Fiche technique LED SMD LTST-010KGKT - 3.0x1.5x1.1mm - 2.4V Max - 72mW - Vert AlInGaP à lentille transparente - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTST-010KGKT est une diode électroluminescente (LED) pour montage en surface (SMD) conçue pour l'assemblage automatisé sur carte de circuit imprimé (PCB). Son encombrement miniature le rend adapté aux applications à espace restreint dans une large gamme d'équipements électroniques grand public et industriels.

1.1 Avantages principaux

• Taille miniature :Le boîtier compact permet des implantations PCB à haute densité.
• Compatibilité avec l'automatisation :Conditionné en bande de 12 mm sur bobine de 7 pouces, il est entièrement compatible avec les équipements standards de placement et d'assemblage automatisés.
• Compatibilité des procédés :Conçu pour résister aux procédés de soudage par refusion infrarouge (IR), conformément aux normes modernes de fabrication sans plomb (Pb-free).
• Conformité des matériaux :Le produit est conforme à la directive RoHS (Restriction des substances dangereuses).
• Large angle de vision :Caractérisé par un angle de vision typique de 110 degrés (2θ1/2), assurant une large distribution lumineuse.

1.2 Marché cible & Applications

Cette LED est destinée à être utilisée comme indicateur d'état, élément de rétroéclairage ou signal lumineux dans divers équipements électroniques. Les principaux domaines d'application incluent :

• Appareils de télécommunication (ex. : téléphones sans fil/mobiles)
• Informatique portable (ex. : ordinateurs portables)
• Systèmes réseau et électroménager
• Panneaux de contrôle industriel et signalétique intérieure
• Équipements de bureauautique

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Toutes les spécifications sont définies à une température ambiante (Ta) de 25°C sauf indication contraire.

2.1 Valeurs maximales absolues

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

• Dissipation de puissance (Pd) :72 mW
• Courant direct de crête (IFP) :80 mA (en conditions pulsées : cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0.1ms)
• Courant direct continu (IF) :30 mA DC
• Plage de température de fonctionnement :-40°C à +85°C
• Plage de température de stockage :-40°C à +100°C

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Voici les paramètres de performance typiques dans les conditions de test standard (IF = 20mA).

• Intensité lumineuse (Iv) :Minimum 56 mcd, valeurs typiques variables selon le bin, maximum 180 mcd. Mesurée avec un capteur filtré selon la courbe de réponse photopique de l'œil CIE.
• Tension directe (VF) :S'étend de 1.8V (Min) à 2.4V (Max). La valeur typique dépend du bin de tension directe (D2, D3, D4).
• Longueur d'onde de crête (λP) :Approximativement 570 nm.
• Longueur d'onde dominante (λd) :Typiquement 571 nm, avec des bins spécifiques définis de 564.5 nm à 576.5 nm.
• Largeur spectrale (Δλ) :Approximativement 15 nm (demi-largeur).
• Courant inverse (IR) :Maximum 10 μA à une tension inverse (VR) de 5V.Note :Cette LED n'est pas conçue pour fonctionner en polarisation inverse ; ce paramètre est uniquement à des fins de test.

3. Explication du système de classement par bins

Le produit est trié en bins de performance pour garantir la cohérence dans les applications. Les concepteurs peuvent spécifier des bins pour correspondre à leurs exigences en matière de luminosité, de couleur et de chute de tension.

3.1 Classe d'intensité lumineuse (Iv)

Le binning garantit une luminosité minimale prévisible. Les unités sont en millicandelas (mcd) à 20mA.

• P2 :56 – 71 mcd
• Q1 :71 – 90 mcd
• Q2 :90 – 112 mcd
• R1 :112 – 140 mcd
• R2 :140 – 180 mcd

La tolérance au sein de chaque bin est de ±11%.

3.2 Classe de tension directe (VF)

Le binning de tension aide à concevoir les circuits limiteurs de courant et à prédire la consommation d'énergie. Les unités sont en Volts (V) à 20mA.

• D2 :1.8 – 2.0 V
• D3 :2.0 – 2.2 V
• D4 :2.2 – 2.4 V

La tolérance au sein de chaque bin est de ±0.1V.

3.3 Classe de teinte / Longueur d'onde dominante (λd)

Ce binning contrôle la couleur perçue de la lumière verte. Les unités sont en nanomètres (nm) à 20mA.

