Fiche technique de la LED CMS LTST-C190KSKT - Hauteur 0,80 mm - Tension directe 1,8-2,4 V - Intensité lumineuse 45-180 mcd - Couleur jaune - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED miniature à montage en surface, conçue pour l'assemblage automatisé sur cartes de circuits imprimés et les applications à espace restreint. Le dispositif utilise une puce semi-conductrice AlInGaP ultra-lumineuse pour produire une lumière jaune, encapsulée dans un boîtier à lentille transparente. Ses objectifs de conception principaux sont un rendement lumineux élevé, une compatibilité avec les procédés de fabrication modernes et une fiabilité dans une large gamme d'environnements de fonctionnement.

1.1 Caractéristiques

• Conforme aux directives environnementales RoHS.
• Profil extrêmement bas avec une hauteur de seulement 0,80 millimètre.
• Sortie de haute luminosité grâce à la technologie de puce AlInGaP.
• Conditionnée sur bande de 8 mm enroulée sur bobines de 7 pouces de diamètre pour le placement automatique.
• Boîtier standardisé EIA pour la compatibilité de conception.
• Exigences de commande compatibles avec les niveaux logiques.
• Conçu pour la compatibilité avec les équipements de placement automatisé.
• Adapté aux procédés de soudage par refusion infrarouge (IR).

1.2 Applications cibles

Cette LED convient à un large éventail d'équipements électroniques où une taille compacte, une luminosité élevée et des performances fiables sont requises. Les principaux domaines d'application incluent :

• Dispositifs de télécommunication (ex. : téléphones portables, téléphones sans fil).
• Équipements de bureautique (ex. : ordinateurs portables, systèmes réseau).
• Appareils électroménagers et électronique grand public.
• Panneaux de contrôle industriel et d'instrumentation.
• Rétroéclairage de clavier, pavé numérique et boutons.
• Indicateurs d'état et d'alimentation.
• Micro-affichages et éclairage d'icônes.
• Luminaires de signalisation et symboliques.

2. Paramètres techniques : analyse approfondie

La section suivante fournit une interprétation détaillée et objective des principales caractéristiques électriques, optiques et thermiques du dispositif. Toutes les données sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C sauf indication contraire.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Un fonctionnement à ou sous ces limites n'est pas garanti et doit être évité pour des performances fiables à long terme.

• Dissipation de puissance (Pd) :75 mW. C'est la quantité maximale de puissance que le boîtier peut dissiper sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (I_FP) :80 mA. Ceci n'est permis qu'en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms) pour éviter la surchauffe.
• Courant direct continu (I_F) :30 mA DC. C'est le courant maximum recommandé pour un fonctionnement continu.
• Tension inverse (V_R) :5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer un claquage de la jonction.
• Plage de température de fonctionnement :-30°C à +85°C. Le dispositif est garanti pour fonctionner dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage :-40°C à +85°C.
• Condition de soudage infrarouge :Résiste à une température de crête de 260°C pendant 10 secondes, ce qui est standard pour les procédés de refusion sans plomb (Pb-free).

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques dans des conditions de test standard.

• Intensité lumineuse (I_V) :45,0 à 180,0 millicandelas (mcd) à I_F= 20mA. Mesurée à l'aide d'un capteur filtré pour correspondre à la courbe de réponse photopique standard CIE. La large plage est gérée par un système de tri.
• Angle de vision (2θ_1/2) :130 degrés. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur sur l'axe (0°), indiquant un diagramme d'émission très large adapté à l'éclairage de zone.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :588,0 nm (nominal). C'est la longueur d'onde à laquelle la puissance spectrale de sortie est la plus élevée.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :584,5 à 597,0 nm à I_F= 20mA. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain pour définir la couleur (jaune). Elle est dérivée des coordonnées chromatiques CIE.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :Approximativement 15 nm. Cela indique la pureté spectrale ; une largeur plus étroite signifie une couleur plus saturée et pure.
• Tension directe (V_F) :1,8 à 2,4 Volts à I_F= 20mA. La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle conduit du courant.
• Courant inverse (I_R) :10 μA maximum à V_R= 5V. Un faible courant de fuite lorsque le dispositif est polarisé en inverse.

3. Explication du système de tri

Pour garantir des performances constantes en production, les LED sont triées en lots (bins) en fonction de paramètres clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences spécifiques de luminosité, de couleur et de tension.

