Fiche technique LED SMD LTW-C190DA5 - Blanc InGaN - Courant direct 5mA - Intensité lumineuse 45-180mcd - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes d'une diode électroluminescente (LED) à montage en surface (SMD) utilisant une puce blanche Ultra Brillante en Nitrure de Gallium-Indium (InGaN). Le composant est conçu pour les processus d'assemblage automatisés et est conforme aux normes RoHS et produit vert, le rendant adapté aux conceptions électroniques soucieuses de l'environnement.

La LED est fournie sur bande de 8mm standard, enroulée sur bobines de 7 pouces de diamètre, facilitant la fabrication en grande série par placement automatique. Sa conception est compatible avec les processus de soudure par refusion infrarouge (IR), standard pour les lignes d'assemblage de technologie de montage en surface (SMT) modernes. Le dispositif est également indiqué comme compatible I.C., signifiant que ses caractéristiques électriques permettent une interface directe avec les sorties de circuits intégrés sans nécessiter de circuit pilote supplémentaire dans de nombreuses applications.

2. Valeurs maximales absolues

Les valeurs maximales absolues définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Ces valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C et ne doivent en aucun cas être dépassées.

• Dissipation de puissance (Pd) :72 mW. C'est la puissance totale maximale que le boîtier de la LED peut dissiper sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (I_F(PEAK)) :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 0,1ms. Il ne doit pas être utilisé en fonctionnement continu.
• Courant direct continu (I_F) :20 mA. C'est le courant direct continu maximal recommandé pour un fonctionnement fiable à long terme.
• Tension inverse (V_R) :5 V. L'application d'une tension inverse dépassant cette limite peut provoquer une défaillance immédiate et catastrophique. La fiche technique note explicitement que la tension inverse ne peut être utilisée pour un fonctionnement continu.
• Plage de température de fonctionnement (T_opr) :-30°C à +85°C. Le fonctionnement du dispositif est garanti dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage (T_stg) :-55°C à +105°C.
• Condition de soudure infrarouge :Le boîtier peut supporter une température de crête de 260°C pendant un maximum de 10 secondes lors de la soudure par refusion.

3. Caractéristiques électriques et optiques

Les caractéristiques électriques et optiques typiques sont mesurées à une température ambiante de 25°C et un courant direct (I_F) de 5 mA, sauf indication contraire. Cela constitue la référence pour les performances du dispositif.

• Intensité lumineuse (I_V) :45,0 mcd (Min), 180,0 mcd (Max). L'intensité est mesurée à l'aide d'un capteur et d'un filtre combinés qui se rapprochent de la courbe de réponse photopique de l'œil CIE. La valeur réelle pour une unité spécifique se situe dans une plage de tri (voir Section 4).
• Angle de vision (2θ_1/2) :130 degrés (Typique). Cet angle de vision large indique un diagramme d'émission Lambertien ou quasi-Lambertien, adapté aux applications nécessitant un éclairage de zone étendue.
• Coordonnées de chromaticité (x, y) :x=0,203, y=0,319 (Typique). Ces coordonnées sur le diagramme de chromaticité CIE 1931 définissent le point blanc de la LED. Une tolérance de ±0,01 s'applique à ces valeurs, et les unités spécifiques sont triées en conséquence.
• Tension directe (V_F) :2,55 V (Min), 3,15 V (Max) à I_F=5mA. La valeur typique est implicite autour du centre de cette plage. V_Fest également soumise au tri.
• Courant inverse (I_R) :10 µA (Max) à V_R=5V.

Notes importantes :

• Précaution ESD :La LED est sensible aux décharges électrostatiques (ESD) et aux surtensions. Des procédures de manipulation ESD appropriées sont obligatoires, incluant l'utilisation de bracelets de mise à la terre, de gants antistatiques et la vérification que tout équipement est correctement mis à la terre.
• Équipement de mesure :Les coordonnées de chromaticité et les valeurs d'intensité lumineuse sont vérifiées à l'aide d'un testeur CAS140B.

4. Explication du système de tri (Binning)

Pour garantir l'uniformité en production de masse, les LED sont triées en catégories de performance. Le LTW-C190DA5 utilise un système de tri tridimensionnel pour la Tension Directe (V_F), l'Intensité Lumineuse (I_V), et la Teinte (coordonnées de chromaticité x, y).

