Fiche technique LED SMD LTST-C191TGKT - Ultra-mince 0,55mm - Vert InGaN - 3,6V Max - 76mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes du LTST-C191TGKT, une lampe LED à montage en surface (SMD). Conçu pour l'assemblage automatisé sur circuit imprimé (PCB), ce composant est idéal pour les applications à espace restreint dans un large éventail d'équipements électroniques.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Les principaux avantages de cette LED incluent son profil exceptionnellement mince de 0,55mm, permettant une intégration dans des appareils ultra-plats. Elle utilise une puce semi-conductrice InGaN (Nitrure de Gallium-Indium) ultra-lumineuse pour produire une lumière verte. Le dispositif est entièrement conforme à la directive RoHS (Restriction des Substances Dangereuses). Son conditionnement est standardisé sur bande de 8mm enroulée sur bobines de 7 pouces de diamètre, conforme aux normes EIA, le rendant totalement compatible avec les équipements automatiques de prélèvement et de placement à haute vitesse et les processus standards de soudage par refusion infrarouge (IR). Les marchés cibles sont divers, englobant les équipements de télécommunication (téléphones sans fil et cellulaires), l'informatique portable (ordinateurs portables), les infrastructures réseau, les appareils électroménagers et les applications de signalisation ou d'affichage intérieur.

1.2 Applications clés

• Rétroéclairage de claviers et pavés numériques.
• Indicateurs d'état et d'alimentation dans l'électronique grand public et industrielle.
• Micro-affichages et éclairage d'icônes.
• Éclairage de signalisation et symbolique dans les panneaux de commande et l'instrumentation.

2. Boîtier et dimensions mécaniques

Le LTST-C191TGKT présente un verre d'encapsulation transparent encapsulant une puce émettrice de lumière verte InGaN. Toutes les dimensions critiques du boîtier sont fournies dans les dessins de la fiche technique avec une tolérance standard de ±0,1mm (±0,004 pouces) sauf indication contraire. La hauteur ultra-faible est une caractéristique mécanique déterminante.

3. Valeurs maximales absolues et caractéristiques

Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C. Dépasser ces limites peut causer des dommages permanents au dispositif.

3.1 Valeurs maximales absolues

• Dissipation de puissance (Pd) :76 mW. C'est la quantité maximale de puissance que le dispositif peut dissiper en toute sécurité sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (I_F(PEAK)) :100 mA. C'est le courant instantané maximal, autorisé uniquement en conditions pulsées avec un cycle de service de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1ms.
• Courant direct continu (I_F) :20 mA. C'est le courant maximal recommandé pour un fonctionnement continu en courant continu.
• Plage de température de fonctionnement :-20°C à +80°C. Le dispositif est conçu pour fonctionner dans cette plage de température environnementale.
• Plage de température de stockage :-30°C à +100°C.
• Condition de soudage par refusion infrarouge :Supporte une température de crête de 260°C pendant un maximum de 10 secondes, ce qui est critique pour les processus d'assemblage sans plomb.

3.2 Profil de refusion IR recommandé pour le processus sans plomb

La fiche technique inclut un graphique détaillé température vs temps décrivant le profil de soudage par refusion suggéré. Les paramètres clés incluent une phase de préchauffage jusqu'à 150-200°C, un temps de préchauffage maximal de 120 secondes, une température de crête ne dépassant pas 260°C, et un temps au-dessus de 260°C limité à un maximum de 10 secondes. Le profil est basé sur les normes JEDEC pour assurer un soudage fiable sans dommage thermique au boîtier de la LED.

