Fiche technique LED SMD LTST-E682KGKFWT - Dimensions du boîtier - Tension directe 1,8-2,4V - Intensité lumineuse jusqu'à 450 mcd - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED à montage en surface (SMD) conçue pour l'assemblage automatisé sur carte de circuit imprimé (PCB). Le composant se caractérise par sa taille miniature, le rendant adapté aux applications où l'espace est limité, dans un large éventail d'équipements électroniques.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Les principaux avantages de cette LED incluent sa conformité aux réglementations environnementales, sa compatibilité avec les processus de fabrication automatisés standards et son conditionnement robuste pour la manipulation et le stockage. Elle est spécifiquement conçue pour être intégrée dans les équipements de télécommunication, les équipements de bureau, les appareils électroménagers et les systèmes de contrôle industriel. Ses fonctions principales sont l'indication d'état, l'éclairage de signaux et de symboles, et le rétroéclairage de panneaux avant.

1.2 Caractéristiques clés

• Conforme aux directives de restriction des substances dangereuses (RoHS).
• Conditionnée en bande de 8 mm sur des bobines de 7 pouces de diamètre, facilitant l'assemblage par placement automatique à grande vitesse.
• L'empreinte standardisée du boîtier EIA garantit la compatibilité avec les configurations de PCB standard de l'industrie.
• Caractéristiques de commande compatibles avec les circuits intégrés (CI).
• Entièrement compatible avec les équipements de placement automatique.
• Résiste aux processus de soudure par refusion infrarouge (IR) conformément aux profils industriels.
• Préconditionnée au niveau de sensibilité à l'humidité JEDEC MSL 3, indiquant une durée de vie hors sac de 168 heures à <30°C/60% HR après ouverture de l'emballage.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

Les sections suivantes fournissent une analyse détaillée des caractéristiques électriques, optiques et thermiques de la LED, basée sur les données fournies.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir sur le composant. Un fonctionnement à ou près de ces limites n'est pas recommandé pour une conception fiable.

• Dissipation de puissance (P_d) :72 mW maximum pour les deux puces (orange et verte). Ce paramètre limite la combinaison du courant direct et de la tension.
• Courant direct de crête (I_FP) :80 mA, autorisé uniquement en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms). Ceci est pertinent pour le multiplexage ou de brèves salves de signaux.
• Courant direct continu (I_F) :30 mA DC. C'est le courant maximum recommandé pour un fonctionnement en régime permanent.
• Tension inverse (V_R) :5 V maximum. Dépasser cette valeur peut provoquer un claquage de la jonction.
• Température de fonctionnement et de stockage :-40°C à +85°C pour le fonctionnement, et -40°C à +100°C pour le stockage. Ces plages sont typiques pour les composants de qualité commerciale.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés dans des conditions de test standard (Ta=25°C, I_F=20mA).

• Intensité lumineuse (I_V) :Orange : 140-450 mcd (millicandela). Vert : 71-224 mcd. Mesurée avec un filtre approximant la réponse photopique (œil humain). La large plage indique qu'un système de classement est utilisé (voir Section 3).
• Angle de vision (2θ_1/2) :120 degrés (typique). Cet angle large, facilité par la lentille diffusante, fournit un motif d'éclairage large et uniforme plutôt qu'un faisceau étroit.
• Longueur d'onde de crête (λ_P) :Orange : 611 nm. Vert : 574 nm. C'est la longueur d'onde à laquelle la puissance optique émise est la plus grande.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :Orange : 605 nm. Vert : 571 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, définissant le point de couleur sur le diagramme de chromaticité CIE.
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :Orange : 17 nm. Vert : 15 nm. Ceci indique la pureté spectrale de la lumière ; une bande passante plus étroite signifie une couleur plus saturée.
• Tension directe (V_F) :1,8 V à 2,4 V pour les deux couleurs à 20mA. Les concepteurs doivent tenir compte de cette chute de tension lors du calcul des résistances de limitation de courant en série.
• Courant inverse (I_R) :10 μA maximum à V_R=5V. Une valeur faible indique une bonne qualité de la jonction.

