Fiche technique LED SMD LTST-C170KSKT - Dimensions du boîtier - Tension directe 1,8-2,4V - Intensité lumineuse 28-112mcd - Couleur jaune - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes d'une lampe LED pour montage en surface (SMD). Conçu pour l'assemblage automatisé sur circuit imprimé (CI), ce composant est idéal pour les applications à espace restreint dans un large éventail d'équipements électroniques.

1.1 Caractéristiques

• Conforme aux directives RoHS (Restriction des substances dangereuses).
• Utilise une puce semi-conductrice ultra-lumineuse en Phosphure d'Aluminium, d'Indium et de Gallium (AlInGaP) pour produire une lumière jaune.
• Conditionné sur bande de 8 mm enroulée sur bobine de 7 pouces de diamètre pour une manutention automatisée efficace.
• Conforme aux contours de boîtier standard EIA (Electronic Industries Alliance).
• Compatibilité électrique avec les niveaux logiques des circuits intégrés (CI).
• Conçu pour être compatible avec les équipements d'assemblage automatiques standard de type pick-and-place.
• Résiste aux procédés de soudage par refusion infrarouge (IR) standard utilisés en technologie de montage en surface (SMT).

1.2 Applications

Cette LED convient à un large éventail d'applications d'indication et d'éclairage, y compris, mais sans s'y limiter :

• Équipements de télécommunication, appareils de bureautique, électroménager et systèmes de contrôle industriel.
• Rétroéclairage de claviers et de pavés numériques.
• Indicateurs d'état et d'alimentation.
• Micro-affichages et indicateurs de panneau.
• Signalisation lumineuse et éclairage symbolique.

2. Dimensions du boîtier et informations mécaniques

Le dispositif présente un boîtier SMD standard. La lentille est transparente, tandis que la source lumineuse émet une couleur jaune via la puce AlInGaP. Toutes les dimensions critiques sont fournies dans les dessins techniques de la fiche technique, avec des tolérances standard de ±0,1 mm sauf indication contraire. Cela inclut la longueur, la largeur, la hauteur du corps, ainsi que le placement des bornes cathode/anode.

3. Paramètres et caractéristiques techniques

Toutes les valeurs nominales et caractéristiques sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C sauf indication contraire.

3.1 Valeurs maximales absolues

Des contraintes au-delà de ces limites peuvent causer des dommages permanents au dispositif.

• Dissipation de puissance (Pd) :75 mW
• Courant direct de crête (IFP) :80 mA (à un cycle de service de 1/10, largeur d'impulsion de 0,1 ms)
• Courant direct continu (IF) :30 mA DC
• Tension inverse (VR) :5 V
• Plage de température de fonctionnement :-55°C à +85°C
• Plage de température de stockage :-55°C à +85°C
• Condition de soudage par refusion infrarouge :Température de crête de 260°C pendant un maximum de 10 secondes.

3.2 Caractéristiques électriques et optiques

Paramètres de performance typiques mesurés dans des conditions de test standard (IF = 20mA, Ta=25°C).

• Intensité lumineuse (Iv) :28,0 - 112,0 mcd (millicandela). La valeur réelle est classée par bac.
• Angle de vision (2θ1/2) :130 degrés. C'est l'angle total pour lequel l'intensité est la moitié de la valeur axiale de crête.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λP) :588,0 nm (typique).
• Longueur d'onde dominante (λd) :587,0 - 594,5 nm. Cela définit la couleur perçue et est classé par bac.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :15 nm (typique).
• Tension directe (VF) :1,80 - 2,40 V. La valeur réelle est classée par bac.
• Courant inverse (IR) :10 μA maximum à VR = 5V.

3.3 Précautions concernant les décharges électrostatiques (ESD)

Ce dispositif est sensible aux décharges électrostatiques et aux surtensions électriques. Des mesures de contrôle ESD appropriées doivent être mises en œuvre lors de la manipulation, y compris l'utilisation de bracelets de mise à la terre, de gants antistatiques et en s'assurant que tout l'équipement est correctement mis à la terre. La tension inverse nominale spécifiée est uniquement à des fins de test ; la LED n'est pas conçue pour fonctionner en polarisation inverse.