3.3 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à Ta=25°C et I_F=20mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (I_V) :71 - 450 mcd (millicandela). Mesurée à l'aide d'un capteur filtré pour correspondre à la courbe de réponse photopique de l'œil CIE.
• Angle de vision (2θ_1/2) :130 degrés. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale (centrale), indiquant un cône de vision très large.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :530 nm (nanomètres). La longueur d'onde à laquelle la puissance spectrale de sortie est la plus forte.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :520 - 535 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui définit la couleur (verte) de la LED, dérivée du diagramme de chromaticité CIE.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :35 nm. La largeur de bande du spectre de lumière émis à la moitié de son intensité maximale.
• Tension directe (V_F) :2,8V - 3,6V. La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle fonctionne à 20mA.
• Courant inverse (I_R) :10 μA (max) à une Tension inverse (V_R) de 10V.Note importante :Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; cette condition de test est fournie à titre informatif uniquement.

4. Système de classement et de tri

Pour assurer la cohérence de couleur et de luminosité en production, les LED sont triées en classes (bins) basées sur des paramètres clés. Le code de classe fait partie des informations de commande.

4.1 Classe de Tension directe (V_F)

Trié à I_F=20mA. Tolérance par classe : ±0,1V.
Codes de classe : D7 (2,80-3,00V), D8 (3,00-3,20V), D9 (3,20-3,40V), D10 (3,40-3,60V).

4.2 Classe d'Intensité lumineuse (I_V)

Trié à I_F=20mA. Tolérance par classe : ±15%.
Codes de classe : Q (71,0-112,0 mcd), R (112,0-180,0 mcd), S (180,0-280,0 mcd), T (280,0-450,0 mcd).

4.3 Classe de Teinte (Longueur d'onde dominante)

Trié à I_F=20mA. Tolérance par classe : ±1 nm.
Codes de classe : AP (520,0-525,0 nm), AQ (525,0-530,0 nm), AR (530,0-535,0 nm).

5. Analyse des courbes de performance typiques

La fiche technique fournit des représentations graphiques des relations clés, essentielles pour la conception de circuit.

• Intensité lumineuse relative vs Courant direct :Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, généralement de manière sous-linéaire, soulignant l'importance de la régulation de courant par rapport à l'alimentation en tension.
• Tension directe vs Courant direct :Illustre la caractéristique I-V de la diode, cruciale pour calculer les valeurs de résistance série ou concevoir des pilotes à courant constant.
• Intensité lumineuse relative vs Température ambiante :Démontre la dégradation thermique de la sortie lumineuse, qui diminue lorsque la température de jonction augmente.
• Distribution spectrale :Un graphique traçant l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic à ~530nm et la demi-largeur de 35nm, confirmant l'émission de couleur verte pure.

6. Directives d'assemblage, manipulation et stockage

6.1 Conception des plots de fixation sur PCB

Un motif de pastilles (empreinte) recommandé pour le PCB est fourni, incluant les dimensions des plots de soudure. Respecter cette conception assure un soudage, un alignement et une gestion thermique corrects pendant la refusion.

6.2 Nettoyage

Seuls les agents de nettoyage spécifiés doivent être utilisés. Si un nettoyage est nécessaire après soudage, une immersion dans de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant moins d'une minute est recommandée. Des produits chimiques non spécifiés peuvent endommager le verre d'époxy ou le boîtier.

6.3 Précautions contre les décharges électrostatiques (ESD)

Les LED sont sensibles à l'électricité statique et aux surtensions. Il est fortement recommandé d'utiliser un bracelet antistatique relié à la terre ou des gants antistatiques lors de la manipulation. Tout l'équipement, y compris les postes de travail et les fers à souder, doit être correctement mis à la terre pour éviter les dommages.

6.4 Conditions de stockage

• Emballage scellé :Stocker à ≤30°C et ≤90% d'Humidité Relative (HR). La durée de conservation dans le sac étanche à l'humidité d'origine avec dessicant est d'un an.
• Emballage ouvert :Pour les composants retirés de leur emballage d'origine, l'environnement de stockage ne doit pas dépasser 30°C / 60% HR. Il est recommandé de terminer le soudage par refusion IR dans les 672 heures (28 jours, niveau MSL 2a). Pour un stockage au-delà de cette période, les composants doivent être conservés dans un conteneur scellé avec dessicant ou dans une atmosphère d'azote. Les composants stockés hors sac pendant plus de 672 heures nécessitent un séchage (baking) à environ 60°C pendant au moins 20 heures avant assemblage pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir l'effet \"pop-corn\" pendant la refusion.

