Fiche technique LED SMD LTST-C191KGKT - 0,55 mm d'épaisseur - 2,4 V max - 75 mW - Vert - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTST-C191KGKT est une lampe LED à montage en surface (SMD) conçue pour l'assemblage automatisé sur circuit imprimé (PCB). Son empreinte miniature et son faible profil la rendent idéale pour les applications à espace restreint dans une large gamme d'électronique grand public et industrielle.

1.1 Caractéristiques

• Conforme aux normes environnementales RoHS.
• Profil de boîtier extrêmement mince, mesurant seulement 0,55 mm de hauteur.
• Utilise une puce semi-conductrice AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) ultra-lumineuse pour produire une lumière verte.
• Conditionnée sur bande porteuse gaufrée de 8 mm enroulée sur bobines de 7 pouces de diamètre pour compatibilité avec les équipements automatisés de placement à grande vitesse.
• Boîtier conforme au standard EIA (Electronic Industries Alliance).
• Compatible logique d'entrée, adapté pour une commande directe par circuits intégrés.
• Conçu pour les procédés de soudure par refusion infrarouge (IR).

1.2 Applications

Cette LED convient à diverses fins d'éclairage et d'indication, notamment :

• Rétroéclairage de claviers, pavés numériques et micro-écrans.
• Indicateurs d'état et de puissance dans les équipements de télécommunication, les périphériques de bureau, les appareils électroménagers et les systèmes de contrôle industriel.
• Signalisation et éclairage symbolique.

2. Informations mécaniques et de boîtier

Le composant dispose d'un verre d'optique transparent qui permet une émission efficace de la lumière verte de la puce AlInGaP. Des dessins dimensionnels détaillés sont fournis dans la fiche technique, avec toutes les cotes critiques spécifiées en millimètres. Les caractéristiques clés du boîtier incluent une empreinte standard conçue pour un soudage fiable et un faible profil qui minimise la hauteur totale de l'assemblage. La polarité est clairement marquée sur le corps du composant pour une orientation correcte sur le PCB.

3. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

3.1 Valeurs maximales absolues

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

• Dissipation de puissance (Pd) :75 mW. C'est la quantité maximale de puissance que le boîtier LED peut dissiper sous forme de chaleur sans dégrader ses performances ou sa fiabilité.
• Courant direct continu (IF) :30 mA. Le courant continu maximal qui peut être appliqué à la LED.
• Courant direct de crête :80 mA, permis uniquement en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms) pour atteindre brièvement une luminosité plus élevée.
• Tension inverse (VR) :5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer une rupture immédiate de la jonction.
• Plage de température de fonctionnement et de stockage :-55°C à +85°C. Spécifie la plage environnementale complète pour le fonctionnement du composant et son stockage hors service.
• Condition de soudure infrarouge :Résiste à une température de crête de 260°C pendant 10 secondes, ce qui est critique pour les procédés d'assemblage sans plomb.

3.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ces paramètres sont mesurés dans des conditions de test standard de Ta=25°C et IF=20mA, fournissant les références de performance typiques.

• Intensité lumineuse (Iv) :S'étend de 18,0 à 71,0 millicandelas (mcd). Cette large plage est gérée via un système de tri (voir Section 4).
• Angle de vision (2θ½) :130 degrés. Ce large angle de vision indique un diagramme d'émission Lambertien ou quasi-Lambertien, adapté à l'éclairage de surface plutôt qu'à des faisceaux focalisés.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λP) :Typiquement 574,0 nm. C'est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est la plus élevée.
• Longueur d'onde dominante (λd) :Spécifiée entre 567,5 nm et 576,5 nm. Elle définit la couleur perçue (verte) de la LED et est également soumise au tri.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :Approximativement 15 nm. Cela indique la pureté spectrale ou la largeur de bande de la lumière verte émise.
• Tension directe (VF) :Entre 1,9 V et 2,4 V à 20mA. La chute de tension aux bornes de la LED en fonctionnement, importante pour la conception du circuit de commande.
• Courant inverse (IR) :Maximum de 10 µA à VR=5V. Une mesure de la fuite de la jonction à l'état bloqué.

4. Explication du système de tri

Pour assurer l'uniformité en production de masse, les LED sont triées en classes de performance. Le LTST-C191KGKT utilise trois critères de tri indépendants.

