Fiche technique LED SMD LTW-C181HDS5-GE - 1,6x0,8x0,55 mm - 3,15 V max - 76 mW - Blanc - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes de la LED LTW-C181HDS5-GE, une lampe LED à montage en surface (SMD). Ce produit appartient à une famille de LED miniatures conçues pour l'assemblage automatisé sur circuit imprimé (CI), ce qui les rend idéales pour les applications où l'espace est limité. Son profil ultra-fin et sa compatibilité avec les équipements de placement à haut volume en font une solution clé pour les conceptions électroniques modernes et compactes.

1.1 Caractéristiques

• Conforme à la directive sur la restriction des substances dangereuses (RoHS).
• Boîtier super-fin avec une hauteur de seulement 0,55 millimètre.
• Utilise une puce blanche ultra-lumineuse à base de nitrure de gallium-indium (InGaN).
• Livrée sur bande de 8 mm standard enroulée sur bobine de 7 pouces de diamètre pour une manutention automatisée.
• Conforme aux contours de boîtier standard de l'EIA (Electronic Industries Alliance).
• L'entrée est compatible avec les niveaux logiques des circuits intégrés (CI).
• Conçue pour être utilisée avec des équipements d'assemblage automatiques standard de type pick-and-place.
• Résiste aux processus de soudure par refusion infrarouge (IR) couramment utilisés sur les lignes d'assemblage SMT.

1.2 Applications

La LED LTW-C181HDS5-GE convient à un large éventail d'équipements électroniques. Ses principaux domaines d'application incluent :

• Équipements de télécommunication :Indicateurs d'état sur routeurs, modems et combinés.
• Automatisation de bureau et électronique grand public :Rétroéclairage de claviers, pavés numériques et micro-écrans dans des appareils comme les ordinateurs portables et les périphériques.
• Appareils électroménagers et équipements industriels :Indicateurs d'alimentation, de mode ou de défaut.
• Signalétique intérieure et luminaires :Éclairage de petits signaux et symboles où la taille compacte est critique.

2. Dimensions et configuration du boîtier

La LED est logée dans un boîtier SMD rectangulaire compact. Les dimensions critiques sont les suivantes :

• Longueur du boîtier :1,6 mm
• Largeur du boîtier :0,8 mm
• Hauteur du boîtier :0,55 mm

Notes sur les dimensions :Toutes les dimensions fournies sont en millimètres. La tolérance standard pour ces mesures est de ±0,1 mm, sauf indication contraire spécifique. Le dispositif comporte une lentille teintée de jaune qui modifie la sortie de la source de lumière blanche InGaN interne, résultant généralement en un blanc chaud ou un point de chromaticité spécifique.

3. Caractéristiques et limites d'utilisation

Tous les paramètres sont spécifiés à une température ambiante (Ta) de 25°C sauf indication contraire. Dépasser les limites absolues maximales peut causer des dommages permanents au dispositif.

3.1 Limites absolues maximales

• Dissipation de puissance (Pd) :76 mW
• Courant direct de crête (I_F(peak)) :100 mA (en conditions pulsées : cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms)
• Courant direct continu (I_F) :20 mA DC
• Plage de température de fonctionnement (T_opr) :-20°C à +105°C
• Plage de température de stockage (T_stg) :-40°C à +105°C
• Condition de soudure par refusion infrarouge :Température de crête de 260°C pendant un maximum de 10 secondes.

3.2 Profil de refusion IR recommandé (Procédé sans plomb)

Pour l'assemblage avec soudure sans plomb, un profil thermique spécifique doit être suivi pour garantir la fiabilité sans endommager la LED. La recommandation inclut :

• Température de préchauffage :150°C à 200°C.
• Durée de préchauffage :Maximum de 120 secondes.
• Température de crête du composant :Maximum de 260°C.
• Temps au-dessus de 260°C :Maximum de 10 secondes. Ce processus de refusion ne doit pas être effectué plus de deux fois.

Il est crucial de noter que le profil optimal peut varier en fonction de la conception du CI, de la pâte à souder et des caractéristiques du four. Des tests au niveau de la carte sont conseillés.

3.3 Caractéristiques électriques et optiques

Voici les paramètres de performance typiques mesurés dans des conditions de test standard (I_F= 5 mA, Ta=25°C).

