Fiche technique LED SMD blanche LTW-C191TL5 - Dimensions 1,6x0,8x0,55 mm - Tension 2,7-3,15 V - Puissance 70 mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTW-C191TL5 est une diode électroluminescente (LED) à montage en surface (SMD) conçue pour les applications électroniques modernes et compactes. Il appartient à une classe de LED à puce ultra-minces, présentant un profil remarquablement bas de seulement 0,55 mm de hauteur. Cela en fait un choix idéal pour les applications où les contraintes d'espace sont critiques, telles que les écrans ultra-fins, le rétroéclairage des appareils mobiles et les voyants lumineux sur des cartes de circuits imprimés à haute densité.

La technologie de base repose sur le Nitrure de Gallium-Indium (InGaN), qui permet la génération d'une lumière blanche vive. La LED est conditionnée sur une bande standard de 8 mm, enroulée sur des bobines de 7 pouces de diamètre, garantissant la compatibilité avec les équipements automatisés de placement à grande vitesse. Ce format de conditionnement est essentiel pour la production de masse, permettant une manipulation et un placement efficaces lors du processus de fabrication.

2. Analyse approfondie des spécifications techniques

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Le LTW-C191TL5 a une dissipation de puissance maximale de 70 mW à une température ambiante (Ta) de 25°C. Le courant direct continu (DC) maximal est de 20 mA. Pour un fonctionnement en impulsions, un courant direct crête de 100 mA est autorisé sous conditions spécifiques : un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1 ms. Le composant peut supporter une tension inverse jusqu'à 5V, bien qu'un fonctionnement continu en polarisation inverse soit interdit. La plage de température de fonctionnement est de -20°C à +80°C, tandis que la plage de température de stockage est plus large, de -55°C à +105°C. Un paramètre critique pour l'assemblage est la condition de soudage infrarouge, évaluée à 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 un courant direct (IF) de 5 mA, qui est une condition de test courante. L'intensité lumineuse (Iv) varie d'un minimum de 45,0 millicandelas (mcd) à un maximum typique de 180,0 mcd. L'angle de vision (2θ1/2) est de 130 degrés, offrant un large champ d'éclairage. Les coordonnées de chromaticité, qui définissent le point de couleur de la lumière blanche sur le diagramme CIE 1931, sont typiquement x=0,31 et y=0,32. La tension directe (VF) varie de 2,70V à 3,15V au courant de test. Le courant inverse (IR) est d'un maximum de 10 μA lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée.

3. Explication du système de tri

Pour garantir l'uniformité en production, les LED sont triées en lots (bins) en fonction de paramètres électriques et optiques clés. Le LTW-C191TL5 utilise un système de tri tridimensionnel.

3.1 Tri par tension directe (VF)

Les LED sont catégorisées en trois lots VF (A, B, C) en fonction de leur tension directe à IF=5mA. Le lot A couvre 2,70V à 2,85V, le lot B couvre 2,85V à 3,00V, et le lot C couvre 3,00V à 3,15V. Une tolérance de ±0,1V est appliquée à chaque lot.

3.2 Tri par intensité lumineuse (IV)

Les LED sont triées en trois lots IV (P, Q, R) en fonction de leur flux lumineux. Le lot P va de 45,0 à 71,0 mcd, le lot Q de 71,0 à 112,0 mcd, et le lot R de 112,0 à 180,0 mcd. Une tolérance de ±15% est appliquée à chaque lot.

3.3 Tri par teinte (couleur)

C'est le lot le plus complexe, définissant le point de couleur blanc. Les lots sont définis par des quadrilatères sur le diagramme de chromaticité CIE 1931. La fiche technique liste les coordonnées pour les lots A0, B3, B4, B5, B6 et C0. Par exemple, le lot B5 est défini par les coordonnées (x,y) : (0,296, 0,276), (0,311, 0,294), (0,307, 0,315), (0,287, 0,295). Une tolérance de ±0,01 est appliquée à chaque coordonnée (x, y) au sein d'un lot. Le diagramme fourni représente visuellement ces lots, montrant leur position par rapport à la région du point blanc.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que le PDF indique la présence de courbes caractéristiques électriques/optiques typiques à la page 4, les graphiques spécifiques (par exemple, courbe IV, intensité relative vs. température, distribution spectrale) ne sont pas inclus dans le texte fourni. Typiquement, ces courbes montreraient la relation entre le courant direct et la tension, comment l'intensité lumineuse diminue avec l'augmentation de la température de jonction, et la distribution spectrale de la lumière blanche émise. Ces graphiques sont cruciaux pour les concepteurs afin de comprendre le comportement du composant dans des conditions de fonctionnement non standard.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions du boîtier de la LED

La LED a une empreinte standard EIA. Les dimensions clés incluent une taille de corps d'environ 1,6 mm de longueur et 0,8 mm de largeur, la hauteur ultra-mince de 0,55 mm étant la caractéristique principale. Des dessins cotés détaillés spécifieraient l'emplacement des pastilles, la forme de la lentille et les marquages d'identification de la cathode/anode.