4.1 Classe de tension directe (Vf)

Les classes garantissent que les LED ont des chutes de tension similaires, simplifiant la conception du circuit limiteur de courant. Les classes vont du Code 4 (1,90V-2,00V) au Code 8 (2,30V-2,40V), chacune avec une tolérance de ±0,1V.

4.2 Classe d'intensité lumineuse (Iv)

Regroupe les LED selon leur intensité lumineuse. Les codes sont M (18,0-28,0 mcd), N (28,0-45,0 mcd) et P (45,0-71,0 mcd), chacun avec une tolérance de ±15%.

4.3 Classe de teinte (Longueur d'onde dominante)

Trie les LED selon leur nuance précise de vert. Les codes sont C (567,5-570,5 nm), D (570,5-573,5 nm) et E (573,5-576,5 nm), chacun avec une tolérance de ±1 nm.

5. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut des courbes caractéristiques typiques qui fournissent un aperçu plus approfondi du comportement du composant dans différentes conditions.

• Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V) :Montre la relation exponentielle, cruciale pour déterminer la tension d'alimentation requise pour un courant cible.
• Intensité lumineuse vs. Courant direct :Démontre comment la luminosité augmente avec le courant, généralement selon une relation quasi-linéaire dans la plage de fonctionnement avant que l'efficacité ne chute à des courants très élevés.
• Intensité lumineuse vs. Température ambiante :Illustre la dégradation thermique de la luminosité. Lorsque la température de jonction augmente, l'efficacité lumineuse diminue généralement.
• Distribution spectrale :Un graphique de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic à ~574nm et la demi-largeur de ~15nm, confirmant le point de couleur verte.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de refusion IR recommandé (Sans plomb)

Un procédé critique pour une fixation fiable. Le profil doit inclure une zone de préchauffage (150-200°C), une montée contrôlée jusqu'à une température de crête ne dépassant pas 260°C, et un temps à température de crête (ex. 260°C) limité à un maximum de 10 secondes. L'ensemble du processus doit être terminé dans un temps de préchauffage maximum de 120 secondes. Ce profil est basé sur les normes JEDEC pour éviter les dommages thermiques au boîtier ou à la puce de la LED.

6.2 Conception des pastilles de fixation sur PCB

Un motif de pastilles (empreinte) recommandé est fourni pour assurer une formation correcte des joints de soudure, un alignement précis du composant et une gestion thermique adéquate pendant la refusion.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire après soudure, seuls des solvants alcooliques spécifiés comme l'alcool éthylique ou l'alcool isopropylique doivent être utilisés. La LED doit être immergée à température normale pendant moins d'une minute. Des produits chimiques non spécifiés peuvent endommager le verre d'optique en époxy ou le boîtier.

6.4 Stockage et manipulation

• Précaution ESD :Le composant est sensible aux décharges électrostatiques (ESD). Des contrôles ESD appropriés (bracelets, équipements mis à la terre) doivent être utilisés pendant la manipulation.
• Sensibilité à l'humidité :Le boîtier est classé MSL2a. Une fois le sachet étanche d'origine ouvert, les composants doivent être refondus par IR dans les 672 heures (28 jours) dans des conditions de stockage de ≤30°C et ≤60% HR. Pour un stockage plus long hors du sachet d'origine, un séchage à 60°C pendant au moins 20 heures est requis avant soudure.

7. Conditionnement et informations de commande

Les LED sont fournies sur bande porteuse gaufrée de 8 mm de large, scellée avec une bande de couverture. La bande est enroulée sur des bobines standard de 7 pouces (178 mm) de diamètre. Chaque bobine contient 5000 pièces. Le conditionnement est conforme aux spécifications ANSI/EIA-481. Une quantité minimale de commande de 500 pièces s'applique pour les quantités restantes.

8. Suggestions d'application et considérations de conception

8.1 Circuits d'application typiques

Pour un fonctionnement fiable, une résistance limitatrice de courant doit être connectée en série avec la LED. La valeur de la résistance (R) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (Valim - VF) / IF, où VF est la tension directe de la classe choisie, et IF est le courant de commande souhaité (ne pas dépasser 30mA continu).

