Fiche technique LED SMD LTST-C950RKGKT-5A - 3,2x2,8x1,9mm - 2,0V - 75mW - AlInGaP Vert - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes du LTST-C950RKGKT-5A, une lampe LED à montage en surface de haute luminosité. Conçu pour les processus d'assemblage automatisés, ce composant est idéal pour les applications à espace restreint nécessitant un éclairage indicateur fiable et efficace.

1.1 Caractéristiques

• Conforme aux normes environnementales RoHS.
• Utilise une puce semi-conductrice Aluminium Indium Gallium Phosphure (AlInGaP) ultra-lumineuse pour une efficacité lumineuse élevée.
• Doté d'une lentille en dôme pour optimiser le flux lumineux et l'angle de vision.
• Conditionné sur bande de 12 mm enroulée sur bobines de 7 pouces de diamètre, compatible avec les équipements standards de placement automatique.
• Conforme aux contours de boîtier standard de l'EIA (Electronic Industries Alliance).
• Conçu pour être compatible avec les circuits intégrés (compatible I.C.).
• Adapté aux processus de soudage par refusion infrarouge (IR).

1.2 Applications

This LED is suited for a broad range of electronic equipment, including but not limited to:

• Appareils de télécommunication (téléphones sans fil/mobiles).
• Équipements de bureautique et ordinateurs portables.
• Systèmes réseau et électroménagers.
• Signalétique intérieure et applications d'affichage.
• Rétroéclairage de clavier et pavé numérique.
• Indicateurs d'état et d'alimentation.
• Micro-affichages et luminaires symboliques.

2. Dimensions du boîtier et informations mécaniques

Le LTST-C950RKGKT-5A est logé dans un boîtier standard pour dispositif à montage en surface (SMD).

• Couleur de la lentille :Transparente
• Couleur de la puce/source :AlInGaP Vert
• Dimensions clés (Typiques) :Le boîtier mesure approximativement 3,2 mm de longueur, 2,8 mm de largeur et 1,9 mm de hauteur. Toutes les tolérances dimensionnelles sont de ±0,1 mm sauf indication contraire sur le dessin mécanique détaillé.

3. Caractéristiques et limites d'utilisation

3.1 Limites absolues maximales

Des contraintes au-delà de ces limites peuvent causer des dommages permanents au dispositif. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Dissipation de puissance (Pd) :75 mW
• Courant direct de crête (IFP) :80 mA (en conditions pulsées : cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms)
• Courant direct continu (IF) :30 mA DC
• Plage de température de fonctionnement :-30°C à +85°C
• Plage de température de stockage :-40°C à +185°C
• Condition de soudage par refusion infrarouge :Supporte une température de pic de 260°C pendant un maximum de 10 secondes.

3.2 Profil de refusion IR recommandé

Pour les processus de soudage sans plomb, un profil de refusion recommandé est fourni. Les paramètres clés incluent une zone de préchauffage jusqu'à 200°C, une température de pic ne dépassant pas 260°C, et un temps au-dessus de 260°C limité à 10 secondes maximum. Le profil doit être caractérisé pour la conception spécifique du PCB, la pâte à souder et le four utilisés.

3.3 Caractéristiques électriques et optiques

Paramètres de performance typiques mesurés à Ta=25°C et un courant direct (IF) de 5mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (Iv) :71,0 - 450,0 mcd (millicandela). La large plage est gérée par tri (voir Section 4).
• Angle de vision (2θ½) :25 degrés. C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de la valeur sur l'axe central.
• Longueur d'onde d'émission de pic (λP) :574,0 nm (typique).
• Longueur d'onde dominante (λd) :564,5 - 573,5 nm. Ceci définit la couleur perçue de la LED et est également trié.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :15,0 nm (typique).
• Tension directe (VF) :1,6 - 2,2 V, avec une valeur typique de 2,0V à 5mA.
• Courant inverse (IR) :10 µA (maximum) à une tension inverse (VR) de 5V.

Notes de mesure :L'intensité lumineuse est mesurée à l'aide d'un capteur filtré pour correspondre à la courbe de réponse photopique de l'œil CIE. Une précaution contre les décharges électrostatiques (ESD) est requise lors de la manipulation ; des pratiques de mise à la terre et de sécurité ESD appropriées sont obligatoires.

4. Système de classement par tri

Pour assurer la cohérence de couleur et de luminosité en production, les LED sont triées en lots basés sur des paramètres clés.

4.1 Classe de tension directe (VF)

Trié à IF=5mA. Codes de lot 1 à 6, avec des plages de VF allant de 1,60-1,70V (Lot 1) à 2,10-2,20V (Lot 6). La tolérance par lot est de ±0,1V.

4.2 Classe d'intensité lumineuse (Iv)

Trié à IF=5mA. Codes de lot Q, R, S, T, avec des plages d'Iv allant de 71,0-112,0 mcd (Lot Q) à 280,0-450,0 mcd (Lot T). La tolérance par lot est de ±15%.

4.3 Classe de teinte (Longueur d'onde dominante, λd)

Trié à IF=5mA. Codes de lot B, C, D, avec des plages de λd allant de 564,5-567,5 nm (Lot B) à 570,5-573,5 nm (Lot D). La tolérance par lot est de ±1 nm.

