Fiche technique LED SMD LTST-C990NSKT-PO - AlInGaP Jaune - 25mA - 62.5mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED à montage en surface haute performance, conçue pour l'assemblage automatisé et les applications à espace contraint. Le dispositif utilise une puce AlInGaP Ultra Brillante pour délivrer une lumière jaune vive, le rendant adapté à une large gamme d'équipements électroniques modernes.

1.1 Caractéristiques

• Conforme aux normes environnementales RoHS.
• Dotée d'une lentille en dôme pour une distribution de lumière optimisée.
• Utilise une puce semi-conductrice Ultra Brillante en Phosphure d'Aluminium, d'Indium et de Gallium (AlInGaP).
• Livrée sur bande standard de 8mm enroulée sur bobine de 7 pouces de diamètre pour la pose automatique.
• Boîtier conforme aux normes EIA (Electronic Industries Alliance).
• Courant de commande compatible niveau logique.
• Entièrement compatible avec les équipements de placement et d'assemblage automatisés.
• Résiste aux processus standards de soudage par refusion infrarouge (IR).

1.2 Applications

This LED is engineered for integration into various electronic systems, including but not limited to:

• Dispositifs de télécommunication et équipements de bureautique.
• Appareils électroménagers et panneaux de contrôle industriel.
• Rétroéclairage de claviers et pavés numériques.
• Indicateurs d'état et de puissance.
• Micro-affichages et panneaux d'information compacts.
• Éclairage de signalisation et luminaires symboliques.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

2.1 Valeurs maximales absolues

Les limites suivantes ne doivent en aucun cas être dépassées, car cela pourrait causer des dommages permanents au dispositif. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Dissipation de puissance (Pd) :62,5 mW. C'est la puissance totale maximale que le boîtier peut dissiper sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (I_F(CRÊTE)) :60 mA. Permis uniquement en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms).
• Courant direct continu (I_F) :25 mA DC. Le courant maximal recommandé pour un fonctionnement continu.
• Tension inverse (V_R) :5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut entraîner la rupture de la jonction de la LED.
• Plage de température de fonctionnement :-30°C à +85°C.
• Plage de température de stockage :-40°C à +85°C.
• Condition de soudage par refusion infrarouge :Supporte une température de crête de 260°C pendant un maximum de 10 secondes.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à Ta=25°C et I_F=20mA, sauf indication contraire. Ils définissent le comportement opérationnel de la LED.

• Intensité lumineuse (I_V) :710,0 à 1800,0 mcd (millicandela). Mesurée avec un capteur filtré pour correspondre à la courbe de réponse photopique de l'œil CIE. La large plage est gérée par le système de classement.
• Angle de vision (2θ_1/2) :75 degrés. C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale de crête, indiquant un cône de vision relativement large typique des boîtiers à lentille en dôme.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :Typiquement 591 nm. La longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est maximale.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :587,0 à 597,0 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui définit la couleur jaune de la LED, dérivée des coordonnées de chromaticité CIE.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :Typiquement 15 nm. La largeur de bande du spectre de lumière émise à la moitié de son intensité maximale, indiquant la pureté de la couleur.
• Tension directe (V_F) :1,7 à 2,5 V. La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle est alimentée à 20mA.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 10 µA lorsqu'une polarisation inverse de 5V est appliquée.

3. Explication du système de classement

Pour garantir une performance cohérente en production, les LED sont triées en classes (bins) selon des paramètres clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences spécifiques d'application en termes de luminosité, couleur et tension.

3.1 Classement par tension directe (V_F)

Les classes définissent la plage de chute de tension directe à 20mA. La tolérance au sein de chaque classe est de ±0,1V.

• E2 :1,7V – 1,9V
• E3 :1,9V – 2,1V
• E4 :2,1V – 2,3V
• E5 :2,3V – 2,5V

3.2 Classement par intensité lumineuse (I_V)

Les classes catégorisent la sortie lumineuse minimale et maximale à 20mA. La tolérance au sein de chaque classe est de ±15%.

• V1 :710,0 – 900,0 mcd
• V2 :900,0 – 1120,0 mcd
• W1 :1120,0 – 1400,0 mcd
• W2 :1400,0 – 1800,0 mcd

3.3 Classement par longueur d'onde dominante (Teinte)

Les classes assurent la cohérence des couleurs en regroupant les LED selon leur longueur d'onde dominante. La tolérance au sein de chaque classe est de ±1 nm.

• J :587,0 – 589,5 nm
• K :589,5 – 592,0 nm
• L :592,0 – 594,5 nm
• M :594,5 – 597,0 nm

4. Analyse des courbes de performance

Les courbes caractéristiques typiques donnent un aperçu du comportement de la LED dans différentes conditions. Elles sont essentielles pour une conception de circuit robuste.