4. Système de classement par bacs

Pour garantir la cohérence dans l'application, les dispositifs sont triés en bacs en fonction de paramètres clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des LED avec des caractéristiques étroitement regroupées.

4.1 Classe de tension directe (Vf)

Classé à un courant de test de 20mA. Tolérance par bac de ±0,1V.

• Bac 3 : 1,80V - 1,90V
• Bac 4 : 1,90V - 2,00V
• Bac 5 : 2,00V - 2,10V
• Bac 6 : 2,10V - 2,20V
• Bac 7 : 2,20V - 2,30V
• Bac 8 : 2,30V - 2,40V

4.2 Classe d'intensité lumineuse (Iv)

Classé à un courant de test de 20mA. Tolérance par bac de ±15%.

• Bac N : 28,0 mcd - 45,0 mcd
• Bac P : 45,0 mcd - 71,0 mcd
• Bac Q : 71,0 mcd - 112,0 mcd

4.3 Classe de teinte (Longueur d'onde dominante λd)

Classé à un courant de test de 20mA. Tolérance par bac de ±1 nm.

• Bac J : 587,0 nm - 589,5 nm
• Bac K : 589,5 nm - 592,0 nm
• Bac L : 592,0 nm - 594,5 nm

5. Analyse des courbes de performance typiques

La fiche technique comprend des représentations graphiques des relations clés, cruciales pour la conception de circuits et la gestion thermique.

• Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V) :Montre la relation exponentielle, essentielle pour déterminer la valeur de la résistance de limitation de courant et la dissipation de puissance.
• Intensité lumineuse vs. Courant direct :Illustre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, jusqu'à la valeur nominale maximale.
• Intensité lumineuse vs. Température ambiante :Démontre la diminution de la sortie lumineuse lorsque la température de jonction augmente, ce qui est vital pour les applications en environnements à haute température.
• Distribution spectrale de puissance relative :Représente le spectre d'émission, centré autour de la longueur d'onde de crête de ~588 nm, confirmant la sortie de couleur jaune.
• Diagramme de l'angle de vision :Un diagramme polaire montrant la distribution angulaire de l'intensité lumineuse, confirmant le large angle de vision de 130 degrés.

6. Consignes d'assemblage et de manipulation

6.1 Nettoyage

Seuls les agents de nettoyage spécifiés doivent être utilisés. Des produits chimiques non spécifiés peuvent endommager le boîtier de la LED. Si un nettoyage est nécessaire, immerger la LED dans de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant moins d'une minute.

6.2 Configuration recommandée des plots de fixation sur CI

Un motif de pastilles (empreinte) détaillé est fourni pour assurer une formation correcte des joints de soudure, un alignement des composants et un dégagement thermique pendant le soudage par refusion. Respecter ce motif est essentiel pour le rendement de fabrication et la fiabilité.

6.3 Procédé de soudage

Soudage par refusion (Procédé sans plomb recommandé) :

• Température de préchauffage :150°C - 200°C
• Durée de préchauffage :Maximum 120 secondes.
• Température de crête :Maximum 260°C.
• Temps au-dessus du liquidus (au pic) :Maximum 10 secondes. Le processus de refusion ne doit pas être répété plus de deux fois.

Soudage manuel (Fer à souder) :

• Température de la pointe du fer :Maximum 300°C.
• Temps de contact :Maximum 3 secondes par joint. Cela ne doit être effectué qu'une seule fois.

Le profil de température fourni est basé sur les normes JEDEC. Le profil réel doit être caractérisé pour la conception de CI spécifique, la pâte à souder et le four utilisés.

6.4 Conditions de stockage

Sac barrière à l'humidité scellé (MBP) :Stocker à ≤30°C et ≤90% d'Humidité Relative (HR). La durée de conservation dans le sac scellé avec dessicant est d'un an.