8.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible, maintenir la température de jonction dans les limites est essentiel pour la fiabilité à long terme et une luminosité stable. Assurez-vous que la conception des pastilles sur le PCB prévoit une dissipation thermique adéquate, en particulier lors d'un fonctionnement à ou près du courant direct maximal.

8.3 Conception optique

L'angle de vision de 130 degrés fournit un diagramme lumineux large et diffus. Pour une lumière plus focalisée, des optiques secondaires (lentilles ou guides de lumière) seraient nécessaires. Le verre d'optique transparent convient aux applications où la puce LED elle-même n'est pas visible.

9. Comparaison et différenciation technique

Les principales caractéristiques différenciantes du LTST-C191KGKT sont sonprofil ultra-mince de 0,55 mmet l'utilisation d'unepuce AlInGaPpour l'émission verte. Comparée aux technologies plus anciennes comme le GaP, l'AlInGaP offre une efficacité lumineuse nettement supérieure et une meilleure saturation des couleurs. Le profil mince est un avantage clé par rapport aux LED puces standard de 0,6 mm ou 0,8 mm dans les appareils grand public modernes et fins.

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

Q : Puis-je commander cette LED directement depuis une sortie logique 3,3V ou 5V ?

R : Non. Vous devez utiliser une résistance limitatrice de courant en série. Une alimentation de 3,3V avec une VF typique de 2,1V laisse 1,2V aux bornes de la résistance. Pour 20mA, R = 60Ω. Calculez toujours en fonction de la VF maximale de votre classe spécifique pour garantir un courant suffisant.

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

R : La Longueur d'onde de crête (λP) est la longueur d'onde physique de l'émission spectrale la plus élevée. La Longueur d'onde dominante (λd) est la longueur d'onde unique perceptuelle qui correspond à la couleur de la LED telle que vue par l'œil humain, calculée à partir du diagramme de chromaticité CIE. λd est plus pertinente pour la spécification de la couleur.

Q : Comment interpréter les codes de tri lors de la commande ?

R : Vous pouvez spécifier une combinaison des codes de tri Vf, Iv et λd pour obtenir des LED avec des caractéristiques électriques et optiques étroitement groupées, ce qui est essentiel pour une performance uniforme dans les réseaux multi-LED ou les applications de rétroéclairage.

11. Exemple pratique d'utilisation

Scénario : Conception d'un indicateur d'état basse consommation pour un appareil portable.

L'appareil fonctionne sur une pile bouton de 3,0V. L'objectif est un indicateur vert clair. Un courant de commande de 10mA est choisi pour équilibrer luminosité et autonomie. En supposant une classe Vf de 5 (2,05V typique), la résistance série est calculée : R = (3,0V - 2,05V) / 0,01A = 95Ω. Une résistance standard de 100Ω serait utilisée, résultant en un courant d'environ 9,5mA. Une classe Iv de M ou N fournirait une luminosité suffisante à ce courant. La hauteur de 0,55 mm lui permet de s'intégrer dans un boîtier ultra-mince.

12. Introduction au principe de fonctionnement

L'émission de lumière dans cette LED AlInGaP est basée sur l'électroluminescence dans une jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe est appliquée, des électrons et des trous sont injectés à travers la jonction et se recombinent dans la région active. L'énergie libérée lors de cette recombinaison est émise sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage semi-conducteur AlInGaP détermine l'énergie de la bande interdite, qui définit directement la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise, dans ce cas, le vert. Le verre d'optique en époxy transparent encapsule et protège la puce semi-conductrice tout en façonnant également le diagramme d'émission lumineuse.

13. Tendances technologiques

Le développement des LED SMD comme le LTST-C191KGKT suit plusieurs tendances clés de l'industrie :Miniaturisation(boîtiers plus fins, plus petits),Efficacité accrue(luminosité plus élevée par unité d'entrée électrique, grâce à l'amélioration de la croissance épitaxiale et de la conception des puces), etFiabilité améliorée(meilleurs matériaux et procédés de conditionnement pour résister à des températures de refusion plus élevées et à des conditions environnementales plus sévères). Le passage à l'AlInGaP pour le vert fait partie d'une transition plus large des matériaux traditionnels à faible efficacité vers des semi-conducteurs composés à haute performance sur tout le spectre visible.