Fiche technique LED SMD LTST-010VEKT - Rouge AlInGaP - 30mA - 75mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTST-010VEKT est une diode électroluminescente (LED) pour montage en surface (SMD) conçue pour l'assemblage automatisé sur carte de circuit imprimé (PCB). Il utilise un matériau semi-conducteur à base de phosphure d'aluminium, d'indium et de gallium (AlInGaP) pour produire une lumière rouge. Sa taille miniature le rend adapté aux applications où l'espace est limité, dans divers secteurs d'équipements électroniques.

1.1 Avantages principaux

• Encombrement miniature :Le boîtier compact conforme à la norme EIA permet des implantations PCB à haute densité.
• Compatibilité avec l'automatisation :Conditionné en bande de 12 mm sur bobine de 7 pouces, il est entièrement compatible avec les lignes d'assemblage automatisées de type pick-and-place et technologie de montage en surface (SMT).
• Robustesse et compatibilité de processus :Conçu pour résister aux profils de soudage par refusion infrarouge (IR) standard utilisés dans les processus de fabrication sans plomb (Pb-free).
• Conformité environnementale :Le produit est conforme à la directive RoHS (Restriction des substances dangereuses).
• Fiabilité :Les composants sont préconditionnés au niveau de sensibilité à l'humidité JEDEC MSL 3, garantissant la fiabilité pendant le processus de soudage.

1.2 Marchés cibles et applications

Cette LED est destinée à un large éventail d'applications dans l'électronique grand public, industrielle et des télécommunications, où une indication d'état fiable ou un éclairage de faible niveau est requis.

• Équipements de télécommunication :Indicateurs de statut dans les routeurs, modems et commutateurs réseau.
• Automatisation de bureau :Indicateurs de panneau dans les imprimantes, scanners et photocopieurs.
• Appareils grand public :Indicateurs de mise sous tension/veille dans les téléviseurs, systèmes audio et appareils électroménagers.
• Panneaux de contrôle industriel :Indication de signal et de défaut.
• Rétroéclairage de façade :Éclairage pour boutons et symboles.
• Signalétique intérieure et luminaires à symboles.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.

• Dissipation de puissance (Pd) :75 mW. C'est la puissance maximale que le boîtier de la LED peut dissiper sous forme de chaleur à une température ambiante (Ta) de 25°C.
• Courant direct continu (IF) :30 mA. Le courant continu maximal qui peut être appliqué.
• Courant direct de crête :80 mA. Ceci n'est permis qu'en conditions pulsées (rapport cyclique 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms) pour obtenir brièvement une luminosité plus élevée.
• Tension inverse (VR) :5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer une rupture immédiate de la jonction.
• Plage de température de fonctionnement :-40°C à +85°C. La plage de température ambiante pour un fonctionnement fiable.
• Plage de température de stockage :-40°C à +100°C.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés dans des conditions de test standard de Ta=25°C et IF=20mA, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (Iv) :S'étend de 560 mcd (min) à 1120 mcd (max), avec une valeur typique dans cette plage. Mesurée à l'aide d'un capteur filtré selon la courbe de réponse photopique de l'œil CIE.
• Angle de vision (2θ½) :115 degrés (typique). Cet angle de vision large indique que l'intensité lumineuse est la moitié de sa valeur maximale à ±57,5 degrés de l'axe central, ce qui convient aux applications nécessitant une large visibilité.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λp) :639 nm (typique). La longueur d'onde à laquelle la puissance spectrale de sortie est maximale.
• Longueur d'onde dominante (λd) :Entre 617 nm et 633 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, définissant la couleur \"rouge\". La tolérance est de ± 1 nm à l'intérieur de son bin.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :20 nm (typique). La largeur de bande spectrale où l'émission est au moins la moitié de l'intensité de crête, indiquant la pureté de la couleur.
• Tension directe (VF) :Entre 1,6 V (min) et 2,5 V (max) à 20mA. La chute de tension aux bornes de la LED en fonctionnement.
• Courant inverse (IR) :10 µA (max) lorsqu'une tension inverse de 5V est appliquée. Ce paramètre est principalement destiné aux tests de qualité ; le composant n'est pas conçu pour fonctionner en inverse.

3. Système de classement par bins

Les LED sont triées en bins de performance pour garantir l'uniformité dans l'application. Les concepteurs peuvent sélectionner des bins pour répondre à des exigences de conception spécifiques en matière de luminosité, tension ou couleur.

3.1 Classe d'intensité lumineuse (Iv)

Le binning garantit un niveau de luminosité minimum. La tolérance à l'intérieur de chaque bin est de ±11%.