5.2 Configuration recommandée des pastilles de soudure

Un motif de pastilles (empreinte) recommandé pour le PCB est fourni pour assurer la formation fiable des joints de soudure pendant le refusion. Ce motif est légèrement plus grand que le composant lui-même pour accueillir les congés de soudure.

5.3 Dimensions du conditionnement en bande et bobine

Le composant est fourni dans une bande porteuse gaufrée d'une largeur de 8 mm. La bande est enroulée sur une bobine standard de 7 pouces (178 mm) de diamètre. Les spécifications clés incluent : 5000 pièces par bobine complète, une quantité d'emballage minimale de 500 pièces pour les bobines partielles, et un maximum de deux composants manquants consécutifs (poches) autorisés dans la bande. Le conditionnement est conforme aux normes ANSI/EIA 481-1-A-1994.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

Le profil de refusion infrarouge (IR) recommandé est critique. La température de pic ne doit pas dépasser 260°C, et le temps au-dessus de 260°C doit être d'un maximum de 10 secondes. Un préchauffage dans la plage de 150-200°C pendant jusqu'à 120 secondes est recommandé pour minimiser le choc thermique. Le profil doit être caractérisé pour l'assemblage PCB spécifique.

6.2 Soudage manuel

Si un soudage manuel est nécessaire, la température du fer à souder ne doit pas dépasser 300°C, et le temps de contact doit être limité à un maximum de 3 secondes par pastille. Le soudage manuel ne doit être effectué qu'une seule fois.

6.3 Stockage et manipulation

Les LED sont sensibles à l'humidité. Dans leur sac barrière d'humidité scellé d'origine (avec dessiccant), elles doivent être stockées à ≤30°C et ≤90% HR et utilisées dans l'année. Une fois le sac ouvert, l'environnement de stockage doit être ≤30°C et ≤60% HR. Les composants exposés à l'air ambiant pendant plus de 672 heures (4 semaines) doivent être cuits à environ 60°C pendant au moins 20 heures avant le refusion pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir les dommages de type "pop-corn" pendant le soudage. Pour un stockage prolongé hors du sac d'origine, utilisez un conteneur scellé avec dessiccant ou un dessiccateur à azote.

6.4 Nettoyage

Si un nettoyage après soudage est requis, seuls les solvants spécifiés doivent être utilisés. Immerger la LED dans de l'alcool éthylique ou isopropylique à température ambiante pendant moins d'une minute est acceptable. Des produits chimiques non spécifiés peuvent endommager la lentille en époxy ou le boîtier.

7. Conditionnement et informations de commande

La hiérarchie de conditionnement standard est : LED sur bande → bande sur bobine de 7" → bobine(s) dans un sac barrière d'humidité (avec dessiccant) → sac(s) dans un carton intérieur → carton(s) intérieur dans un carton maître. Un maximum de 3 sacs barrière peut être dans un carton intérieur, et un maximum de 21 cartons intérieurs peut être dans un carton maître. La référence LTW-C191TL5 suit la convention de dénomination interne du fabricant, où "LTW" indique probablement une LED blanche, et "C191" désigne le type de boîtier et la série.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Le profil ultra-mince rend cette LED idéale pour : le rétroéclairage des écrans LCD ultra-fins pour smartphones, tablettes et moniteurs ; les indicateurs d'état dans les dispositifs portables et l'électronique ultra-portable ; l'éclairage décoratif dans les produits grand public fins ; et les indicateurs de panneau dans les équipements de réseau et de communication où l'espace sur carte est limité.

8.2 Considérations de conception

Limitation de courant :Utilisez toujours une résistance en série ou un pilote à courant constant pour limiter le courant direct à un maximum de 20mA DC. Un fonctionnement au courant de test typique de 5mA offrira une durée de vie plus longue et une meilleure stabilité.

Gestion thermique :Bien que petite, la LED génère de la chaleur. Assurez-vous d'un dégagement thermique adéquat dans la conception des pastilles du PCB, surtout si le fonctionnement est proche du courant maximal ou à des températures ambiantes élevées. Le facteur de déclassement de 0,25 mA/°C au-dessus de 25°C doit être pris en compte.

Protection ESD :Le composant est sensible aux décharges électrostatiques (ESD). Mettez en œuvre des procédures de manipulation anti-ESD, y compris l'utilisation de bracelets et de postes de travail mis à la terre, pendant l'assemblage et l'installation.

Conception optique :Le large angle de vision de 130 degrés fournit un éclairage diffus. Pour une lumière focalisée, des lentilles externes ou des guides de lumière peuvent être nécessaires.

