Fiche technique LED SMD LTSA-S020ZGWTA - 2.0x1.25x0.8mm - 2.9V - 90mW - Vert Diffus - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED à montage en surface (SMD) conçue pour l'assemblage automatisé sur circuit imprimé et les applications à espace limité. Le composant est doté d'une lentille diffuse et émet une lumière verte, le rendant adapté à divers équipements électroniques nécessitant des fonctions d'indication ou d'éclairage.

1.1 Caractéristiques principales

• Conforme aux normes environnementales RoHS.
• Conditionné sur bande de 12 mm enroulée sur bobine de 7 pouces de diamètre pour assemblage automatisé.
• Préconditionné au niveau de sensibilité à l'humidité JEDEC MSL 2a.
• Qualification référencée à AEC-Q101 Rev D, adaptée aux applications automobiles.
• Boîtier standard conforme à la norme EIA pour une compatibilité assurée.
• Courant de commande compatible avec les circuits intégrés (IC).
• Conçu pour la compatibilité avec les équipements automatiques de prélèvement et de placement.
• Adapté aux procédés de soudage par refusion infrarouge.

1.2 Applications cibles

Cette LED est destinée à une large gamme d'équipements électroniques, y compris, mais sans s'y limiter, les téléphones sans fil et cellulaires, les ordinateurs portables et les systèmes réseau. Une mention spécifique est faite pour les applications d'accessoires dans les véhicules de chantier.

2. Analyse approfondie des spécifications techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C. Les dépasser peut causer des dommages permanents.

• Dissipation de puissance (Pd) :90 mW
• Courant direct de crête (I_F(peak)) :50 mA (à un cycle de service de 1/10, largeur d'impulsion 0.1ms)
• Courant direct continu (I_F) :20 mA DC
• Plage de température de fonctionnement :-40°C à +100°C
• Plage de température de stockage :-40°C à +100°C

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Les performances typiques sont mesurées à Ta=25°C dans les conditions de test spécifiées.

• Intensité lumineuse (I_V) :250 - 640 mcd (Valeur typique à I_F= 2 mA). Mesurée avec un capteur/filtre approximant la courbe de réponse photopique de l'œil CIE.
• Angle de vision (2θ_1/2) :110 degrés. Défini comme l'angle hors axe où l'intensité est la moitié de la valeur axiale.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_p) :518 nm (d'après mesure spectrale).
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :523 - 538 nm (à I_F= 2 mA). Représente la couleur perçue. Tolérance de ±1 nm.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :35 nm.
• Tension directe (V_F) :2.0 - 2.9 V (à I_F= 2 mA). Tolérance de ±0.1 V.
• Tension inverse (V_z) :6 - 8 V (à I_z= 10 μA). Note : Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en inverse ; ce paramètre est uniquement pour le test IR.
• Courant inverse (I_R) :10 μA maximum (à V_R= 5V).
• Tension de tenue aux décharges électrostatiques (ESD) :2000 V (Modèle du corps humain, HBM).

3. Explication du système de classement (Binning)

Pour garantir l'uniformité de la couleur et de la luminosité, les composants sont triés en bacs selon des paramètres clés. L'étiquette du lot indique les codes de bac pour V_f, I_V, et la Couleur (W_d).

3.1 Classement par tension directe (V_f)

Mesurée à I_F= 2 mA. Tolérance à l'intérieur de chaque bac : ±0.1V.

• H3 :2.0 V (Min) à 2.3 V (Max)
• H4 :2.3 V (Min) à 2.6 V (Max)
• H5 :2.6 V (Min) à 2.9 V (Max)

3.2 Classement par intensité lumineuse (I_V)

Mesurée à I_F= 2 mA. Tolérance à l'intérieur de chaque bac : ±11%.

• T1 :250 mcd (Min) à 400 mcd (Max)
• T2 :400 mcd (Min) à 640 mcd (Max)

3.3 Classement par longueur d'onde dominante (W_d)

Mesurée à I_F= 2 mA. Tolérance à l'intérieur de chaque bac : ±1 nm.