3.1 Tri par tension directe (V_F)

Pour la couleur jaune, testé à 20mA.

• Lot F2 : V_F= 1,80V à 2,10V.
• Lot F3 : V_F= 2,10V à 2,40V.
• Tolérance par lot : ±0,1 Volt.

3.2 Tri par intensité lumineuse (I_V)

Pour la couleur jaune, testé à 20mA.

• Lot P :45,0 à 71,0 mcd.
• Lot Q :71,0 à 112,0 mcd.
• Lot R :112,0 à 180,0 mcd.
• Tolérance par lot : ±15%.

3.3 Tri par teinte (Longueur d'onde dominante)

Pour la couleur jaune, testé à 20mA.

• Lot H : λ_d= 584,5 à 587,0 nm.
• Lot J : λ_d= 587,0 à 589,5 nm.
• Lot K : λ_d= 589,5 à 592,0 nm.
• Lot L : λ_d= 592,0 à 594,5 nm.
• Lot M : λ_d= 594,5 à 597,0 nm.
• Tolérance par lot : ±1 nm.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques soient référencées 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 exponentielle. La plage typique de V_Fde 1,8-2,4V à 20mA doit être prise en compte lors de la conception du circuit de limitation de courant. Une source de courant constant est fortement recommandée plutôt qu'une simple résistance série pour une sortie lumineuse stable, notamment en fonction des variations de température.

4.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct

La sortie lumineuse est généralement proportionnelle au courant direct dans les limites nominales. Cependant, le rendement peut chuter à des courants très élevés en raison de l'augmentation de la chaleur. Un fonctionnement à ou en dessous de la condition de test typique de 20mA est conseillé pour un rendement et une longévité optimaux.

4.3 Distribution spectrale

La courbe de sortie spectrale est centrée autour de 588 nm (jaune) avec une demi-largeur typique de 15 nm. Cette bande passante relativement étroite assure une bonne saturation des couleurs. La longueur d'onde dominante (λ_d) est le paramètre utilisé pour le tri des couleurs, car elle est directement corrélée à la perception humaine des couleurs.

4.4 Dépendance à la température

Les performances des LED sont sensibles à la température. Typiquement, la tension directe (V_F) a un coefficient de température négatif (diminue avec l'augmentation de la température), tandis que l'intensité lumineuse diminue avec l'augmentation de la température de jonction. Une gestion thermique appropriée sur le PCB est essentielle pour maintenir une luminosité et une couleur constantes tout au long de la durée de vie opérationnelle.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

Le dispositif présente un empreinte standard de l'industrie pour les LED puces. Les dimensions clés incluent une hauteur de corps de 0,80 mm (max), le rendant adapté aux applications ultra-minces. Toutes les tolérances dimensionnelles sont de ±0,1 mm sauf indication contraire. Le matériau du boîtier est conçu pour résister aux contraintes thermiques du soudage par refusion IR.

5.2 Patron de pastilles PCB recommandé

Une disposition de pastilles de soudure suggérée est fournie pour assurer un soudage fiable et un bon alignement. La conception permet la formation d'un bon congé de soudure tout en évitant les ponts de soudure entre les bornes anode et cathode. Respecter cette recommandation est crucial pour obtenir un bon rendement en assemblage automatisé.

5.3 Identification de la polarité

La borne cathode est généralement marquée, souvent par une encoche, un marquage vert, ou une taille/forme de pastille différente sur l'emballage en bande et bobine. Une orientation correcte de la polarité lors du placement est obligatoire pour le fonctionnement du dispositif.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion IR (Sans plomb)

Le dispositif est qualifié pour les procédés de soudage sans plomb. Un profil de refusion recommandé est fourni, conforme aux normes JEDEC.

• Préchauffage :150°C à 200°C.
• Durée de préchauffage :Maximum 120 secondes.
• Température de crête :Maximum 260°C.
• Temps au-dessus du liquidus (au pic) :Maximum 10 secondes. Le dispositif peut supporter un maximum de deux cycles de refusion dans ces conditions.

Note :Le profil optimal dépend de la conception spécifique du PCB, de la pâte à souder et du four. Le profil fourni sert de cible générique, et une caractérisation du procédé est recommandée.

6.2 Soudage manuel

Si un soudage manuel est nécessaire, une extrême prudence est de rigueur.

