Fiche technique LED SMD LTST-C171KEKT - Dimensions 3,2x1,6x0,8mm - Tension directe 2,4V - Puissance 75mW - Couleur rouge - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTST-C171KEKT est une diode électroluminescente (LED) à montage en surface (SMD) appartenant à la catégorie des LED chip. Sa caractéristique principale est son profil ultra-fin, avec une hauteur de boîtier de seulement 0,8 millimètre. Cela le rend adapté aux applications où les contraintes d'espace, en particulier l'encombrement vertical (hauteur Z), sont critiques. Le dispositif utilise un matériau semi-conducteur à base de phosphure d'aluminium, d'indium et de gallium (AlInGaP) comme source lumineuse, conçu pour produire une émission de lumière rouge à haut rendement. La LED est fournie dans un format de boîtier standard compatible EIA, montée sur une bande porteuse de 8 mm et enroulée sur des bobines de 7 pouces de diamètre, facilitant la compatibilité avec les équipements automatisés de placement rapide utilisés dans la fabrication électronique moderne.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Les valeurs maximales absolues définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. Ce ne sont pas des conditions de fonctionnement normal. Pour le LTST-C171KEKT, le courant direct continu maximal est spécifié à 30 mA à une température ambiante (Ta) de 25°C. Le dispositif peut supporter des courants transitoires plus élevés en mode pulsé, avec un courant direct de crête de 80 mA autorisé à un cycle de service de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1 ms. La dissipation de puissance maximale est de 75 mW. Un paramètre thermique critique est le facteur de déclassement pour le courant direct, qui est linéaire à partir de 50°C à raison de 0,4 mA par °C. Cela signifie que le courant continu admissible doit être réduit lorsque la température de fonctionnement dépasse 50°C pour éviter la surchauffe. La tension inverse maximale pouvant être appliquée sans provoquer de claquage est de 5 V. Le dispositif est conçu pour fonctionner et être stocké dans une plage de température de -55°C à +85°C.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Les caractéristiques de fonctionnement typiques sont mesurées à Ta=25°C. Le paramètre optique clé, l'intensité lumineuse (Iv), a une valeur typique de 54,0 millicandelas (mcd) lorsqu'elle est pilotée dans la condition de test de 20 mA de courant direct (IF). Il est important de noter que cette mesure utilise un capteur et un filtre calibrés sur la courbe de réponse photopique de l'œil CIE. L'angle de vision, défini comme 2θ1/2 où l'intensité tombe à la moitié de sa valeur sur l'axe, est large de 130 degrés, indiquant un motif d'émission diffus plutôt qu'un faisceau étroit. Les caractéristiques spectrales montrent une longueur d'onde d'émission de crête (λP) typiquement à 632 nm, tandis que la longueur d'onde dominante (λd), qui définit perceptuellement la couleur, est typiquement de 624 nm. La demi-largeur de raie spectrale (Δλ) est de 20 nm, décrivant l'étalement des longueurs d'onde émises. Électriquement, la tension directe (VF) à 20 mA est typiquement de 2,4 V, avec un maximum de 2,4 V. Le courant inverse (IR) est très faible, avec un maximum de 10 μA à la tension inverse complète de 5 V. La capacité du dispositif (C) est typiquement de 40 pF mesurée à polarisation nulle et 1 MHz.

