Fiche technique de la LED CMS LTST-C250TGKT - Lentille transparente - InGaN verte - 2,8-3,6V - 76mW - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

La LTST-C250TGKT est une lampe LED à montage en surface (CMS) conçue pour l'assemblage automatisé sur circuit imprimé (CI). Son format miniature convient aux applications où l'espace est limité. Le dispositif utilise une puce InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium) ultra-lumineuse pour produire une lumière verte et est logé dans un boîtier à lentille transparente. Cette LED est conçue pour être compatible avec les procédés de fabrication automatisés à grand volume, y compris le brasage par refusion infrarouge.

1.1 Avantages principaux

• Conformité RoHS :Fabriquée pour répondre aux directives de restriction des substances dangereuses.
• Haute luminosité :Intègre une puce semi-conductrice InGaN ultra-lumineuse pour un excellent rendement lumineux.
• Adaptée à la fabrication :Conditionnée en bande de 8 mm sur bobines de 7 pouces, compatible avec les équipements automatiques de placement.
• Compatibilité des procédés :Adaptée aux procédés de brasage par refusion infrarouge (IR), en accord avec les exigences d'assemblage sans plomb modernes.
• Conception à montage inversé :La configuration de la puce permet un montage où l'émission de lumière est souhaitée du côté opposé au placement du composant.

1.2 Marchés cibles et applications

Cette LED est polyvalente et cible un large éventail d'équipements électroniques. Les principaux domaines d'application incluent :

• Télécommunications :Indicateurs d'état dans les téléphones sans fil, téléphones cellulaires et équipements de systèmes réseau.
• Informatique :Rétroéclairage pour claviers et pavés numériques d'ordinateurs portables.
• Électronique grand public et industrielle :Indicateurs dans les appareils ménagers, équipements de bureau et panneaux de contrôle industriel.
• Affichage et signalétique :Micro-écrans et éclairage de signalétique ou symboles intérieurs.

2. Analyse approfondie des spécifications techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Dissipation de puissance (Pd) :76 mW. C'est la puissance maximale que la LED peut dissiper sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (I_FP) :100 mA. Ceci n'est permis qu'en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms) et ne doit pas être utilisé en fonctionnement continu.
• Courant direct continu (I_F) :20 mA. C'est le courant de fonctionnement DC recommandé pour une performance fiable à long terme.
• Plage de température de fonctionnement :-20°C à +80°C. Le dispositif est garanti de fonctionner dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage :-30°C à +100°C.
• Condition de brasage par refusion infrarouge :Supporte une température de crête de 260°C pendant un maximum de 10 secondes, ce qui est standard pour les procédés de brasage sans plomb.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

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

• Intensité lumineuse (I_V) :S'étend d'un minimum de 71,0 mcd à un maximum de 450,0 mcd. La valeur réelle est triée (voir Section 3). La mesure suit la courbe de réponse de l'œil CIE.
• Angle de vision (2θ_1/2) :130 degrés. Cet angle de vision large indique un motif de lumière diffus, adapté à l'éclairage de zone ou aux indicateurs nécessitant une large visibilité.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :Typiquement 525,0 nm. C'est la longueur d'onde à laquelle la sortie spectrale est la plus forte.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :S'étend de 520,0 nm à 535,0 nm. Ce paramètre, dérivé du diagramme de chromaticité CIE, définit la couleur perçue de la lumière et est également trié.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :Typiquement 17 nm. Ceci indique la pureté spectrale de la lumière verte ; une valeur plus petite indiquerait une source plus monochromatique.
• Tension directe (V_F) :S'étend de 2,8 V à 3,6 V à 20mA. La valeur exacte est triée. Ce paramètre est critique pour concevoir le circuit de limitation de courant.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 10 μA à une tension inverse (V_R) de 5V.Important :Cette LED n'est pas conçue pour fonctionner en polarisation inverse ; cette condition de test est à titre informatif uniquement.

3. Système de classement par bacs

Pour garantir la cohérence de la couleur et de la luminosité dans les séries de production, les LED sont triées en bacs selon des paramètres clés.

3.1 Classe de tension directe (V_F)

Le tri garantit que les LED ont des caractéristiques électriques similaires, simplifiant la conception du pilote. La tolérance sur chaque bac est de ±0,1V.

• D7 :2,8V - 3,0V
• D8 :3,0V - 3,2V
• D9 :3,2V - 3,4V
• D10 :3,4V - 3,6V

3.2 Classe d'intensité lumineuse (I_V)

Ce tri regroupe les LED par niveau de luminosité. La tolérance sur chaque bac est de ±15%.

• Q :71,0 mcd - 112,0 mcd
• R :112,0 mcd - 180,0 mcd
• S :180,0 mcd - 280,0 mcd
• T :280,0 mcd - 450,0 mcd

3.3 Classe de teinte / Longueur d'onde dominante (λ_d)

Ceci assure la cohérence de couleur entre plusieurs LED dans un assemblage. La tolérance pour chaque bac est de ±1 nm.

