Fiche technique de la LED CMS LTST-C191KGKT-5A - Hauteur ultra-mince de 0,55 mm - Tension directe max. 2,1 V - Vert - Documentation technique en chinois

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications du LTST-C191KGKT-5A, une diode électroluminescente (LED) à montage en surface (SMD). Ce composant appartient à la série de LED à puce conçue pour les assemblages électroniques compacts modernes. Sa principale application est de servir d'indicateur lumineux, de signal d'état ou d'élément de rétroéclairage dans les produits électroniques grand public, les équipements de communication et les appareils électroniques généraux.

L'avantage principal de ce produit réside dans sa hauteur de profil extrêmement faible. Une hauteur de seulement 0,55 mm permet de concevoir des produits finaux plus minces. Il utilise un matériau semi-conducteur AlInGaP comme puce émettrice, réputé pour produire une lumière à haute luminosité et à haut rendement dans les spectres rouge, orange, jaune et vert. Le dispositif est emballé sur une bande porteuse standard de 8 mm et enroulé sur une bobine de 7 pouces, le rendant entièrement compatible avec les équipements d'assemblage automatique à grande vitesse utilisés dans la fabrication électronique moderne.

1.1 Principales caractéristiques

• Profil ultra-fin :Une hauteur de boîtier de seulement 0,55 mm contribue à des conceptions de produits minces.
• Haute luminosité :La technologie de puce AlInGaP permet une intensité lumineuse exceptionnelle.
• Compatible avec l'automatisation :Fourni en bande porteuse de 8 mm sur bobine de 7 pouces, compatible avec les lignes d'assemblage automatisées.
• Assemblage robuste :Compatible avec les procédés de refusion infrarouge et de refusion en phase vapeur, y compris les profils de soudure sans plomb.
• Boîtier standardisé :Conforme aux dimensions standard de l'Electronic Industries Alliance, assurant un montage et une soudure fiables.
• Compatibilité des pilotes :Compatible avec les circuits intégrés, ce qui signifie qu'il peut être piloté directement par la sortie d'un circuit intégré standard, avec des mesures de limitation de courant appropriées.

2. Détails des spécifications techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles l'appareil pourrait subir des dommages permanents. Le fonctionnement à ou près de ces limites n'est pas garanti et doit être évité pour assurer une exploitation fiable. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante de 25°C.

• Puissance dissipée :75 milliwatts. Il s'agit de la puissance maximale que le dispositif peut dissiper sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête :_F(PEAK)) :80 milliamps. Il s'agit du courant direct instantané maximal autorisé, généralement dans des conditions d'impulsion (rapport cyclique de 1/10, largeur d'impulsion de 0,1 ms).
• Courant direct continu :_F) :30 mA DC. C'est le courant maximal pouvant circuler en continu à travers la LED.
• Dégradation du courant :Lorsque la température ambiante dépasse 25°C, le courant direct continu maximal autorisé doit être réduit linéairement à un taux de 0,4 mA par degré Celsius.
• Tension inverse :_R) :5 V. Tension inverse maximale pouvant être appliquée aux bornes de la LED.
• Plage de température de fonctionnement :-55°C à +85°C. Plage de température ambiante pour laquelle le dispositif est conçu pour fonctionner.
• Plage de température de stockage :-55°C à +85°C.
• Conditions de soudure infrarouge :Pendant le processus de brasage par refusion, il peut supporter une température de pointe maximale de 260°C pendant une durée ne dépassant pas 5 secondes.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont des paramètres de performance typiques mesurés dans des conditions de test standard. Ils définissent le comportement attendu du dispositif en fonctionnement normal._F=5mA sauf indication contraire). Ils définissent le comportement attendu du dispositif en fonctionnement normal.