3. Explication du système de tri par bacs

Le produit utilise un système de tri par bacs pour catégoriser les unités en fonction de leur intensité lumineuse mesurée. Cela garantit une cohérence au sein d'un lot de production pour les applications nécessitant une luminosité uniforme. Les codes de bacs pour le LTST-C171KEKT sont définis comme suit : le code de bac M couvre les intensités de 18,0 à 28,0 mcd, N de 28,0 à 45,0 mcd, P de 45,0 à 71,0 mcd, Q de 71,0 à 112,0 mcd et R de 112,0 à 180,0 mcd, tous mesurés à IF=20mA. Une tolérance de +/-15% est appliquée aux limites de chaque bac d'intensité. La fiche technique n'indique pas de tri séparé pour la longueur d'onde dominante ou la tension directe pour cette référence spécifique, suggérant un contrôle serré sur ces paramètres ou une offre en un seul bac.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que l'extrait de texte fourni fasse référence aux courbes caractéristiques typiques à la page 6, les graphiques spécifiques ne sont pas inclus dans le texte. Sur la base du comportement standard d'une LED, on s'attendrait à voir des courbes illustrant la relation entre le courant direct (IF) et l'intensité lumineuse (Iv), qui est généralement linéaire dans la plage de fonctionnement normale. Une autre courbe cruciale représenterait la tension directe (VF) en fonction du courant direct (IF), montrant la caractéristique exponentielle I-V de la diode. Les courbes de dépendance à la température sont également standard, montrant comment l'intensité lumineuse et la tension directe changent avec la température ambiante ou de jonction, montrant typiquement une diminution de l'intensité et une légère diminution de VF lorsque la température augmente. Une courbe de distribution spectrale relative de puissance représenterait visuellement le pic d'émission à ~632 nm et la demi-largeur de 20 nm.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

La LED est conditionnée dans un format chip LED standard de l'industrie. La caractéristique mécanique clé est la hauteur ultra-fine de 0,80 mm. Des dessins de cotes détaillés du boîtier sont référencés, spécifiant la longueur, la largeur, l'espacement des broches et d'autres tolérances mécaniques critiques, qui sont typiquement de ±0,10 mm. Le dispositif est conçu pour un conditionnement en bande et bobine compatible avec l'assemblage automatisé. Les spécifications de la bobine suivent les normes ANSI/EIA 481-1-A-1994. Une bobine de 7 pouces de diamètre contient 3000 pièces. La bande a des alvéoles scellées avec une bande de couverture. Les directives spécifient un maximum de deux composants manquants consécutifs (alvéoles vides) et une quantité d'emballage minimale de 500 pièces pour les bobines restantes. Les dimensions suggérées pour la disposition des pastilles de soudure sont également fournies pour garantir la formation correcte des joints de soudure et la stabilité mécanique pendant et après le processus de refusion.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

Le dispositif est compatible avec les processus de soudure par refusion infrarouge (IR) et à phase vapeur, ce qui est essentiel pour l'assemblage sans plomb (Pb-free). Des limites spécifiques de conditions de soudure sont fournies. Pour la soudure à la vague, une température de pic de 260°C pendant un maximum de 5 secondes est spécifiée. Pour la refusion infrarouge, le même pic de 260°C pendant 5 secondes est autorisé. Pour la refusion à phase vapeur, la condition est de 215°C pendant jusqu'à 3 minutes. La fiche technique inclut des profils de température de refusion suggérés pour les processus normaux (étain-plomb) et sans plomb. La recommandation de profil sans plomb indique explicitement qu'elle est destinée à être utilisée avec une pâte à souder SnAgCu (étain-argent-cuivre). Des recommandations générales supplémentaires de soudure sont listées dans la section des précautions, incluant les paramètres de préchauffage et la température maximale du fer à souder (300°C pendant 3 secondes maximum, une seule fois).

7. Recommandations d'application

Cette LED est conçue pour des applications d'équipements électroniques grand public, tels que les équipements de bureau, les dispositifs de communication et les appareils ménagers. Une considération de conception critique est que les LED sont des dispositifs pilotés en courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors du pilotage de plusieurs LED en parallèle, il est fortement recommandé d'utiliser une résistance limitatrice de courant en série avec chaque LED individuelle (Modèle de circuit A). Le pilotage de plusieurs LED en parallèle directement depuis une source de tension sans résistances individuelles (Modèle de circuit B) est déconseillé, car de légères variations des caractéristiques de tension directe (Vf) entre les LED individuelles peuvent entraîner des différences significatives dans le partage du courant et, par conséquent, dans la luminosité perçue. Le large angle de vision de 130 degrés la rend adaptée aux indicateurs d'état, au rétroéclairage d'icônes ou à l'éclairage général où une couverture angulaire large est souhaitée.