3. Explication du système de classement (binning)

Pour garantir une luminosité constante en production, les LED sont triées (classées) en fonction de leur intensité lumineuse. La tolérance au sein de chaque classe est de +/-11%.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Classes pour la LED orange :R2 (140-180 mcd), S1 (180-224 mcd), S2 (224-280 mcd), T1 (280-355 mcd), T2 (355-450 mcd).
Classes pour la LED verte :Q1 (71-90 mcd), Q2 (90-112 mcd), R1 (112-140 mcd), R2 (140-180 mcd), S1 (180-224 mcd).
Ce système permet aux concepteurs de sélectionner le grade de luminosité approprié pour leur application, en équilibrant coût et performance.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des graphiques spécifiques soient référencés dans la fiche technique, leurs implications sont critiques pour la conception.

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

La caractéristique I-V est non linéaire, typique d'une diode. La tension directe a un coefficient de température négatif, ce qui signifie que V_Fdiminue légèrement lorsque la température de jonction augmente. Ceci doit être pris en compte dans les conceptions à commande en courant constant.

4.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct

L'intensité lumineuse est approximativement proportionnelle au courant direct dans la plage de fonctionnement recommandée. Cependant, l'efficacité (lumens par watt) peut diminuer à des courants très élevés en raison de l'augmentation de la chaleur.

4.3 Distribution spectrale

Les courbes de distribution spectrale référencées montreraient les pics d'émission étroits caractéristiques de la technologie AlInGaP, centrés autour des longueurs d'onde de crête indiquées, confirmant la pureté de la couleur.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier et assignation des broches

La LED utilise une empreinte 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 ±0,2 mm. L'assignation des broches est clairement définie : les broches 1 et 2 sont pour la puce LED verte, et les broches 3 et 4 sont pour la puce LED orange. Cette configuration à double puce et 4 broches permet un contrôle indépendant des deux couleurs.

5.2 Patte de soudure recommandée sur le PCB

Un diagramme de patte de soudure est fourni pour assurer une formation correcte des joints de soudure et une stabilité mécanique. Respecter cette recommandation est crucial pour obtenir des connexions soudées fiables pendant la refusion et éviter le soulèvement (tombstoning) ou le mauvais alignement.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion infrarouge (IR)

Un profil de refusion suggéré, conforme à la norme J-STD-020B pour les procédés sans plomb, est fourni. Les paramètres clés incluent une zone de préchauffage (150-200°C pendant 120 sec max), une température maximale du corps du boîtier ne dépassant pas 260°C, et un temps au-dessus du liquidus (TAL) limité pour assurer une formation correcte des joints de soudure sans dommage thermique au boîtier de la LED ou à la lentille en époxy.

6.2 Précautions de stockage et de manipulation

• Stockage (sac scellé) :≤30°C et ≤70% HR. À utiliser dans un délai d'un an.
• Stockage (après ouverture) :≤30°C et ≤60% HR. Effectuer la refusion IR dans les 168 heures (1 semaine).
• Stockage prolongé (ouvert) :Stocker dans un contenant scellé avec un dessiccant ou dans une atmosphère d'azote.
• Séchage (baking) :Si l'exposition dépasse 168 heures, sécher à 60°C pendant au moins 48 heures avant la soudure pour éliminer l'humidité absorbée et éviter l'effet "pop-corn" pendant la refusion.

6.3 Nettoyage

Seuls les agents de nettoyage spécifiés doivent être utilisés. L'alcool isopropylique ou l'alcool éthylique sont recommandés. L'immersion doit se faire à température normale et pendant moins d'une minute pour éviter d'endommager les matériaux du boîtier.

7. Conditionnement et informations de commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les composants sont fournis sur bande porteuse gaufrée, de 8 mm de large, enroulée sur des bobines de 7 pouces (178 mm) de diamètre. La quantité standard par bobine est de 2000 pièces. Une quantité minimale d'emballage de 500 pièces est disponible pour les commandes de reste. Le conditionnement est conforme aux spécifications ANSI/EIA-481.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Indicateurs d'état :Marche/arrêt, activité réseau, charge de batterie, système prêt.
• Rétroéclairage :Éclairage de claviers, d'icônes ou de symboles sur les panneaux avant.
• Signalisation lumineuse :Messages simples codés par couleur (ex. : vert pour OK, orange pour avertissement).

