Fiche technique LED SMD LTST-C193KRKT-5A - Dimensions 1,6x0,8x0,35mm - Tension directe 1,7-2,3V - Couleur rouge - Puissance 50mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes de la LED LTST-C193KRKT-5A, une puce LED à montage en surface ultra-mince conçue pour les applications électroniques modernes à espace restreint. Le dispositif utilise un matériau semi-conducteur avancé AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) pour produire une lumière rouge de haute luminosité. Ses principaux objectifs de conception sont la miniaturisation, la compatibilité avec les processus d'assemblage automatisés et des performances fiables dans des conditions de fonctionnement standard. La LED est fournie sur une bande standard de 8 mm montée sur des bobines de 7 pouces, facilitant la fabrication en volume par pick-and-place.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Les performances de la LTST-C193KRKT-5A sont définies par un ensemble complet de paramètres électriques, optiques et thermiques mesurés à une température ambiante (Ta) de 25°C.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement sous ou à ces limites n'est pas garanti.

• Dissipation de puissance (Pd) :50 mW. C'est la puissance totale maximale que le boîtier peut dissiper sous forme de chaleur.
• Courant direct de crête (I_F(CRÊTE)) :40 mA. Ce courant n'est autorisé qu'en conditions pulsées avec un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1 ms.
• Courant direct continu (I_F) :20 mA. C'est le courant maximal recommandé pour un fonctionnement en continu.
• Tension inverse (V_R) :5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer un claquage de la jonction.
• Plage de température de fonctionnement :-30°C à +85°C. Le dispositif est fonctionnel dans cette plage de température ambiante.
• Plage de température de stockage :-40°C à +85°C.
• Condition de soudage par refusion infrarouge :Résiste à une température de crête de 260°C pendant un maximum de 10 secondes, compatible avec les processus d'assemblage sans plomb.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres définissent la sortie lumineuse et le comportement électrique dans des conditions de fonctionnement typiques (I_F= 5mA, Ta=25°C).

• Intensité lumineuse (I_V) :S'étend d'un minimum de 7,1 mcd à un maximum de 45,0 mcd. La valeur réelle est déterminée par le code de bin (voir section 3). L'intensité est mesurée à l'aide d'un capteur filtré pour correspondre à la courbe de réponse photopique (CIE) de l'œil humain.
• Angle de vision (2θ_1/2) :130 degrés. Cet angle de vision large indique un diagramme d'émission lambertien ou quasi-lambertien, adapté aux applications nécessitant un éclairage large plutôt qu'un faisceau focalisé.
• Longueur d'onde d'émission de crête (λ_P) :639 nm. C'est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est à son maximum.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :631 nm. Dérivée du diagramme de chromaticité CIE, cette longueur d'onde unique représente le mieux la couleur perçue (rouge) de la LED.
• Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :20 nm. Ceci indique la pureté spectrale ; une largeur plus étroite indiquerait une source lumineuse plus monochromatique.
• Tension directe (V_F) :S'étend de 1,70 V à 2,30 V à 5mA. La plage spécifique est définie par le code de bin de tension directe.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 10 μA lorsqu'une tension inverse de 5V est appliquée.

3. Explication du système de binning

Pour assurer la cohérence en production de masse, les LED sont triées en bins en fonction de paramètres de performance clés. La LTST-C193KRKT-5A utilise un système de binning bidimensionnel.

3.1 Binning de la tension directe

Les unités sont triées en fonction de leur chute de tension directe à un courant de test de 5mA. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des LED avec des caractéristiques électriques similaires pour une luminosité uniforme lorsqu'elles sont pilotées par une source de tension constante, ou de simplifier les calculs de résistance de limitation de courant.

• Code de bin E2 : V_F= 1,70V - 1,90V
• Code de bin E3 : V_F= 1,90V - 2,10V
• Code de bin E4 : V_F= 2,10V - 2,30V
• La tolérance dans chaque bin est de ±0,1V.

3.2 Binning de l'intensité lumineuse

C'est le paramètre de binning principal, catégorisant les LED par leur flux lumineux à 5mA. Les concepteurs peuvent choisir un bin pour répondre à des exigences de luminosité spécifiques.