4.1 Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V)

La courbe I-V démontre la relation exponentielle entre le courant et la tension. La tension directe (V_F) a un coefficient de température négatif, ce qui signifie qu'elle diminue légèrement lorsque la température de jonction augmente. Les concepteurs doivent en tenir compte lors de la conception des circuits de limitation de courant pour éviter l'emballement thermique dans les configurations en parallèle.

4.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct

Cette courbe montre que la sortie lumineuse est approximativement linéaire avec le courant dans la plage de fonctionnement typique (jusqu'au courant continu maximal). Alimenter la LED au-delà de ses valeurs maximales absolues entraînera une chute d'efficacité super-linéaire, une augmentation de la chaleur et une dépréciation accélérée des lumens.

4.3 Intensité lumineuse vs. Température ambiante

La sortie lumineuse des LED AlInGaP diminue lorsque la température ambiante augmente. Cette courbe de déclassement est cruciale pour les applications fonctionnant dans des environnements à température élevée, car elle indique la marge de conception nécessaire pour maintenir les niveaux de luminosité requis.

4.4 Distribution spectrale

Le graphique spectral confirme la longueur d'onde de crête proche de 591nm et la demi-largeur spectrale étroite d'environ 15nm, caractéristique de la technologie AlInGaP et qui résulte en une couleur jaune saturée.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est conforme à un format SMD standard de l'industrie. Les dimensions clés incluent une taille de corps et un espacement des broches conçus pour un soudage fiable et une manipulation automatisée. Toutes les dimensions sont en millimètres avec une tolérance standard de ±0,1mm sauf indication contraire. Le boîtier comporte une lentille claire en forme de dôme.

5.2 Schéma recommandé des plots de soudure sur PCB

Un diagramme de motif de pastilles est fourni pour assurer une formation correcte des joints de soudure, une gestion thermique et une stabilité mécanique. Respecter cette empreinte recommandée minimise les effets de "tombstoning" et autres défauts de soudure pendant la refusion.

5.3 Identification de la polarité

La cathode est généralement marquée sur le corps du dispositif. Il convient de consulter la fiche technique pour le schéma de marquage spécifique. La polarité correcte doit être respectée pendant l'assemblage pour éviter les dommages par polarisation inverse.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Paramètres de soudage par refusion IR

Pour les processus de soudage sans plomb, le profil suivant est recommandé :

• Température de préchauffage :150°C à 200°C.
• Temps de préchauffage :Maximum 120 secondes.
• Température de crête du corps :Maximum 260°C.
• Temps au-dessus de 260°C :Maximum 10 secondes.
• Nombre maximum de passages en refusion : Two.

Le profil doit être conforme aux normes JEDEC. Une caractérisation spécifique à la carte est nécessaire car la masse thermique et la disposition varient.

6.2 Soudage manuel

Si un soudage manuel est nécessaire, utilisez un fer à souder à température contrôlée.

• Température de la pointe du fer :Maximum 300°C.
• Temps de soudage par broche :Maximum 3 secondes.
• Important :Le soudage manuel doit être limité à une réparation ponctuelle uniquement, et non pour l'assemblage initial.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage est requis après soudure, n'utilisez que les solvants à base d'alcool spécifiés tels que l'alcool isopropylique (IPA) ou l'alcool éthylique. L'immersion doit se faire à température normale pendant moins d'une minute. Des nettoyants chimiques non spécifiés peuvent endommager la lentille en époxy ou le boîtier.

6.4 Stockage et manipulation

• Précautions ESD :Ce dispositif est sensible aux décharges électrostatiques (ESD). Des contrôles ESD appropriés (bracelets, postes de travail mis à la terre, sols conducteurs) doivent être utilisés pendant la manipulation.
• Niveau de sensibilité à l'humidité (MSL) :Le composant est classé MSL 3. Une fois le sac barrière à l'humidité d'origine ouvert, les LED doivent être soumises à une refusion IR dans la semaine sous des conditions ambiantes ne dépassant pas 30°C/60% HR.
• Stockage à long terme (sac ouvert) :Pour un stockage au-delà d'une semaine, faites sécher les LED à 60°C pendant au moins 20 heures avant soudage, ou stockez-les dans un récipient hermétique avec dessiccant ou dans un dessiccateur à azote.
• Durée de conservation (sac scellé) :Un an lorsqu'il est stocké à ≤ 30°C et ≤ 90% HR dans l'emballage étanche à l'humidité d'origine avec dessiccant.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les LED sont fournies sur bande porteuse emboutie pour l'assemblage automatisé.