8. Manipulation, stockage et précautions

Des instructions complètes de manipulation sont fournies pour garantir la fiabilité. Pour le stockage, l'ambiance ne doit pas dépasser 30°C et 60% d'humidité relative. Si les LED sont retirées de leur emballage d'origine à barrière d'humidité, il est recommandé de terminer le processus de soudure par refusion IR dans les 672 heures (28 jours). Pour un stockage plus long hors du sachet d'origine, un stockage dans un conteneur scellé avec dessiccant ou dans une atmosphère d'azote est conseillé. Si le stockage dépasse 672 heures, un dégazage à environ 60°C pendant au moins 20 heures est recommandé avant l'assemblage pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir l'effet "pop-corn" pendant la refusion. Pour le nettoyage, seuls des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique ou l'alcool éthylique doivent être utilisés à température ambiante pendant moins d'une minute. Des produits chimiques non spécifiés peuvent endommager le boîtier. Des précautions robustes contre les décharges électrostatiques (ESD) sont obligatoires, car le dispositif est sensible. Les recommandations incluent l'utilisation de bracelets de mise à la terre, la mise à la terre de tous les équipements et surfaces de travail, et l'emploi d'ioniseurs pour neutraliser la charge statique. Les dommages ESD peuvent se manifester par un courant de fuite inverse élevé, une tension directe basse ou une absence d'éclairage à faible courant.

9. Comparaison et différenciation technique

Le principal facteur de différenciation du LTST-C171KEKT est son profil de 0,8 mm, qui est exceptionnellement bas pour une LED chip. Comparé aux LED chip standard de 1,0 mm ou 1,2 mm de hauteur, cela permet une conception dans des produits finaux plus fins. L'utilisation de la technologie AlInGaP fournit une haute efficacité lumineuse pour la lumière rouge, offrant généralement de meilleures performances et stabilité que les technologies plus anciennes comme le GaAsP. Le large angle de vision de 130 degrés est une autre caractéristique clé, fournissant une émission de lumière très large et uniforme par rapport aux LED avec des angles de vision plus étroits, qui sont plus adaptées aux applications à faisceau focalisé. Sa compatibilité avec la refusion standard IR/phase vapeur et le conditionnement en bande et bobine en font un composant prêt à l'emploi pour les lignes de technologie de montage en surface (SMT) automatisées à grand volume.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Quel est le principal avantage de la hauteur de 0,8 mm ?

R : Elle permet une intégration dans des dispositifs électroniques extrêmement fins, tels que les smartphones modernes, les tablettes, les ordinateurs portables ultra-fins et la technologie portable, où l'espace interne est limité.



Q : Puis-je piloter cette LED directement depuis une alimentation logique 3,3V ou 5V ?

R : Non. Une LED doit être pilotée par une source à courant limité. La connecter directement à une source de tension provoquera un courant excessif, détruisant le dispositif. Utilisez toujours une résistance en série ou un circuit de pilotage à courant constant.



Q : Pourquoi une résistance en série est-elle nécessaire pour chaque LED en parallèle ?

R : La tension directe (Vf) des LED a une tolérance de fabrication. Sans résistances individuelles, les LED avec un Vf légèrement inférieur attireront un courant disproportionné, devenant plus brillantes et risquant de surchauffer, tandis que celles avec un Vf plus élevé seront plus faibles. La résistance aide à égaliser le courant.



Q : Cette LED est-elle adaptée aux applications extérieures ?

R : La plage de température de fonctionnement est de -55°C à +85°C, ce qui couvre la plupart des conditions extérieures. Cependant, la fiabilité à long terme en environnement extérieur dépend également de facteurs comme l'exposition aux UV et l'étanchéité à l'humidité de l'assemblage final du produit, qui ne sont pas spécifiés pour le composant seul.



