Fiche technique de la LED CMS LTST-T180UWET - Angle de vision de 120 degrés - Tension directe de 2,45 à 3,25 V - Courant de 30 mA - Lumière blanche avec lentille jaune - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTST-T180UWET est une diode électroluminescente (LED) à montage en surface (CMS) conçue pour l'assemblage automatisé de cartes de circuits imprimés (PCB). Il présente un facteur de forme compact adapté aux applications où l'espace est limité. La LED émet une lumière blanche à travers une lentille teintée en jaune, ce qui peut influencer la température de couleur perçue et la diffusion de la sortie. Ce composant est conçu pour les processus de fabrication en grande série, y compris la compatibilité avec les profils de soudage par refusion infrarouge (IR).

1.1 Avantages principaux et marché cible

Les caractéristiques clés de cette LED incluent la conformité aux directives RoHS (Restriction des substances dangereuses), un conditionnement en bande de 8 mm sur bobines de 7 pouces pour les équipements de placement automatique, et un préconditionnement aux normes de sensibilité à l'humidité JEDEC Niveau 3. Ses applications principales couvrent les équipements de télécommunications, les appareils de bureautique, les appareils électroménagers, les panneaux de contrôle industriel et la signalétique intérieure. Elle est couramment utilisée pour l'indication d'état, l'éclairage symbolique et le rétroéclairage de façade où une source lumineuse fiable et compacte est requise.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

2.1 Valeurs maximales absolues

À une température ambiante (Ta) de 25°C, le dispositif a des limites opérationnelles définies pour garantir la fiabilité et éviter les dommages. La dissipation de puissance maximale est de 97,5 mW. Il peut supporter un courant direct de crête de 100 mA en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms), tandis que le courant continu direct recommandé est de 30 mA. Le dispositif est conçu pour fonctionner et être stocké dans une plage de température de -40°C à +100°C.

2.2 Caractéristiques thermiques

La température de jonction maximale admissible (Tj) est de 125°C. La résistance thermique typique de la jonction à l'ambiance (Rθja) est de 60°C/W. Ce paramètre est crucial pour la conception de la gestion thermique ; la puissance dissipée par la LED entraînera une élévation de la température de jonction de 60°C par watt de puissance dissipée. Une conception adéquate du PCB et, si nécessaire, un dissipateur thermique supplémentaire doivent être envisagés pour maintenir la jonction dans des limites sûres lors d'un fonctionnement continu.

2.3 Caractéristiques électriques et optiques

Mesurées à Ta=25°C et un courant direct (IF) de 20mA, les paramètres de performance clés sont définis. L'intensité lumineuse (Iv) a une plage typique de 1500 mcd (millicandela) à 3050 mcd, indiquant une sortie lumineuse élevée. L'angle de vision (2θ1/2), défini comme l'angle total où l'intensité chute à la moitié de sa valeur axiale, est de 120 degrés, offrant un champ d'éclairage très large. La tension directe (VF) varie d'un minimum de 2,45V à un maximum de 3,25V. Le courant inverse (IR) est spécifié à un maximum de 10 μA lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée, notant que le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse.

3. Explication du système de classement par bacs

Les LED sont triées en bacs en fonction de paramètres clés pour assurer l'homogénéité en production de masse. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences spécifiques de circuit ou de luminosité.

3.1 Classe de tension directe (VF)

Les LED sont catégorisées en quatre bacs de tension (D5 à D8), chacun couvrant une plage de 0,2V allant de 2,45V à 3,25V à 20mA. Une tolérance de ±0,1V est appliquée à chaque bac. Cela aide à concevoir les alimentations et les circuits de limitation de courant avec des chutes de tension prévisibles.

3.2 Classe d'intensité lumineuse (IV)

Trois bacs d'intensité sont définis : W2 (1500-1800 mcd), X1 (1800-2340 mcd) et X2 (2340-3050 mcd). Une tolérance de ±11% s'applique à chaque bac. Sélectionner un bac supérieur garantit une plus grande puissance lumineuse, ce qui peut être nécessaire pour les applications nécessitant une meilleure visibilité ou pour compenser la diffusion de la lumière à travers des matériaux.