• AQ :523 nm (Min) à 528 nm (Max)
• AR :528 nm (Min) à 533 nm (Max)
• AS :533 nm (Min) à 538 nm (Max)

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut des courbes caractéristiques typiques pour faciliter la conception. Ces courbes illustrent la relation entre le courant direct et l'intensité lumineuse, ainsi que la distribution spatiale de la lumière (diagramme de rayonnement). Le tracé de distribution spatiale est crucial pour comprendre le profil d'éclairage créé par la lentille diffuse, montrant comment la lumière est dispersée sur l'angle de vision de 110 degrés. Les concepteurs peuvent utiliser la courbe I_Ven fonction de I_Fpour estimer la luminosité à différents courants de commande, garantissant que la LED répond aux exigences de l'application sans dépasser les valeurs maximales.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est conforme à un boîtier SMD standard. Les dimensions clés (en millimètres) incluent une taille de corps d'environ 2.0 x 1.25 mm pour une hauteur de 0.8 mm. Les tolérances sont typiquement de ±0.2 mm sauf indication contraire. Un dessin dimensionnel détaillé doit être consulté pour la conception exacte du motif de pastilles (land pattern).

5.2 Conception recommandée des pastilles de CI

Une recommandation de motif de pastilles est fournie pour le soudage par refusion infrarouge ou en phase vapeur. Respecter ce motif est essentiel pour obtenir une bonne formation du joint de soudure, assurer la stabilité mécanique et faciliter la dissipation thermique en fonctionnement.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion IR

Pour les procédés de soudage sans plomb, le profil recommandé suit la norme J-STD-020. Les paramètres clés incluent :

• Température de préchauffage :150°C à 200°C.
• Durée de préchauffage :Maximum 120 secondes.
• Température de pic :Maximum 260°C.
• Temps au-dessus du liquidus :Maximum 10 secondes (recommandé pour un maximum de deux cycles de refusion).

Note : Le profil optimal dépend de la conception spécifique du CI, des composants, de la pâte à souder et du four. Une caractérisation pour l'assemblage spécifique est conseillée.

6.2 Soudage manuel

Si un soudage manuel est nécessaire :

• Température du fer :Maximum 300°C.
• Durée de soudage :Maximum 3 secondes par borne (une seule fois).

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage est requis après soudage, utiliser des solvants à base d'alcool comme l'alcool éthylique ou l'alcool isopropylique à température ambiante. L'immersion ne doit pas dépasser une minute. Éviter les nettoyants chimiques non spécifiés.

7. Précautions de stockage et de manipulation

7.1 Conditions de stockage

• Emballage scellé :Stocker à ≤30°C et ≤70% HR. Utiliser dans l'année suivant la date de conditionnement lorsqu'ils sont dans des sacs anti-humidité avec dessicant.
• Emballage ouvert :Stocker à ≤30°C et ≤60% HR. Les composants doivent être soudés par refusion dans les 168 heures (7 jours) suivant l'exposition.
• Stockage prolongé (ouvert) :Stocker dans un conteneur scellé avec dessicant ou dans un dessiccateur à azote.
• Séchage (Baking) :Si l'exposition dépasse 168 heures, sécher à environ 60°C pendant au moins 48 heures avant soudage pour éliminer l'humidité et prévenir le phénomène de "popcorning" pendant la refusion.

7.2 Mise en garde d'application

Cette LED est conçue pour des équipements électroniques ordinaires. Elle n'est pas recommandée pour des applications critiques pour la sécurité où une défaillance pourrait mettre en danger des vies ou la santé (par exemple, l'aviation, les dispositifs médicaux de maintien des fonctions vitales) sans consultation préalable et qualification spécifique.

8. Conditionnement et informations de commande

8.1 Spécifications de la bande et de la bobine

• Largeur de bande :12 mm.
• Diamètre de la bobine :7 pouces.
• Quantité par bobine :2000 pièces.
• Quantité minimale de commande :500 pièces pour les lots restants.
• Standard de conditionnement :Conformément à la norme EIA-481-1-B. Les emplacements vides sont scellés avec un ruban de couverture. Un maximum de deux composants manquants consécutifs est autorisé.

