Fiche technique LED SMD LTST-C950TGKT - Vert ultra-brillant InGaN - 20mA - 76mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes d'une LED à montage en surface haute performance, conçue pour les applications électroniques modernes. Le dispositif utilise une puce semi-conductrice InGaN avancée pour produire une lumière verte brillante. Son facteur de forme miniature et son boîtier standardisé le rendent idéal pour les processus d'assemblage automatisés et les conceptions à espace restreint.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Les principaux avantages de cette LED incluent son intensité lumineuse exceptionnelle, sa conformité aux réglementations environnementales et sa construction robuste adaptée à la fabrication en grande série. Elle est conçue pour répondre aux exigences des équipements automatisés de pick-and-place et résister aux profils standard de soudage par refusion infrarouge (IR), essentiels pour un assemblage de PCB efficace.

Le marché cible englobe un large éventail d'électronique grand public et industrielle. Les principaux domaines d'application incluent les dispositifs de télécommunication tels que les téléphones cellulaires et sans fil, les équipements informatiques portables comme les ordinateurs portables, les systèmes d'infrastructure réseau, divers appareils électroménagers et les applications de signalisation ou d'affichage intérieur. Sa fiabilité et sa luminosité la rendent également adaptée à l'indication d'état, au rétroéclairage de clavier et à l'intégration dans des micro-afficheurs.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

Cette section détaille les limites absolues et les caractéristiques opérationnelles de la LED. Tous les paramètres sont spécifiés à une température ambiante (Ta) de 25°C sauf indication contraire.

2.1 Valeurs maximales absolues

Les Valeurs Maximales Absolues définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Un fonctionnement continu à ou près de ces limites n'est pas conseillé. Les valeurs sont les suivantes :

• 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_FP) :100 mA. Ce courant n'est autorisé qu'en conditions pulsées avec un cycle de service de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1 ms.
• Courant direct continu (I_F) :20 mA. C'est le courant maximum recommandé pour un fonctionnement en courant continu.
• Plage de température de fonctionnement :-20°C à +80°C. Le fonctionnement du dispositif est garanti dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage :-30°C à +100°C.
• Condition de soudage infrarouge :Résiste à une température de crête de 260°C pendant 10 secondes, ce qui est standard pour les processus d'assemblage sans plomb.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Le tableau suivant liste les paramètres de performance typiques et garantis dans des conditions de fonctionnement normales (I_F= 20mA, Ta=25°C).

• Intensité lumineuse (I_V) :S'étend d'un minimum de 1120 mcd à un maximum de 7100 mcd, les valeurs typiques se situant dans cette large plage. 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) :25 degrés. C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur mesurée sur l'axe central. Il indique un faisceau relativement focalisé.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :530 nm. C'est la longueur d'onde à laquelle la sortie spectrale est la plus forte.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :520 nm à 535 nm. Ce paramètre, dérivé du diagramme de chromaticité CIE, définit la couleur perçue de la lumière et est plus pertinent pour la spécification de couleur que la longueur d'onde de crête.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :35 nm. Cela indique la pureté spectrale ou la largeur de bande de la lumière émise.
• Tension directe (V_F) :2,8 V à 3,8 V à 20mA. La chute de tension aux bornes de la LED en fonctionnement.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 10 μA à une Tension inverse (V_R) de 5V. Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; ce test est uniquement pour la vérification de la qualité.

3. Explication du système de classement par bacs

Pour assurer la cohérence en production de masse, les LED sont triées en bacs de performance basés sur des paramètres clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences de circuit spécifiques.

3.1 Classe de Tension directe (V_F)

Les LED sont catégorisées par leur chute de tension directe à 20mA. Les codes de bac (D7 à D11) représentent des plages de tension croissantes de 2,8V-3,0V jusqu'à 3,6V-3,8V, avec une tolérance de ±0,1V par bac. Ceci est crucial pour concevoir le circuit de limitation de courant et assurer une luminosité uniforme dans les réseaux en parallèle.

3.2 Classe d'Intensité lumineuse (I_V)

C'est le classement principal de luminosité. Les codes W, X, Y et Z représentent des plages d'intensité minimale/maximale ascendantes de 1120-1800 mcd jusqu'à 4500-7100 mcd, avec une tolérance de ±15% par bac. La sélection dépend du niveau de luminosité requis pour l'application.

3.3 Classe de Teinte (Longueur d'onde dominante)

Les LED sont classées par point de couleur en utilisant la longueur d'onde dominante. Les codes AP (520-525 nm), AQ (525-530 nm) et AR (530-535 nm) permettent une sélection pour des besoins de couleur verte spécifiques, avec une tolérance serrée de ±1 nm par bac. Cela assure la cohérence des couleurs dans les applications où plusieurs LED sont utilisées côte à côte.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des données graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique, les relations typiques entre les paramètres clés sont décrites ci-dessous.