• Code de bin K : I_V= 7,1 mcd - 11,2 mcd
• Code de bin L : I_V= 11,2 mcd - 18,0 mcd
• Code de bin M : I_V= 18,0 mcd - 28,0 mcd
• Code de bin N : I_V= 28,0 mcd - 45,0 mcd
• La tolérance dans chaque bin est de ±15%.

Un numéro de pièce complet inclut généralement ces codes de bin pour spécifier la classe de performance exacte.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des données graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique, les relations typiques peuvent être décrites :

• Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V) :Le matériau AlInGaP présente une tension de seuil caractéristique autour de 1,7-2,3V, après quoi le courant augmente de façon exponentielle avec la tension. Un pilote à courant constant est essentiel pour une sortie lumineuse stable.
• Intensité lumineuse vs. Courant direct :L'intensité augmente généralement de façon linéaire avec le courant dans la plage de fonctionnement recommandée (jusqu'à 20mA). Dépasser le courant maximal entraîne une baisse d'efficacité et une dégradation accélérée.
• Intensité lumineuse vs. Température ambiante :Comme toutes les LED, le flux lumineux diminue lorsque la température de jonction augmente. Une gestion thermique appropriée dans la conception du PCB est cruciale pour maintenir une luminosité constante et une longue durée de vie.
• Distribution spectrale :Le spectre d'émission est centré autour de 639 nm (crête) avec une demi-largeur typique de 20 nm, caractéristique des LED rouges AlInGaP, qui offrent une haute efficacité et une bonne saturation des couleurs.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LTST-C193KRKT-5A présente un boîtier extra-mince de type puce.

• Hauteur du boîtier (H) :0,35 mm maximum. Ce profil ultra-fin est critique pour les applications dans les appareils minces comme les smartphones, tablettes et écrans ultra-fins.
• Empreinte :Le boîtier est conforme aux dimensions standard EIA (Electronic Industries Alliance) pour les LED puces, assurant la compatibilité avec les empreintes PCB standard et les systèmes d'inspection optique automatisée (AOI).

5.2 Identification de la polarité et conception des pastilles

La fiche technique inclut un dessin dimensionnel détaillé. La polarité est généralement indiquée par un marquage sur le dessus du boîtier ou par une conception de pastille asymétrique (la pastille de cathode peut être plus grande ou de forme unique). Une disposition de pastille de soudure suggérée est fournie pour assurer la formation fiable du joint de soudure et un bon alignement pendant la refusion. L'épaisseur de pochoir recommandée pour l'application de la pâte à souder est de 0,10 mm maximum.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

La LED est compatible avec les processus de soudage par refusion infrarouge, spécifiquement ceux conçus pour la pâte à souder sans plomb. Un profil suggéré est fourni, qui suit généralement les normes JEDEC :

• Préchauffage :Montée de la température ambiante à 150-200°C.
• Temps de maintien/Préchauffage :Maximum 120 secondes pour activer le flux et homogénéiser la température de la carte.
• Refusion (Liquidus) :La température de crête ne doit pas dépasser 260°C.
• Temps au-dessus du liquidus (TAL) :La durée à ou au-dessus du point de fusion de la soudure doit être contrôlée, avec un maximum de 10 secondes à la température de crête.
• Nombre de cycles de refusion :Maximum deux fois.

Étant donné que les profils thermiques dépendent de la conception spécifique du PCB, de la pâte à souder et du four, le profil fourni doit être utilisé comme cible, et une caractérisation au niveau de la carte est recommandée.

6.2 Soudage manuel

Si un soudage manuel est nécessaire, une extrême prudence est requise :

• Température du fer :Maximum 300°C.
• Temps de soudage :Maximum 3 secondes par pastille.
• Nombre de fois :Une seule fois. Un chauffage répété peut endommager la LED ou le joint de soudure.

6.3 Nettoyage

Seuls les agents de nettoyage spécifiés doivent être utilisés. Des produits chimiques non spécifiés peuvent endommager le boîtier plastique.

• Agents recommandés :Alcool éthylique ou alcool isopropylique.
• Procédure :Immerger la LED à température normale pendant moins d'une minute si un nettoyage est nécessaire après soudage.