• Largeur de la bande :8 mm.
• Diamètre de la bobine :7 pouces (178 mm).
• Quantité par bobine :3000 pièces.
• Quantité minimale de commande (MOQ) :500 pièces pour les quantités restantes.
• Standard d'emballage :Conforme aux spécifications ANSI/EIA-481. Les poches vides sont scellées avec un ruban de couverture.

8. Suggestions d'application et considérations de conception

8.1 Limitation de courant

Une LED est un dispositif piloté par le courant. Utilisez toujours une résistance de limitation de courant en série ou un circuit d'alimentation à courant constant. La valeur de la résistance peut être calculée à l'aide de la loi d'Ohm : R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Utilisez la V_Fmaximale de la classe ou de la fiche technique pour garantir un courant suffisant dans toutes les conditions.

8.2 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible, une disposition correcte du PCB est essentielle pour la longévité. Assurez une surface de cuivre adéquate autour des plots de soudure pour servir de dissipateur thermique, en particulier lors d'un fonctionnement près du courant maximal ou à des températures ambiantes élevées. Évitez de placer les LED près d'autres composants générateurs de chaleur.

8.3 Conception optique

L'angle de vision de 75 degrés fournit un faisceau large. Pour les applications nécessitant un faisceau plus focalisé, des optiques secondaires (lentilles, guides de lumière) seront nécessaires. La lentille en dôme offre une bonne intensité sur l'axe adaptée à la visualisation directe comme indicateur.

8.4 Fiabilité et durée de vie

La durée de vie d'une LED est généralement définie comme le point où la sortie lumineuse se dégrade à 50% (L70) ou 70% (L50) de sa valeur initiale. Faire fonctionner la LED en dessous de ses valeurs maximales absolues, en particulier en termes de courant et de température, est le facteur principal pour maximiser la durée de vie opérationnelle.

9. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

9.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?

Longueur d'onde de crête (λ_P) :La longueur d'onde spécifique à laquelle la LED émet le plus de puissance optique. C'est une mesure physique du spectre.Longueur d'onde dominante (λ_d) :La longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui semblerait avoir la même couleur que la LED pour un observateur humain standard. Elle est calculée à partir des coordonnées de chromaticité CIE et est plus pertinente pour la spécification de la couleur.

9.2 Puis-je alimenter cette LED avec une alimentation 3,3V sans résistance ?

No.La tension directe n'est que de 1,7-2,5V. La connecter directement à 3,3V ferait circuler un courant excessif, dépassant largement le maximum de 25mA, entraînant une défaillance immédiate ou rapide. Une résistance de limitation de courant ou un régulateur est toujours requis.

9.3 Pourquoi existe-t-il un système de classement pour la tension et l'intensité ?

Les variations de fabrication dans les processus semi-conducteurs entraînent de légères différences de performance. Le classement trie les LED en groupes avec des paramètres étroitement contrôlés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner une classe qui garantit que leur conception fonctionnera correctement (par exemple, assurer une luminosité uniforme sur plusieurs LED dans un réseau en sélectionnant la même classe d'intensité).

9.4 Comment interpréter le classement MSL 3 ?

MSL (Niveau de Sensibilité à l'Humidité) 3 signifie que le boîtier peut être exposé aux conditions de l'atelier ( ≤ 30°C / 60% HR) jusqu'à 168 heures (7 jours) après l'ouverture du sac avant que le soudage par refusion ne soit requis. Si ce délai est dépassé, les pièces doivent être séchées pour éliminer l'humidité absorbée qui pourrait provoquer l'effet "pop-corn" (fissuration du boîtier) pendant la refusion.

10. Introduction à la technologie et tendances

10.1 Principe de la technologie AlInGaP

Le Phosphure d'Aluminium, d'Indium et de Gallium (AlInGaP) est un composé semi-conducteur III-V utilisé principalement pour produire des LED à haute efficacité dans les régions rouge, orange, ambre et jaune du spectre visible. En ajustant les rapports d'aluminium, d'indium et de gallium, la largeur de bande interdite du matériau peut être ajustée, ce qui détermine directement la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise. Les LED AlInGaP sont connues pour leur haute efficacité lumineuse et leur bonne stabilité thermique par rapport aux technologies plus anciennes comme le GaAsP.

10.2 Tendances de l'industrie

La tendance générale des LED SMD va vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), une densité de puissance accrue dans des boîtiers plus petits, et une meilleure cohérence et restitution des couleurs. Il y a également une forte impulsion pour une adoption plus large de matériaux sans plomb et sans halogène pour répondre aux réglementations environnementales strictes à l'échelle mondiale. La technologie de boîtier continue d'évoluer pour mieux gérer l'extraction de chaleur, qui est le principal facteur limitant la performance et la durée de vie dans les applications haute puissance.