Après ouverture du sac :Stocker à ≤30°C et ≤60% HR. Les composants doivent être soumis à une refusion IR dans les 672 heures (28 jours) suivant l'exposition. Pour un stockage au-delà de cette période, cuire à environ 60°C pendant au moins 20 heures avant l'assemblage pour éliminer l'humidité absorbée et éviter l'effet "pop-corn" pendant la refusion.

7. Informations sur l'emballage

Les LED sont fournies sur bande porteuse gaufrée avec une bande de protection.

• Diamètre de la bobine :7 pouces (178 mm).
• Largeur de la bande :8 mm.
• Quantité par bobine :3000 pièces.
• Quantité d'emballage minimale :500 pièces pour les lots restants.
• L'emballage est conforme aux spécifications ANSI/EIA-481. Un maximum de deux composants manquants consécutifs (poches) est autorisé par bobine.

8. Notes d'application et précautions

8.1 Utilisation prévue

Cette LED est conçue pour les équipements électroniques grand public (par exemple, électronique grand public, équipement de bureau, dispositifs de communication). Elle n'est pas classée pour les applications critiques pour la sécurité où une défaillance pourrait entraîner un risque direct pour la vie ou la santé (par exemple, aviation, dispositifs médicaux de maintien des fonctions vitales, contrôle des transports). Pour de telles applications, une consultation avec le fabricant du composant est obligatoire pour évaluer l'adéquation et les exigences de fiabilité.

8.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Une résistance série externe est toujours nécessaire pour limiter le courant direct à la valeur souhaitée (≤30 mA DC). La valeur de la résistance est calculée à l'aide de la loi d'Ohm : R = (Valim - VF) / IF, où VF est la tension directe du bac approprié.
• Gestion thermique :La dissipation de puissance (Pd = VF * IF) ne doit pas dépasser 75 mW. Une surface de cuivre de CI adéquate (en utilisant la configuration de pastilles recommandée) aide à dissiper la chaleur et à maintenir une température de jonction plus basse, préservant ainsi la sortie lumineuse et la longévité.
• Protection contre la tension inverse :Si le circuit expose la LED à une polarisation inverse potentielle (par exemple, dans les circuits CA ou multiplexés), une diode de protection en parallèle (cathode à cathode) est recommandée.

9. Comparaison et différenciation technique

Les principaux avantages de ce composant dans sa catégorie incluent :

• Technologie des matériaux :L'utilisation d'AlInGaP offre une efficacité plus élevée et une meilleure stabilité thermique pour les couleurs rouge, orange et jaune par rapport aux technologies plus anciennes comme le GaAsP.
• Large angle de vision :L'angle de vision de 130 degrés offre un éclairage large et uniforme adapté aux indicateurs d'état qui doivent être visibles sous différents angles.
• Boîtier robuste :La compatibilité avec le soudage par refusion IR et les procédés SMT standard assure une haute fiabilité dans la fabrication en volume.
• Classement complet par bacs :Le classement à trois paramètres (Vf, Iv, Longueur d'onde) permet un appariement précis de la couleur et de la luminosité dans les applications nécessitant plusieurs LED.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Quelle est la tension directe typique pour calculer ma résistance de limitation de courant ?

R : Utilisez la Vf maximale de votre bac spécifié (par exemple, 2,40V pour le Bac 8) pour une conception conservatrice qui garantit que le courant ne dépasse jamais la limite souhaitée, même avec les variations des composants.

Q : Puis-je alimenter cette LED avec une alimentation logique 3,3V ou 5V ?

R : Oui. Pour une alimentation de 3,3V et un courant cible de 20mA, en utilisant une Vf typique de 2,0V, la résistance série serait d'environ (3,3V - 2,0V) / 0,020A = 65 Ohms. Une résistance standard de 68 Ohms conviendrait. Pour une alimentation de 5V, la résistance serait d'environ (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ohms.

Q : Comment la température affecte-t-elle la luminosité ?