5. Analyse des courbes de performance typiques

La fiche technique inclut des représentations graphiques des relations clés, essentielles pour la conception de circuit et la gestion thermique.

• Intensité lumineuse relative vs. Courant direct :Montre comment le flux lumineux augmente avec le courant, typiquement de manière sous-linéaire aux courants élevés en raison des effets thermiques.
• Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante :Démontre le coefficient de température négatif du flux lumineux ; l'intensité diminue lorsque la température de jonction augmente.
• Tension directe vs. Courant direct :Illustre la caractéristique I-V de la diode, cruciale pour sélectionner les valeurs de résistance de limitation de courant.
• Longueur d'onde vs. Courant direct :Peut montrer un léger décalage de la longueur d'onde de pic ou dominante avec le changement du courant d'attaque.
• Diagramme de l'angle de vision :Un diagramme polaire décrivant la distribution spatiale de l'intensité lumineuse.

6. Guide d'assemblage et de manipulation

6.1 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire après le soudage, n'utiliser que les solvants spécifiés. Immerger la LED dans de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant moins d'une minute. Éviter les produits chimiques non spécifiés qui pourraient endommager le boîtier en époxy.

6.2 Patron de pastille PCB recommandé

Un agencement de pastilles de soudure suggéré est fourni pour assurer un alignement mécanique correct, la formation d'un congé de soudure et un soulagement thermique pendant le processus de refusion. Respecter ce patron aide à prévenir l'effet "tombstoning" et assure des joints de soudure fiables.

6.3 Spécifications du conditionnement en bande et bobine

Les LED sont fournies dans une bande porteuse en relief avec une bande de protection, enroulée sur des bobines de 7 pouces (178 mm) de diamètre. La quantité standard par bobine est de 2000 pièces. Le conditionnement est conforme aux spécifications ANSI/EIA-481. Les dimensions clés de la bande (taille de poche, pas) et de la bobine (diamètre du moyeu, diamètre de la bride) sont détaillées pour assurer la compatibilité avec les équipements d'assemblage automatisés.

7. Précautions et notes d'application

7.1 Champ d'application

Cette LED est conçue pour les équipements électroniques commerciaux et industriels standards. Elle n'est pas classée pour les applications critiques pour la sécurité ou à haute fiabilité où une défaillance pourrait mettre en danger des vies ou la santé (par exemple, aviation, dispositifs médicaux de maintien de la vie). Une consultation avec le fabricant est requise pour de telles utilisations.

7.2 Conditions de stockage

• Emballage scellé :Stocker à ≤ 30°C et ≤ 90% d'Humidité Relative (HR). Utiliser dans l'année suivant l'ouverture du sac barrière à l'humidité.
• Emballage ouvert :Pour les composants retirés de l'emballage sec, l'environnement de stockage ne doit pas dépasser 30°C / 60% HR. Il est recommandé de terminer la refusion IR dans la semaine (Niveau de Sensibilité à l'Humidité 3, MSL 3). Pour un stockage plus long, utiliser un conteneur scellé avec dessiccant. Si stocké plus d'une semaine, un séchage à 60°C pendant au moins 20 heures est requis avant le soudage pour éviter les dommages par "effet pop-corn".

7.3 Directives de soudage

Des paramètres de soudage détaillés sont fournis pour la refusion et le soudage manuel :

• Soudage par refusion :Préchauffer à 150-200°C (max 120 sec), température de pic ≤ 260°C, temps au-dessus de 260°C ≤ 10 sec (maximum deux cycles de refusion autorisés).
• Soudage manuel :Température de la pointe du fer ≤ 300°C, temps de soudage ≤ 3 secondes par pastille (une seule fois).

L'importance de suivre les profils de refusion basés sur JEDEC et les directives du fabricant de pâte à souder est soulignée pour assurer la fiabilité des joints et éviter les dommages thermiques à la LED.

8. Analyse technique approfondie et considérations de conception

8.1 Principe de fonctionnement

Le LTST-C950RKGKT-5A est basé sur une puce semi-conductrice AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Phosphure). Lorsqu'une tension directe dépassant son énergie de bande interdite est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique de l'alliage AlInGaP est conçue pour produire de la lumière dans la région des longueurs d'onde vertes (autour de 574 nm). La lentille en époxy en forme de dôme sert à extraire plus de lumière de la puce et à façonner le motif d'émission en un angle de vision de 25 degrés.

8.2 Alimentation de la LED

Une source de courant constant est la méthode idéale pour alimenter une LED, car elle assure un flux lumineux stable malgré de légères variations de tension directe. Pour des applications simples, une résistance limitant le courant en série avec une alimentation en tension est courante. La valeur de la résistance (R) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alimentation - VF_LED) / I_souhaitée. En utilisant la VF typique de 2,0V à 5mA avec une alimentation de 5V, R = (5V - 2,0V) / 0,005A = 600Ω. Un concepteur doit utiliser la VF maximale de la fiche technique (2,2V) pour le calcul du courant dans le pire des cas afin d'éviter de dépasser le courant continu maximal absolu.