4.1 Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V)

La LED présente une caractéristique I-V non linéaire typique des diodes. La tension directe (V_F) augmente avec le courant mais reste dans les plages de bac spécifiées au courant de commande nominal de 20mA. Un fonctionnement au-dessus du courant maximum absolu provoquera une augmentation plus rapide de V_Fet générera une chaleur excessive.

4.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct

La sortie lumineuse (intensité lumineuse) est approximativement proportionnelle au courant direct dans sa plage de fonctionnement normale. Cependant, l'efficacité peut diminuer à des courants très élevés en raison d'effets thermiques accrus. Alimenter la LED à son courant nominal de 20mA assure des performances et une longévité optimales.

4.3 Caractéristiques thermiques

Comme tous les semi-conducteurs, la performance des LED dépend de la température. La tension directe (V_F) a typiquement un coefficient de température négatif, ce qui signifie qu'elle diminue légèrement lorsque la température de jonction augmente. Plus significativement, l'intensité lumineuse diminue lorsque la température augmente. Une gestion thermique appropriée dans l'application est essentielle pour maintenir une luminosité constante et la fiabilité du dispositif sur la plage de température de fonctionnement spécifiée.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier et identification de la polarité

Le dispositif est conforme à un contour de boîtier SMD standard de l'industrie. Les dimensions clés incluent la taille du corps, l'espacement des broches et la hauteur totale. La cathode est typiquement identifiée par un marqueur visuel sur le boîtier, tel qu'une encoche, un point ou une teinte verte sur la zone de lentille correspondante. Une orientation de polarité correcte lors de l'assemblage est obligatoire pour un fonctionnement adéquat.

5.2 Patron de pastilles PCB recommandé

Un agencement de pastilles de circuit imprimé (PCB) suggéré est fourni pour assurer un soudage fiable et une stabilité mécanique. Ce patron tient compte de l'empreinte du composant et facilite la formation d'un bon cordon de soudure pendant la refusion. Respecter cette recommandation aide à prévenir le phénomène de "tombstoning" (composant dressé sur une extrémité) et assure un alignement correct.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Paramètres de soudage par refusion IR

Le dispositif est compatible avec les processus de soudage par refusion infrarouge sans plomb. Un profil recommandé est fourni, qui inclut généralement :

• Préchauffage :150-200°C pendant un maximum de 120 secondes pour chauffer progressivement la carte et activer le flux.
• Température de crête :260°C maximum. Le corps du composant ne doit pas dépasser cette température.
• Temps au-dessus du liquidus (TAL) :Le temps à moins de 5°C de la température de crête doit être limité à 10 secondes maximum.
• Nombre de cycles :Le dispositif peut supporter un maximum de deux cycles de refusion dans ces conditions.

Il est crucial de noter que le profil optimal dépend de la conception spécifique du PCB, de la pâte à souder et du four utilisé. Les valeurs fournies sont des lignes directrices qui doivent être validées pour la configuration de production réelle.

6.2 Soudage manuel

Si un soudage manuel est nécessaire, une extrême prudence est de mise. La température de la pointe du fer à souder ne doit pas dépasser 300°C, et le temps de contact avec la broche de la LED doit être limité à 3 secondes maximum. Appliquez la chaleur sur la pastille du PCB, et non directement sur le corps de la LED, pour éviter les dommages thermiques.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage post-soudure est requis, seuls les solvants spécifiés doivent être utilisés. Les agents recommandés incluent l'alcool éthylique ou l'alcool isopropylique (IPA). La LED doit être immergée à température normale pendant moins d'une minute. Des produits chimiques agressifs ou non spécifiés peuvent endommager la lentille en époxy ou le matériau du boîtier.

6.4 Conditions de stockage et de manipulation

Décharge électrostatique (ESD) :Le dispositif est sensible aux décharges électrostatiques (ESD). Des procédures de manipulation appropriées doivent être suivies, incluant l'utilisation de bracelets antistatiques reliés à la terre, de tapis antistatiques et d'emballages et équipements protégés contre les ESD.

Sensibilité à l'humidité :Le boîtier a un niveau de sensibilité à l'humidité (MSL). Comme indiqué, si le sachet scellé étanche à l'humidité d'origine est ouvert, les composants doivent être soumis à une refusion IR dans la semaine (MSL 3). Pour un stockage plus long hors du sachet d'origine, ils doivent être stockés dans un cabinet sec ou un conteneur scellé avec un dessiccant. Les composants stockés au-delà d'une semaine peuvent nécessiter un processus de cuisson (par exemple, 60°C pendant 20 heures) pour éliminer l'humidité absorbée avant le soudage, afin de prévenir les dommages de type "popcorning" pendant la refusion.

7. Emballage et informations de commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les composants sont fournis emballés pour l'assemblage automatisé. Ils sont montés dans une bande porteuse gaufrée avec une bande de couverture protectrice scellée sur le dessus. La bande est enroulée sur une bobine standard de 7 pouces (178 mm) de diamètre.