• Intensité lumineuse (I_V) :112,0 mcd (Minimum) à 224,0 mcd (Maximum). Le bac spécifique détermine la valeur réelle.
• Angle de vision (2θ_1/2) :130 degrés. Il s'agit de l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de l'intensité de crête mesurée à 0 degré (sur l'axe).
• Coordonnées de chromaticité (CIE 1931) :x = 0,284, y = 0,272. Ces coordonnées définissent la couleur du point blanc sur le diagramme de chromaticité CIE. Une tolérance de ±0,01 s'applique à ces coordonnées.
• Tension directe (V_F) :2,70 V (Minimum) à 3,15 V (Maximum) à 5 mA. La valeur réelle est déterminée par le bac de tension directe.
• Courant inverse (I_R) :2 µA (Maximum) lorsqu'une tension inverse (V_R) de 5 V est appliquée.Important :Ce dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; ce paramètre est fourni à titre informatif et pour les tests uniquement.

Notes critiques sur les tests et la manutention :L'intensité lumineuse est mesurée à l'aide d'un capteur et d'un filtre calibrés sur la courbe de réponse photopique de l'œil CIE. Le dispositif est sensible aux décharges électrostatiques (ESD). Des précautions ESD appropriées, telles que l'utilisation de bracelets antistatiques mis à la terre et de tapis antistatiques, sont obligatoires pendant la manutention. Tout l'équipement de production doit être correctement mis à la terre.

4. Système de classement par bacs

Pour garantir la cohérence dans l'application, les LED sont triées en bacs en fonction de paramètres clés. Le code du bac est marqué sur l'emballage.

4.1 Classe de tension directe (V_F)

Classement à I_F= 5 mA, couleur blanche. Tolérance par bac : ±0,1 V.

• Code de bac A :2,70 V (Min) – 2,85 V (Max)
• Code de bac B :2,85 V (Min) – 3,00 V (Max)
• Code de bac C :3,00 V (Min) – 3,15 V (Max)

4.2 Classe d'intensité lumineuse (I_V)

Classement à I_F= 5 mA, couleur blanche. Tolérance par bac : ±15 %.

• Code de bac R1 :112,0 mcd (Min) – 146,0 mcd (Max)
• Code de bac R2 :146,0 mcd (Min) – 180,0 mcd (Max)
• Code de bac S1 :180,0 mcd (Min) – 224,0 mcd (Max)

4.3 Classe de teinte (Chromaticité)

Classement à I_F= 5 mA. La LED est classée dans des régions spécifiques du diagramme de chromaticité CIE 1931 définies par des limites de coordonnées (x, y). Des exemples de la fiche technique incluent :

• S1-1 :Défini par le quadrilatère reliant les points (x=0,274, y=0,226), (0,274, 0,258), (0,284, 0,272), (0,284, 0,240).
• S2-1 :Défini par les points (0,274, 0,258), (0,274, 0,291), (0,284, 0,305), (0,284, 0,272).

La tolérance sur chaque bac de teinte est de ±0,01 pour les coordonnées x et y. Ce classement précis permet aux concepteurs de sélectionner des LED pour des applications nécessitant une cohérence de couleur stricte.

5. Courbes de performance typiques

La fiche technique inclut des représentations graphiques des relations clés, essentielles pour la conception de circuits et la gestion thermique. Bien que les courbes spécifiques ne soient pas affichées dans le texte fourni, elles englobent généralement :

• Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V) :Montre la relation non linéaire entre le courant et la tension, cruciale pour sélectionner les résistances de limitation de courant ou concevoir les circuits d'alimentation.
• Intensité lumineuse vs. Courant direct :Illustre comment la lumière émise augmente avec le courant, aidant à optimiser le courant d'alimentation pour la luminosité et l'efficacité souhaitées.
• Intensité lumineuse vs. Température ambiante :Démontre la diminution de la lumière émise lorsque la température de jonction augmente, ce qui est vital pour la conception thermique dans les applications à haute puissance ou à température ambiante élevée.
• Distribution spectrale de puissance relative :Représente l'intensité de la lumière émise à chaque longueur d'onde, définissant les caractéristiques de couleur de la lumière blanche émise.

6. Guide d'utilisation et informations d'assemblage

6.1 Nettoyage

Si un nettoyage après soudure est nécessaire, n'utiliser que les solvants spécifiés. Des produits chimiques non spécifiés peuvent endommager le boîtier ou la lentille de la LED. La méthode recommandée est d'immerger la LED dans de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant moins d'une minute.

6.2 Empreinte recommandée sur le CI

Une empreinte suggérée pour les pastilles de soudure sur le circuit imprimé est fournie pour assurer une soudure correcte, une stabilité mécanique et une dissipation thermique. Respecter ce modèle aide à prévenir le soulèvement d'une extrémité (tombstoning) pendant la refusion et garantit une bonne connexion électrique.

