Fiche technique LED SMD LTST-T680KFWT - Orange AlInGaP diffusé blanc - 30mA - 72mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED à montage en surface (SMD). Ce composant est conçu pour l'assemblage automatisé sur circuit imprimé (PCB), le rendant adapté aux applications où l'espace est limité. Sa taille miniature et sa compatibilité avec les processus d'assemblage standard permettent son intégration dans une large gamme d'équipements électroniques.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Les principaux avantages de cette LED incluent sa conformité aux réglementations RoHS, son conditionnement sur bande de 8 mm dans des bobines de 7 pouces pour une manutention automatisée, et sa compatibilité avec les processus de soudage par refusion infrarouge. Elle est conçue pour être compatible avec les circuits intégrés (CI). Le dispositif est préconditionné selon les normes de sensibilité à l'humidité JEDEC Niveau 3. Ses applications cibles couvrent les télécommunications, l'automatisation de bureau, les appareils électroménagers et les équipements industriels. Les utilisations spécifiques incluent les indicateurs d'état, l'éclairage de signaux et de symboles, et le rétroéclairage de panneaux avant.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

Cette section fournit une analyse détaillée des limites opérationnelles et des caractéristiques de performance du dispositif dans des conditions de test standard.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement à ces limites ou au-delà n'est pas garanti. Les valeurs clés incluent une dissipation de puissance maximale de 72 mW, un courant direct continu de 30 mA, et un courant direct de crête de 80 mA en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms). Le dispositif est conçu pour une plage de température de fonctionnement de -40°C à +85°C et une plage de température de stockage de -40°C à +100°C.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Mesurées à une température ambiante (Ta) de 25°C et un courant direct (IF) de 20 mA, le dispositif présente les performances typiques suivantes. L'intensité lumineuse (Iv) a une large plage allant d'un minimum de 140,0 mcd à un maximum de 450,0 mcd, avec des valeurs spécifiques déterminées par le bac de classement. Il présente un large angle de vision (2θ1/2) de 120 degrés. La longueur d'onde d'émission de crête (λP) est d'environ 609 nm, avec une longueur d'onde dominante (λd) typiquement à 605 nm, définissant sa perception de couleur orange. La demi-largeur de raie spectrale (Δλ) est de 15 nm. La tension directe (VF) varie de 1,8 V à 2,4 V au courant de test. Le courant inverse (IR) est spécifié à un maximum de 10 μA lorsqu'une tension inverse (VR) de 5 V est appliquée, bien que le dispositif ne soit pas conçu pour fonctionner en inverse.

3. Explication du système de classement par bacs

Pour garantir une cohérence dans l'application, les LED sont triées en bacs selon des paramètres clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences spécifiques de tension, de luminosité et de couleur.

3.1 Classe de tension directe (VF)

Les LED sont catégorisées en trois bacs de tension (D2, D3, D4) avec des plages respectives de 1,8-2,0 V, 2,0-2,2 V et 2,2-2,4 V, mesurées à 20 mA. Une tolérance de ±0,1 V s'applique à l'intérieur de chaque bac.

3.2 Classe d'intensité lumineuse (IV)

La luminosité est classée en cinq bacs (R2, S1, S2, T1, T2). L'intensité lumineuse minimale varie de 140,0 mcd (R2) à 355,0 mcd (T2), avec des maximums correspondants allant jusqu'à 450,0 mcd. Une tolérance de ±11 % s'applique.

3.3 Classe de longueur d'onde dominante (WD)

La couleur, définie par la longueur d'onde dominante, est triée en quatre bacs (P, Q, R, S) couvrant la plage de 600 nm à 612 nm. La tolérance pour la longueur d'onde dominante est de ±1 nm.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des données graphiques spécifiques soient référencées dans le document source, les courbes typiques pour de tels dispositifs illustrent la relation entre le courant direct et la tension directe (courbe IV), la variation de l'intensité lumineuse avec la température ambiante, et la distribution spectrale de puissance montrant la longueur d'onde de crête et la largeur spectrale. Ces courbes sont essentielles pour comprendre le comportement du dispositif dans des conditions non standard et pour la conception de circuits.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier et identification de la polarité

La LED est fournie dans un boîtier standard EIA. Des dessins dimensionnels détaillés spécifient la longueur, la largeur, la hauteur et la position des broches. La cathode est généralement identifiée par un marquage sur le boîtier ou une géométrie de pastille spécifique. Toutes les dimensions sont fournies en millimètres avec une tolérance standard de ±0,2 mm sauf indication contraire.