• Intensité lumineuse :_V) :Elle varie de 4,5 à 18,0 millicandelas. Il s'agit d'une mesure de la luminosité de la LED perçue par l'œil humain, mesurée à l'aide d'un filtre correspondant à la courbe de réponse photopique CIE.
• Angle de vision :_/2) :130 degrés. Il s'agit de l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de la valeur mesurée sur l'axe. Un angle de vision aussi large permet à la LED d'être vue depuis de nombreuses positions.
• Longueur d'onde d'émission de crête :_P) :574 nm. Longueur d'onde spécifique à laquelle la puissance optique d'émission atteint son maximum.
• Longueur d'onde dominante :_d) :De 564,5 nm à 573,5 nm à un courant de 5 mA. Il s'agit de la longueur d'onde unique la plus représentative de la couleur perçue de la lumière, dérivée du diagramme de chromaticité CIE. Elle définit le point de couleur "vert".
• Largeur à mi-hauteur de la raie spectrale :15 nm. Largeur du spectre d'émission à la moitié de sa puissance maximale. Une largeur à mi-hauteur plus étroite indique une couleur spectrale plus pure.
• Tension directe :_F) :De 1,70 V à 2,10 V à un courant de 5 mA. Chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle est parcourue par un courant.
• Courant inverse :_R) :100 µA maximum lorsqu'une tension inverse de 5 V est appliquée.
• Capacité :Mesurée à 0 V de polarisation directe et 1 MHz, la valeur typique est de 40 pF.

3. Explication du système de classement

Pour garantir l'uniformité en production de masse, les LED sont classées en différentes catégories de performance en fonction de paramètres clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des dispositifs répondant aux exigences spécifiques d'uniformité de couleur et de luminosité dans leur application.

3.1 Classement par tension directe

Les dispositifs sont classés en fonction de leur tension directe mesurée à un courant de 5 mA. Le code de classement et la plage correspondante sont les suivants :_F) mesurée à 5mA. Le code de classement et la plage correspondante sont :

• Code de classement 2 :1.70 V à 1.80 V
• Code de position 3 :1,80 V à 1,90 V
• Code de position 4 :1,90 V à 2,00 V
• Code de position 5 :2,00 V à 2,10 V

La tolérance à l'intérieur de chaque position est de ±0,1 V.

3.2 Classement par intensité lumineuse

Les dispositifs sont classés en fonction de leur intensité lumineuse mesurée sous un courant de 5 mA. Les codes de classe et les plages correspondantes sont les suivants :_V) mesurée à 5mA. Le code de classement et la plage correspondante sont :

• Code de classe J :4.50 millicandelas à 7.10 millicandelas
• Code de classe K :7.10 millicandelas à 11.2 millicandelas
• Code de classe L :11.2 millicandelas à 18.0 millicandelas

La tolérance à l'intérieur de chaque classe est de ±15 %.

3.3 Classement par longueur d'onde dominante

Les dispositifs sont classés en fonction de leur longueur d'onde dominante mesurée à un courant de 5 mA, ce qui est directement lié à la teinte du vert. Le code de bin et la plage correspondante sont les suivants :_d) mesurée à 5 mA, ce qui est directement lié à la teinte du vert. Le code de bin et la plage correspondante sont :

• Code de bin B :564,5 nm à 567,5 nm
• Code de bin C :567,5 nm à 570,5 nm
• Code de bin D :570,5 nanomètres à 573,5 nanomètres

La tolérance à l'intérieur de chaque position est de ±1 nanomètre.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que la fiche technique fasse référence à des courbes graphiques spécifiques, les données fournies permettent d'analyser les relations clés.

4.1 Relation entre le courant direct et la tension directe

La tension directe est spécifiée à un courant de test de 5 mA, avec une plage typique de 1,70 V à 2,10 V. Comme toutes les diodes, la tension directe d'une LED a un coefficient de température positif et augmente légèrement avec l'augmentation du courant de commande. La plage de tension directe spécifiée doit être prise en compte lors de la conception de la marge de tension du circuit de commande._F) est spécifiée à un courant de test de 5 mA, avec une plage typique de 1,70 V à 2,10 V. Comme toutes les diodes, le V_Fprésente un coefficient de température positif et augmentera également légèrement avec des courants de commande plus élevés. La plage de V spécifiée_Fdoit être prise en compte lors de la conception de la marge de tension du circuit de commande.

