)

La LED présente une caractéristique I-V non linéaire typique d'une diode. La tension directe augmente de manière logarithmique avec le courant. Fonctionner significativement au-dessus des 20mA recommandés entraînera une augmentation disproportionnée de V_Fet de la dissipation de puissance (chaleur).

4.2 Intensité Lumineuse vs. Courant Direct

Le flux lumineux (intensité lumineuse) est approximativement proportionnel au courant direct dans la plage de fonctionnement recommandée. Cependant, l'efficacité peut diminuer à des courants très élevés en raison de l'augmentation de la température de jonction.

4.3 Dépendance à la Température

La performance des LED est sensible à la température. Lorsque la température de jonction augmente :

• Tension Directe (V_F) :Diminue légèrement.
• Intensité Lumineuse (I_v) :Diminue. Le taux de cette diminution est un facteur clé dans la conception de la gestion thermique.
• Longueur d'Onde (λ_d) :Peut se décaler 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 LED est fournie dans un boîtier SMD standard conforme EIA. La fiche technique inclut un dessin dimensionnel détaillé. La cathode est généralement marquée, souvent par une encoche, un point vert ou une longueur/forme de broche différente. La polarité correcte est essentielle au fonctionnement.

5.2 Patron de Pistes PCB Recommandé

Une disposition de pastilles de soudure suggérée est fournie pour assurer des joints de soudure fiables et un bon alignement pendant le reflux. Respecter ce patron aide à prévenir le phénomène de "tombstoning" (composant qui se dresse sur une extrémité) et assure une bonne connexion thermique et électrique.

6. Directives d'Assemblage, de Soudure et de Manipulation

6.1 Profil de Soudage par Reflux

Un profil de reflux infrarouge 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 chauffer progressivement la carte et activer la flux.
• Température de Crête :Maximum 260°C.
• Temps au-dessus du Liquidus :Le profil doit limiter le temps pendant lequel les broches de la LED sont au-dessus du point de fusion de la soudure à un maximum de 10 secondes, et le reflux ne doit pas être effectué plus de deux fois.

Note :Le profil optimal dépend de la conception spécifique du PCB, de la pâte à souder et du four. Le profil fourni sert de point de départ.

6.2 Soudure Manuelle

Si une soudure manuelle est nécessaire, utilisez un fer à souder à température contrôlée réglé au maximum à 300°C. Limitez le temps de soudure à 3 secondes par broche, et ne soudez qu'une seule fois.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage est requis après soudure, utilisez uniquement les solvants spécifiés. Immergez la LED dans de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant moins d'une minute. N'utilisez pas de nettoyage par ultrasons ou de produits chimiques non spécifiés, car ils pourraient endommager la lentille en plastique ou le boîtier.

6.4 Stockage et Sensibilité à l'Humidité

Les LED sont sensibles à l'humidité. Si le sachet scellé étanche à l'humidité d'origine (avec dessiccant) n'est pas ouvert, elles doivent être stockées à ≤30°C et ≤90% HR et utilisées dans l'année. Une fois le sachet ouvert, l'environnement de stockage ne doit pas dépasser 30°C et 60% HR. Les composants retirés de l'emballage d'origine doivent être soudés par reflux dans la semaine. Pour un stockage plus long hors du sachet d'origine, stockez-les dans un contenant scellé avec dessiccant ou dans un dessiccateur à azote. Si stockés à l'air libre pendant plus d'une semaine, un séchage (baking) à environ 60°C pendant au moins 20 heures est recommandé avant l'assemblage pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir le "popcorning" pendant le reflux.

6.5 Précautions contre les Décharges Électrostatiques (ESD)

Les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques. Manipulez-les toujours dans une zone protégée contre les ESD en utilisant des bracelets de mise à la terre, des tapis antistatiques et des contenants conducteurs. Tout l'équipement doit être correctement mis à la terre.

7. Conditionnement et Informations de Commande

7.1 Spécifications de la Bande et du Rouleau

Les LED sont fournies sur une bande porteuse gaufrée de 8mm de large, scellée avec une bande de couverture supérieure. La bande est enroulée sur des bobines standard de 7 pouces (178mm) de diamètre. Chaque bobine contient 4000 pièces. Pour des quantités inférieures à une bobine complète, une quantité d'emballage minimale de 500 pièces s'applique pour les lots restants.

7.2 Structure du Numéro de Pièce

Le numéro de pièce LTST-S220TGKT encode des attributs clés :

• LTST :Désigne probablement la famille de produits (LED SMD Lite-On).
• S220 :Indique probablement le style/taille du boîtier (émission latérale, 220 mil ? - spécifique au fabricant).
• TGKT :Désigne probablement la couleur (Vert), les codes de classe pour l'intensité/la longueur d'onde/la tension, et peut-être le conditionnement en bande/bobine. Le décodage exact est spécifique au fabricant.

8. Notes d'Application et Considérations de Conception

8.1 Limitation du Courant

Une LED est un dispositif piloté par le courant. Utilisez toujours une résistance de limitation de courant en série ou un circuit pilote à courant constant. La valeur de la résistance peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Utilisez la V_Fmaximale de la fiche technique (3.6V) pour garantir un courant suffisant dans toutes les conditions.

