Fiche technique LED SMD LTST-N682TWVSET - Bicolore Jaune/Blanc - 30mA - 102mW - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications du LTST-N682TWVSET, une diode électroluminescente (LED) pour montage en surface (SMD). Ce composant intègre deux puces LED distinctes dans un seul boîtier : une émettant de la lumière jaune et l'autre de la lumière blanche. Il est conçu pour les processus d'assemblage automatisé sur circuit imprimé (PCB), le rendant adapté à la production en grande série. Son format compact répond aux besoins des applications à espace restreint dans divers secteurs électroniques.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

• Source bicolore :Combine une puce jaune AlInGaP et une puce LED blanche dans un seul boîtier, permettant une indication multi-états ou un mélange de couleurs avec un encombrement minimal.
• Compatibilité avec l'automatisation :Conditionné sur bande de 8mm enroulée sur des bobines de 7 pouces de diamètre, conforme aux normes EIA pour une compatibilité avec les équipements automatiques de prélèvement et de placement à grande vitesse.
• Robustesse de fabrication :Compatible avec les procédés de soudage par refusion infrarouge (IR), standard pour l'assemblage moderne de PCB. Le composant est préconditionné selon les normes de sensibilité à l'humidité JEDEC Niveau 3, améliorant la fiabilité pendant le soudage.
• Conformité environnementale :Le produit est conforme à la directive RoHS (Restriction des substances dangereuses).
• Interface électrique :Conçu pour être compatible avec les circuits intégrés (CI), permettant un pilotage direct à partir de sorties logiques typiques ou de circuits de commande.

1.2 Applications et marchés cibles

Le LTST-N682TWVSET est conçu pour un large éventail d'équipements électroniques nécessitant une indication d'état fiable et compacte. Ses principaux domaines d'application incluent :

• Télécommunications :Indicateurs d'état sur routeurs, modems et commutateurs réseau.
• Électronique grand public & Automatisation de bureau :Voyants d'alimentation, de batterie ou d'état de fonction sur ordinateurs portables, imprimantes et périphériques.
• Électroménager & Équipements industriels :Indicateurs de mode opératoire sur panneaux de contrôle.
• Signalétique intérieure & Panneaux avant :Rétroéclairage de symboles ou fourniture de luminaires d'état multicolores.

2. Dimensions du boîtier et informations mécaniques

Le contour physique du boîtier LTST-N682TWVSET est défini par des facteurs de forme SMD standards pour assurer une compatibilité mécanique. Les notes dimensionnelles clés précisent que toutes les mesures sont en millimètres, avec une tolérance générale de ±0,2 mm sauf indication contraire. Le composant est doté d'une lentille transparente.

2.1 Assignation des broches et polarité

Le dispositif possède quatre bornes électriques. L'assignation des broches est la suivante :

• Broches 1 et 2 :Ce sont l'anode et la cathode de lapuce LED jauneAlInGaP.
• Broches 3 et 4 :Ce sont l'anode et la cathode de lapuce LEDblanche.

Il est crucial de consulter le dessin détaillé du boîtier (implicite dans la fiche technique) pour l'emplacement physique exact de la broche 1, généralement marquée par un point ou un coin chanfreiné sur le boîtier, afin d'assurer une orientation correcte lors de l'assemblage.

3. Caractéristiques et limites d'utilisation

Faire fonctionner le dispositif dans ses limites spécifiées est essentiel pour la fiabilité et les performances.

3.1 Limites absolues de fonctionnement

Ces limites définissent les seuils de contrainte au-delà desquels des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Elles sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

Paramètre	Puce blanche	Puce jaune	Unité
Dissipation de puissance	102	78	mW
Courant direct de crête (Cycle de service 1/10, impulsion 0,1ms)	100	100	mA
Courant direct continu	30	30	mA
Plage de température de fonctionnement	-40°C à +85°C
Plage de température de stockage	-40°C à +100°C

3.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à Ta=25°C et un courant de test standard (IF) de 20mA, sauf indication contraire.