• Température du fer :Maximum 300°C.
• Durée de soudage :Maximum 3 secondes par broche.
• Le soudage manuel doit être limité à la réparation ponctuelle uniquement, pas pour la production de masse.

6.3 Stockage et manipulation

• Précautions ESD :Les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques (ESD). Utilisez des bracelets antistatiques, des postes de travail mis à la terre et des emballages antistatiques.
• Niveau de sensibilité à l'humidité (MSL) :Le dispositif est classé MSL 3. Une fois le sachet étanche d'origine ouvert, les composants doivent être refondus par IR dans la semaine (168 heures) suivant l'ouverture, dans des conditions d'atelier (≤ 30°C/60% HR).
• Stockage prolongé (sachet ouvert) :Pour un stockage au-delà d'une semaine, les composants doivent être stockés dans un conteneur scellé avec dessiccant ou dans une atmosphère d'azote. Si stockés au-delà de la durée de vie en atelier, un séchage à 60°C pendant au moins 20 heures est requis avant soudage.

6.4 Nettoyage

Si un nettoyage post-soudure est requis, utilisez uniquement des solvants approuvés. Les agents recommandés incluent l'alcool éthylique ou l'alcool isopropylique à température ambiante. Le temps d'immersion doit être inférieur à une minute. Évitez les nettoyants chimiques non spécifiés qui pourraient endommager la lentille époxy ou le boîtier.

7. Emballage et informations de commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les composants sont fournis sur bande porteuse gaufrée pour l'assemblage automatisé.

• Largeur de bande :8 mm.
• Diamètre de la bobine :7 pouces (178 mm).
• Quantité par bobine :4000 pièces (bobine pleine standard).
• Quantité minimale d'emballage :500 pièces pour les bobines restantes.
• Bande de couverture :Les emplacements vides sont scellés avec une bande de couverture supérieure.
• Composants manquants :Un maximum de deux lampes manquantes consécutives est autorisé par spécification.
• Norme :L'emballage est conforme aux spécifications ANSI/EIA-481.

8. Considérations de conception d'application

8.1 Limitation de courant

Utilisez toujours une résistance de limitation de courant ou, de préférence, un pilote à courant constant en série avec la LED. La valeur de la résistance peut être calculée à l'aide de la loi d'Ohm : R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Utilisez la V_Fmaximale de la fiche technique (2,4V) pour garantir que le courant ne dépasse pas le niveau souhaité même avec une V_F part.

faible.

8.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible (75 mW max), la chaleur peut encore affecter les performances et la durée de vie. Assurez-vous que le PCB dispose d'une surface de cuivre adéquate connectée aux plots thermiques de la LED (le cas échéant) ou à un plan de masse proche pour servir de dissipateur thermique. Évitez de placer la LED près d'autres composants générateurs de chaleur.

8.3 Conception optique

L'angle de vision de 130 degrés fournit un éclairage très large et diffus. Pour les applications nécessitant un faisceau plus focalisé, des optiques secondaires (ex. : lentilles, guides de lumière) seront nécessaires. La lentille transparente est optimale pour maintenir la pureté de la couleur et le flux lumineux maximal.

9. Comparaison et différenciation technique

• Ce dispositif offre plusieurs avantages clés dans sa catégorie :Profil :
• Avec une hauteur de 0,80 mm, il fait partie des LED puces les plus fines, permettant une conception dans des appareils modernes et minces.Luminosité :
• L'utilisation de la technologie AlInGaP offre un rendement lumineux plus élevé par rapport aux LED traditionnelles GaAsP ou GaP, ce qui se traduit par une sortie mcd plus élevée à courant égal.Couleur :
• L'AlInGaP produit une couleur jaune plus saturée et stable avec de meilleures performances en fonction de la température par rapport aux technologies plus anciennes.Compatibilité des procédés :

Une compatibilité totale avec l'assemblage SMT automatisé à grand volume et le soudage par refusion IR sans plomb réduit la complexité et le coût de fabrication.

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

10.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?_PLa longueur d'onde de crête (λ_d) est la longueur d'onde physique où la LED émet le plus de puissance optique. La longueur d'onde dominante (λ_d) est 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 la conception, λ

est plus pertinente pour l'appariement des couleurs.