8.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Toujours utiliser une résistance série ou un pilote à courant constant pour régler le courant direct. Calculer la valeur de la résistance en utilisant R = (V_alimentation- V_F) / I_F.
• Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible, assurez une surface de cuivre sur le PCB ou des vias thermiques adéquats si le fonctionnement a lieu à des températures ambiantes élevées ou au courant maximum, afin de maintenir la température de jonction dans les limites.
• Protection contre les décharges électrostatiques (ESD) :Les précautions ESD standard doivent être observées pendant la manipulation et l'assemblage.

9. Comparaison et différenciation techniques

Les principaux éléments différenciateurs de cette LED sont l'utilisation du matériau semi-conducteur AlInGaP et d'une lentille diffusante. La technologie AlInGaP offre généralement une efficacité lumineuse plus élevée et une meilleure stabilité thermique pour les couleurs ambre/orange/rouge par rapport aux technologies plus anciennes comme le GaAsP. La lentille diffusante fournit un angle de vision très large (120°) et uniforme, ce qui est avantageux pour les applications où la LED peut être vue sous différents angles, contrairement à une LED à angle étroit utilisée pour la lumière dirigée.

10. Questions fréquemment posées basées sur les paramètres techniques

10.1 Puis-je alimenter cette LED en continu à 30 mA ?

Oui, 30 mA est le courant direct continu DC maximum nominal. Pour une longévité et des performances optimales, il est souvent recommandé de fonctionner à un courant plus faible, tel que 20 mA (la condition de test).

10.2 Pourquoi existe-t-il une plage pour l'intensité lumineuse et la tension directe ?

Les variations de fabrication entraînent des dispersions naturelles de ces paramètres. Le système de classement (Section 3) trie les LED par intensité. La tension directe a une tolérance spécifiée de +/- 0,1 V par rapport à la valeur typique à un courant donné. Les conceptions de circuits doivent prendre en compte ces plages.

10.3 Comment contrôler les deux couleurs indépendamment ?

La LED possède deux puces semi-conductrices séparées (une verte, une orange) avec des connexions anode/cathode indépendantes (broches 1-2 pour le vert, 3-4 pour l'orange). Vous avez besoin de deux circuits de commande séparés (par exemple, deux résistances de limitation de courant connectées à différentes broches GPIO d'un microcontrôleur) pour les contrôler individuellement.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Indicateur double état pour un équipement réseau.Un concepteur a besoin d'un seul composant pour afficher les états "Connecté" (vert) et "Transfert de données" (orange). Cette LED est idéale. La puce verte est connectée à une broche GPIO mise à l'état haut lorsque la liaison est établie. La puce orange est connectée à une autre broche GPIO qui est pulsée (par exemple, en utilisant le courant de crête nominal de 80 mA) en synchronisation avec l'activité des données. Le large angle de vision garantit que l'état est visible de n'importe où devant l'appareil. Le concepteur sélectionne une classe R2 pour le vert et une classe S1 pour l'orange pour garantir une luminosité suffisante mais équilibrée, et utilise des courants de commande de 20 mA avec des résistances série appropriées calculées sur la base de la V_Ftypique de 2,1 V et de l'alimentation système de 3,3 V.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED est basée sur la technologie semi-conductrice au phosphure d'aluminium, d'indium et de gallium (AlInGaP). Lorsqu'une tension directe est appliquée à la jonction p-n, les électrons et les trous se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage AlInGaP détermine l'énergie de la bande interdite et donc la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise - dans ce cas, le vert et l'orange. La lentille diffusante est en résine époxy avec des particules de diffusion qui randomisent la direction de la lumière émise, créant un motif d'émission large, de type lambertien.

13. Tendances d'évolution

La tendance générale des LED indicatrices SMD continue vers une efficacité lumineuse plus élevée (plus de lumière par watt électrique), une meilleure cohérence des couleurs grâce à un classement plus serré, et une fiabilité accrue sous des processus de soudure à plus haute température. Il y a également une poussée vers la miniaturisation tout en maintenant ou en augmentant les performances optiques. L'utilisation de matériaux semi-conducteurs avancés comme l'AlInGaP pour des gammes de couleurs spécifiques représente un effort continu pour optimiser l'efficacité et la pureté des couleurs pour les applications d'indication.