Fiche technique LED SMD LTST-T680VSWT - Jaune diffusée AlInGaP - 50mA - 130mW - Documentation technique française

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes du LTST-T680VSWT, une diode électroluminescente (LED) à montage en surface (SMD). Ce composant appartient à une famille de LED miniatures conçues pour les processus d'assemblage automatisé sur circuit imprimé (PCB) et les applications où l'espace est une contrainte critique. La LED utilise un matériau semi-conducteur à base de phosphure d'aluminium, d'indium et de gallium (AlInGaP) pour produire une lumière jaune, diffusée par sa lentille afin d'obtenir un faisceau d'éclairage plus large et plus uniforme. Sa fonction principale est d'agir comme indicateur d'état, signal lumineux ou pour le rétroéclairage de façade dans une large gamme d'équipements électroniques.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Le LTST-T680VSWT offre plusieurs avantages clés pour la fabrication électronique moderne. Il est entièrement conforme à la directive RoHS (Restriction des substances dangereuses), le rendant adapté aux marchés mondiaux soumis à des réglementations environnementales strictes. Le composant est fourni sur bande transporteuse standard de 8 mm embossée, enroulée sur des bobines de 7 pouces (178 mm), facilitant l'assemblage automatisé à haute vitesse par pick-and-place. Sa conception est compatible avec les processus de soudage par refusion infrarouge (IR), standard pour l'assemblage de PCB sans plomb. Le dispositif est également compatible avec les circuits intégrés, ce qui signifie que ses caractéristiques électriques permettent une interface directe avec les broches de sortie des circuits intégrés typiques. Ces caractéristiques en font un choix idéal pour les équipements de télécommunication, les dispositifs de bureautique, les appareils électroménagers, les systèmes de contrôle industriel, les ordinateurs portables et le matériel réseau où des indicateurs visuels compacts et fiables sont requis.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Une compréhension approfondie des paramètres électriques et optiques est essentielle pour une conception de circuit fiable et l'obtention de performances constantes.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti. Les valeurs maximales absolues sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Dissipation de puissance (Pd) :130 mW. C'est la quantité maximale de puissance que le boîtier de la LED peut dissiper sous forme de chaleur sans dépasser ses limites thermiques.
• Courant direct de crête (I_FP) :100 mA. C'est le courant direct instantané maximal autorisé, permis uniquement en conditions pulsées avec un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1 ms. Il ne doit pas être utilisé pour un fonctionnement continu en courant continu.
• Courant direct continu (I_F) :50 mA. C'est le courant direct continu maximal recommandé pour un fonctionnement fiable à long terme.
• Plage de température de fonctionnement :-40°C à +85°C. Le dispositif est conçu pour fonctionner dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage :-40°C à +100°C. Le dispositif peut être stocké sans alimentation dans cette plage.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ces paramètres définissent les performances typiques de la LED dans des conditions de fonctionnement normales, mesurées à Ta=25°C et avec un courant de test standard (I_F) de 20mA.

• Intensité lumineuse (I_V) :710,0 - 1800,0 mcd (millicandela). C'est une mesure de la puissance perçue de la lumière visible émise dans une direction spécifique (sur l'axe). La large plage est gérée via un système de classement (voir section 3). 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) :120 degrés (typique). C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur sur l'axe. La lentille diffusée crée cet angle de vision large, rendant la LED adaptée aux applications où la visibilité depuis des positions hors axe est importante.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :592 nm (typique). C'est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance de la lumière émise est à son maximum.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :584,5 - 594,5 nm. C'est la longueur d'onde unique qui représente le mieux la couleur perçue de la lumière, dérivée du diagramme de chromaticité CIE. C'est le paramètre clé pour la spécification de la couleur.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :15 nm (typique). C'est la largeur de bande spectrale mesurée à la moitié de l'intensité maximale (Largeur à mi-hauteur - FWHM). Une valeur de 15 nm indique une couleur jaune relativement pure.
• Tension directe (V_F) :2,1 V (typique), 2,6 V (maximum) à I_F=20mA. C'est la chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle conduit du courant. C'est un paramètre critique pour concevoir le circuit de limitation de courant.
• Courant inverse (I_R) :10 μA (maximum) à V_R=5V. Ce paramètre est testé uniquement pour l'assurance qualité. Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner sous polarisation inverse, et l'application d'une tension inverse peut l'endommager. Une protection externe (par exemple, une diode en parallèle) peut être nécessaire dans les circuits où une tension inverse est possible.