3.3 Classe de couleur

Les coordonnées de chromaticité (x, y) sur le diagramme CIE 1931 sont réparties en six groupes principaux (A1 à F1). Chaque bac définit une zone quadrilatérale sur le diagramme chromatique. La tolérance pour la teinte (x, y) à l'intérieur d'un bac est de ±0,01. Ce classement est crucial pour les applications où l'uniformité de couleur entre plusieurs LED est importante, comme dans les matrices de rétroéclairage ou les indicateurs d'état où un aspect uniforme est souhaité.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des données graphiques spécifiques soient référencées dans le document (par exemple, courbes typiques), les données tabulaires fournies permettent une analyse. La relation entre le courant direct (IF) et la tension directe (VF) est non linéaire et typique d'une diode. La condition de test à 20mA fournit le point de fonctionnement standard. Le large angle de vision de 120 degrés suggère un diagramme de rayonnement de type Lambertien ou similaire où la lumière est émise sur une large zone plutôt qu'en un faisceau focalisé. La variation de l'intensité lumineuse et de la tension directe avec la température de jonction est une considération critique pour la conception ; généralement, l'efficacité de la LED diminue et la tension directe baisse lorsque la température augmente.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est conforme à une empreinte standard de boîtier CMS EIA. Toutes les dimensions sont fournies en millimètres avec une tolérance standard de ±0,2 mm sauf indication contraire. Les dimensions spécifiques de la longueur, largeur, hauteur du corps et l'espacement des broches/pastilles sont définies dans le dessin du boîtier, ce qui est essentiel pour créer des empreintes de pastilles précises sur le PCB.

5.2 Identification de la polarité et conception des pastilles

Le composant inclut un diagramme de disposition recommandé des pastilles de fixation sur PCB pour le soudage par refusion infrarouge ou en phase vapeur. Cette disposition assure une formation correcte des joints de soudure et une stabilité mécanique. Le diagramme indique généralement les pastilles de l'anode et de la cathode, qui doivent être correctement alignées avec les marquages de polarité sur le boîtier de la LED elle-même (souvent une encoche, un point ou une broche coupée).

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de refusion IR recommandé

Un profil de soudage par refusion suggéré pour les procédés sans plomb (Pb-free) est fourni, en référence à la norme J-STD-020B. Ce profil comprend les étapes de préchauffage, stabilisation thermique, refusion et refroidissement avec des contraintes de temps et de température spécifiques, avec une température de pic ne dépassant pas 260°C. Le respect de ce profil est nécessaire pour éviter les dommages thermiques au boîtier ou à la lentille de la LED.

6.2 Conditions de stockage

Les LED sont sensibles à l'humidité. Lorsqu'elles sont scellées dans leur sac étanche d'origine avec dessiccant, elles doivent être stockées à ≤30°C et ≤70% d'HR et utilisées dans l'année. Une fois le sac ouvert, l'environnement de stockage ne doit pas dépasser 30°C et 60% d'HR. Les composants exposés au-delà de 168 heures nécessitent un séchage à environ 60°C pendant au moins 48 heures avant le soudage pour éliminer l'humidité absorbée et éviter l'effet "pop-corn" pendant la refusion.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage après soudage est nécessaire, seuls des solvants alcooliques spécifiés comme l'alcool éthylique ou l'alcool isopropylique doivent être utilisés. La LED doit être immergée à température normale pendant moins d'une minute. Des produits chimiques non spécifiés peuvent endommager la lentille en époxy ou le boîtier.

7. Conditionnement et informations de commande

Le conditionnement standard est une bande de 8 mm sur bobines de 7 pouces de diamètre, avec 5000 pièces par bobine. Une quantité minimale de commande de 500 pièces est disponible pour les restes. Les spécifications de la bande et de la bobine sont conformes aux normes ANSI/EIA 481. Le conditionnement comprend une bande de couverture supérieure pour sceller les poches vides, et il y a une limite sur le nombre de composants manquants consécutifs.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED est idéale pour les indicateurs d'état dans l'électronique grand public (téléphones, ordinateurs portables, appareils électroménagers), le rétroéclairage de boutons ou de panneaux dans les équipements réseau et les contrôles industriels, et l'éclairage de faible niveau dans la signalétique intérieure. Son large angle de vision la rend adaptée aux applications où la lumière doit être visible sous différents angles.

8.2 Considérations de conception

1. Limitation de courant :Utilisez toujours une résistance en série ou un pilote à courant constant pour limiter le courant direct à 30mA continu ou moins. La conception du circuit doit tenir compte du bac de tension directe pour assurer une régulation de courant correcte.
2. Gestion thermique :Prenez en compte la résistance thermique de 60°C/W. Pour un fonctionnement continu à des courants élevés, assurez-vous que le PCB peut dissiper efficacement la chaleur pour maintenir la température de jonction en dessous de 125°C.
3. Conception optique :La lentille jaune affectera la couleur de sortie. Pour des exigences de lumière blanche pure, vérifiez le bac de chromaticité. Le large angle de vision peut nécessiter des diffuseurs ou des guides de lumière pour façonner le faisceau pour des applications spécifiques.
4. Précautions ESD :Bien que non explicitement indiqué pour ce modèle, les précautions de manipulation ESD standard pour les LED sont recommandées pendant l'assemblage.