Les détails clés de l'emballage incluent :

• Quantité par bobine :2000 pièces.
• Quantité minimale de commande (MOQ) :Pour les quantités restantes, un minimum de 500 pièces est spécifié.
• Couvercle des alvéoles :Les alvéoles vides dans la bande sont scellées avec la bande de couverture.
• Composants manquants :Un maximum de deux lampes manquantes consécutives est autorisé selon la norme d'emballage.
• L'emballage est conforme aux spécifications ANSI/EIA-481, assurant la compatibilité avec les équipements automatisés standards.

8. Suggestions d'application et considérations de conception

8.1 Circuits d'application typiques

La méthode d'alimentation la plus courante est une source de courant constant ou une simple résistance de limitation de courant en série avec une alimentation en tension. La valeur de la résistance (R_limit) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R_limit= (V_supply- V_F) / I_F. Utiliser la V_Fmaximale du bac (par exemple, 3,8V) dans ce calcul garantit que le courant ne dépasse pas 20mA même avec une LED à V_Ffaible. Pour les applications nécessitant une luminosité stable, un circuit intégré pilote de LED dédié est recommandé, surtout lors d'une alimentation par une source de tension variable comme une batterie.

8.2 Conception de la gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit relativement faible (76mW max), un dissipateur thermique efficace est important pour maintenir les performances et la durée de vie, surtout à haute température ambiante ou dans des espaces clos. Les pastilles de cuivre du PCB agissent comme le dissipateur thermique principal. Augmenter la surface de cuivre connectée aux pastilles de cathode et d'anode, utiliser des vias thermiques pour se connecter aux couches de cuivre internes ou inférieures, et assurer un flux d'air adéquat aidera à gérer la température de jonction.

8.3 Considérations de conception optique

L'angle de vision de 25 degrés fournit un faisceau focalisé. Pour un éclairage plus large, des optiques secondaires telles que des diffuseurs ou des guides de lumière peuvent être nécessaires. Le choix du bac pour l'intensité lumineuse et la longueur d'onde dominante doit être basé sur les exigences de luminosité et d'uniformité de couleur de l'application finale. Il n'est pas recommandé de mélanger des bacs dans un même produit si la cohérence visuelle est importante.

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

Q : Puis-je alimenter cette LED avec une alimentation 5V et une résistance ?

A : Oui. Par exemple, en utilisant une V_Ftypique de 3,2V à 20mA : R = (5V - 3,2V) / 0,02A = 90 Ohms. Une résistance standard de 91 Ohm serait appropriée. Vérifiez toujours le courant en utilisant la V_Fréelle de votre bac spécifique.

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

A : La Longueur d'onde de crête (λ_P) est le pic littéral de la courbe de sortie spectrale. La Longueur d'onde dominante (λ_d) est une valeur calculée qui représente la longueur d'onde unique d'une lumière monochromatique pure qui semblerait avoir la même couleur que la LED pour l'œil humain. λ_dest plus pertinente pour l'appariement des couleurs.

Q : Comment interpréter le code de bac d'intensité lumineuse (par exemple, "Y") ?

A : Le code de bac définit une plage garantie. Une pièce du bac "Y" aura une intensité lumineuse comprise entre 2800 mcd et 4500 mcd lorsqu'elle est mesurée dans des conditions standard (20mA, Ta=25°C).

Q : Cette LED est-elle adaptée à une utilisation en extérieur ?

A : La fiche technique spécifie une plage de température de fonctionnement de -20°C à +80°C et des applications intérieures typiques. Pour une utilisation en extérieur, considérez l'exposition potentielle à l'humidité, aux rayons UV et à des températures en dehors de la plage spécifiée, ce qui peut nécessiter des mesures de protection supplémentaires ou un grade de produit différent.

10. Introduction technologique et tendances

10.1 Technologie des semi-conducteurs InGaN

Cette LED est basée sur le matériau semi-conducteur Nitrure de Gallium-Indium (InGaN). L'InGaN permet la production efficace de lumière dans les régions spectrales bleue, verte et blanche (lorsqu'elle est combinée à un phosphore). L'efficacité et la luminosité des LED InGaN se sont considérablement améliorées par rapport aux technologies antérieures comme le Phosphure de Gallium (GaP), ce qui en fait la norme pour les LED vertes et bleues haute performance.

10.2 Tendances de l'industrie

La tendance générale de la technologie des LED SMD continue vers une plus grande efficacité lumineuse (plus de lumière par watt d'entrée électrique), un rendu des couleurs amélioré et des tailles de boîtier plus petites permettant des conceptions à plus haute densité. Il y a également un fort accent sur l'amélioration de la fiabilité et de la longévité sous diverses contraintes environnementales. La compatibilité avec les processus de refusion sans plomb et à haute température, comme on le voit sur ce dispositif, est désormais une exigence fondamentale dictée par les réglementations environnementales mondiales (par exemple, RoHS).