6.5 Méthodes de soudage

Soudage par refusion :Suivre le profil de la section 3.2. Température de crête 260°C max, temps au-dessus de 260°C limité à 10 secondes max. Un maximum de deux cycles de refusion est autorisé.
Soudage manuel (fer) :Utiliser un fer à température contrôlée réglé au maximum à 300°C. Le temps de contact doit être limité à 3 secondes par joint de soudure. Le soudage manuel ne doit être effectué qu'une seule fois.

7. Conditionnement et spécifications de la bande et de la bobine

Les LED sont fournies dans une bande porteuse gaufrée avec une bande de protection. La largeur de la bande est de 8mm. Les bobines ont un diamètre standard de 7 pouces (178mm) et contiennent 5000 pièces par bobine pleine. Une quantité minimale de commande de 500 pièces s'applique pour les bobines partielles. Le conditionnement est conforme aux spécifications ANSI/EIA-481. Des dessins dimensionnels détaillés pour les alvéoles de la bande et la bobine sont fournis, incluant le diamètre du moyeu, le diamètre de la collerette et la largeur de la bobine.

8. Notes d'application et considérations de conception

8.1 Utilisation prévue et clause de non-responsabilité sur la fiabilité

Cette LED est conçue pour une utilisation dans des équipements électroniques commerciaux et grand public standards. Pour les applications nécessitant une fiabilité exceptionnelle où une défaillance pourrait mettre en danger des vies ou la santé (par ex., aviation, dispositifs médicaux de maintien des fonctions vitales, systèmes de sécurité des transports), une consultation et une qualification spécifiques sont requises avant l'intégration dans la conception.

8.2 Alimentation de la LED

Pour assurer une sortie lumineuse stable et une longue durée de vie, alimentez la LED avec une source de courant constant, et non une tension constante. Le courant continu recommandé est de 20mA. Une simple résistance limitatrice de courant en série peut être utilisée avec une source de tension, calculée comme R = (V_alimentation- V_F) / I_F, où V_Fdoit être choisie parmi la valeur typique ou maximale de la table de classement pour garantir que I_Fne dépasse pas 20mA dans les pires conditions.

8.3 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible (76mW max), une conception thermique appropriée sur le PCB est importante. La conception recommandée des plots de soudure agit également comme un dissipateur thermique. Assurer un bon chemin thermique éloigné de la jonction de la LED aide à maintenir l'intensité lumineuse et la longévité, surtout dans des environnements à haute température ambiante ou lorsque le fonctionnement est proche des valeurs maximales.

8.4 Conception optique

Le large angle de vision de 130 degrés rend cette LED adaptée aux applications nécessitant un éclairage large ou une visibilité sous de nombreux angles. Pour une lumière focalisée ou dirigée, des lentilles externes ou des guides de lumière peuvent être nécessaires. Le verre transparent fournit une base neutre pour d'éventuels éléments optiques secondaires.

9. Comparaison et différenciation technique

Le principal facteur de différenciation du LTST-C191TGKT est sa combinaison d'un profil ultra-mince de 0,55mm avec une haute luminosité provenant d'une puce InGaN. Comparée aux technologies plus anciennes comme l'AlGaInP, l'InGaN offre une efficacité et une pureté de couleur supérieures pour les longueurs d'onde vertes. La conformité RoHS et la compatibilité avec les processus standards de refusion sans plomb à grand volume en font un choix moderne et écologique adapté aux marchés mondiaux. Le système de classement complet permet aux concepteurs de sélectionner la luminosité et le point de couleur précis requis pour leur application, garantissant une cohérence visuelle dans les produits finis.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

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 (λ_P) est la longueur d'onde physique à laquelle la LED émet le plus de puissance optique. La Longueur d'onde dominante (λ_d) est une valeur calculée basée sur la perception des couleurs humaine (diagramme CIE) qui définit la couleur perçue. Pour les LED monochromatiques comme cette verte, elles sont typiquement proches mais pas identiques.