• U2 :560 mcd (Min) à 710 mcd (Max)
• V1 :710 mcd (Min) à 900 mcd (Max)
• V2 :900 mcd (Min) à 1120 mcd (Max)

3.2 Classe de tension directe (VF)

Le binning aide à concevoir des circuits d'alimentation en courant uniformes. La tolérance à l'intérieur de chaque bin est de ± 0,1 V.

• G1 :1,60 V (Min) à 1,90 V (Max)
• G2 :1,90 V (Min) à 2,20 V (Max)
• G3 :2,20 V (Min) à 2,50 V (Max)

3.3 Classe de longueur d'onde dominante (WD)

Critique pour les applications exigeantes en couleur. La tolérance à l'intérieur de chaque bin est de ± 1 nm.

• R1 :617,0 nm (Min) à 621,0 nm (Max)
• R2 :621,0 nm (Min) à 625,0 nm (Max)
• R3 :625,0 nm (Min) à 629,0 nm (Max)
• R4 :629,0 nm (Min) à 633,0 nm (Max)

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des graphiques spécifiques soient référencés dans la fiche technique, les courbes typiques pour ce type de LED fournissent des informations de conception cruciales.

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

La courbe I-V est exponentielle. Une faible augmentation de la tension au-delà du seuil de conduction entraîne une forte augmentation du courant. Cela souligne l'importance d'alimenter les LED avec une source de courant constant, et non une tension constante, pour éviter l'emballement thermique et assurer une sortie lumineuse stable.

4.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct

La sortie lumineuse est approximativement proportionnelle au courant direct dans la plage nominale. Fonctionner au-dessus du courant continu maximal absolu peut entraîner une dépréciation accélérée des lumens et réduire la durée de vie.

4.3 Intensité lumineuse vs. Température ambiante

L'intensité lumineuse diminue à mesure que la température de jonction augmente. Pour les LED AlInGaP, la sortie lumineuse peut chuter significativement à haute température. Une gestion thermique efficace sur le PCB est essentielle pour maintenir les performances dans des environnements à haute température.

4.4 Distribution spectrale

Le spectre d'émission est centré autour de 639 nm (crête) avec une demi-largeur typique de 20 nm, définissant sa couleur rouge saturée. Le bin de longueur d'onde dominante détermine la teinte précise.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est fournie dans un boîtier standard pour montage en surface. Les notes dimensionnelles clés incluent :

• Toutes les dimensions sont en millimètres.
• La tolérance standard est de ±0,1 mm sauf indication contraire.
• La couleur de la lentille est incolore, tandis que la couleur de la source lumineuse est rouge AlInGaP.

5.2 Identification de la polarité et empreinte PCB recommandée

La fiche technique inclut une empreinte recommandée pour le soudage par refusion infrarouge ou en phase vapeur. Suivre cette empreinte assure une formation et un alignement corrects des soudures. La cathode est généralement marquée sur le composant ou indiquée dans le diagramme d'empreinte. La polarité correcte est essentielle au fonctionnement.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion IR

Un profil de refusion sans plomb suggéré, conforme à la norme J-STD-020B, est fourni. Les paramètres clés incluent :

• Préchauffage :150°C à 200°C.
• Durée de préchauffage :Maximum 120 secondes.
• Température de crête :Maximum 260°C.
• Temps au-dessus du liquidus :Doit être contrôlé selon les spécifications de la pâte à souder.
• Durée totale de soudage :Maximum 10 secondes à la température de crête, avec un maximum de deux cycles de refusion recommandés.

Note :Le profil optimal dépend de l'assemblage PCB spécifique. Le profil fourni est une ligne directrice qui doit être caractérisée pour la configuration de production réelle.

6.2 Soudage manuel (si nécessaire)

• Température du fer :Maximum 300°C.
• Durée de soudage :Maximum 3 secondes par pastille.
• Fréquence :Une seule fois. Éviter les chauffages répétés.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire après soudage, utiliser uniquement les solvants spécifiés pour éviter d'endommager le boîtier plastique. L'immersion dans de l'alcool éthylique ou isopropylique à température ambiante pendant moins d'une minute est acceptable. Ne pas utiliser le nettoyage par ultrasons sauf si la compatibilité a été vérifiée.

7. Précautions de stockage et de manipulation

7.1 Sensibilité à l'humidité

Le composant est classé au niveau de sensibilité à l'humidité (MSL) 3.

