Fiche technique LED SMD LTST-E142TBKRKT - Bicolore Bleu/Rouge - 20-30mA - 75-76mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTST-E142TBKRKT est une LED à montage en surface (SMD) conçue pour l'assemblage automatisé sur circuit imprimé (PCB). Il présente une configuration bicolore, intégrant à la fois une puce LED bleue et une puce LED rouge dans un boîtier unique et compact. Cette conception est particulièrement avantageuse pour les applications où l'espace est limité et où plusieurs fonctions d'indicateur sont requises. Le composant est conçu pour être compatible avec les processus standards de soudage par refusion infrarouge (IR), le rendant adapté aux environnements de fabrication à grand volume.

1.1 Avantages principaux

• Empreinte miniaturisée :Le boîtier SMD permet des implantations PCB à haute densité, économisant un espace précieux sur la carte.
• Fonctionnalité bicolore :Intègre deux sources lumineuses distinctes (Bleue et Rouge) en une seule unité, simplifiant la conception et réduisant le nombre de pièces.
• Compatibilité avec l'automatisation :Conditionné en bande de 8 mm sur bobines de 7 pouces, il est entièrement compatible avec les équipements automatisés de pick-and-place.
• Conformité environnementale :Le produit est conforme aux directives RoHS (Restriction des substances dangereuses).
• Robustesse du processus :Résiste à un préconditionnement de niveau JEDEC 3 et est compatible avec les profils de soudage sans plomb.

1.2 Marchés cibles et applications

Cette LED est polyvalente et trouve son utilité dans un large spectre d'équipements électroniques. Ses applications principales incluent l'indication d'état, l'éclairage de signaux et symboles, et le rétroéclairage de panneaux avant. Les marchés cibles englobent les infrastructures de télécommunications, les systèmes de bureautique, les appareils électroménagers et divers équipements industriels où des indicateurs visuels fiables et compacts sont essentiels.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Pour la LED bleue, le courant direct continu maximal est de 20 mA avec une dissipation de puissance de 76 mW. La LED rouge peut supporter un courant continu légèrement plus élevé de 30 mA avec une dissipation de 75 mW. Les deux partagent un courant direct crête de 80 mA en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms). La plage de température de fonctionnement et de stockage est spécifiée de -40 °C à +100 °C, indiquant une aptitude aux environnements sévères.

2.2 Caractéristiques thermiques

La gestion thermique est cruciale pour la longévité de la LED. La température de jonction maximale (Tj) pour les deux puces est de 140 °C. La résistance thermique typique de la jonction à l'air ambiant (Rθja) est de 145 °C/W. Ce paramètre est vital pour calculer la conception thermique nécessaire du PCB (par exemple, la surface des pastilles de cuivre) afin de maintenir la température de jonction dans des limites sûres pendant le fonctionnement, en particulier à des courants de commande plus élevés.

2.3 Caractéristiques électriques et optiques

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

• Intensité lumineuse (Iv) :La LED bleue a une intensité minimale de 140 mcd et maximale de 420 mcd. La LED rouge varie de 90 mcd à 280 mcd. Cette large plage est gérée via un système de classement par bacs.
• Angle de vision (2θ1/2) :L'angle de vision typique est de 120 degrés, offrant un motif d'émission de lumière large et diffus, adapté aux applications d'indicateur.
• Longueur d'onde :La longueur d'onde dominante (λd) de la LED bleue varie de 465 nm à 475 nm, avec une émission de crête typique (λp) à 468 nm. La longueur d'onde dominante de la LED rouge varie de 623 nm à 638 nm, avec un pic typique à 639 nm. Les demi-largeurs spectrales sont de 25 nm (bleu) et 15 nm (rouge), indiquant la pureté de la couleur.
• Tension directe (Vf) :À 20 mA, la Vf de la LED bleue est comprise entre 2,8 V et 3,8 V, tandis que celle de la LED rouge est entre 1,7 V et 2,5 V. Cette différence est cruciale pour la conception du circuit, en particulier lors de l'alimentation des deux couleurs à partir d'une source de tension commune.
• Courant inverse (Ir) :Le courant inverse maximal à VR=5 V est de 10 µA pour les deux. La fiche technique indique explicitement que le dispositif n'est pas conçu pour un fonctionnement en inverse ; ce test est uniquement pour la qualification IR.

3. Explication du système de classement par bacs

Pour assurer la cohérence de la couleur et de la luminosité en production, les LED sont triées en bacs.