Q : Puis-je alimenter cette LED avec une alimentation 5V et une résistance ?
R : Oui. En utilisant la V_Fmax de 3,6V pour garantir un courant sûr dans toutes les conditions : R = (5V - 3,6V) / 0,020A = 70 Ohms. Une résistance standard de 68 ou 75 Ohms serait appropriée. Vérifiez toujours le courant réel dans le circuit.

Q : Pourquoi la condition de stockage pour les emballages ouverts est-elle si stricte (672 heures) ?
R : Les boîtiers SMD peuvent absorber l'humidité de l'air. Pendant la chaleur élevée du soudage par refusion, cette humidité piégée peut se vaporiser rapidement, provoquant un délaminage interne ou des fissures (effet \"pop-corn\"). La limite de 672 heures et la procédure de séchage sont définies par le Niveau de Sensibilité à l'Humidité (MSL 2a) du composant pour prévenir ce mode de défaillance.

Q : Cette LED est-elle adaptée à l'éclairage intérieur automobile ?
R : Bien qu'elle réponde aux spécifications techniques de base, les applications automobiles nécessitent typiquement des composants qualifiés selon des normes spécifiques de grade automobile (comme AEC-Q102) pour les cycles thermiques, l'humidité et la fiabilité à long terme. Cette fiche technique ne revendique pas de telles qualifications, donc une consultation pour l'application spécifique est nécessaire.

11. Exemple d'étude de cas d'intégration

Scénario :Conception d'un indicateur d'état pour une enceinte Bluetooth portable. L'indicateur doit être visible en plein jour, avoir une couleur verte constante et s'intégrer dans un boîtier très fin.

Raison du choix :Le LTST-C191TGKT est choisi pour sa hauteur de 0,55mm, lui permettant de s'adapter derrière un diffuseur fin. La haute luminosité (jusqu'à 450 mcd) assure la visibilité. Pour garantir une teinte de verte spécifique sur toutes les unités de production, le concepteur spécifie le code de classe \"AQ\" (Longueur d'onde dominante 525-530nm) et le code de classe \"S\" (180-280 mcd) lors de l'approvisionnement.

Conception du circuit :La carte principale de l'enceinte dispose d'une ligne de 3,3V. En utilisant une V_Ftypique de 3,2V (de la classe D8), une résistance série est calculée : R = (3,3V - 3,2V) / 0,020A = 5 Ohms. Une résistance de 5,1 Ohms est sélectionnée. L'anode de la LED est connectée à la ligne 3,3V via la résistance, et la cathode est commutée à la masse par une broche GPIO d'un microcontrôleur configurée en sortie à drain ouvert.

Implantation :La conception recommandée des plots PCB est suivie précisément. Le plot de masse est connecté à une petite zone de cuivre pour aider à la dissipation thermique, même si la puissance est faible.

12. Introduction technologique et tendances

Technologie InGaN :Le Nitrure de Gallium-Indium est un composé semi-conducteur III-V dont la largeur de bande interdite peut être ajustée en modifiant le rapport Indium/Gallium. Cela permet la production de LED émettant de la lumière de l'ultraviolet au bleu et au vert. Les LED à base d'InGaN sont connues pour leur haute efficacité et luminosité.

Tendances de l'industrie :La tendance pour les LED SMD dans l'électronique grand public va continuellement vers des tailles de boîtier plus petites, des profils plus bas, une efficacité lumineuse plus élevée (plus de lumière par watt) et une cohérence de couleur plus serrée. Il y a également une forte poussée pour une fiabilité plus élevée pour répondre aux demandes des applications automobiles et industrielles. Le passage au soudage sans plomb et à la conformité RoHS est désormais une norme universelle. Les développements futurs pourraient impliquer des boîtiers à l'échelle de la puce (CSP) encore plus fins et des circuits pilotes intégrés dans le boîtier de la LED.