• Emballage scellé :Stocker à ≤ 30°C et ≤ 70% HR. Utiliser dans l'année suivant la date d'emballage.
• Emballage ouvert :Si le sac barrière à l'humidité est ouvert, les composants doivent être stockés à ≤ 30°C et ≤ 60% HR.
• Durée de vie en atelier :Les composants exposés aux conditions ambiantes de l'usine doivent être soudés dans les 168 heures (7 jours).
• Stockage prolongé / Cuisson :Si l'exposition dépasse 168 heures, une cuisson à 60°C pendant au moins 48 heures est requise avant la refusion pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir les dommages de type \"pop-corn\" pendant le soudage.

7.2 Limites d'application

Ce composant est conçu pour les équipements électroniques commerciaux et industriels standard. Il n'est pas qualifié pour les applications critiques pour la sécurité où une défaillance pourrait mettre en danger la vie ou la santé (par exemple, aviation, dispositifs médicaux de maintien de la vie, contrôle des transports) sans consultation préalable et qualification spécifique.

8. Conditionnement et informations de commande

8.1 Conditionnement standard

• Bande :Bande porteuse gaufrée de 12 mm de large.
• Bobine :Bobine de diamètre 7 pouces (178 mm).
• Quantité par bobine :4000 pièces.
• Quantité minimale de commande (MOQ) :500 pièces pour les quantités restantes.
• Norme de conditionnement :Conforme aux spécifications ANSI/EIA-481.

9. Considérations de conception d'application

9.1 Méthode d'alimentation

Les LED sont des dispositifs à commande de courant. La méthode la plus fiable est d'utiliser une source de courant constant ou une résistance de limitation de courant en série avec une source de tension.

Calcul de la résistance série (R_s) :
R_s= (V_alim- V_F) / I_F
Où V_Fest la tension directe de la LED (utiliser la valeur max de la fiche technique pour le pire cas), I_Fest le courant direct souhaité (par ex. 20mA), et V_alimest la tension de la source.

Exemple :Pour une alimentation de 5V, V_F(max)=2,5V, I_F=20mA.
R_s= (5V - 2,5V) / 0,020A = 125 Ω. Une résistance standard de 120 Ω ou 150 Ω serait appropriée.

9.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible (75mW), maintenir une basse température de jonction est la clé d'une fiabilité à long terme et d'une sortie lumineuse stable. Assurez-vous que le PCB dispose d'un dégagement thermique adéquat, surtout si plusieurs LED sont utilisées ou si la température ambiante est élevée. Évitez de placer des composants générateurs de chaleur à proximité.

9.3 Conception optique

L'angle de vision de 115 degrés offre une large visibilité. Pour les applications nécessitant un faisceau plus focalisé, des optiques secondaires (lentilles) peuvent être utilisées. La lentille incolore est optimale pour les applications où la couleur réelle de la puce AlInGaP est souhaitée sans diffusion.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

10.1 Puis-je alimenter cette LED directement depuis une broche GPIO d'un microcontrôleur ?

Cela dépend de la capacité de fourniture de courant de la broche GPIO. La plupart des broches de MCU peuvent fournir 20-25mA, ce qui est dans la plage de fonctionnement de la LED. Cependant, vousdevezutiliser une résistance de limitation de courant en série comme décrit dans la section 9.1. Ne connectez jamais une LED directement entre une source de tension et une broche GPIO, car cela peut détruire à la fois la LED et la broche du microcontrôleur en raison d'un courant excessif.

10.2 Pourquoi y a-t-il un courant de crête (80mA) supérieur au courant continu (30mA) ?

Le courant de crête permet un fonctionnement en mode pulsé, comme dans les affichages multiplexés ou pour des flashs brefs et de haute luminosité. Le rapport cyclique (1/10) et la courte largeur d'impulsion (0,1 ms) garantissent que la puissance moyenne et la température de jonction ne dépassent pas les limites de sécurité. Pour un fonctionnement continu, la limite de 30 mA en DC doit être respectée.

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

Longueur d'onde de crête (λp)est la longueur d'onde physique à laquelle la LED émet le plus de puissance optique.Longueur d'onde dominante (λd)est une valeur calculée basée sur la perception des couleurs humaine (diagramme de chromaticité CIE) ; c'est la longueur d'onde de la lumière monochromatique qui semblerait avoir la même couleur que la LED. λd est plus pertinente pour la spécification de la couleur dans les applications visuelles.

10.4 Comment choisir le bon bin pour mon application ?

• Choisissez unbin d'Iv (U2, V1, V2)en fonction de la luminosité minimale requise.
• Choisissez unbin de VF (G1, G2, G3)si votre conception est sensible aux variations de chute de tension, surtout lors de l'alimentation de plusieurs LED en série.
• Choisissez unbin de WD (R1-R4)pour les applications critiques en couleur où une teinte uniforme entre plusieurs unités ou avec d'autres composants est nécessaire.