• B :564.5 – 567.5 nm
• C :567.5 – 570.5 nm
• D :570.5 – 573.5 nm
• E :573.5 – 576.5 nm

La tolérance au sein de chaque bin est de ±1 nm.

4. Analyse des courbes de performance

Les courbes caractéristiques typiques donnent un aperçu du comportement du composant dans différentes conditions. Elles sont essentielles pour une conception de circuit robuste.

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

La courbe I-V présente la relation exponentielle typique d'une diode. La tension directe (VF) augmente avec le courant (IF) et dépend également de la température. Les concepteurs doivent utiliser cette courbe pour sélectionner des résistances limiteuses de courant appropriées afin de garantir que la LED fonctionne dans sa plage de courant spécifiée, en tenant compte notamment de la variation entre les bins de tension (D2-D4).

4.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct

Cette courbe montre que l'intensité lumineuse est approximativement proportionnelle au courant direct dans la plage de fonctionnement typique (jusqu'à 30mA DC). Cependant, l'efficacité peut diminuer à des courants très élevés en raison d'effets thermiques accrus. Un fonctionnement à ou en dessous de la condition de test recommandée de 20mA assure des performances stables et une longue durée de vie.

4.3 Distribution spectrale

La courbe de sortie spectrale est centrée sur la longueur d'onde de crête de 570 nm avec une demi-largeur typique de 15 nm. Cette bande passante relativement étroite est caractéristique de la technologie AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium), qui produit une couleur verte saturée par rapport aux technologies plus anciennes comme les LEDs à conversion de phosphore.

5. Informations mécaniques & sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

Le LTST-010KGKT est conforme à un contour de boîtier SMD standard de l'industrie. Les dimensions clés (en millimètres) incluent une taille de corps typique d'environ 3.0mm de longueur, 1.5mm de largeur et 1.1mm de hauteur. Les tolérances sont typiquement de ±0.1mm sauf indication contraire. Le boîtier comporte une lentille transparente sur une source lumineuse verte AlInGaP.

5.2 Patron de pastilles PCB recommandé

Un modèle de pastilles de soudure est fourni pour assurer la formation fiable des joints de soudure pendant le soudage par refusion. Ce modèle est conçu pour faciliter une bonne mouillabilité de la soudure et une stabilité mécanique tout en minimisant le risque de "tombstoning" (composant dressé sur une extrémité). La conception des pastilles est optimisée pour les procédés de refusion infrarouge et à phase vapeur.

5.3 Identification de la polarité

La cathode est généralement indiquée par un marqueur visuel sur le boîtier de la LED, tel qu'une encoche, un point vert ou un coin coupé sur la lentille. Il est impératif de consulter le diagramme de la fiche technique pour confirmer le marquage exact de polarité pour cette référence spécifique. La polarité correcte est critique pendant l'assemblage pour assurer le fonctionnement du composant.

6. Consignes de soudage & d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion IR

Pour les procédés de soudage sans plomb (Pb-free), un profil conforme à la norme J-STD-020B est recommandé. Les paramètres clés incluent :

• Préchauffage :150-200°C pendant un maximum de 120 secondes pour chauffer progressivement la carte et les composants.
• Température de pic :Ne doit pas dépasser 260°C.
• Temps au-dessus du liquidus (TAL) :La durée pendant laquelle la soudure est à l'état fondu doit être contrôlée selon les spécifications du fabricant de la pâte à souder, typiquement dans les limites indiquées sur le graphique de profil fourni.

Le profil est critique pour éviter un choc thermique, qui pourrait endommager la structure interne de la LED ou sa lentille en époxy.

6.2 Soudage manuel (si nécessaire)

Si un soudage manuel est requis, une extrême prudence est nécessaire :

• Température du fer :Maximum 300°C.
• Temps de soudage :Maximum 3 secondes par joint de soudure.
• Limite :Le soudage ne doit être effectué qu'une seule fois. Éviter de réchauffer les joints existants.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage post-soudure est nécessaire, seuls les solvants spécifiés doivent être utilisés. Les agents recommandés incluent l'alcool éthylique ou l'alcool isopropylique. La LED doit être immergée à température normale pendant moins d'une minute. Des nettoyants chimiques non spécifiés peuvent endommager la lentille en époxy ou les marquages du boîtier.