5.2 Patron de pastilles recommandé pour le PCB

Un patron de pastilles est recommandé pour le soudage par refusion infrarouge ou en phase vapeur. Ce patron assure une formation correcte des joints de soudure, un dégagement thermique et une stabilité mécanique pendant et après le processus d'assemblage.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de refusion IR recommandé

Pour les processus de soudage sans plomb, un profil conforme à la norme J-STD-020B est suggéré. Les paramètres clés incluent une zone de préchauffage, un temps défini au-dessus du liquidus, et une température de crête ne dépassant pas 260°C. Le temps total à moins de 5°C de la température de crête doit être limité. Étant donné que les variables de conception de la carte affectent le profil thermique, une caractérisation spécifique à la carte est recommandée.

6.2 Conditions de stockage

Les sachets sensibles à l'humidité non ouverts doivent être stockés à ≤30°C et ≤70% d'humidité relative (HR), avec une période d'utilisation recommandée d'un an. Une fois ouverts, les composants doivent être stockés à ≤30°C et ≤60% HR. Il est recommandé de terminer la refusion IR dans les 168 heures suivant l'ouverture du sachet. Pour un stockage au-delà de cette période, un séchage à environ 60°C pendant au moins 48 heures avant l'assemblage est conseillé.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire après le soudage, seuls les solvants spécifiés doivent être utilisés. L'immersion de la LED dans de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température normale pendant moins d'une minute est acceptable. Des produits chimiques non spécifiés peuvent endommager le boîtier.

6.4 Méthode d'alimentation

Les LED sont des dispositifs à commande en courant. Pour garantir une intensité lumineuse stable et une longue durée de vie, elles doivent être alimentées par une source de courant constant ou avec une résistance limitant le courant en série lors de l'utilisation d'une source de tension. Le courant direct ne doit pas dépasser la valeur maximale absolue en continu de 30 mA.

7. Informations sur l'emballage et la manutention

Les composants sont fournis sur une bande porteuse gaufrée de 8 mm de large scellée avec une bande de couverture, enroulée sur des bobines d'un diamètre de 7 pouces (178 mm). Chaque bobine contient 2000 pièces. L'emballage est conforme aux spécifications ANSI/EIA 481. Une quantité d'emballage minimale de 500 pièces s'applique pour les quantités restantes. Les dimensions détaillées de la poche de la bande et de la bobine sont fournies.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED est bien adaptée pour l'indication d'état dans l'électronique grand public (téléphones, ordinateurs portables, appareils électroménagers), le rétroéclairage des panneaux avant et des symboles, et l'éclairage général de faible niveau dans les enseignes. Son large angle de vision la rend efficace pour les applications où la visibilité sous plusieurs angles est importante.

8.2 Considérations de conception

Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible, assurer une surface de cuivre de PCB adéquate ou des vias thermiques peut aider à maintenir des températures de jonction plus basses, préservant ainsi le flux lumineux et la durée de vie.
Limitation de courant :Utilisez toujours une résistance en série ou un pilote à courant constant adapté à la tension d'alimentation et au courant direct souhaité (≤30 mA).
Protection contre les décharges électrostatiques (ESD) :Les précautions ESD standard doivent être observées pendant la manutention et l'assemblage.
Conception optique :La lentille "blanche diffusée" fournit une émission de lumière adoucie et à large angle. Pour une lumière focalisée ou dirigée, des optiques secondaires peuvent être nécessaires.

