Fiche technique LED SMD LTST-C21TGKT - 3,2x1,6x1,1mm - 2,8-3,8V - 76mW - Lentille verte transparente - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes de la LED LTST-C21TGKT, une lampe LED à montage en surface (SMD). Ce composant appartient à une famille de LED miniatures conçues spécifiquement pour l'assemblage automatisé sur cartes de circuits imprimés (PCB) et les applications où l'encombrement est une contrainte critique. Son facteur de forme compact et son conditionnement standardisé le rendent particulièrement adapté à l'intégration dans les processus de fabrication électronique modernes.

Les domaines d'application principaux de cette LED sont vastes, englobant les équipements de télécommunications, les dispositifs de bureautique, divers appareils électroménagers et les systèmes de contrôle industriel. Ses fonctions principales incluent l'indication d'état, le rétroéclairage de claviers et de pavés tactiles, l'activation de micro-affichages et le rôle de signal lumineux ou de symbole dans la signalétique intérieure.

1.1 Caractéristiques principales

• Conformité RoHS :Le dispositif est fabriqué pour respecter la directive sur la restriction des substances dangereuses, garantissant l'absence de matériaux spécifiques comme le plomb, le mercure et le cadmium.
• Conception en montage inversé :Présente une structure unique de puce montée sur circuit où la puce LED est orientée à l'envers, ce qui peut offrir des avantages dans certaines conceptions optiques et scénarios d'assemblage.
• Puce InGaN ultra-lumineuse :Utilise un matériau semi-conducteur à base de nitrure de gallium-indium (InGaN) pour produire une lumière verte de haute intensité.
• Compatible avec l'assemblage automatisé :Fourni sur bande standard de 8 mm enroulée sur bobine de 7 pouces de diamètre, conforme aux normes EIA, le rendant entièrement compatible avec les équipements automatiques de prélèvement et de placement à grande vitesse.
• Soudable par refusion :Le boîtier est conçu pour résister aux processus standards de soudage par refusion infrarouge (IR) utilisés sur les lignes d'assemblage à technologie de montage en surface (SMT).
• Compatible avec les circuits intégrés :Les caractéristiques électriques permettent une interface directe avec les sorties de circuits intégrés standards.

2. Dimensions et configuration du boîtier

Le LTST-C21TGKT est logé dans un boîtier SMD compact et standard de l'industrie. La lentille est d'apparence transparente, tandis que la source lumineuse elle-même est un émetteur vert à base d'InGaN. Les dimensions typiques du contour du boîtier sont d'environ 3,2 mm de longueur, 1,6 mm de largeur et 1,1 mm de hauteur, bien que les concepteurs doivent toujours se référer au dessin dimensionnel détaillé pour la conception mécanique critique. Toutes les dimensions spécifiées sont en millimètres, avec une tolérance standard de ±0,1 mm sauf indication contraire sur le dessin.

3. Valeurs nominales et caractéristiques

Comprendre les valeurs nominales absolues maximales est crucial pour garantir un fonctionnement fiable et éviter une défaillance prématurée du composant. Ces valeurs spécifient les limites au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir.

3.1 Valeurs nominales absolues maximales (Ta=25°C)

• Dissipation de puissance (Pd) :76 mW. C'est la quantité maximale de puissance que le dispositif peut dissiper sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (I_F(PEAK)) :100 mA. C'est le courant direct instantané maximal autorisé, généralement spécifié dans des conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms) pour éviter la surchauffe.
• Courant direct continu (I_F) :20 mA. C'est le courant continu maximal recommandé pour un fonctionnement en continu.
• Plage de température de fonctionnement (T_opr) :-20°C à +80°C. La plage de température ambiante dans laquelle le dispositif est conçu pour fonctionner.
• Plage de température de stockage (T_stg) :-30°C à +100°C. La plage de température pour le stockage hors fonctionnement.
• Condition de soudage par refusion infrarouge :Supporte une température de crête de 260°C pendant un maximum de 10 secondes. Ceci définit la tolérance au profil thermique pendant l'assemblage sur PCB.

3.2 Caractéristiques électriques et optiques (Ta=25°C)

Ces paramètres définissent la performance typique de la LED dans des conditions de test standard.