4.2 Relation entre l'intensité lumineuse et le courant direct

Sur une plage considérable, l'intensité lumineuse est approximativement proportionnelle au courant direct. La valeur d'intensité nominale est donnée pour un courant de test standard de 5 mA. Un fonctionnement au courant continu maximum de 30 mA produit une sortie lumineuse significativement plus élevée, mais la gestion thermique et les considérations de durée de vie deviennent cruciales.

4.3 Caractéristiques spectrales

La longueur d'onde d'émission de crête est typiquement de 574 nm, avec une largeur spectrale à mi-hauteur de 15 nm. La longueur d'onde dominante, qui définit la couleur perçue, varie selon le grade, allant de 564,5 nm à 573,5 nm. Cela place fermement sa lumière émise dans la région verte du spectre visible. La relation entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante est influencée par la forme exacte du spectre d'émission.

4.4 Dégradation thermique

La fiche technique spécifie clairement que lorsque la température ambiante dépasse 25°C, le facteur de déclassement du courant direct maximal continu est de 0,4 mA/°C. Il s'agit d'un paramètre de conception crucial. Par exemple, à une température ambiante de 85°C, la réduction du courant continu maximal autorisé est de (85-25)*0,4 = 24 mA. Par conséquent, le courant maximal à 85°C est de 30 mA - 24 mA = 6 mA. Dépasser ce courant déclassé augmente le risque de dégradation accélérée ou de défaillance.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

Ce dispositif utilise un boîtier LED à puce standard EIA. Sa caractéristique mécanique clé est sa hauteur de 0,55 mm. Le plan de cotes détaillé indiquera la longueur, la largeur et la position des bornes cathode/anode. Sauf indication contraire sur le dessin, la tolérance standard pour toutes les cotes est de ±0,10 mm.

5.2 Identification de la polarité

Pour les LED CMS, la polarité est généralement indiquée par un marquage sur le boîtier, tel qu'un point, une encoche ou une bande colorée près de la cathode. L'orientation dans l'emballage en bande et en bobine garantit une alimentation correcte dans les équipements automatisés. La cathode est généralement connectée au plot de dissipation thermique ou au cadre de connexion interne plus large pour de meilleures performances thermiques.

5.3 Configuration recommandée des plots de soudure

Fournit la géométrie recommandée des pastilles pour le circuit imprimé. Cette géométrie vise à assurer la formation de joints de soudure fiables pendant le refusion, à fournir une résistance mécanique suffisante et à prévenir les ponts de soudure. Elle inclut généralement une zone de pastille légèrement plus grande que les bornes du composant pour favoriser la formation d'un bon ménisque de soudure.

6. Guide de soudage et d'assemblage

6.1 Courbe de soudage par refusion

La fiche technique fournit deux profils de refusion infrarouge recommandés : un pour le processus à soudure standard et un pour le processus sans plomb. Le profil sans plomb doit être utilisé avec une pâte à souder SnAgCu. Les paramètres clés du processus sans plomb incluent :

• Préchauffage :Chauffer progressivement pour éviter un choc thermique.
• Temps de maintien/préchauffage :Généralement jusqu'à 120 secondes maximum.
• Température de pic :Maximum 260°C.
• Temps au-dessus du liquidus :Le temps pendant lequel le composant est au-dessus du point de fusion de la soudure doit être contrôlé, généralement environ 5 secondes maximum à la température de pic.

Le respect de ces profils est essentiel pour éviter d'endommager la lentille plastique et les fils de liaison internes des LED en raison d'une surchauffe ou de contraintes thermiques.

6.2 Soudage à la vague et soudage manuel

Si le soudage à la vague est utilisé, il est recommandé d'inclure un préchauffage à moins de 100°C pendant un maximum de 60 secondes, et une exposition à la vague de soudure à un maximum de 260°C pendant pas plus de 10 secondes. Pour la réparation manuelle à l'aide d'un fer à souder, la température de la panne ne doit pas dépasser 300°C, le temps de contact par point de soudure doit être limité à moins de 3 secondes, et un seul cycle de réparation doit être effectué.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire après le soudage, seuls les solvants spécifiés doivent être utilisés. La fiche technique recommande une immersion dans de l'éthanol ou de l'isopropanol à température ambiante pendant pas plus d'une minute. Les agents chimiques de nettoyage non spécifiés peuvent endommager la lentille en plastique ou le matériau d'encapsulation, entraînant des fissures ou un voile.