8.2 Gestion Thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible (76mW), une conception de PCB appropriée est importante pour la fiabilité à long terme. Assurez une surface de cuivre adéquate autour des pastilles de la LED pour servir de dissipateur thermique, surtout si le fonctionnement a lieu à des températures ambiantes élevées ou près du courant maximal.

8.3 Conception Optique

L'angle de vision latéral de 130 degrés fournit un éclairage large et diffus. Pour les applications nécessitant une lumière plus focalisée, des lentilles externes ou des guides de lumière peuvent être nécessaires. Prenez en compte l'interaction du motif d'émission de la LED avec les composants adjacents et les boîtiers.

9. Comparaison et Différenciation Technique

Les principaux éléments différenciateurs de cette LED sont sonboîtier à émission latéraleet satechnologie de puce InGaN. Comparée aux LED à émission frontale, elle est conçue pour diriger la lumière parallèlement à la surface du PCB, économisant de l'espace vertical. La technologie InGaN permet une haute luminosité et efficacité dans les régions spectrales verte/bleue par rapport aux technologies plus anciennes comme l'AlGaAs.

10. Questions Fréquemment Posées (FAQ)

10.1 Puis-je alimenter cette LED sans résistance de limitation de courant ?

No.Connecter une LED directement à une source de tension provoquera un courant excessif, détruisant instantanément le dispositif. Une résistance en série ou un régulateur de courant actif est obligatoire.

10.2 Quelle est la différence entre la Longueur d'Onde de Pic et la Longueur d'Onde Dominante ?

La Longueur d'Onde de Picest le pic physique du spectre lumineux émis.La Longueur d'Onde Dominanteest le point de couleur perçu sur le diagramme CIE. Pour une source monochromatique, elles sont similaires. Pour les LED avec une certaine largeur spectrale, la longueur d'onde dominante est ce que l'œil humain perçoit comme la couleur.

10.3 Pourquoi y a-t-il des exigences de stockage et de séchage (baking) ?

Le boîtier en plastique peut absorber l'humidité de l'air. Pendant le processus de soudage par reflux à haute température, cette humidité piégée peut se dilater rapidement en vapeur, provoquant un délaminage interne ou des fissures ("popcorning"). Le séchage (baking) élimine cette humidité.

11. Exemple Pratique de Conception

Scénario :Conception d'un indicateur d'état à éclairage latéral sur une carte logique numérique 5V.

1. Sélection du Composant :Choisir une LED dans la classe d'intensité appropriée (par ex., 'R' pour une luminosité moyenne).
2. Réglage du Courant :Décider de fonctionner au courant typique de 20mA.
3. Calcul de la Résistance :En utilisant le pire cas V_F= 3.6V. R = (5V - 3.6V) / 0.020A = 70 Ohms. La valeur standard la plus proche est 68 Ohms. Recalcul du courant : I = (5V - 3.2V_typ) / 68Ω ≈ 26.5mA (sûr, en dessous du courant DC absolu max).
4. Conception du PCB :Placer la LED selon le patron de pistes recommandé. Ajouter de petites branches de décharge thermique à la pastille de cathode connectée à un plan de masse pour la dissipation thermique.
5. Assemblage :Suivre le profil de reflux sans plomb, en s'assurant que la carte est séchée (baked) si le temps de manipulation sensible à l'humidité a été dépassé.

12. Principe de Fonctionnement

Une LED est une diode à jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons du matériau de type n se recombinent avec les trous du matériau de type p dans la région active (la puce InGaN). Cette recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde spécifique (couleur) de la lumière est déterminée par la largeur de bande interdite du matériau semi-conducteur utilisé. L'InGaN a une largeur de bande interdite adaptée à la production de lumière verte, bleue et blanche (avec phosphore).

13. Tendances Technologiques

L'industrie de l'optoélectronique continue de progresser dans plusieurs domaines clés pertinents pour de tels composants :

• Efficacité Accrue (lm/W) :Les améliorations continues en science des matériaux et en conception de puces produisent plus de lumière par unité de puissance électrique d'entrée.
• Miniaturisation :Les tailles des boîtiers continuent de diminuer tout en maintenant ou en améliorant les performances optiques.
• Cohérence des Couleurs Améliorée :Des tolérances de classement plus strictes et des processus de fabrication avancés réduisent la variation de couleur entre les lots de production.
• Fiabilité et Durée de Vie Supérieures :De meilleurs matériaux de conditionnement et des conceptions de gestion thermique prolongent les durées de vie opérationnelles, en particulier dans des conditions de haute température.
• Intégration :Les tendances incluent l'intégration de plusieurs puces LED (RGB), de pilotes ou de logique de contrôle dans des boîtiers uniques pour des solutions d'éclairage plus intelligentes.

Cette LED SMD à émission latérale représente un composant mature et fiable, construit sur la technologie InGaN établie, optimisé pour l'assemblage automatisé et des performances cohérentes dans un large éventail d'applications d'indication et de rétroéclairage.