3. Explication du système de classement (binning)

Pour garantir l'uniformité en production de masse, les LED sont triées en groupes de performance ou "bins" basés sur des paramètres clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences spécifiques d'uniformité de couleur et de luminosité dans leur application.

3.1 Classe de tension directe (V_f)

Les LED sont classées selon leur chute de tension directe à 20mA. Le code de classe, les valeurs minimales et maximales sont les suivantes. La tolérance au sein de chaque classe est de ±0,1 V.

• D2 :1,8 V (Min) - 2,0 V (Max)
• D3 :2,0 V (Min) - 2,2 V (Max)
• D4 :2,2 V (Min) - 2,4 V (Max)
• D5 :2,4 V (Min) - 2,6 V (Max)

3.2 Classe d'intensité lumineuse (I_V)

Les LED sont classées selon leur intensité lumineuse sur l'axe à 20mA. La tolérance au sein de chaque classe est de ±11 %.

• V1 :710,0 mcd (Min) - 900,0 mcd (Max)
• V2 :900,0 mcd (Min) - 1120,0 mcd (Max)
• W1 :1120,0 mcd (Min) - 1400,0 mcd (Max)
• W2 :1400,0 mcd (Min) - 1800,0 mcd (Max)

3.3 Classe de longueur d'onde dominante (W_d)

Les LED sont classées selon leur longueur d'onde dominante à 20mA pour garantir l'uniformité de la couleur. La tolérance au sein de chaque classe est de ±1 nm.

• H :584,5 nm (Min) - 587,0 nm (Max)
• J :587,0 nm (Min) - 589,5 nm (Max)
• K :589,5 nm (Min) - 592,0 nm (Max)
• L :592,0 nm (Min) - 594,5 nm (Max)

4. Analyse des courbes de performance

Les données graphiques fournissent un aperçu de l'évolution des caractéristiques de la LED avec les conditions de fonctionnement. La fiche technique inclut des courbes typiques pour les relations suivantes (toutes à 25°C sauf indication contraire).

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

Cette courbe montre la relation non linéaire entre le courant traversant la LED et la tension à ses bornes. Elle est essentielle pour sélectionner une méthode de limitation de courant appropriée (résistance ou pilote à courant constant). La courbe montre la tension de "seuil de conduction" et comment V_Faugmente avec I_F.

.

4.2 Intensité lumineuse vs. courant direct

Cette courbe illustre comment la puissance lumineuse (en mcd) évolue avec le courant d'alimentation. Elle est typiquement linéaire sur une certaine plage mais va saturer à des courants plus élevés. Cela aide les concepteurs à équilibrer les exigences de luminosité avec la consommation d'énergie et la gestion thermique.

4.3 Intensité lumineuse vs. température ambiante

Cette courbe démontre la dégradation thermique de la puissance lumineuse. Lorsque la température ambiante augmente, l'efficacité lumineuse de la LED diminue, conduisant à une intensité plus faible pour le même courant d'alimentation. C'est une considération critique pour les applications fonctionnant dans des environnements à haute température.

4.4 Distribution spectrale relative de puissance_PCe graphique trace l'intensité de la lumière émise à travers le spectre visible. Il montre la longueur d'onde de crête (λ

~592 nm) et la demi-largeur spectrale (Δλ~15 nm), confirmant l'émission jaune à bande étroite caractéristique de la technologie AlInGaP.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est conforme à un profil de boîtier SMD standard EIA. Toutes les dimensions critiques, y compris la longueur, la largeur, la hauteur et l'espacement des broches, sont fournies dans les dessins de la fiche technique avec une tolérance générale de ±0,2 mm. La lentille est décrite comme "Diffusée", ce qui disperse la lumière pour obtenir l'angle de vision spécifié de 120 degrés.

5.2 Identification de la polarité et conception des pastilles PCB

Le composant possède une anode et une cathode. La fiche technique inclut un motif de pastilles PCB recommandé (empreinte) pour le soudage par refusion infrarouge ou en phase vapeur. Respecter cette disposition de pastilles est crucial pour obtenir des soudures fiables, un alignement correct et gérer la dissipation thermique pendant le processus de soudage. La polarité est généralement indiquée par un marquage sur le corps du composant ou une caractéristique asymétrique du boîtier.