6.4 Conditions de stockage

Les LED sont des dispositifs sensibles à l'humidité. Pour les situations de stockage en dehors de l'emballage anti-humidité d'origine, le contrôle de l'environnement est crucial. Les conditions de stockage recommandées sont une température ne dépassant pas 30°C et une humidité relative ne dépassant pas 70%. Si le stockage en dehors du sachet d'origine dépasse 672 heures, les composants doivent être cuits à environ 60°C pendant au moins 24 heures avant le soudage par refusion, afin d'éliminer l'humidité absorbée et de prévenir les dommages de type "pop-corn" pendant le processus de refusion à haute température.

7. Emballage et informations de commande

7.1 Spécifications de la bande porteuse et des bobines

Le produit est fourni sous forme de bande porteuse embossée avec une bande de couverture protectrice, enroulée sur une bobine de 7 pouces de diamètre. La quantité standard par bobine est de 5000 unités. Pour les quantités qui ne sont pas des multiples de 5000, le conditionnement minimum pour le reste est de 500 unités. L'emballage est conforme à la norme ANSI/EIA 481-1-A-1994, garantissant la compatibilité avec les équipements d'automatisation. La bande porteuse assure l'orientation correcte des composants et protège les dispositifs pendant la manutention et le transport.

7.2 Structure du numéro de pièce

Le numéro de pièce LTST-C191KGKT-5A encode les attributs spécifiques du dispositif. Bien que la logique de dénomination complète de l'entreprise puisse être complexe, elle inclut généralement un identifiant de série, un code couleur/performance et éventuellement un code de bin ou d'emballage. La description de la lentille "Water Clear" indique que le matériau de la lentille est transparent, permettant de voir directement la couleur native de la puce AlInGaP, maximisant ainsi le flux lumineux.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Indication d'état :Indicateurs de mise sous tension, de charge de batterie, d'activité réseau ou de mode dans les smartphones, tablettes, ordinateurs portables et appareils portables.
• Rétroéclairage :Utilisation de ses caractéristiques ultra-minces pour le rétroéclairage latéral ou direct de petits écrans LCD, de claviers ou de symboles sur des panneaux de commande.
• Électronique grand public :Éclairage décoratif ou fonctionnel dans les équipements audio, les consoles de jeux et les appareils électroménagers.
• Contrôle industriel :Indicateurs d'état et de défaut sur les interfaces homme-machine, les capteurs et les unités de contrôle.

8.2 Considérations de conception de circuit

Méthode de commande par courant :Les LED sont des dispositifs à commande par courant. Pour garantir l'uniformité de la luminosité lors de la commande de plusieurs LED en parallèle,il est fortement recommandéde connecter une résistance de limitation de courant indépendante en série avec chaque LED. Il n'est pas recommandé de compter sur les caractéristiques naturelles I-V des LED pour équilibrer le courant dans une simple connexion parallèle, car de légères variations de tension directe entraîneront des différences significatives de courant et donc de luminosité entre les dispositifs.

Protection contre les décharges électrostatiques :Les jonctions semi-conductrices sont sensibles aux dommages causés par les décharges électrostatiques. Il est impératif de respecter les précautions de manipulation : utiliser un bracelet de mise à la terre et une surface de travail antistatique, stocker les composants dans des matériaux antistatiques, et utiliser un générateur d'ions pour neutraliser les charges statiques qui pourraient s'accumuler sur les lentilles en plastique pendant la manipulation.

8.3 Gestion thermique

Malgré leur petite taille, les LED génèrent de la chaleur au niveau de la jonction. Les limites de dissipation de puissance et les facteurs de déclassement en courant sont directement liés aux performances thermiques. Une attention particulière doit être portée à la conception du PCB dans des environnements à température ambiante élevée ou lors d'un pilotage à courant élevé. L'utilisation d'une surface de cuivre suffisante connectée aux bornes de la LED aide à évacuer la chaleur du composant vers le PCB, maintenant ainsi une température de jonction basse et assurant une fiabilité à long terme.