4.1 Tri de la Tension Directe (V_F)

À un courant de test de 5mA, les unités sont classées en trois catégories :

- Catégorie A : V_F= 2,55V à 2,75V

- Catégorie B : V_F= 2,75V à 2,95V

- Catégorie C : V_F= 2,95V à 3,15V

Une tolérance de ±0,1V est appliquée à chaque limite de catégorie.

4.2 Tri de l'Intensité Lumineuse (I_V)

À un courant de test de 5mA, les unités sont classées en trois catégories :

- Catégorie P : I_V= 45,0 mcd à 71,0 mcd

- Catégorie Q : I_V= 71,0 mcd à 112,0 mcd

- Catégorie R : I_V= 112,0 mcd à 180,0 mcd

Une tolérance de ±15% est appliquée à chaque limite de catégorie.

4.3 Tri de la Teinte (Chromaticité)

C'est le paramètre de tri le plus complexe, définissant le point de couleur de la lumière blanche sur le diagramme CIE 1931. Huit catégories (A1 à A8) sont définies, chacune représentant une petite zone quadrilatérale sur le plan de coordonnées (x, y). Le tableau et le diagramme fournis en page 5 détaillent les coordonnées exactes des coins pour chaque catégorie. Une tolérance de ±0,01 est appliquée aux valeurs (x, y) dans chaque catégorie. Ce système permet aux concepteurs de sélectionner des LED avec une cohérence de couleur très serrée pour les applications où un aspect blanc uniforme est critique.

5. Informations sur le boîtier et mécaniques

La LED est fournie dans un boîtier SMD standard. Les dimensions spécifiques du boîtier sont détaillées dans les dessins de la fiche technique. Les notes mécaniques clés incluent :

• Toutes les dimensions principales sont fournies en millimètres, avec une tolérance associée de ±0,10 mm (0,004") sauf indication contraire.
• La couleur de la lentille est spécifiée comme "Verte", ce qui se réfère généralement à la couleur de la résine d'encapsulation, et non à la couleur de la lumière émise (qui est blanche).
• Les dimensions recommandées des pastilles de soudure sont fournies pour assurer une soudure fiable et un bon alignement pendant la refusion.

6. Directives de soudure, assemblage et stockage

6.1 Processus de soudure

Le composant est entièrement compatible avec la soudure par refusion infrarouge (IR). Le profil suggéré doit respecter la valeur maximale absolue de 260°C pendant 10 secondes. Une condition recommandée typique inclut une étape de préchauffage à 150-200°C pendant un maximum de 120 secondes, suivie d'une température de crête ne dépassant pas 260°C. Le temps au-dessus du liquidus et la vitesse de refroidissement doivent être contrôlés selon les directives JEDEC standard pour l'assemblage SMT. La soudure manuelle au fer est possible mais strictement limitée : une température maximale de pointe de 300°C pendant pas plus de 3 secondes, et une seule tentative de soudure est autorisée.

6.2 Conditions de stockage

Un stockage approprié est crucial pour maintenir la soudabilité :

- Emballage scellé :Stocker à ≤ 30°C et ≤ 90% d'Humidité Relative (HR). La durée de conservation est d'un an lorsque le sac anti-humidité avec dessicant est intact.

- Emballage ouvert :Si l'emballage d'origine est ouvert, l'ambiance de stockage ne doit pas dépasser 30°C et 60% HR. Les composants doivent être utilisés dans la semaine. Pour un stockage plus long hors du sac d'origine, ils doivent être conservés dans un conteneur scellé avec dessicant ou dans un dessiccateur à azote. Les composants stockés plus d'une semaine hors de l'emballage d'origine nécessitent un prétraitement de séchage (environ 60°C pendant au moins 20 heures) avant soudure pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir les dommages par "effet pop-corn" pendant la refusion.

6.3 Nettoyage

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

7. Spécifications d'emballage et de bobine

Le produit est fourni pour l'assemblage automatisé :

- Conditionné en bande porteuse gaufrée de 8mm de large.

- Enroulé sur bobines standard de 7 pouces (178mm) de diamètre.

- Chaque bobine complète contient 4000 pièces.

- La quantité minimale de commande pour les restes est de 500 pièces.

- Les spécifications de la bande et de la bobine sont conformes à la norme ANSI/EIA 481-1-A-1994.

- Les emplacements vides dans la bande sont scellés avec une bande de couverture.

- Le nombre maximum autorisé de composants manquants consécutifs ("lampes manquantes") sur une bobine est de deux.

8. Notes d'application et considérations de conception

Utilisation prévue :Cette LED est conçue pour des applications d'équipements électroniques standard, y compris l'équipement de bureau, les dispositifs de communication et les appareils ménagers.