9. Comparaison et différenciation techniques

Comparé aux anciennes technologies de LED, l'utilisation du matériau AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) pour une source orange offre généralement un rendement plus élevé et une meilleure stabilité de la longueur d'onde et de la sortie en fonction de la température par rapport à certains autres systèmes de matériaux pour les couleurs dans la gamme rouge-orange-ambre. La combinaison avec une lentille blanche diffusée crée une apparence orange uniforme et douce, la différenciant des LED à lentille claire qui ont un point chaud plus focalisé et intense.

10. Questions fréquentes basées sur les paramètres techniques

Q : Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?
R : La longueur d'onde de crête est la longueur d'onde unique à laquelle la puissance optique émise est maximale. La longueur d'onde dominante est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspond à la couleur perçue de la LED lorsqu'elle est comparée à une lumière blanche de référence. La longueur d'onde dominante est plus pertinente pour la spécification de la couleur.

Q : Puis-je alimenter cette LED à 30 mA en continu ?
R : La valeur maximale absolue spécifie 30 mA continu comme limite supérieure. Pour un fonctionnement fiable à long terme, il est courant d'alimenter les LED en dessous de leur valeur maximale, souvent à 20 mA comme utilisé dans les conditions de test, pour améliorer la longévité et gérer les effets thermiques.

Q : Pourquoi la spécification du courant inverse est-elle importante si le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en inverse ?
R : Cette spécification est principalement à des fins de test (test IR) et indique la caractéristique de fuite du dispositif. Elle souligne que l'application d'une tension inverse peut provoquer un flux de courant et potentiellement endommager la LED, donc la conception du circuit doit empêcher une polarisation inverse.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau d'indicateurs multi-états.Un concepteur a besoin de trois niveaux de luminosité distincts (Faible, Moyen, Élevé) pour un indicateur d'état orange sur un appareil alimenté par une ligne de 5 V. En utilisant la LED T680KFWT du bac de luminosité T2 (355-450 mcd), il peut atteindre une luminosité Élevée en l'alimentant à 20 mA. Pour les niveaux Moyen et Faible, il peut utiliser une modulation de largeur d'impulsion (PWM) à une fréquence suffisamment élevée pour éviter le scintillement visible (par exemple, >100 Hz) avec des cycles de service de, par exemple, 50 % et 10 %, respectivement. Cela maintient la cohérence de la couleur tout en faisant varier la luminosité perçue. La valeur d'une simple résistance en série serait calculée comme R = (5V - VF) / 0,020A. En utilisant une VF typique de 2,0 V (du bac D2), R = (5-2)/0,02 = 150 ohms. Une résistance de 150 ohms, 1/8W serait suffisante.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Les diodes électroluminescentes sont des dispositifs semi-conducteurs qui émettent de la lumière par électroluminescence. Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, les électrons de la région de type n et les trous de la région de type p sont injectés dans la région active. Lorsque ces porteurs de charge se recombinent, de l'énergie est libérée sous forme de photons. La longueur d'onde spécifique (couleur) de la lumière émise est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau semi-conducteur utilisé dans la région active. Dans ce dispositif, l'AlInGaP est utilisé pour produire des photons dans la gamme de longueurs d'onde orange (~605 nm). La lentille en époxy est dopée avec des particules diffusantes pour disperser la lumière, créant un motif d'émission plus large et plus uniforme.

13. Tendances et évolutions de l'industrie

La tendance générale des LED SMD continue vers une efficacité lumineuse plus élevée (plus de lumière par watt électrique), une meilleure cohérence des couleurs grâce à un classement par bacs plus strict, et une fiabilité accrue. L'accent est également mis sur le développement de boîtiers pouvant résister aux profils de refusion à plus haute température requis pour le soudage sans plomb et l'assemblage avec d'autres composants. La miniaturisation reste un moteur clé, parallèlement à l'intégration avec l'électronique de contrôle. Les principes de l'éclairage à semi-conducteurs, y compris l'efficacité et la longévité, continuent de faire des LED la solution dominante pour les applications d'indication et d'éclairage dans tous les secteurs.