9. Suggestions d'application et considérations de conception

Lors de l'intégration de cette LED dans une conception, considérez les points suivants :

• Limitation de courant :Toujours utiliser une résistance en série ou un pilote à courant constant pour limiter le courant direct à une valeur sûre, typiquement égale ou inférieure au maximum de 20 mA DC. Le bac V_Fdoit être pris en compte pour un calcul précis de la résistance.
• Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible (90 mW), assurez-vous que le CI offre un dégagement thermique adéquat, surtout en fonctionnement à haute température ambiante ou près du courant maximum.
• Conception optique :La lentille diffuse offre un angle de vision large et uniforme adapté aux indicateurs de panneau. Pour une lumière focalisée, des optiques secondaires peuvent être nécessaires.
• Protection contre les décharges électrostatiques (ESD) :Bien que classée pour 2kV HBM, mettez en œuvre les procédures standard de manipulation ESD et, si nécessaire, une protection de circuit (par exemple, diodes TVS) dans des environnements sensibles.

10. Comparaison et différenciation technique

Cette LED se distingue par la combinaison de ses caractéristiques : la référence de qualification AEC-Q101 en fait une candidate pour les applications d'accessoires automobiles. Le préconditionnement au MSL 2a améliore la fiabilité pour les procédés de refusion standard. Le système de classement détaillé permet un appariement plus précis de la couleur et de la luminosité dans les séries de production par rapport aux pièces non classées. Le large angle de vision de 110 degrés avec une lentille diffuse est idéal pour les applications nécessitant un éclairage large et sans éblouissement.

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

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 (518 nm) est le point de puissance de sortie maximale sur la courbe spectrale. La longueur d'onde dominante (523-538 nm) est dérivée du diagramme de chromaticité CIE et représente la longueur d'onde unique qui correspond le mieux à la couleur perçue de la lumière, ce qui est plus pertinent pour la vision humaine.

Q : Puis-je alimenter cette LED en continu à 20 mA ?
R : Oui, 20 mA est le courant direct continu maximum spécifié à 25°C. Pour un fonctionnement fiable, surtout à des températures ambiantes plus élevées, il est recommandé de déclasser le courant. Se référer toujours à la limite de dissipation de puissance (90 mW).

Q : Pourquoi y a-t-il une tension inverse spécifiée si le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en inverse ?
R : La spécification V_z(6-8V) est principalement un paramètre de test pour l'assurance qualité interne (test IR). Elle indique la tension de claquage. En conception de circuit, vous devez vous assurer que la LED n'est jamais soumise à une polarisation inverse, car même de petits courants inverses peuvent dégrader ses performances.

Q : Comment interpréter le code de bac "H4/T2/AR" sur une étiquette ?
R : Cela indique un lot spécifique où les LED ont une tension directe entre 2.3V et 2.6V (H4), une intensité lumineuse entre 400 et 640 mcd (T2), et une longueur d'onde dominante entre 528 et 533 nm (AR).

12. Cas pratique de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un indicateur d'état pour un routeur grand public.La LED doit être verte, visible sous différents angles et fiable pour un fonctionnement continu. Ce composant est adapté. Un courant de commande de 5-10 mA fournira une luminosité suffisante tout en restant bien dans les limites, assurant une fiabilité à long terme. Le concepteur sélectionnera une résistance de limitation de courant basée sur la V_Ftypique (par exemple, 2.5V pour le bac H4) et la tension d'alimentation (par exemple, 3.3V). Le large angle de vision garantit que l'état est visible quelle que soit l'orientation du routeur. Le conditionnement en bande et bobine permet un assemblage automatisé efficace sur le CI principal du routeur.

13. Principe de fonctionnement

Il s'agit d'une diode électroluminescente (LED) à semi-conducteur. Lorsqu'une tension directe dépassant son seuil est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active (composée d'InGaN pour l'émission verte), libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique du matériau détermine la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise. La lentille en époxy diffuse encapsule la puce semi-conductrice, offrant une protection environnementale, un support mécanique et façonnant le faisceau lumineux en un large faisceau uniforme.

14. Tendances technologiques

L'industrie de l'optoélectronique continue de progresser dans plusieurs domaines clés pertinents pour de tels composants : augmentation de l'efficacité lumineuse (plus de lumière par watt), amélioration de l'uniformité des couleurs et tolérances de classement plus serrées, fiabilité accrue et fonctionnement à plus haute température pour les marchés automobile et industriel, et miniaturisation accrue des boîtiers. La tendance vers une efficacité plus élevée et une adoption plus large des LED dans l'éclairage général et les applications automobiles pousse à une amélioration continue des matériaux semi-conducteurs et des technologies de conditionnement.