Applications critiques :La fiche technique contient un avertissement crucial. Elle stipule qu'une consultation est requise avant d'utiliser cette LED dans des applications nécessitant une fiabilité exceptionnelle, en particulier là où une défaillance pourrait mettre en danger la vie ou la santé. Cela inclut, sans s'y limiter, l'aviation, les transports, le contrôle du trafic, les systèmes médicaux/de maintien de la vie et les dispositifs de sécurité. Pour de telles applications, des composants avec des qualifications de fiabilité appropriées doivent être sourcés.

Conception de circuit :En raison de la nature diode des LED, une résistance limitant le courant ou un pilote à courant constant est presque toujours requis en série avec la LED lors de la connexion à une source de tension. La valeur de la résistance série (R_s) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R_s= (V_alimentation- V_F) / I_F. Les concepteurs doivent utiliser la V_Fmaximale de la catégorie ou de la fiche technique pour garantir un courant suffisant dans toutes les conditions. La large plage de V_F (2,55V-3,15V) souligne l'importance de ce calcul ou de l'utilisation de pilotes à courant constant actifs pour une luminosité uniforme.

Gestion thermique :Bien que ce ne soit pas une LED haute puissance, le respect de la dissipation de puissance maximale (72mW) et de la plage de température de fonctionnement est important pour la longévité. Un courant excessif ou une mauvaise conception thermique du PCB entraînant des températures de jonction élevées accélérera la dépréciation des lumens et réduira la durée de vie opérationnelle.

9. Comparaison technique et caractéristiques clés

Le LTW-C190DA5 représente une LED SMD blanche de luminosité standard pour des usages généraux d'indication et de rétroéclairage. Ses principaux points de différenciation et caractéristiques incluent :

• Technologie InGaN :L'utilisation d'une puce en Nitrure de Gallium-Indium est standard pour les LED blanches et bleues modernes, offrant une bonne efficacité et fiabilité.
• Conformité RoHS/Produit vert :Essentielle pour la plupart des marchés mondiaux actuels.
• Tri complet :Le tri à trois paramètres (V_F, I_V, Teinte) permet une sélection précise pour les applications nécessitant une uniformité de couleur ou de luminosité sur plusieurs LED.
• Compatibilité SMT :L'emballage en bande de 8mm sur bobine et la compatibilité avec la refusion IR sont obligatoires pour une fabrication en grande série et rentable.
• Large angle de vision :L'angle de vision de 130 degrés le rend adapté aux applications où la LED doit être visible depuis un large éventail de positions, et pas seulement directement sur l'axe.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q1 : Quelle est la tension directe typique pour piloter cette LED ?

R1 : La V_Ftypique est d'environ 2,85V à 5mA, mais elle peut varier de 2,55V à 3,15V. Conçoivez toujours pour la V_Fmaximale dans votre catégorie choisie pour garantir que le courant souhaité est atteint.

Q2 : Puis-je piloter cette LED avec 20mA en continu ?

R2 : Oui, 20mA est le courant direct continu maximal recommandé. Fonctionner à ce maximum produira la plus haute intensité lumineuse mais peut réduire la durée de vie à long terme par rapport à des courants plus faibles. Prenez toujours en compte la gestion thermique.

Q3 : Comment interpréter le diagramme de tri de Teinte (Page 5) ?

R3 : Le diagramme trace les huit catégories (A1-A8) sur le diagramme de chromaticité CIE 1931. Chaque catégorie est un petit quadrilatère. Les coordonnées (x, y) dans le tableau définissent les coins de ces quadrilatères. Vous sélectionnez un code de catégorie pour garantir que le point de couleur de la LED se situe dans cette région spécifique sur le graphique.

Q4 : Mon processus d'assemblage utilise un profil de refusion avec un pic à 250°C. Est-ce acceptable ?

R4 : Oui, un pic à 250°C est dans la limite spécifiée de 260°C max. Assurez-vous que le temps total au-dessus de la température du liquidus de la soudure et les vitesses de montée sont contrôlés selon les directives SMT standard.

Q5 : Pourquoi la protection ESD est-elle si importante pour les LED ?

R5 : La jonction semi-conductrice dans une LED est très sensible aux décharges électrostatiques haute tension, qui peuvent instantanément dégrader ou détruire le dispositif. Les dommages ESD peuvent ne pas être immédiatement visibles mais peuvent provoquer une défaillance prématurée ou une altération des performances.