9. Comparaison et différenciation techniques

La principale différenciation de cette LED réside dans sonHauteur ultra-faible与Haute luminosité grâce à la technologie AlInGaPLa combinaison. Comparé aux technologies plus anciennes comme le phosphure de gallium, l'aluminium indium gallium phosphure offre une efficacité lumineuse significativement plus élevée, produisant une sortie lumineuse plus brillante à courant d'attaque identique. Par rapport à certains autres boîtiers ultra-minces, l'utilisation du motif de pastilles EIA standard assure une large compatibilité avec les conceptions de PCB et les procédés d'assemblage existants, sans nécessiter d'outils spéciaux. Le large angle de vision de 130 degrés est un autre avantage, adapté aux applications où l'indicateur doit être visible depuis des angles hors axe.

10. Questions fréquemment posées

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

Longueur d'onde de crête :_P) :La longueur d'onde spécifique à laquelle la puissance optique de sortie de la LED atteint physiquement son maximum. C'est une propriété du matériau semi-conducteur et des couches épitaxiales.Longueur d'onde dominante :_d) :Une valeur calculée représentant la longueur d'onde de la lumière monochromatique qui, selon la perception des couleurs de l'œil humain, correspond à la même couleur que le large spectre de sortie réel de la LED. La longueur d'onde dominante est le paramètre qui définit la "couleur" (par exemple, verte) à des fins de spécification et de classement._dis the parameter that defines the "color" (e.g., green) for specification and binning purposes.

10.2 Pourquoi chaque LED en parallèle nécessite-t-elle une résistance en série ?

Les LED ont des caractéristiques I-V non linéaires. Lorsque deux LED sont connectées directement en parallèle à une source de tension, de légères différences dans leur tension directe entraîneront de grandes différences de courant. La LED avec une tension directe légèrement inférieure attirera de manière disproportionnée plus de courant, devenant plus lumineuse et pouvant surchauffer, tandis que l'autre restera plus sombre. L'ajout d'une résistance en série pour chaque LED fournit une contre-réaction négative, stabilisant le courant et assurant un appariement de la luminosité malgré les variations de tension directe._F)—fréquentes en raison des variations de fabrication—entraîneront une grande différence de courant lorsque deux LED sont connectées directement en parallèle à une source de tension. La LED avec un V_Flégèrement inférieur attirera une quantité disproportionnellement plus élevée de courant, devenant plus lumineuse et risquant de surchauffer, tandis que l'autre restera faible. Une résistance en série pour chaque LED fournit une contre-réaction négative, stabilisant le courant et assurant une luminosité uniforme malgré les variations de V_F .

10.3 Puis-je piloter cette LED avec un courant continu maximum de 30 mA ?

Oui, mais l'environnement thermique doit être soigneusement pris en compte. À 30 mA et une tension directe typique de 2,0 V, la dissipation de puissance est de 60 mW, ce qui est proche du maximum absolu de 75 mW. De plus, le courant doit être déclassé pour des températures ambiantes supérieures à 25°C. À 30 mA, la marge est très faible. Pour un fonctionnement fiable à long terme, il est souvent prudent de piloter la LED à un courant plus faible, par exemple dans la plage de 5 mA ou 10-20 mA, ce qui fournit toujours une bonne luminosité tout en réduisant significativement la contrainte thermique et en améliorant la durée de vie._Fde 2,0 V, la dissipation de puissance est de 60 mW, ce qui est proche du maximum absolu de 75 mW. De plus, le courant doit être déclassé pour des températures ambiantes supérieures à 25°C. À 30 mA, la marge est très faible. Pour un fonctionnement fiable à long terme, il est souvent prudent de piloter la LED à un courant plus faible, par exemple dans la plage de 5 mA ou 10-20 mA, ce qui fournit toujours une bonne luminosité tout en réduisant significativement la contrainte thermique et en améliorant la durée de vie.

10.4 À quel point la procédure de pré-séchage avant le soudage est-elle cruciale ?