6. Recommandations de soudage, assemblage et manipulation

6.1 Profil de refusion IR recommandé (sans plomb)

• Le dispositif est qualifié pour les processus de soudage sans plomb selon la norme J-STD-020B. Un exemple de profil de température de refusion est fourni, incluant les paramètres clés :Température de préchauffage :
• 150-200°CDurée de préchauffage :
• Maximum 120 secondes.Température de corps maximale :
• Maximum 260°C.Temps au-dessus du liquidus (TAL) :
• Il est recommandé de suivre les directives JEDEC, typiquement 60-150 secondes.Nombre maximal de passages :

Étant donné que la conception de la carte, la pâte à souder et les caractéristiques du four varient, ce profil doit être utilisé comme cible et ajusté pour la ligne d'assemblage spécifique.

6.2 Soudage manuel

• Si un soudage manuel est nécessaire, une extrême prudence est requise :Température du fer :
• Maximum 300°C.Temps de soudage :
• Maximum 3 secondes par broche.Nombre de fois :

Une seule fois. Un chauffage répété peut endommager le boîtier et le semi-conducteur.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage post-soudure est requis, seuls les solvants spécifiés doivent être utilisés pour éviter d'endommager le boîtier plastique. Les méthodes acceptables incluent l'immersion dans de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température normale pendant moins d'une minute. Les nettoyants chimiques non spécifiés doivent être évités.

6.4 Stockage et sensibilité à l'humidité

Les LED sont conditionnées dans un sac barrière à l'humidité avec un dessiccant. Tant qu'il est scellé, le sac doit être stocké à ≤30°C et ≤70% d'humidité relative (HR) et utilisé dans l'année. Une fois le sac ouvert, les composants sont exposés à l'humidité ambiante. Ils sont classés au Niveau de Sensibilité à l'Humidité (MSL) 3, ce qui signifie qu'ils doivent être refondus par IR dans les 168 heures (7 jours) suivant l'exposition aux conditions d'atelier (≤30°C/60% HR). Si ce délai est dépassé, les composants nécessitent une procédure de séchage (environ 60°C pendant au moins 48 heures) pour éliminer l'humidité absorbée avant soudage, afin de prévenir le phénomène de "popcorning" ou la fissuration du boîtier pendant la refusion.

7. Conditionnement et informations de commande

7.1 Spécifications de la bande transporteuse et de la bobine

Le LTST-T680VSWT est fourni sur bande transporteuse embossée standard de 8 mm de large, enroulée sur des bobines de 7 pouces (178 mm) de diamètre. Chaque bobine contient 2000 pièces. Les alvéoles de la bande sont scellées avec une bande de couverture supérieure. Le conditionnement est conforme aux spécifications ANSI/EIA-481. Le nombre maximal autorisé de composants manquants consécutifs dans la bande est de deux.

8. Notes d'application et considérations de conception

8.1 Méthode d'alimentation_FUne LED est un dispositif piloté par le courant. Pour garantir une luminosité uniforme, en particulier lorsque plusieurs LED sont connectées en parallèle, chaque LED doit être alimentée par sa propre résistance de limitation de courant ou, de préférence, par une source de courant constant. L'alimentation directe de LED en parallèle à partir d'une source de tension n'est pas recommandée en raison des variations de tension directe (V

) d'une unité à l'autre, ce qui peut entraîner des différences significatives de courant et donc de luminosité.

8.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit relativement faible (130 mW max), une conception thermique appropriée prolonge la durée de vie de la LED et maintient une puissance lumineuse stable. Assurez-vous que la conception des pastilles PCB fournit une décharge thermique adéquate et évitez de faire fonctionner la LED à son courant maximal absolu (50 mA) en continu dans des températures ambiantes élevées sans évaluation préalable.

8.3 Champ d'application et fiabilité

Cette LED est conçue pour être utilisée dans des équipements électroniques commerciaux et industriels standard. Elle n'est pas spécifiquement conçue ou testée pour des applications où une défaillance pourrait directement mettre en danger la vie ou la santé, comme dans les systèmes médicaux critiques, l'aviation, les transports ou les systèmes de sécurité. Pour de telles applications à haute fiabilité, une consultation avec le fabricant du composant pour des données de qualification spécifiques est obligatoire.