\

Paramètre	Symbole	Puce blanche	Puce jaune	Unité	Condition / Notes
Intensité lumineuse	Iv	Min : 1600, Max : 3200	Min : 710, Max : 1800	mcd	IF=20mA. Mesurée avec un filtre de réponse oculaire CIE.
Angle de vision (Demi-intensité)	2θ1/2	120 (Typique)		deg	Angle où l'intensité chute à 50% de la valeur sur l'axe.
Longueur d'onde dominante	λd	-	585 - 595	nm	Définit la couleur perçue (Jaune).
Longueur d'onde d'émission de crête	λP	-	590 (Typique)	nm	Longueur d'onde au pic de la sortie spectrale.
Demi-largeur de la raie spectrale	Δλ	-	20 (Typique)	nm	Largeur de bande du spectre émis.
Tension directe	VF	2,6 - 3,4	1,7 - 2,6	V	IF=20mA. Tolérance de ±0,1V.
Courant inverse	IR	10 (Max)		μA	VR=5V. Le dispositif n'est pas conçu pour un fonctionnement en inverse.

Notes clés de mesure :

• La mesure de l'intensité lumineuse suit la courbe standard de réponse oculaire photopique CIE.
• La longueur d'onde dominante est dérivée des coordonnées de chromaticité CIE.
• Le test de tension inverse est uniquement à titre informatif/qualité ; la LED ne doit pas être utilisée en polarisation inverse dans une application.

4. Explication du système de binning

Pour assurer la cohérence de couleur et de luminosité en production, les LED sont triées en lots de performance (bins). Le LTST-N682TWVSET utilise un binning séparé pour les puces blanche et jaune.

4.1 Binning de l'intensité lumineuse (Iv)

Puce blanche :Triée en deux groupes basés sur l'intensité lumineuse minimale à 20mA.

• W1 :1600 mcd à 2265 mcd.
• W2 :2265 mcd à 3200 mcd.

Puce jaune :Triée en trois groupes.

• U :710 mcd à 965 mcd.
• V :965 mcd à 1315 mcd.
• W :1315 mcd à 1800 mcd.

La tolérance au sein de chaque bin d'intensité est de ±11%.

4.2 Binning de la longueur d'onde (WD) pour la puce jaune

La longueur d'onde dominante de la puce jaune est triée pour contrôler la teinte.

• J :585 nm à 590 nm.
• K :590 nm à 595 nm.

La tolérance au sein de chaque bin de longueur d'onde est de ±1 nm.

4.3 Binning de la chromaticité (CIE) pour la puce blanche

Le point de couleur de la LED blanche est défini par ses coordonnées de chromaticité CIE 1931 (x, y). La fiche technique fournit un tableau avec plusieurs codes de bin (A1, A2, A3, B1, B2, B3, C1, C2, C3), chacun représentant une région quadrilatérale sur le diagramme de chromaticité définie par quatre points de coordonnées (x,y). Cela permet une sélection précise de la température de couleur blanche et de la teinte. La tolérance pour les coordonnées (x, y) au sein d'un bin est de ±0,01.

5. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes de performance typiques qui représentent graphiquement les relations clés. Leur analyse est cruciale pour la conception.

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

Cette courbe montre la relation exponentielle entre le courant traversant la LED et la chute de tension à ses bornes. La puce jaune AlInGaP aura une tension directe (V_F) plus faible pour un courant donné par rapport à la puce blanche, comme indiqué dans le tableau des caractéristiques électriques. Les concepteurs utilisent cette courbe pour sélectionner des résistances de limitation de courant ou des réglages de pilote à courant constant appropriés afin d'atteindre la luminosité souhaitée tout en restant dans les limites de puissance.

5.2 Intensité lumineuse vs. Courant direct

Ce graphique montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant de commande. Elle est généralement linéaire sur une plage mais se sature à des courants plus élevés. Fonctionner au courant continu recommandé de 20mA assure une efficacité et une longévité optimales. Le courant pulsé de crête de 100mA permet des flashs brefs et de haute intensité sans dommage.

5.3 Distribution spectrale

Pour la puce jaune, une courbe de distribution spectrale montrerait un pic relativement étroit autour de 590nm (typique), avec une demi-largeur d'environ 20nm, confirmant sa sortie monochromatique jaune. Le spectre de la LED blanche serait beaucoup plus large, typiquement une puce LED bleue combinée à un phosphore pour produire une large émission à travers le spectre visible.