6.4 Stockage & Sensibilité à l'humidité

Les LEDs sont sensibles à l'humidité. Lorsque le sachet étanche à l'humidité scellé (avec dessiccant) n'est pas ouvert, elles doivent être stockées à ≤30°C et ≤70% HR et utilisées dans l'année. Une fois le sachet d'origine ouvert :

• Les conditions de stockage ne doivent pas dépasser 30°C et 60% HR.
• Il est recommandé de terminer le processus de refusion IR dans les 168 heures (7 jours) suivant l'exposition.
• Pour un stockage au-delà de 168 heures, les LEDs doivent être recuites à environ 60°C pendant au moins 48 heures avant le soudage pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir le phénomène de "popcorning" (fissuration du boîtier pendant la refusion).

7. Conditionnement & Informations de commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Le produit est fourni en bande porteuse gaufrée pour une manipulation automatisée.

• Largeur de bande :12 mm.
• Diamètre de la bobine :7 pouces (178 mm).
• Quantité par bobine :4000 pièces (bobine complète).
• Quantité minimale de commande (MOQ) :500 pièces pour les restes de bobine/partiels.
• Le conditionnement est conforme aux spécifications ANSI/EIA-481. La bande est scellée avec une bande de couverture pour protéger les composants.

8. Considérations de conception d'application

8.1 Conception du circuit de commande

Les LEDs sont des dispositifs à commande de courant. Pour garantir une luminosité constante et une longue durée de vie, une source de courant constant ou une résistance limiteuse de courant doit être utilisée. La valeur de la résistance (R) peut être calculée à l'aide de la loi d'Ohm : R = (Vcc - VF) / IF, où Vcc est la tension d'alimentation, VF est la tension directe du bin choisi (utiliser la valeur max pour le calcul du pire cas de courant), et IF est le courant direct souhaité (ex. : 20mA). La commande de plusieurs LEDs en parallèle sans limitation de courant individuelle n'est pas recommandée en raison de la variation de VF, ce qui peut entraîner un déséquilibre significatif de luminosité.

8.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible (72mW max), une gestion thermique efficace sur le PCB reste importante, en particulier dans des environnements à température ambiante élevée ou lors d'un fonctionnement proche des valeurs maximales absolues. Une température de jonction excessive réduira le flux lumineux et accélérera la dégradation. Assurer une surface de cuivre adéquate autour des pastilles de soudure peut aider à dissiper la chaleur.

8.3 Conception optique

L'angle de vision de 110 degrés rend cette LED adaptée à un éclairage de grande surface. Pour les applications nécessitant un faisceau plus focalisé, des optiques secondaires (ex. : lentilles, guides de lumière) seraient nécessaires. La lentille transparente fournit la couleur réelle de la puce AlInGaP, qui est un vert saturé.

9. Introduction & Comparaison technologique

9.1 Technologie AlInGaP

Le LTST-010KGKT utilise un matériau semi-conducteur Phosphure d'Aluminium Indium Gallium (AlInGaP) pour sa région émettrice de lumière. Cette technologie est connue pour produire une lumière à haut rendement dans les parties ambre, orange, rouge et vert-jaune du spectre. Comparée aux technologies plus anciennes comme le Phosphure de Gallium (GaP), les LEDs AlInGaP offrent une efficacité lumineuse significativement plus élevée et une pureté de couleur plus saturée. L'émission verte obtenue ici se situe dans la région des 570nm, qui est très visible pour l'œil humain.

9.2 Différenciation par rapport aux autres LEDs vertes

Les LEDs vertes peuvent également être fabriquées avec la technologie Nitrure d'Indium Gallium (InGaN), qui produit généralement une couleur vert-bleuté ou vert pur à des longueurs d'onde plus courtes (environ 520-530nm). Le vert basé sur AlInGaP (environ 570nm) apparaît souvent plus vert-jaunâtre ou vert "citron vert". Le choix dépend des coordonnées de couleur spécifiques requises par l'application. Les verts AlInGaP dans cette plage de longueur d'onde ont généralement une couleur très stable en fonction du courant de commande et de la température par rapport à certains verts InGaN.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

10.1 Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête et la Longueur d'onde dominante ?