R : L'intensité lumineuse diminue lorsque la température ambiante (et donc de jonction) augmente. Reportez-vous à la courbe "Intensité lumineuse vs. Température ambiante" dans la fiche technique. Pour les environnements à haute température, une déclassement du courant de fonctionnement ou une amélioration du dissipateur thermique peut être nécessaire.

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 (λP) est la longueur d'onde unique à laquelle le spectre d'émission est le plus fort. La Longueur d'onde dominante (λd) est dérivée des coordonnées de couleur et représente la longueur d'onde unique d'une lumière monochromatique pure qui semblerait avoir la même couleur pour l'œil humain. λd est plus pertinente pour la spécification de la couleur.

11. Exemple de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau d'état multi-LED pour un routeur réseau.

1. Exigence :Quatre indicateurs d'état jaunes pour "Alimentation", "Internet", "Wi-Fi" et "Ethernet". Ils doivent être uniformément lumineux et visuellement assortis en couleur.
2. Sélection :Spécifiez des LED du même Bac d'Intensité (par exemple, Bac Q pour une luminosité élevée) et du même Bac de Teinte (par exemple, Bac K) pour garantir la cohérence. Le Bac de Tension Directe est moins critique pour l'appariement mais affecte la conception de l'alimentation.
3. Conception du circuit :Utilisation d'une ligne système de 5V. En supposant une Vf choisie de 2,2V (milieu de gamme) et un courant cible de 20mA pour une bonne luminosité et longévité. Calcul de la résistance : R = (5V - 2,2V) / 0,020A = 140 Ohms. Utilisez une résistance standard de 150 Ohms pour un léger déclassement (~19mA).
4. Implantation :Placez les LED sur le CI en utilisant le motif de pastilles recommandé. Assurez un espacement adéquat pour la circulation d'air et pour éviter le couplage thermique. Connectez chaque LED en parallèle avec sa propre résistance de limitation de courant à l'alimentation 5V, contrôlée par des broches GPIO individuelles du microcontrôleur configurées pour absorber le courant.
5. Fabrication :Suivez le profil de refusion IR recommandé. Après l'assemblage, vérifiez la sortie lumineuse et la cohérence des couleurs.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED est un dispositif photonique à semi-conducteurs. Son cœur est une puce en matériaux AlInGaP, formant une jonction p-n. Lorsqu'une tension directe dépassant le potentiel interne de la jonction est appliquée, des électrons et des trous sont injectés à travers la jonction. Lorsque ces porteurs de charge se recombinent, ils libèrent de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage AlInGaP détermine l'énergie de la bande interdite, qui définit directement la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise - dans ce cas, dans la région jaune (~587-595 nm). La lentille en époxy transparente encapsule la puce, fournit une protection mécanique et façonne le faisceau lumineux de sortie.

13. Tendances technologiques

Le développement des LED SMD comme celle-ci est motivé par plusieurs tendances actuelles en électronique :

• Miniaturisation :Réduction continue de la taille des boîtiers pour permettre des conceptions de CI à plus haute densité et des produits finaux plus petits.
• Efficacité accrue :Les progrès dans la croissance épitaxiale et la conception des puces produisent une efficacité lumineuse plus élevée (plus de lumière par watt électrique), réduisant la consommation d'énergie et la charge thermique.
• Amélioration de la restitution des couleurs et de la gamme :Bien qu'il s'agisse d'une LED monochrome, les tendances plus larges impliquent le développement d'émetteurs à bande étroite pour les rétroéclairages d'affichage et l'éclairage spécialisé pour obtenir des gammes de couleurs plus larges.
• Fiabilité et robustesse améliorées :Les améliorations des matériaux et des procédés d'encapsulation conduisent à des durées de vie opérationnelles plus longues et à une meilleure résistance aux cycles thermiques, à l'humidité et à d'autres contraintes environnementales.
• Intégration :Une tendance vers l'intégration de plusieurs puces LED (par exemple, RVB), des circuits de contrôle et même des pilotes dans des modules d'emballage uniques et plus intelligents.