6. Recommandations d'assemblage et d'application

6.1 Procédé de soudure

Le dispositif est conçu pour les procédés de soudure sans plomb (Pb-free). Le profil de refusion IR recommandé doit être conforme à la norme J-STD-020B. Les paramètres clés incluent :

• Préchauffage :Montée en température jusqu'à 150-200°C.
• Durée de préchauffage :Maximum de 120 secondes.
• Température de crête :Ne doit pas dépasser 260°C.
• Temps au-dessus du liquidus :Doit être limité, avec un temps de soudure total à la température de crête ne dépassant pas 10 secondes, et la refusion doit être effectuée au maximum deux fois.

Pour le soudage manuel à la panne, la température de la panne ne doit pas dépasser 300°C, et le temps de contact doit être limité à 3 secondes, une seule fois.

6.2 Configuration recommandée des pastilles PCB

La fiche technique inclut un motif de pastilles (empreinte) recommandé pour le PCB. L'utilisation de cette conception recommandée assure une formation correcte des joints de soudure, une stabilité mécanique et une dissipation thermique pendant et après le soudage. Le respect de ce motif est critique pour un assemblage automatisé réussi et la fiabilité.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage post-soudure est nécessaire, 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. L'utilisation de produits chimiques non spécifiés ou agressifs peut endommager le boîtier ou la lentille de la LED.

7. Précautions de stockage et de manipulation

7.1 Sensibilité à l'humidité

Les LED sont conditionnées dans un sac barrière à l'humidité avec un dessicant pour empêcher l'absorption d'humidité atmosphérique, ce qui peut provoquer un "effet pop-corn" (fissuration du boîtier) pendant la refusion. Tant qu'elles sont scellées, elles doivent être stockées à ≤30°C et ≤70% HR et utilisées dans l'année.

Une fois le sac ouvert, la "durée de vie au sol" commence. Les composants doivent être stockés à ≤30°C et ≤60% HR. Il est fortement recommandé de terminer le processus de refusion IR dans les 168 heures (7 jours) suivant l'ouverture du sac.

Si les composants sont exposés au-delà de 168 heures, ils doivent être "séchés" (déshydratés) à environ 60°C pendant au moins 48 heures avant le soudage pour éliminer l'humidité absorbée.

7.2 Précautions d'application

Ces LED sont destinées aux équipements électroniques commerciaux et industriels standards. Pour les applications nécessitant une fiabilité exceptionnelle où une défaillance pourrait compromettre la sécurité (par exemple, aviation, dispositifs médicaux de maintien des fonctions vitales, contrôle des transports), une qualification spécifique et une consultation sont nécessaires avant l'intégration dans la conception.

8. Conditionnement et informations de commande

8.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les composants sont fournis sur bande porteuse gaufrée, de 8mm de largeur, scellée avec une bande de couverture. La bande est enroulée sur des bobines standard de 7 pouces (178mm) de diamètre. Chaque bobine complète contient 2000 pièces. Pour des quantités inférieures à une bobine complète, une quantité d'emballage minimale de 500 pièces s'applique. Le conditionnement est conforme aux spécifications EIA-481-1-B.

8.2 Interprétation du numéro de pièce

Le numéro de pièce LTST-N682TWVSET suit le système de codage interne du fabricant, où "TWVSET" indique probablement la combinaison de couleurs spécifique (T=?, W=Blanc, V=?, SET=double?). Pour une commande précise, le numéro de pièce complet ainsi que toute sélection de code de bin requise (par exemple, pour l'intensité ou la couleur) doivent être spécifiés.

9. Considérations de conception et circuits d'application typiques

9.1 Limitation du courant

Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Une méthode de commande simple et courante consiste à utiliser une résistance en série. La valeur de la résistance (R_s) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R_s= (V_alimentation- V_F) / I_F. Par exemple, pour commander lapuce jauneà 20mA à partir d'une alimentation de 5V, en supposant une V_Ftypique de 2,2V : R_s= (5V - 2,2V) / 0,020A = 140 Ω. Une résistance standard de 150 Ω serait appropriée. La puissance nominale de la résistance doit être vérifiée : P = I²R = (0,02)²* 150 = 0,06W, donc une résistance de 1/8W (0,125W) est suffisante.