La Longueur d'onde de crête (λP)est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est maximale.La Longueur d'onde dominante (λd)est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspond à la couleur perçue de la LED lorsqu'elle est comparée à une lumière blanche de référence. Pour les LEDs ayant un spectre relativement symétrique, elles sont souvent proches. La longueur d'onde dominante est plus directement liée à la perception humaine de la couleur.

10.2 Puis-je alimenter cette LED avec une alimentation 3.3V sans résistance ?

Non, ce n'est pas recommandé et cela risque de détruire la LED.Avec une VF typique de 2.0-2.4V, la connecter directement à 3.3V provoquerait un courant excessif, dépassant largement la valeur maximale absolue de 30mA DC. Une résistance série limiteuse de courant est toujours requise lors de l'utilisation d'une source de tension.

10.3 Comment interpréter les codes de bin lors de la commande ?

Vous pouvez spécifier une combinaison de bins pour obtenir des LEDs avec des caractéristiques étroitement groupées. Par exemple, demander "Iv=R1, VF=D3, λd=C" vous donnerait des LEDs avec une intensité lumineuse entre 112-140 mcd, une tension directe entre 2.0-2.2V et une longueur d'onde dominante entre 567.5-570.5 nm. Si aucun bin n'est spécifié, vous recevrez le produit du mélange de production standard.

10.4 Cette LED est-elle adaptée à une utilisation en extérieur ?

La fiche technique spécifie une plage de température de fonctionnement de -40°C à +85°C, ce qui couvre de nombreuses conditions extérieures. Cependant, une exposition prolongée à la lumière directe du soleil, aux rayons UV et à l'humidité pourrait dégrader la lentille en époxy avec le temps. Pour les environnements extérieurs sévères, des LEDs spécifiquement conçues et conditionnées pour de telles conditions (ex. : avec encapsulation en silicone) doivent être envisagées.

11. Exemple d'étude de cas d'intégration

11.1 Indicateur d'état de panneau avant pour un commutateur réseau

Exigence :Fournir un indicateur d'état lien/activité vert clair, visible sous différents angles sur une unité montée en rack.

Choix de conception :Le LTST-010KGKT est sélectionné pour son angle de vision de 110°, assurant la visibilité même en vision hors axe. Le vert AlInGaP fournit une couleur distincte et attrayante.

Mise en œuvre :Un groupe de 8 LEDs est utilisé, une par port. Pour garantir une luminosité uniforme, toutes les LEDs sont spécifiées dans le même bin d'intensité lumineuse (ex. : R1). Elles sont commandées depuis une ligne 5V via des résistances limiteuses de courant individuelles de 150Ω (calculées pour une VF typique de 2.2V et IF=20mA : R = (5V - 2.2V) / 0.02A = 140Ω ; 150Ω est la valeur standard la plus proche). L'implantation PCB utilise le patron de pastilles recommandé avec une petite liaison de décharge thermique vers un plan de masse pour la dissipation de chaleur.

12. Tendances technologiques

12.1 Efficacité et miniaturisation

La tendance générale des LEDs SMD continue vers une plus grande efficacité lumineuse (plus de lumière par watt électrique) et une miniaturisation accrue. Bien que cette référence représente une taille de boîtier mature, de nouveaux boîtiers comme les LEDs à l'échelle de la puce (CSLED) émergent, offrant des empreintes encore plus petites. La recherche d'efficacité énergétique dans toute l'électronique pousse à des LEDs qui délivrent la luminosité requise à des courants plus faibles.

12.2 Stabilité et cohérence des couleurs

Les progrès dans la croissance épitaxiale et les matériaux de conditionnement visent à améliorer la cohérence des couleurs (réduire l'écart au sein d'un bin) et la stabilité sur la durée de vie du composant et en fonction des variations de température. Ceci est particulièrement important pour les applications où plusieurs LEDs sont utilisées côte à côte, comme dans les affichages couleur complets ou les matrices de rétroéclairage.

12.3 Intégration

Il existe une tendance croissante à intégrer le circuit de commande de la LED (source de courant constant, contrôle de gradation PWM) directement dans des modules ou même sur le boîtier de la LED elle-même, simplifiant la conception pour les utilisateurs finaux et améliorant la fiabilité globale du système.