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

Oui, 30mA est le courant direct continu DC maximum nominal. Cependant, pour une longévité optimale et pour tenir compte de l'élévation thermique potentielle dans l'application, l'alimenter à ou en dessous de la condition de test de 20mA est une pratique courante et conservatrice.

10.3 Pourquoi le tri est-il important ?_FLe tri garantit la cohérence de la couleur et de la luminosité au sein d'un lot de production et entre plusieurs lots. Pour les applications où l'apparence uniforme est critique (ex. : rétroéclairage d'un réseau de LED), spécifier des lots serrés pour V_V, I_d, et λ

est essentiel.

10.4 Comment interpréter le classement MSL 3 ?

MSL 3 signifie que le boîtier peut absorber une quantité nuisible d'humidité de l'air ambiant. Une fois le sachet scellé ouvert, vous disposez de 168 heures (1 semaine) dans des conditions ≤ 30°C/60% HR pour terminer le processus de refusion. Si ce délai est dépassé, les pièces doivent être séchées pour éliminer l'humidité avant soudage pour éviter l'effet \"pop-corn\" ou la fissuration du boîtier pendant la refusion.

11. Exemple de cas d'utilisation en conception

Scénario : Indicateur d'état sur un dispositif médical portable

• Un concepteur a besoin d'une LED d'état jaune à faible consommation et très fiable pour un moniteur portable à piles. L'espace est extrêmement limité et l'appareil doit passer les normes de fiabilité médicale.Sélection de la pièce :
• La LTST-C190KSKT est choisie pour sa hauteur de 0,80 mm, sa conformité RoHS et sa fiabilité éprouvée.Conception du circuit :_{La LED est pilotée par une broche GPIO d'un microcontrôleur via une résistance série de 100Ω (en supposant une alimentation de 3,3V : (3,3V - 2,1V}typ
• ) / 0,020A ≈ 60Ω, en utilisant 100Ω pour la marge). Le courant est limité à ~12-15mA, bien en dessous du maximum de 30mA, pour préserver la durée de vie de la batterie et assurer une durée de vie ultra-longue.Implantation PCB :
• Le patron de pastilles recommandé est utilisé. Une petite liaison de dégagement thermique vers un plan de masse est ajoutée pour aider à la dissipation thermique sans rendre le soudage difficile.Approvisionnement :
• Le concepteur spécifie les lots Q ou R pour l'intensité lumineuse afin d'assurer que l'indicateur soit clairement visible, et les lots J ou K pour la longueur d'onde dominante pour obtenir une teinte jaune standard et cohérente sur toutes les unités de production.Assemblage :

Les LED sont conservées dans leur sachet scellé jusqu'à ce que la ligne de production soit prête. L'assemblage du PCB utilise un profil de refusion contrôlé et conforme JEDEC pour assurer la fiabilité des joints de soudure sans endommager la LED.

12. Introduction au principe technologique

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 dans la région active, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage AlInGaP détermine l'énergie de la bande interdite, qui correspond directement à la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise – dans ce cas, le jaune (~588 nm). L'AlInGaP est connu pour son rendement quantique interne élevé, conduisant à une luminosité et une stabilité des couleurs supérieures par rapport aux systèmes de matériaux plus anciens comme le phosphure d'arséniure de gallium (GaAsP). La puce est ensuite encapsulée dans un boîtier en résine époxy qui façonne la sortie lumineuse et assure une protection mécanique et environnementale.

13. Tendances de l'industrie

• Le marché des LED à montage en surface continue d'évoluer avec plusieurs tendances claires :Miniaturisation :
• La demande pour des boîtiers plus fins et plus petits (comme cette puce de 0,80 mm de hauteur) est motivée par l'électronique grand public qui cherche des designs plus élégants.Efficacité accrue :
• Les améliorations continues en science des matériaux visent à extraire plus de lumens par watt (efficacité), réduisant la consommation d'énergie pour le même flux lumineux.Fiabilité et stabilité accrues :
• Les progrès dans les matériaux d'encapsulation et la conception des puces se concentrent sur le maintien du point de couleur et du flux lumineux sur des durées de vie prolongées et dans des conditions environnementales sévères.Gamme de couleurs élargie :
• Bien que cette pièce soit monochromatique jaune, l'industrie progresse également dans les solutions à conversion de phosphore et à multi-puces pour atteindre des points blancs précis et des couleurs saturées pour le rétroéclairage d'affichage et l'éclairage général.Intégration :