9. Comparaison et différenciation technique

Comparé aux LED CMS génériques, ce composant offre un classement spécifique pour la tension, l'intensité et la couleur, offrant une plus grande homogénéité pour les séries de production. L'angle de vision de 120 degrés est nettement plus large que celui de nombreuses LED standard (qui peuvent être de 60 à 90 degrés), offrant un éclairage plus étendu. Sa compatibilité avec le préconditionnement JEDEC Niveau 3 et les profils de refusion IR standard indique une robustesse pour les lignes d'assemblage CMS standard. La valeur de résistance thermique explicite fournit un paramètre concret pour la conception thermique, souvent omis dans les fiches techniques plus simples.

10. Questions fréquemment posées basées sur les paramètres techniques

Q : Quelle valeur de résistance dois-je utiliser avec une alimentation de 5V ?
A : En utilisant la loi d'Ohm (R = (Valim - Vf) / If) et le pire cas pour Vf (max 3,25V à 20mA), la résistance minimale est (5 - 3,25) / 0,02 = 87,5 ohms. Utilisez une valeur standard comme 100 ohms ou légèrement supérieure pour garantir que le courant ne dépasse pas 20mA pour une LED typique.

Q : Puis-je piloter cette LED avec un signal PWM pour le gradation ?
A : Oui, un fonctionnement pulsé est acceptable. La valeur maximale absolue permet un courant de crête de 100mA avec un cycle de service de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1 ms. Pour la gradation PWM, assurez-vous que le courant moyen dans le temps ne dépasse pas la valeur nominale de 30mA continu, et que le courant instantané pendant l'impulsion "on" respecte la valeur de crête.

Q : Comment la température affecte-t-elle la luminosité ?
A : La puissance lumineuse des LED diminue généralement lorsque la température de jonction augmente. Pour un contrôle précis de la luminosité en fonction de la température, une rétroaction ou une compensation peut être nécessaire. La valeur de résistance thermique aide à calculer l'élévation de température de jonction attendue pour une condition de fonctionnement donnée.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Matrice d'indicateurs d'état de façade
Dans un routeur réseau, dix LED LTST-T180UWET sont utilisées pour indiquer l'état de liaison de différents ports. Les étapes de conception incluent : 1) Sélectionner des LED du même bac d'intensité (par exemple, X1) et de couleur pour garantir une luminosité et une teinte uniformes sur le panneau. 2) Concevoir un PCB avec la disposition de pastilles recommandée. 3) Utiliser une ligne d'alimentation de 3,3V et calculer une résistance de limitation de courant pour ~18mA par LED (par exemple, (3,3V - 2,85V_typ) / 0,018A = 25 ohms). 4) S'assurer que la surface de cuivre du PCB autour des pastilles est suffisante pour servir de dissipateur thermique, surtout si toutes les LED sont allumées en continu. 5) Suivre le profil de refusion spécifié pendant l'assemblage. 6) Effectuer une inspection visuelle après assemblage pour vérifier le soudage et l'alignement.

12. Introduction au principe

Les diodes électroluminescentes sont des dispositifs semi-conducteurs qui émettent de la lumière lorsqu'un courant électrique les traverse. Ce phénomène, appelé électroluminescence, se produit lorsque les électrons se recombinent avec les trous d'électrons à l'intérieur du dispositif, libérant de l'énergie sous forme de photons. La couleur de la lumière est déterminée par la largeur de la bande interdite du matériau semi-conducteur. Les LED blanches sont généralement créées en utilisant une puce LED bleue ou ultraviolette recouverte d'un matériau phosphore qui convertit une partie de la lumière émise en longueurs d'onde plus longues (jaune, rouge), résultant en un mélange perçu comme de la lumière blanche. La lentille jaune sur ce modèle particulier peut modifier davantage le spectre de sortie ou diffuser la lumière.

13. Tendances de développement

La tendance générale de la technologie des LED CMS continue vers une plus grande efficacité lumineuse (plus de lumière par watt d'entrée électrique), un indice de rendu des couleurs (IRC) amélioré pour les LED blanches, et des tailles de boîtier plus petites permettant des agencements à plus haute densité. L'accent est également mis sur une fiabilité accrue dans des conditions de fonctionnement à plus haute température et un classement plus précis pour la couleur et le flux lumineux pour répondre aux exigences d'applications comme les affichages haute résolution et l'éclairage automobile. La recherche d'efficacité énergétique dans tous les appareils électroniques pousse davantage à l'adoption de LED avec des caractéristiques de performance optimales.