9.2 Pilotage indépendant vs. commun

Puisque les puces jaune et blanche ont des anodes et cathodes séparées (4 broches au total), elles peuvent être contrôlées complètement indépendamment. Cela permet trois états visuels : Jaune uniquement, Blanc uniquement, ou les deux allumés (ce qui peut apparaître comme une couleur mélangée selon l'intensité). Elles ne doivent pas être connectées en parallèle directement au même pilote en raison des différences potentielles de V_F mismatch.

9.3 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible (max 102mW pour le blanc, 78mW pour le jaune), une conception de PCB appropriée favorise la longévité. L'utilisation du motif de pastilles de soudure recommandé aide à évacuer la chaleur de la jonction de la LED vers le cuivre du PCB. Fonctionner au courant continu recommandé ou en dessous et dans la plage de température spécifiée assure que la LED maintient sa durée de vie nominale et sa stabilité de couleur.

10. Comparaison et différenciation technique

Le principal facteur de différenciation du LTST-N682TWVSET est sa conceptionbicolore, en boîtier unique. Comparé à l'utilisation de deux LED SMD séparées, cette solution offre des avantages significatifs :

• Gain d'espace :Réduit l'empreinte PCB d'environ 50%, crucial pour les conceptions miniaturisées.
• Efficacité d'assemblage :Un seul composant doit être prélevé, placé et soudé au lieu de deux, augmentant le débit d'assemblage et réduisant les erreurs potentielles de placement.
• Alignement optique :Les deux sources lumineuses sont fixées dans une relation spatiale connue et cohérente à l'intérieur du boîtier, ce qui peut être important pour le couplage avec des guides de lumière ou des lentilles.
• Appariement des performances :Bien que triées séparément, les puces du même lot de production peuvent avoir des caractéristiques thermiques plus cohérentes lorsqu'elles sont logées ensemble.

Le choix de l'AlInGaP pour la puce jaune offre une haute efficacité lumineuse et une excellente pureté de couleur (spectre étroit) par rapport aux technologies plus anciennes comme le GaAsP.

11. Questions fréquemment posées (FAQ) basées sur les paramètres techniques

Q1 : Puis-je commander les LED jaune et blanche avec la même résistance de limitation de courant ?
R1 :Non. Elles ont des caractéristiques de tension directe différentes (Jaune : ~1,7-2,6V, Blanc : ~2,6-3,4V). Les connecter en parallèle avec une seule résistance provoquerait une répartition inégale du courant, risquant de surcharger une puce et de sous-alimenter l'autre. Elles nécessitent des circuits de limitation de courant séparés.

Q2 : Quel est l'objectif du courant direct de crête (100mA à 1/10 de cycle de service) ?
R2 :Cette spécification permet un fonctionnement pulsé à des courants plus élevés pendant de courtes durées, comme dans les applications de clignotement ou de stroboscope, pour atteindre une luminosité instantanée plus élevée. Le faible cycle de service et la courte largeur d'impulsion garantissent que la puissance moyenne et la température de jonction restent dans des limites sûres.

Q3 : Pourquoi la procédure de stockage et de séchage est-elle si spécifique ?
R3 :Les boîtiers plastiques SMD peuvent absorber l'humidité de l'air. Pendant le processus de soudure par refusion à haute température, cette humidité piégée se transforme rapidement en vapeur, créant une pression interne élevée qui peut délaminer le boîtier ou fissurer la puce ("effet pop-corn"). L'étiquetage de sensibilité à l'humidité et les procédures de séchage sont des pratiques industrielles critiques pour prévenir ce mode de défaillance.