6.3 Spécifications d'emballage en bande et bobine

Les LED sont fournies dans une bande porteuse en relief avec une bande de protection, enroulée sur des bobines de 7 pouces (178 mm) de diamètre. Les spécifications clés incluent :

• Largeur de bande :8 mm.
• Pas des alvéoles :Pas standard pour bande de 8 mm.
• Quantité par bobine :5000 pièces par bobine pleine.
• Quantité minimale de commande (MOQ) :500 pièces pour les quantités restantes.
• Composants manquants :Un maximum de deux alvéoles vides consécutives est autorisé selon la spécification de bande (ANSI/EIA 481).

7. Précautions et informations de fiabilité

7.1 Champ d'application

This LED is intended for use in standard commercial and consumer electronic equipment. For applications requiring exceptional reliability where failure could risk life or health (e.g., aviation, medical life-support, transportation safety systems), a dedicated technical consultation is mandatory prior to design-in to assess suitability and potential need for additional screening or qualifications.

.2 Storage Conditions

Un stockage approprié est crucial pour maintenir la soudabilité et prévenir les dommages induits par l'humidité pendant la refusion ("effet pop-corn").

• Sac barrière à l'humidité scellé (MBB) :Stocker à ≤30°C et ≤90 % d'humidité relative (HR). La durée de conservation dans le sac scellé avec dessiccant est d'un an.
• Après ouverture du sac :La "durée de vie au sol" commence. Stocker à ≤30°C et ≤60 % HR. Pour ce dispositif, typiquement de niveau de sensibilité à l'humidité (MSL) 2a, il est recommandé de terminer le processus de refusion IR dans les 672 heures (28 jours) suivant l'ouverture du sac.
• Stockage prolongé (ouvert) :S'il n'est pas utilisé dans les 672 heures, stocker dans un conteneur scellé avec dessiccant ou dans un dessiccateur à azote.
• Rebaking (Séchage) :Les composants stockés hors de leur emballage d'origine pendant plus de 672 heures doivent être séchés à environ 60°C pendant au moins 20 heures avant l'assemblage pour éliminer l'humidité absorbée.

7.3 Recommandations de soudure

En plus du profil de refusion IR, la soudure manuelle avec un fer à souder est autorisée sous conditions strictes :

• Température du fer :Maximum 300°C.
• Durée de soudure :Maximum 3 secondes par joint de soudure.
• Fréquence :La soudure manuelle ne doit être effectuée qu'une seule fois. Éviter les chauffages répétés.

8. Considérations de conception et analyse technique

8.1 Alimentation de la LED

La LED doit être alimentée par une source de courant constant ou via une résistance de limitation de courant en série avec une source de tension. L'utilisation d'une résistance est la méthode la plus simple. La valeur de la résistance (R_limit) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R_limit= (V_supply- V_F) / I_F. Il est crucial d'utiliser la V_Fmaximale du bac (par ex., 3,15 V pour le bac C) dans ce calcul pour s'assurer que le courant ne dépasse pas le I_Fsouhaité (par ex., 20 mA) dans les pires conditions. Dépasser le courant maximal absolu réduira considérablement la durée de vie et peut provoquer une défaillance immédiate.

8.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible (76 mW max), une gestion thermique efficace reste importante pour la longévité et la stabilité de la lumière émise. L'intensité lumineuse diminue lorsque la température de jonction de la LED augmente. Pour minimiser l'élévation de température :

• Utiliser l'empreinte recommandée sur le CI pour fournir une surface de cuivre adéquate pour la dissipation thermique.
• Éviter de placer la LED près d'autres composants générant de la chaleur.
• Assurer une ventilation adéquate dans le boîtier du produit final.
• Faire fonctionner la LED au courant direct le plus bas possible qui répond à l'exigence de luminosité.

8.3 Conception optique

Le large angle de vision de 130 degrés rend cette LED adaptée aux applications nécessitant un éclairage large et diffus plutôt qu'un faisceau focalisé, comme le rétroéclairage ou les indicateurs d'état qui doivent être visibles sous différents angles. Pour une lumière plus directionnelle, des optiques secondaires (lentilles ou guides de lumière) seraient nécessaires. La lentille jaune agit comme un filtre de couleur, déplaçant les coordonnées de chromaticité du blanc natif (pompe bleue + phosphore) de la puce InGaN vers les valeurs spécifiées (x, y), donnant souvent une tonalité de blanc plus chaud.