9. Comparaison et différenciation technique

L'avantage différenciant principal du LTW-C191TL5 est sa hauteur de 0,55 mm, qui est nettement inférieure à celle de nombreuses LED SMD standard (par exemple, les boîtiers 0603 ou 0805 qui font souvent >0,8 mm de haut). Cela permet une conception dans des produits finaux de plus en plus fins. L'utilisation de la technologie InGaN offre une haute efficacité et un bon rendu des couleurs pour une LED blanche. Le système de tri complet offre aux concepteurs la possibilité de sélectionner des LED pour une couleur et une luminosité cohérentes dans leurs applications, ce qui est crucial pour les réseaux multi-LED en rétroéclairage ou signalisation.

10. Questions fréquemment posées (basées sur les paramètres techniques)

Q : Puis-je alimenter cette LED en continu à 20mA ?

R : Oui, 20mA est le courant continu DC maximal nominal. Cependant, pour une longévité et une efficacité optimales, il est recommandé de l'alimenter à un courant plus faible, comme 5-10mA.

Q : Quel est l'objectif des différents lots VF et IV ?

R : Le tri permet de sélectionner des LED avec des caractéristiques électriques et optiques très similaires. Ceci est vital pour les applications utilisant plusieurs LED où une luminosité et une couleur uniformes sont requises, évitant ainsi des différences visibles entre les LED individuelles.

Q : Comment interpréter les coordonnées des lots de teinte ?

R : Les coordonnées (x,y) placent le point blanc de la LED sur le diagramme de chromaticité CIE. Des lots comme B5 ou C0 représentent différentes régions du "blanc", allant des tons plus froids (plus bleutés) aux tons plus chauds (plus jaunâtres). Vous devez choisir un lot qui correspond aux exigences de température de couleur de votre produit.

Q : Le profil de mon four à refusion a un pic à 250°C. Est-ce acceptable ?

R : Oui, un pic de 250°C est dans les spécifications (max 260°C). Assurez-vous toujours que le temps au-dessus de la température liquidus de votre pâte à souder est suffisant pour une formation correcte des joints.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Conception d'un indicateur d'état pour une montre connectée fine.

La contrainte principale est la hauteur en Z. Le profil de 0,55 mm du LTW-C191TL5 lui permet de s'adapter sous une fine couche de diffuseur sans augmenter l'épaisseur globale du boîtier de la montre. Le concepteur sélectionne des LED du lot R pour une luminosité élevée et du lot B5 pour une couleur blanche neutre et uniforme. Un circuit intégré pilote de LED à courant constant est utilisé pour fournir 8mA à la LED, offrant une luminosité suffisante tout en préservant l'autonomie de la batterie et en maintenant une basse température de jonction. La disposition des pastilles du PCB suit la recommandation de la fiche technique. Pendant l'assemblage, le PCB de la montre subit un refusion IR avec un pic soigneusement profilé à 245°C pendant 8 secondes. Le large angle de vision assure que le voyant est visible sous différents angles lorsque l'utilisateur regarde son poignet.

12. Introduction au principe technologique

Le LTW-C191TL5 est basé sur la technologie semi-conductrice InGaN (Nitrure de Gallium-Indium). Dans une LED blanche, la région active émet typiquement de la lumière bleue. Une partie de cette lumière bleue est ensuite convertie en longueurs d'onde plus longues (jaune, rouge) par un revêtement de phosphore appliqué sur la puce semi-conductrice. Le mélange de la lumière bleue restante et de la lumière jaune/rouge convertie par le phosphore est perçu par l'œil humain comme blanc. Les rapports spécifiques d'indium et de gallium dans l'alliage InGaN, ainsi que la composition et l'épaisseur de la couche de phosphore, déterminent la température de couleur finale et les coordonnées de chromaticité de la lumière blanche émise. Le boîtier ultra-mince est réalisé grâce à des techniques de conditionnement avancées à l'échelle de la puce qui minimisent la quantité de matériau d'encapsulation autour de la puce semi-conductrice.

13. Tendances et évolutions de l'industrie

La tendance des LED SMD pour l'électronique grand public va résolument vers la miniaturisation et une efficacité plus élevée. La hauteur de 0,55 mm de ce composant représente une étape dans la réduction continue des profils de boîtiers. Les développements futurs pourraient se concentrer sur une réduction supplémentaire de l'empreinte (par exemple, des boîtiers à l'échelle de la puce sans boîtier visible) tout en augmentant l'efficacité lumineuse (lumens par watt). Il y a également une forte tendance vers une meilleure uniformité des couleurs et des valeurs d'Indice de Rendu des Couleurs (IRC) plus élevées, en particulier pour les applications d'éclairage. De plus, l'intégration de circuits de contrôle (comme la gradation PWM) dans le boîtier de la LED est un domaine émergent. La conformité RoHS et la fabrication verte, comme noté dans les caractéristiques de cette LED, restent une norme fondamentale de l'industrie.