3.1 Classement par intensité lumineuse (Iv)

Les LED bleues sont classées en codes P, Q, R et S, avec des plages d'intensité allant de 140-185 mcd jusqu'à 315-420 mcd. Les LED rouges utilisent les codes Q2, R1, R2, S1 et S2, couvrant des plages de 90-112 mcd jusqu'à 224-280 mcd. Une tolérance de ±11 % s'applique au sein de chaque bac.

3.2 Classement par longueur d'onde dominante (Wd)

Pour la LED bleue uniquement, des bacs de longueur d'onde dominante sont définis : code AC (465-470 nm) et code AD (470-475 nm), avec une tolérance serrée de ±1 nm par bac. Ce contrôle précis est essentiel pour les applications nécessitant des teintes de bleu spécifiques.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes typiques pour les caractéristiques électriques et optiques. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas reproduits dans le texte fourni, ils incluent généralement :

• Courbe IV :Montre la relation entre le courant direct (If) et la tension directe (Vf) pour chaque couleur. Elle est utilisée pour déterminer le point de fonctionnement et la résistance série requise.
• Intensité lumineuse relative vs. Courant direct :Illustre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, jusqu'à la valeur maximale.
• Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante :Démontre la diminution de la sortie lumineuse lorsque la température de jonction augmente, soulignant l'importance de la conception thermique.
• Distribution spectrale :Représente la puissance rayonnante relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic et la forme du spectre d'émission pour chaque couleur.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est fournie dans un boîtier standard EIA. Toutes les dimensions critiques (longueur, largeur, hauteur, espacement des broches) sont fournies en millimètres avec une tolérance générale de ±0,2 mm. L'affectation des broches est clairement définie : les broches 2 et 3 sont pour la puce bleue, et les broches 1 et 4 sont pour la puce rouge. Cette information est essentielle pour la conception de l'empreinte PCB.

5.2 Pastille de fixation PCB recommandée

Une recommandation de motif de pastille est fournie pour assurer un soudage correct, une stabilité mécanique et des performances thermiques optimales. Suivre cette directive aide à prévenir l'effet "tombstoning" et garantit des connexions électriques fiables.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion IR

Un profil de refusion suggéré, conforme à la norme J-STD-020B pour les processus sans plomb, est inclus. Les paramètres clés incluent une température de préchauffage de 150-200 °C, une température de crête ne dépassant pas 260 °C, et un temps total au-dessus du liquidus adapté pour assurer une bonne formation du joint de soudure sans exposer la LED à un stress thermique excessif.

6.2 Conditions de stockage

Des conditions de stockage strictes sont imposées en raison de la sensibilité à l'humidité du boîtier (Niveau 3). Les bobines non ouvertes doivent être stockées à ≤30 °C et ≤70 % HR et utilisées dans l'année. Une fois le sac barrière à l'humidité ouvert, les composants doivent être stockés à ≤30 °C et ≤60 % HR et être soumis au soudage par refusion dans les 168 heures. Si ce délai est dépassé, un séchage à 60 °C pendant 48 heures est requis avant l'assemblage.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire après soudage, seuls des solvants alcooliques spécifiés comme l'alcool éthylique ou l'alcool isopropylique doivent être utilisés à température ambiante pendant moins d'une minute. Des produits chimiques non spécifiés peuvent endommager le boîtier de la LED.

7. Conditionnement et informations de commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les composants sont fournis sur une bande porteuse de 8 mm de large enroulée sur des bobines de 7 pouces (178 mm) de diamètre. Chaque bobine contient 4000 pièces. Les dimensions détaillées des alvéoles de la bande et de la bobine sont fournies pour assurer la compatibilité avec les équipements d'assemblage automatisés. Le conditionnement suit les spécifications ANSI/EIA 481.

8. Suggestions d'application

8.1 Circuits d'application typiques

Lors de la conception d'un circuit de commande, les différentes tensions directes des puces bleue et rouge doivent être prises en compte. Une conception courante utilise une source de courant constant ou une source de tension avec une résistance limitant le courant en série avec chaque anode de LED. La cathode des deux LED peut être connectée à la masse. Le contrôle indépendant de chaque couleur est obtenu en commutant la tension sur leurs anodes respectives.