Q4 : Comment interpréter les codes de bin CIE pour la LED blanche ?
R4 :Les codes de bin CIE (A1, B2, C3, etc.) définissent une petite région sur le diagramme de chromaticité CIE. Les concepteurs sélectionnent un code de bin spécifique pour s'assurer que toutes les LED blanches de leur produit ont une apparence de couleur cohérente (même point blanc, évitant les teintes jaunâtres ou bleutées). Pour la plupart des applications, spécifier un bin est nécessaire pour l'uniformité des couleurs.

12. Exemple d'application pratique

Scénario : Indicateur double état pour un équipement réseau
La conception d'un routeur réseau nécessite un seul indicateur pour montrer deux états :Alimentation allumée / Activité réseauetErreur système.

• Choix de conception :Utiliser le LTST-N682TWVSET.
• Mise en œuvre :
  1. LaLED blancheest connectée à une broche GPIO du microcontrôleur principal via une résistance série de 150Ω vers un rail de 3,3V. Le micrologiciel fait clignoter doucement cette LED pour indiquer l'activité réseau lorsque le système fonctionne normalement.
  2. LaLED jauneest connectée à une broche GPIO différente via une résistance série de 100Ω (pour une luminosité légèrement plus élevée en tant qu'alerte). Le micrologiciel commande cette LED en mode allumé fixe ou clignotement rapide uniquement lorsqu'une erreur système est détectée.
• Résultat :Un seul composant compact sur le PCB fournit un retour visuel clair et distinct pour deux états opérationnels, simplifiant la conception du panneau avant et l'interface utilisateur.

13. Principe de fonctionnement

L'émission de lumière dans les LED est basée sur l'électroluminescence dans une jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe 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 couleur (longueur d'onde) de la lumière émise est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau semi-conducteur.

• Puce jaune (AlInGaP) :Utilise un semi-conducteur à base de phosphure d'aluminium, d'indium et de gallium (AlInGaP). Ce système de matériau a une bande interdite correspondant à l'émission de lumière dans la partie jaune/ambre/orange/rouge du spectre. Il est connu pour sa haute efficacité et sa bonne stabilité thermique.
• Puce blanche :Le plus souvent, une LED blanche est une puce LED bleue (typiquement basée sur le semi-conducteur InGaN) recouverte d'un phosphore jaune. Une partie de la lumière bleue est convertie par le phosphore en lumière jaune. Le mélange de la lumière bleue restante et de la lumière jaune convertie est perçu par l'œil humain comme blanc. La "teinte" exacte de blanc (froid, neutre, chaud) est contrôlée par la composition et l'épaisseur du phosphore.

14. Tendances et contexte technologiques

Le LTST-N682TWVSET représente un produit mature et optimisé au sein du marché des LED SMD. Les principales tendances en cours dans ce secteur incluent :

• Intégration accrue :Dépassement du bicolore vers des boîtiers RVB (Rouge-Vert-Bleu) ou RVBB (Rouge-Vert-Bleu-Blanc) dans une seule empreinte SMD, permettant une programmabilité en couleur complète pour les indicateurs et micro-écrans.
• Efficacité plus élevée :Amélioration continue de l'efficacité quantique interne des matériaux semi-conducteurs (comme l'AlInGaP et l'InGaN) et des phosphores, conduisant à une sortie lumineuse (lumens) plus élevée par unité de puissance électrique d'entrée (watts), réduisant la consommation d'énergie et la charge thermique.
• Miniaturisation :La tendance vers des dispositifs plus petits se poursuit, avec des LED en boîtier à l'échelle de la puce (CSP) qui n'ont pas de boîtier plastique traditionnel, réduisant encore la taille et améliorant la flexibilité de la conception optique.
• Cohérence des couleurs améliorée :Les progrès dans les processus de fabrication et de binning permettent des tolérances plus serrées sur la longueur d'onde et la chromaticité, donnant aux concepteurs un contrôle plus précis sur l'apparence visuelle finale de leurs produits.
• Fonctionnalités intelligentes :Intégration de circuits de commande (comme des pilotes à courant constant ou une logique simple) directement dans le boîtier LED, créant des modules LED "intelligents" qui simplifient la conception du système.

Des dispositifs comme le LTST-N682TWVSET restent très pertinents pour une indication d'état économique, fiable et économe en espace où un contrôle avancé des couleurs ou une programmabilité n'est pas requis.