Q : Que signifie "lentille Water Clear" ?

R : Cela indique que le matériau de la lentille est transparent et incolore. Cela permet à la couleur native de la puce AlInGaP (rouge) d'être émise sans aucune teinte ou diffusion de la lentille elle-même, résultant en une couleur saturée.

11. Étude de cas de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'un panneau d'indicateurs d'état pour un routeur réseau fin.

La conception nécessite plusieurs LED d'état rouges (pour l'alimentation, internet, Wi-Fi, etc.) à placer sur un panneau avant avec une profondeur limitée derrière la façade. L'utilisation de LED traditionnelles de 1,2 mm de hauteur imposerait un boîtier de produit plus épais ou une conception de PCB complexe à gradins. En sélectionnant le LTST-C171KEKT avec sa hauteur de 0,8 mm, le PCB peut être placé plus près du panneau avant, économisant 0,4 mm d'espace vertical par emplacement de LED. Cela permet une conception de routeur plus élégante et compacte. Le large angle de vision de 130 degrés garantit que les voyants lumineux sont clairement visibles depuis un large éventail de positions d'observation dans une pièce. Le concepteur met en œuvre le Modèle de circuit A, utilisant une seule résistance limitatrice de courant pour chaque LED connectée en parallèle à un rail 3,3V du microcontrôleur de la carte, assurant que tous les indicateurs ont une luminosité uniforme. Le layout du PCB suit les dimensions suggérées pour les pastilles de soudure de la fiche technique pour garantir des joints de soudure fiables pendant le processus de refusion sans plomb spécifié pour l'assemblage de la carte principale.

12. Principe de fonctionnement

L'émission de lumière dans cette LED est basée sur le principe de l'électroluminescence dans une jonction p-n semi-conductrice. La région active est composée de phosphure d'aluminium, d'indium et de gallium (AlInGaP), un matériau semi-conducteur à bande interdite directe. Lorsqu'une tension de polarisation directe dépassant l'énergie de la bande interdite du matériau est appliquée, des électrons sont injectés de la région de type n et des trous de la région de type p dans la région active. Ces porteurs de charge se recombinent de manière radiative ; c'est-à-dire que lorsqu'un électron se recombine avec un trou, il libère de l'énergie sous forme de photon. La longueur d'onde (couleur) du photon émis est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau AlInGaP, qui est conçue pour produire des photons dans la partie rouge du spectre visible (autour de 624-632 nm). La lentille époxy "water clear" encapsule la puce semi-conductrice, fournissant une protection mécanique, façonnant le faisceau de sortie lumineux (résultant en l'angle de vision de 130 degrés) et améliorant l'extraction de la lumière de la puce.

13. Tendances technologiques

Le développement de LED chip ultra-fines comme le LTST-C171KEKT est motivé par la tendance continue vers la miniaturisation et la réduction d'épaisseur dans l'électronique grand public, les intérieurs automobiles et les dispositifs portables. Le passage à l'AlInGaP par rapport aux matériaux plus anciens comme le GaAsP offre un rendement plus élevé, signifiant plus de lumière (lumens) par unité de puissance électrique d'entrée (watts), contribuant à une meilleure efficacité énergétique dans les produits finaux. En fabrication, la compatibilité avec les profils de refusion haute température sans plomb (Pb-free) est désormais une exigence standard en raison des réglementations environnementales mondiales (par exemple, RoHS). L'industrie continue de pousser pour une luminosité plus élevée dans des boîtiers plus petits, une meilleure cohérence des couleurs grâce à un tri plus serré, et une fiabilité améliorée dans des conditions difficiles comme la haute température et l'humidité. De plus, l'intégration de plusieurs puces LED (RGB) dans un seul boîtier ultra-fin pour des applications en couleur complète est un domaine de développement actif.