8.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Utilisez toujours une résistance série ou un contrôle de courant actif pour éviter de dépasser le courant direct continu maximal (20 mA pour le bleu, 30 mA pour le rouge).
• Conception thermique :Utilisez la disposition de pastille PCB recommandée et assurez une surface de cuivre adéquate pour dissiper la chaleur, surtout si vous fonctionnez près des valeurs maximales ou à des températures ambiantes élevées.
• Protection contre les décharges électrostatiques (ESD) :Bien que non explicitement indiqué, les précautions ESD standard doivent être observées pendant la manipulation.

9. Comparaison et différenciation techniques

La différenciation principale de ce composant réside dans sa conception bicolore en boîtier unique. Par rapport à l'utilisation de deux LED SMD séparées, il réduit l'empreinte PCB d'environ 50 %, simplifie la nomenclature (BOM) et ne nécessite qu'une seule opération de pick-and-place pendant l'assemblage, augmentant le débit. Le large angle de vision de 120 degrés est une caractéristique standard pour les LED de type indicateur, offrant une bonne visibilité hors axe.

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

Q : Puis-je alimenter les LED bleue et rouge simultanément à partir de la même source de courant ?

R : Pas directement dans un simple circuit série, en raison de leurs différentes caractéristiques de tension directe. Elles nécessiteraient des chemins de limitation de courant séparés (par exemple, des résistances individuelles) pour garantir que chacune reçoive le courant correct.

Q : Quelle est la signification des codes de bac dans la référence du composant ?

R : La référence LTST-E142TBKRKT inclut probablement des codes de bac fixes pour l'intensité et la longueur d'onde. Pour des projets spécifiques nécessitant un appariement strict de couleur ou de luminosité, les ingénieurs doivent consulter les tableaux de classement complets (sections 4.1 et 4.2) et peuvent avoir besoin de spécifier des codes de bac exacts lors de la commande.

Q : Cette LED est-elle adaptée aux applications extérieures ?

R : La plage de température de fonctionnement (-40 °C à +100 °C) suggère qu'elle peut supporter de grandes variations ambiantes. Cependant, la fiche technique ne spécifie pas d'indice de protection (IP). Pour une utilisation extérieure, un scellement environnemental supplémentaire (vernis de protection, boîtiers) serait nécessaire pour la protéger contre l'humidité et la poussière.

11. Cas d'utilisation pratique

Scénario : Indicateur d'état à double état sur un routeur réseau.Un seul LTST-E142TBKRKT peut indiquer plusieurs états du système : Éteint (pas d'alimentation), Bleu fixe (système alimenté et fonctionnant normalement), Rouge fixe (erreur système ou démarrage), et Rouge clignotant (activité réseau ou panne spécifique). Cela regroupe ce qui aurait pu nécessiter deux LED séparées en une seule, créant un design de panneau avant plus épuré. Le circuit de commande impliquerait deux broches GPIO d'un microcontrôleur, chacune connectée via une résistance de limitation de courant appropriée à l'anode d'une couleur de LED, avec les cathodes communes mises à la masse.

12. Introduction au principe

L'émission de lumière dans les LED est basée sur l'électroluminescence dans un matériau semi-conducteur. Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, les électrons et les trous se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons. La couleur de la lumière est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau semi-conducteur. La LED bleue utilise une puce en Nitrure de Gallium Indium (InGaN), qui a une bande interdite plus large, produisant une lumière bleue de plus haute énergie (longueur d'onde plus courte). La LED rouge utilise une puce en Phosphure d'Aluminium Indium Gallium (AlInGaP), qui a une bande interdite plus étroite, produisant une lumière rouge de plus basse énergie (longueur d'onde plus longue). Le boîtier intègre une lentille transparente qui façonne la sortie lumineuse selon l'angle de vision spécifié.

13. Tendances de développement

La tendance générale des LED SMD pour indicateurs et rétroéclairage continue vers une efficacité plus élevée (plus de lumière par watt d'entrée électrique), une miniaturisation accrue et une plus grande intégration. Les boîtiers multi-puces (comme cette unité bicolore) et même les boîtiers RVB (Rouge-Vert-Bleu) deviennent plus courants, permettant une programmabilité en couleur complète dans une empreinte minuscule. De plus, les progrès dans les matériaux de boîtier et la technologie des phosphores améliorent constamment la fiabilité, la cohérence des couleurs et la résistance au stress thermique et environnemental. La recherche d'une consommation électrique plus faible dans tous les appareils électroniques pousse également les fabricants de LED à développer des composants qui délivrent la luminosité requise à des courants toujours plus bas.