• Intensité lumineuse (I_V) :Varie d'un minimum de 180,0 mcd à un maximum de 1120,0 mcd pour un courant direct (I_F) de 20 mA. La valeur réelle est triée (voir Section 4). L'intensité est 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) :70 degrés. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur de crête (sur l'axe), définissant la largeur du faisceau.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :Typiquement 530 nm. La longueur d'onde à laquelle la puissance spectrale de sortie est la plus élevée.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :Typiquement 525 nm à I_F=20mA. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui représente le mieux la couleur de la lumière, dérivée du diagramme de chromaticité CIE.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :Approximativement 35 nm. La largeur de bande du spectre émis mesurée à la moitié de l'intensité de crête.
• Tension directe (V_F) :Entre 2,8 V et 3,8 V à I_F=20mA. La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle conduit du courant.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 10 μA pour une tension inverse (V_R) de 5V. Les LED ne sont pas conçues pour fonctionner en polarisation inverse ; ce paramètre est uniquement à des fins de test.

3.3 Notes importantes sur les caractéristiques

• Sensibilité aux décharges électrostatiques (ESD) :Les LED sont sensibles aux dommages causés par l'électricité statique et les surtensions. Des contrôles ESD appropriés, tels que l'utilisation de bracelets de mise à la terre, de gants antistatiques et la vérification de la mise à la terre de tous les équipements, sont obligatoires pendant la manipulation.
• Fonctionnement en tension inverse :Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner avec une polarisation inverse. Le paramètre de courant inverse est uniquement à titre informatif et pour les tests.

4. Système de classement par tri

Pour garantir l'uniformité dans les applications, les LED sont triées (classées) en fonction de paramètres de performance clés. Le LTST-C21TGKT utilise un système de tri bidimensionnel.

4.1 Tris d'intensité lumineuse (I_V)

Couleur verte, mesurée en millicandelas (mcd) à 20mA. La tolérance dans chaque tri est de ±15%.

• Code de tri S :180,0 – 280,0 mcd
• Code de tri T :280,0 – 450,0 mcd
• Code de tri U :450,0 – 710,0 mcd
• Code de tri V :710,0 – 1120,0 mcd

4.2 Tris de teinte (Longueur d'onde dominante)

Couleur verte, mesurée en nanomètres (nm) à 20mA. La tolérance pour chaque tri est de ±1 nm.

• Code de tri AP :520,0 – 525,0 nm
• Code de tri AQ :525,0 – 530,0 nm
• Code de tri AR :530,0 – 535,0 nm

Un numéro de pièce complet inclut généralement ces codes de tri pour spécifier la classe de performance exacte.

5. Courbes de performance typiques

Les données graphiques fournissent une compréhension plus approfondie du comportement du dispositif dans différentes conditions. Bien que les tracés de courbes spécifiques ne soient pas reproduits ici, la fiche technique inclut généralement les graphiques essentiels suivants pour l'analyse de conception :

• Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct (I_V/ I_F) :Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, devenant souvent sous-linéaire à des courants plus élevés en raison de l'échauffement et de la baisse d'efficacité.
• Tension directe en fonction du courant direct (V_F/ I_F) :Illustre la caractéristique I-V de la diode, cruciale pour concevoir le circuit de limitation de courant.
• Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante (I_V/ T_a) :Démontre la dépendance thermique de la sortie lumineuse, qui diminue généralement lorsque la température de jonction augmente.
• Distribution spectrale de puissance :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic à ~530 nm et la largeur spectrale de ~35 nm.
• Diagramme d'angle de vision :Un diagramme polaire décrivant la distribution spatiale de l'intensité lumineuse, confirmant l'angle de vision de 70 degrés.

6. Directives d'assemblage et de manipulation

6.1 Configuration recommandée des pastilles de fixation sur PCB

Un motif de pastilles (empreinte) recommandé pour le PCB est fourni pour assurer une bonne formation du joint de soudure, une stabilité mécanique et une gestion thermique. Ce motif inclut généralement des dimensions de pastilles et un espacement légèrement supérieurs aux bornes du dispositif pour faciliter une bonne mouillabilité de la soudure et la formation d'un congé.

6.2 Processus de soudage

Le dispositif est qualifié pour les processus de soudage sans plomb. Un profil de refusion IR suggéré est fourni, conforme aux normes JEDEC. Les paramètres clés incluent :

• Préchauffage :150°C – 200°C.
• Durée de préchauffage :Maximum 120 secondes pour permettre un chauffage uniforme et l'activation de la pâte.
• Température de crête :Maximum 260°C.
• Temps au-dessus du liquidus (au pic) :Maximum 10 secondes. Le dispositif ne doit pas être soumis à plus de deux cycles de refusion.

Pour la retouche manuelle avec un fer à souder, la température de la panne ne doit pas dépasser 300°C, et le temps de contact doit être limité à 3 secondes maximum pour un seul événement de réparation uniquement. Il est essentiel de suivre les directives du fabricant de la pâte à souder et de caractériser le profil pour la conception spécifique du PCB.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage post-soudure est requis, seuls des solvants à base d'alcool 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 nettoyants chimiques non spécifiés peuvent endommager la lentille en époxy ou le boîtier.