• AP :520,0 nm - 525,0 nm
• AQ :525,0 nm - 530,0 nm
• AR :530,0 nm - 535,0 nm

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des graphiques spécifiques ne soient pas détaillés dans le texte fourni, les courbes typiques pour ce type de LED incluraient :

• Courant direct vs Tension directe (Courbe I-V) :Montre la relation exponentielle. Fonctionner au 20mA recommandé assure une performance stable dans la plage V_F range.
• Intensité lumineuse vs Courant direct :L'intensité augmente généralement avec le courant mais peut saturer ou se dégrader à des courants plus élevés hors spécification.
• Intensité lumineuse vs Température ambiante :La sortie lumineuse diminue typiquement lorsque la température de jonction augmente. Une gestion thermique adéquate est essentielle pour maintenir la luminosité.
• Distribution spectrale :Un tracé montrant l'intensité lumineuse en fonction des longueurs d'onde, avec un pic autour de 525nm et une demi-largeur d'environ 17nm.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est conforme aux dimensions de boîtier standard EIA. Toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance standard de ±0,1mm sauf indication contraire. Le boîtier comporte une lentille transparente.

5.2 Schéma de pastilles de CI recommandé

Un motif de pastilles recommandé est fourni pour assurer un brasage fiable et un bon alignement pendant la refusion. Suivre cette recommandation aide à prévenir l'effet "tombstoning" et assure une bonne formation des joints de soudure.

5.3 Identification de la polarité

En tant que LED à puce à montage inversé, une attention particulière doit être portée aux marquages d'anode et de cathode sur le boîtier ou la bande pour garantir une orientation correcte sur le CI.

6. Directives d'assemblage et de manipulation

6.1 Procédé de brasage

Brasage par refusion infrarouge (Procédé sans plomb recommandé) :

• Température de préchauffage :150°C - 200°C
• Durée de préchauffage :Maximum 120 secondes.
• Température de crête :Maximum 260°C.
• Temps au-dessus du liquidus :Maximum 10 secondes. Le dispositif peut supporter un maximum de deux cycles de refusion dans ces conditions.

Brasage manuel (si nécessaire) :

• Température du fer :Maximum 300°C.
• Durée de brasage :Maximum 3 secondes par pastille. Limiter à un seul cycle de brasage.

Note :Le profil doit être caractérisé pour la conception de CI, les composants et la pâte à braser spécifiques utilisés.

6.2 Nettoyage

Si un nettoyage est requis après le brasage, utiliser uniquement les solvants spécifiés pour éviter d'endommager la lentille en époxy. Les méthodes recommandées incluent :

• Immersion dans de l'alcool éthylique ou isopropylique à température ambiante pendant moins d'une minute.
• Éviter le nettoyage par ultrasons sauf vérification de sa sécurité pour le boîtier.

6.3 Stockage et sensibilité à l'humidité

Les LED sont sensibles à l'humidité (MSL 3).

• Emballage scellé :Stocker à ≤30°C et ≤90% HR. Utiliser dans l'année suivant la date d'emballage.
• Emballage ouvert :Stocker à ≤30°C et ≤60% HR. Utiliser dans la semaine. Pour un stockage plus long hors du sachet d'origine, stocker dans un contenant scellé avec dessiccant ou sous atmosphère d'azote.
• Rebaking (séchage) :Si exposées plus d'une semaine, sécher à environ 60°C pendant au moins 20 heures avant le brasage par refusion.

6.4 Précautions contre les décharges électrostatiques (ESD)

Les LED sont sensibles aux dommages causés par l'électricité statique. Toujours manipuler avec des précautions ESD :

• Utiliser des bracelets ou gants antistatiques.
• S'assurer que tous les postes de travail et équipements sont correctement mis à la terre.

7. Conditionnement et commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Le conditionnement standard est conforme à la norme ANSI/EIA-481.

• Diamètre de la bobine :7 pouces (178 mm).
• Largeur de la bande :8 mm.
• Quantité par bobine :3000 pièces.
• Quantité minimale de commande (MOQ) :500 pièces pour les quantités restantes.
• Couvercle des alvéoles :Les alvéoles vides sont scellées avec une bande de couverture.
• Composants manquants :Un maximum de deux LED manquantes consécutives est autorisé selon la spécification.

8. Notes d'application et considérations de conception

8.1 Limitation de courant

Toujours faire fonctionner la LED avec une résistance de limitation de courant en série ou un pilote à courant constant. La valeur de la résistance peut être calculée avec la loi d'Ohm : R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Utiliser la V_Fmaximale du bac ou de la fiche technique pour garantir que le courant ne dépasse pas 20mA dans les pires conditions.

8.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible (76mW), maintenir une basse température de jonction est essentiel pour la fiabilité à long terme et la stabilité de la sortie lumineuse. S'assurer que le CI dispose d'un dégagement thermique adéquat, surtout si plusieurs LED sont utilisées ou si la température ambiante est élevée.