9. Comparaison et guide de sélection

Les principaux atouts de la LTW-C181HDS5-GE sont sahauteur ultra-fine de 0,55 mmet sonempreinte standard de 1,6x0,8 mm. Lors de la sélection d'une LED SMD, les ingénieurs doivent comparer :

• Taille/hauteur du boîtier :Ce dispositif est parmi les plus fins, crucial pour les produits ultra-minces.
• Luminosité (Intensité lumineuse) :Le bac S1 offre une luminosité élevée pour sa taille.
• Angle de vision :Un angle de 130 degrés est très large, idéal pour l'éclairage de zone.
• Cohérence de couleur :Le classement multi-paramètres (V_F, I_V, Teinte) permet un appariement précis dans les applications utilisant plusieurs LED.
• Fiabilité et compatibilité :La conformité RoHS et la compatibilité avec la refusion IR sont standard pour les LED SMD modernes.

Pour les applications ne nécessitant pas la hauteur minimale, d'autres tailles de boîtier (par ex., 3528, 5050) peuvent offrir une lumière plus importante ou de meilleures performances thermiques.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q1 : Quel est l'objectif des différents codes de bac ?

R1 : Les variations de fabrication entraînent de légères différences de V_F, de luminosité et de couleur. Le classement trie les LED en groupes aux caractéristiques quasi identiques, permettant aux concepteurs de s'approvisionner en pièces qui fonctionneront de manière cohérente dans leur circuit, en particulier lors de l'utilisation de plusieurs LED en réseau.

Q2 : Puis-je alimenter cette LED directement depuis une broche de microcontrôleur 5V ou 3,3V ?

R2 : Non. Vous devez toujours utiliser une résistance de limitation de courant en série. La connecter directement à une source de tension fera circuler un courant excessif, détruisant instantanément la LED. Calculez la valeur de la résistance en fonction de votre tension d'alimentation et du courant direct souhaité.

Q3 : Comment interpréter les coordonnées de chromaticité (x=0,284, y=0,272) ?

R3 : Ces coordonnées placent un point sur le diagramme de chromaticité CIE 1931, qui est la norme pour définir la couleur. Ce point spécifique correspond à un blanc avec un léger décalage, souvent perçu comme un "blanc froid" ou "blanc neutre", influencé par la lentille jaune. La couleur perçue exacte dépend également de la température de couleur corrélée (CCT), qui peut être dérivée de ces coordonnées.

Q4 : Pourquoi les conditions de stockage sont-elles si strictes après l'ouverture du sac ?

R4 : Les boîtiers SMD peuvent absorber l'humidité de l'air. Pendant la chaleur élevée de la soudure par refusion, cette humidité piégée peut se vaporiser rapidement, créant une pression interne qui peut fissurer le boîtier ou délaminer les couches internes - une défaillance connue sous le nom d'"effet pop-corn". Le niveau MSL et les directives de stockage préviennent cela.

11. Introduction technologique et tendances

11.1 Technologie LED InGaN

La LTW-C181HDS5-GE utilise une puce semi-conductrice en nitrure de gallium-indium (InGaN). L'InGaN est le matériau de choix pour produire des LED bleues, vertes et blanches à haute efficacité. Une LED blanche est typiquement créée en recouvrant une puce InGaN bleue d'un phosphore jaune. Une partie de la lumière bleue est convertie par le phosphore en lumière jaune, et le mélange de lumière bleue et jaune est perçu par l'œil humain comme blanc. Cette méthode, connue sous le nom de blanc par conversion de phosphore (pc-white), est très efficace et permet d'ajuster le point de couleur blanc en ajustant la composition du phosphore.

11.2 Tendances de l'industrie

La tendance pour les LED SMD d'indication et de rétroéclairage continue vers :

• Miniaturisation :Des boîtiers encore plus petits et plus fins comme la hauteur de 0,55 mm de ce dispositif pour permettre des produits finaux plus minces.
• Efficacité accrue :Plus de lumens par watt (lm/W), réduisant la consommation d'énergie pour la même lumière émise.
• Amélioration de la restitution des couleurs et de la cohérence :Des tolérances de classement plus strictes et de nouvelles technologies de phosphore pour produire une lumière blanche plus naturelle et cohérente.
• Fiabilité améliorée :Des matériaux et des techniques de conditionnement améliorés pour résister à des températures de soudure plus élevées et à des environnements de fonctionnement plus rudes.
• Intégration :L'émergence de LED avec des résistances de limitation de courant ou des pilotes CI intégrés dans le même minuscule boîtier.

Cette fiche technique représente un composant conçu pour répondre aux demandes principales de compacité, d'assemblage automatisé et de performance fiable dans un large éventail d'électroniques grand public et industrielles.