9. Introduction à la technologie et au principe de fonctionnement

Le LTST-T680VSWT est basé sur la technologie semi-conductrice au phosphure d'aluminium, d'indium et de gallium (AlInGaP). Ce système de matériaux est très efficace pour produire de la lumière dans les régions rouge, orange, ambre et jaune du spectre. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active du semi-conducteur, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique des couches AlInGaP détermine l'énergie de la bande interdite et donc la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise. Un phosphore jaune n'est pas utilisé ; la couleur est inhérente au matériau semi-conducteur, ce qui donne une grande pureté et stabilité de couleur. La lentille en époxy diffusée encapsule la puce semi-conductrice, fournissant une protection mécanique, façonnant le faisceau lumineux et améliorant l'angle de vision.

10. Exemples pratiques de conception et d'utilisation

10.1 Exemple : Indicateur d'état pour un commutateur réseau

1. Dans un commutateur réseau 24 ports, chaque port peut avoir plusieurs LED (par exemple, lien, activité, vitesse). Le LTST-T680VSWT, avec son large angle de vision de 120 degrés, est un excellent choix pour les indicateurs d'état de façade. Un concepteur devrait :_VDéterminer la luminosité requise en fonction de la distance de vision et de la lumière ambiante. Sélectionner une classe I
2. appropriée (par exemple, V2 pour une luminosité moyenne).
3. Choisir un courant d'alimentation, typiquement 10-20 mA, pour équilibrer luminosité et puissance. L'utilisation d'un circuit intégré pilote à courant constant pour toutes les LED garantit une uniformité parfaite.
4. Concevoir l'empreinte PCB exactement selon les recommandations de la fiche technique pour assurer un soudage correct.

Suivre les directives de manipulation MSL-3 : conserver les bobines ouvertes dans un armoire sèche et s'assurer que les cartes sont assemblées dans les 168 heures suivant l'ouverture de la bobine.

10.2 Exemple : Rétroéclairage pour un panneau à touches membrane

1. Pour éclairer des symboles sur un panneau de commande, une visibilité uniforme hors axe est essentielle. La lentille diffusée de cette LED est avantageuse.
2. La LED serait montée derrière une icône translucide ou gravée au laser sur le panneau.
3. Le large angle de vision garantit que l'icône est éclairée uniformément même si la LED n'est pas parfaitement centrée derrière elle.
4. Pour obtenir une teinte jaune spécifique, le concepteur spécifierait une classe de longueur d'onde dominante serrée (par exemple, K : 589,5-592,0 nm) pour correspondre à d'autres indicateurs ou couleurs de marque.

Une simple résistance en série peut être utilisée pour la limitation de courant si seulement une ou deux LED sont alimentées à partir d'une ligne de tension régulée.

11. Questions fréquemment posées (basées sur les paramètres techniques)

Q1 : Puis-je alimenter cette LED avec une logique 3,3 V sans résistance ?No.R :_FLa V

typique est de 2,1 V, mais elle peut atteindre 2,6 V. La connecter directement à 3,3 V forcerait un courant limité uniquement par la résistance dynamique de la LED et la source, dépassant probablement le courant continu maximal absolu de 50 mA et détruisant le dispositif. Une résistance de limitation de courant ou un régulateur est toujours requis.

Q2 : Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?R :_P)La longueur d'onde de crête (λ) est la longueur d'onde unique à laquelle la LED émet le plus de puissance optique._d)La longueur d'onde dominante (λ_d) est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui semblerait avoir la même couleur que la lumière de la LED pour l'œil humain. λ

est le paramètre utilisé pour la spécification de la couleur et le classement.

Q3 : Pourquoi y a-t-il une durée de vie de 168 heures après ouverture du sac ?

R : 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 piégée peut se vaporiser rapidement, créant une pression de vapeur à l'intérieur du boîtier qui peut provoquer un délaminage ou une fissuration ("popcorning"). La limite de 168 heures et la procédure de séchage sont des protections contre ce mode de défaillance.

Q4 : Comment interpréter les codes de classe lors de la commande ?_fR : Vous spécifieriez la référence LTST-T680VSWT suivie des codes pour les classes spécifiques de V_V, I_det W