6.4 Stockage et sensibilité à l'humidité

Les LED sont conditionnées dans un sac barrière à l'humidité avec un dessiccant. Tant qu'elles sont scellées, elles doivent être stockées à ≤ 30°C et ≤ 90% d'humidité relative (HR) et utilisées dans l'année. Une fois le sac d'origine ouvert, les composants sont classés au Niveau de Sensibilité à l'Humidité (MSL) 3. Cela signifie qu'ils doivent être soumis au soudage par refusion IR dans la semaine suivant l'exposition aux conditions ambiantes de l'usine (≤ 30°C / 60% HR). Pour un stockage au-delà d'une semaine hors du sac d'origine, ils doivent être stockés dans un conteneur scellé avec dessiccant ou dans une atmosphère d'azote. Les composants exposés plus d'une semaine nécessitent un séchage à environ 60°C pendant au moins 20 heures avant l'assemblage pour éliminer l'humidité absorbée et éviter les dommages par \"effet pop-corn\" pendant la refusion.

7. Spécifications de conditionnement

Le produit est fourni au format bande et bobine compatible avec les équipements d'assemblage automatisé.

• Largeur de bande :8 mm.
• Diamètre de la bobine :7 pouces (178 mm).
• Quantité par bobine :3000 pièces.
• Quantité minimale de commande (MOQ) :500 pièces pour les quantités restantes.
• Scellement des alvéoles :Les alvéoles vides de la bande sont recouvertes d'une bande de couverture supérieure.
• Composants manquants :Un maximum de deux LED manquantes consécutives est autorisé selon la norme de conditionnement.
• Norme :Le conditionnement est conforme aux spécifications ANSI/EIA-481.

8. Notes d'application et considérations de conception

8.1 Méthode de pilotage

Une LED est un dispositif contrôlé en courant. Pour garantir une intensité lumineuse, une couleur et une longévité constantes et stables, elle doit être pilotée par une source de courant constant, et non par une source de tension constante. La tension directe (V_F) a une tolérance et un coefficient de température négatif (elle diminue lorsque la température augmente). L'utilisation d'une simple résistance en série avec une alimentation est courante pour les indicateurs de base, mais pour les applications nécessitant une luminosité stable, un circuit intégré pilote LED dédié ou un circuit de régulation de courant plus sophistiqué est recommandé. La conception doit respecter les valeurs nominales absolues maximales pour le courant continu (20mA) et pulsé (100mA).

8.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit relativement faible à 76 mW, une gestion thermique efficace reste importante pour maintenir les performances et la fiabilité, en particulier dans des ambiances à haute température ou lorsque le pilotage est proche des valeurs maximales. Les pastilles de cuivre du PCB agissent comme le dissipateur thermique principal. Suivre la configuration de pastilles recommandée, utiliser des vias thermiques sous la pastille (si applicable au boîtier) et assurer un flux d'air adéquat contribuent à maintenir la température de jonction de la LED dans des limites sûres, préservant ainsi la sortie lumineuse et la durée de vie opérationnelle.

8.3 Intégration optique

L'angle de vision de 70 degrés fournit un motif d'émission large et diffus, adapté à l'éclairage de zone et aux indicateurs d'état. Pour les applications nécessitant un faisceau plus focalisé, des optiques secondaires telles que des lentilles ou des guides de lumière peuvent être nécessaires. La lentille transparente permet à la couleur réelle de la puce (verte) d'être émise sans teinte.

8.4 Polarité et orientation

En tant que diode, la LED possède une anode (+) et une cathode (-). Le boîtier inclut un indicateur de polarité, généralement une encoche, un point vert ou un coin coupé du côté cathode. Une orientation correcte sur le PCB est essentielle pour que le dispositif s'allume. La conception en montage inversé peut avoir des implications spécifiques sur la façon dont la lumière est extraite du boîtier, ce qui doit être pris en compte dans la conception optique.

9. Fiabilité et champ d'application

Les LED décrites sont destinées à être utilisées dans des équipements électroniques commerciaux et industriels standards, y compris la bureautique, les communications, les systèmes réseau et les appareils électroménagers. Pour les applications nécessitant une fiabilité exceptionnelle où une défaillance pourrait compromettre la sécurité, la santé ou la vie—comme dans l'aviation, les transports, le médical ou les systèmes de sécurité critiques—une qualification spéciale et une consultation sont nécessaires avant l'intégration. Les précautions fournies concernant le stockage, la manipulation et le soudage sont fondamentales pour atteindre la fiabilité attendue dans les applications prévues.