Elle est très critique si le composant a été exposé à l'humidité ambiante en dehors de son sac barrière scellé au-delà du temps spécifié. Le boîtier plastique absorbe l'humidité. Lors du chauffage rapide du processus de soudage par refusion, cette humidité piégée se vaporise brutalement, provoquant une délamination interne, une fissuration du boîtier ou de la lentille, ou une rupture des fils de liaison—une défaillance appelée effet "pop-corn". Une pré-cuisson à 60°C pendant 24 heures permet d'éliminer en toute sécurité cette humidité absorbée, évitant ainsi ce type de dommage.

11. Étude de cas de conception

Scénario :Concevoir un indicateur d'état pour un nouvel haut-parleur Bluetooth ultra-fin. L'indicateur doit être suffisamment lumineux à la lumière du jour, offrir un large angle de vue et s'adapter à un boîtier d'une épaisseur totale inférieure à 4 mm.

Sélection des composants :Le LTST-C191KGKT-5A a été choisi principalement pour sa hauteur de 0,55 mm, laissant un espace suffisant pour la paroi du boîtier et le diffuseur. La technologie AlInGaP garantit une luminosité suffisante. Un angle de vue de 130 degrés signifie que la lumière est visible depuis presque n'importe quel angle autour du haut-parleur.

Conception du circuit :La LED est pilotée par une broche GPIO du microcontrôleur système, délivrant 3,3 volts. Calcul de la résistance série. En visant un courant de commande de 10 mA pour un bon équilibre entre luminosité et consommation/échauffement : R = (Tension d'alimentation - Tension directe) / Courant direct. Avec une tension directe typique de 2,0 V, R = (3,3 V - 2,0 V) / 0,01 A = 130 Ω. Sur le PCB, une résistance standard de 130 Ω est placée en série avec la LED._source- V_F) / I_F. En utilisant une V_Ftypique de 2,0 V, R = (3,3 V - 2,0 V) / 0,01 A = 130 Ohms. Une résistance standard de 130 Ω est placée en série avec la LED sur le PCB.

Conception du PCB :Utilisez la configuration de pastilles recommandée dans la datasheet. Améliorez la dissipation thermique en connectant la pastille de cathode à une petite zone de cuivre sur le PCB, car la température ambiante à l'intérieur de l'enceinte peut augmenter pendant le fonctionnement.

Assemblage :Les LED sont commandées sous forme de bandes enroulées pour l'assemblage automatique. Fournissez le profil de soudage par refusion sans plomb de la datasheet au fabricant sous contrat pour assurer une soudure correcte sans dommage thermique.

12. Principe technique

La LED est basée sur une jonction p-n semi-conductrice fabriquée à partir de matériaux d'aluminium, d'indium, de gallium et de phosphore. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons de la région de type n et les trous de la région de type p sont injectés dans la zone active, où ils se recombinent. Ce processus de recombination libère de l'énergie sous forme de photons. La longueur d'onde spécifique de la lumière émise est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau semi-conducteur, conçue en ajustant les proportions d'aluminium, d'indium, de gallium et de phosphore pendant la croissance cristalline. L'AlInGaP est particulièrement efficace pour produire de la lumière dans les parties rouge, orange, jaune et verte du spectre. La lentille "water clear" est généralement fabriquée en résine époxy ou en silicone, moulée directement sur la puce et les fils de connexion, offrant une protection environnementale, un support mécanique et une mise en forme optique pour obtenir l'angle de vision souhaité.

13. Tendances de l'industrie

Les tendances des LED indicatrices continuent d'évoluer versla miniaturisation和une efficacité accrue. La hauteur du boîtier ne cesse de diminuer pour permettre des produits finaux plus minces. Simultanément, il y a également une tendance vers une luminosité plus élevée pour atteindre les niveaux d'éclairage requis avec des courants d'attaque plus faibles, économisant ainsi la puissance du système et simplifiant la conception thermique. Alors que l'AlInGaP domine le spectre vert-jaune-rouge pour les indicateurs discrets, la technologie InGaN est plus courante pour la lumière bleue, blanche et le vrai vert.