8.3 Gestion thermique

Bien qu'il s'agisse d'un petit dispositif, la gestion thermique est cruciale pour la longévité et les performances. La limite de dissipation de puissance maximale de 75 mW doit être respectée. Fonctionner à des courants élevés ou dans des températures ambiantes élevées augmente la température de jonction, ce qui entraîne une réduction du flux lumineux (comme visible sur les courbes de performance), une accélération de la dépréciation des lumens et potentiellement une durée de vie raccourcie. Assurer une surface de cuivre adéquate sur le PCB sous et autour de la pastille thermique de la LED (le cas échéant) ou des pastilles de soudure aide à dissiper la chaleur.

8.4 Considérations de conception optique

L'angle de vision de 25 degrés rend cette LED adaptée aux applications d'indicateurs directionnels. Pour le rétroéclairage d'un panneau ou pour créer une lueur plus diffuse, des optiques secondaires comme des guides de lumière ou des films diffuseurs seraient nécessaires. La lentille transparente produit un faisceau étroit et intense, tandis qu'une lentille diffusante créerait un motif d'émission plus large et plus doux.

8.5 Comparaison et sélection

Lors de la sélection d'une LED, les ingénieurs comparent les paramètres clés : Luminosité (Iv), Couleur (Longueur d'onde, coordonnées CIE), Angle de vision, Tension directe et Taille du boîtier. La technologie AlInGaP de cette LED offre une efficacité élevée et une bonne stabilité dans la gamme de couleurs vert/jaune par rapport aux technologies plus anciennes. Le système de tri permet une sélection précise pour les applications nécessitant un appariement strict de couleur ou de luminosité sur plusieurs unités.

8.6 Réponses aux questions typiques des utilisateurs

Q : Puis-je alimenter cette LED à 20 mA en continu ?

R : Oui, le courant continu maximal absolu est de 30 mA. Fonctionner à 20 mA est dans les spécifications, mais vous devez vous assurer que la dissipation de puissance (VF * IF) ne dépasse pas 75 mW. À 20 mA et une VF typique de 2,0V, la puissance est de 40 mW, ce qui est acceptable.

Q : Pourquoi y a-t-il une si large plage d'Intensité Lumineuse (71-450 mcd) ?

R : C'est l'étendue totale possible sur toute la production. Pour une commande spécifique, vous sélectionneriez un lot (par exemple, Lot T : 280-450 mcd) pour obtenir une plage de luminosité beaucoup plus étroite et prévisible.

Q : Comment interpréter la longueur d'onde "de Pic" vs "Dominante" ?

R : La Longueur d'onde de Pic (λP=574 nm) est la longueur d'onde unique où le spectre d'émission est le plus fort. La Longueur d'onde Dominante (λd=564,5-573,5 nm) est calculée à partir du diagramme de couleur CIE et représente la couleur perçue. λd est plus pertinente pour la spécification de couleur dans les applications centrées sur l'humain.

8.7 Étude de cas d'application : Panneau d'indicateurs d'état

Considérons la conception d'un panneau d'indicateurs d'état pour un routeur réseau avec quatre LED vertes identiques. Pour assurer une apparence uniforme :

1. Tri :Spécifiez le même lot de Teinte (par exemple, Lot C : 567,5-570,5 nm) et le même lot d'Intensité Lumineuse (par exemple, Lot S : 180-280 mcd) pour les quatre LED. Cela garantit une couleur et une luminosité presque identiques.
2. Conception du circuit :Utilisez une ligne commune de 5V. Calculez la résistance limitant le courant pour une attaque de 5 mA en utilisant la VF maximale (2,2V) pour assurer la cohérence de luminosité même si la VF individuelle varie : R = (5V - 2,2V) / 0,005A = 560Ω. Utilisez des résistances à tolérance de 1%.
3. Implantation PCB :Suivez le patron de pastille recommandé. Incluez une petite zone de cuivre connectée à la pastille de cathode pour aider à la dissipation thermique, surtout si le PCB est enfermé.
4. Assemblage :Suivez les directives MSL3. Si la bobine est ouverte, prévoyez de souder toutes les LED dans la semaine ou stockez-les correctement avec un dessiccant.

8.8 Tendances technologiques

Les LED AlInGaP représentent une technologie mature et hautement efficace pour le spectre de couleur ambre à rouge, le vert étant à la limite de longueur d'onde plus courte de ses capacités. Le développement continu dans l'industrie des LED se concentre sur l'augmentation de l'efficacité (lumens par watt), l'amélioration du rendu des couleurs et la réduction des coûts. Pour les couleurs vert pur et bleu, la technologie InGaN (Indium Gallium Nitrure) est dominante et continue de voir des gains d'efficacité rapides. La tendance dans le conditionnement est vers des empreintes plus petites, une densité de puissance plus élevée et des chemins thermiques améliorés (par exemple, conceptions flip-chip) pour gérer la chaleur des puces de plus en plus lumineuses. Cette LED SMD particulière utilise une technologie de boîtier bien établie optimisée pour la fiabilité et l'assemblage automatisé dans l'électronique grand public et industrielle de grande série.