8.3 Conception optique

L'angle de vision de 130 degrés fournit un faisceau large et diffus. Pour une lumière focalisée, des optiques secondaires (lentilles, guides de lumière) seront nécessaires. La lentille transparente est optimale pour les applications où la puce LED elle-même ne doit pas paraître colorée lorsqu'elle est éteinte.

9. Comparaison et différenciation technique

La LTST-C250TGKT se différencie par plusieurs caractéristiques clés :

• Capacité de montage inversé :Contrairement aux LED standard à émission par le haut, cette conception permet des dispositions de CI innovantes où la lumière est émise du côté opposé de la carte, utile dans les applications de rétroéclairage.
• Technologie InGaN :Offre un rendement plus élevé et une sortie plus lumineuse que les technologies plus anciennes comme l'AlGaInP pour les longueurs d'onde vertes.
• Large angle de vision :L'angle de 130 degrés est plus large que celui de nombreuses LED indicatrices, la rendant adaptée à l'éclairage de zone.
• Tri complet :Le tri sur trois paramètres (V_F, I_V, λ_d) offre aux concepteurs une grande cohérence pour les applications critiques en couleur et nécessitant une luminosité uniforme.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

10.1 Puis-je alimenter cette LED avec une source 5V sans résistance ?

No.C'est une cause fréquente de défaillance immédiate. La tension directe n'est que d'environ 3,2V. Appliquer 5V directement provoquerait un courant excessif, détruisant la LED. Une résistance de limitation de courant ou un régulateur est obligatoire.

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

Longueur d'onde de crête (λ_P) :La longueur d'onde unique à laquelle la LED émet la plus grande puissance optique.Longueur d'onde dominante (λ_d) :La longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui semblerait avoir la même couleur que la sortie de la LED pour l'œil humain. λ_dest plus pertinente pour la spécification de la couleur.

10.3 Comment interpréter les codes de bacs lors de la commande ?

Spécifiez les codes de bacs requis pour V_F(ex. : D8), I_V(ex. : R), et λ_d(ex. : AQ) pour recevoir des LED avec les caractéristiques électriques et optiques souhaitées pour votre application. Si non spécifié, vous pourriez recevoir un mélange de la production.

11. Exemple pratique d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau d'indicateurs d'état pour un routeur réseau.

1. Exigence :Plusieurs LED vertes pour indiquer l'activité des liaisons et l'état de l'alimentation. Une luminosité et une couleur uniformes sont importantes pour l'esthétique.
2. Choix de conception :Sélectionner la LTST-C250TGKT pour sa luminosité, son large angle de vision (visible sous divers angles) et son tri disponible.
3. Mise en œuvre :
   • Commander les LED d'un même lot de production ou spécifier des bacs serrés (ex. : Classe I_VS, Classe λ_dAQ).
   • Concevoir le CI avec le schéma de pastilles recommandé.
   • Utiliser une ligne 3,3V. Calculer la résistance : R = (3,3V - 3,2V_max) / 0,020A = 5Ω. Utiliser une résistance standard de 5,1Ω ou 5,6Ω.
   • Suivre le profil de refusion IR pendant l'assemblage.
4. Résultat :Un panneau avec des indicateurs verts brillants et uniformes, brasés de manière fiable et ayant une longue durée de vie opérationnelle.

12. Introduction à la technologie

La LED est basée sur la technologie semi-conductriceInGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium). Les matériaux InGaN sont capables d'émettre de la lumière dans les parties bleue, verte et ultraviolette du spectre. En ajustant le rapport indium/gallium, la largeur de bande interdite du matériau est réglée, ce qui détermine directement la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise. La lentille "transparente" est en époxy ou silicone transparent sur tout le spectre visible, permettant de voir la vraie couleur de l'émission de la puce sans teinte.

13. Tendances de l'industrie

Le marché des LED CMS comme la LTST-C250TGKT continue d'être porté par plusieurs tendances clés :

• Miniaturisation :Demande de composants plus petits dans les appareils portables et portés.
• Efficacité accrue :Développement continu des matériaux semi-conducteurs et des conceptions de boîtiers pour atteindre une plus grande efficacité lumineuse (plus de lumière par watt d'entrée électrique).
• Compatibilité avec l'automatisation :Les composants sont de plus en plus conçus dès le départ pour être compatibles avec les lignes d'assemblage automatisées à haute vitesse et précision.
• Cohérence des couleurs et tri :Alors que les LED sont utilisées dans des applications plus exigeantes (ex. : murs vidéo, éclairage automobile), un tri plus serré et une meilleure uniformité des couleurs deviennent des exigences standard.
• Fiabilité et durée de vie :Accent mis sur l'amélioration de la gestion thermique au sein du boîtier pour augmenter la longévité et maintenir la sortie lumineuse sur des dizaines de milliers d'heures.