6.4 Stockage et manipulation

• Précautions contre les décharges électrostatiques (ESD) :Les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques. Utilisez des bracelets antistatiques, des tapis antistatiques et un équipement correctement mis à la terre pendant la manipulation.
• Sensibilité à l'humidité :Le boîtier est sensible à l'humidité.
  • Emballage scellé :Stockage à ≤30°C et ≤90% HR. À utiliser dans l'année.
  • Emballage ouvert :Pour les composants retirés du sachet anti-humidité, l'ambiance de stockage ne doit pas dépasser 30°C / 60% HR. Il est recommandé de terminer la refusion IR dans les 672 heures (28 jours).
  • Stockage prolongé/Séchage :Si l'exposition dépasse 672 heures, un séchage à environ 60°C pendant au moins 20 heures est requis avant soudage pour éviter l'effet "pop-corn" pendant la refusion.

7. Emballage et informations de commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Le produit est fourni pour l'assemblage automatisé.

• Largeur de la bande porteuse :8 mm.
• Diamètre de la bobine :7 pouces.
• Quantité par bobine :5000 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.
• Qualité :Le nombre maximum de composants manquants consécutifs dans la bande est de deux.

8. Notes d'application et considérations de conception

8.1 Scénarios d'application typiques

Le profil ultra-mince et la haute luminosité rendent cette LED adaptée pour :

• Rétroéclairage :Rétroéclairage de clavier, d'icônes ou de petits afficheurs dans les téléphones mobiles, télécommandes et appareils électroniques grand public portables.
• Indicateurs d'état :Indicateurs d'alimentation, de charge, de connectivité et d'état opérationnel dans une large gamme d'appareils.
• Indicateurs de panneau :Éclairage de boutons, interrupteurs et symboles sur les panneaux de commande.
• Électronique grand public :Éclairage général et signalisation dans les appareils électroménagers, équipements de bureau et dispositifs de communication.

Note importante :La fiche technique spécifie que ces LED sont destinées à des équipements électroniques ordinaires. Pour les applications nécessitant une fiabilité exceptionnelle où une défaillance pourrait mettre en danger la vie ou la santé (aviation, médical, systèmes de sécurité), une consultation avec le fabricant est requise avant l'intégration.

8.2 Méthode d'alimentation et conception du circuit

Une LED est un dispositif fonctionnant en courant. Pour assurer une intensité lumineuse uniforme et éviter les dommages, elle doit être pilotée par un courant contrôlé, et non par une tension.

• Alimentation à courant constant :La méthode préférée. Utilisez un circuit intégré pilote LED dédié ou un simple circuit de limitation de courant.
• Résistance de limitation de courant :Lors de l'utilisation d'une source de tension (V_CC), une résistance en série (R_S) est obligatoire. Calculez-la en utilisant la loi d'Ohm : R_S= (V_CC- V_F) / I_F. Utilisez la V_Fmaximale du bin pour garantir que I_Fne dépasse pas la limite même avec des variations d'une unité à l'autre.
• Gradation par MLI (PWM) :Pour le contrôle de la luminosité, la Modulation de Largeur d'Impulsion (PWM) est efficace. Assurez-vous que la fréquence est suffisamment élevée pour éviter le scintillement visible (typiquement >100Hz).

8.3 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible (50mW max), une conception thermique appropriée prolonge la durée de vie et maintient la stabilité des couleurs.

• Conception du PCB :Utilisez des pastilles de décharge thermique connectées à un plan de cuivre pour aider à dissiper la chaleur.
• Évitez la suralimentation :Fonctionner à ou près du courant continu maximal (20mA) générera plus de chaleur. Réduire le courant de fonctionnement (par exemple, à 10-15mA) améliore significativement la longévité et la fiabilité.

9. Aperçu de la technologie et des matériaux

9.1 Technologie des semi-conducteurs AlInGaP

La LTST-C193KRKT-5A utilise une puce AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium). Ce système de matériaux est réputé pour produire des LED à haute efficacité dans les gammes de longueurs d'onde ambre, rouge et orange. Comparée aux technologies plus anciennes comme le GaAsP, l'AlInGaP offre une efficacité lumineuse significativement plus élevée (plus de lumière par watt électrique), une meilleure stabilité thermique et une fiabilité à long terme supérieure. Le matériau de lentille "transparent comme l'eau" permet de voir la vraie couleur de la puce, résultant en une apparence rouge saturée.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

10.1 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 unique à laquelle la LED émet le plus de puissance optique. C'est une mesure physique du spectre.
Longueur d'onde dominante (λ_d) :Une valeur calculée à partir des coordonnées de couleur CIE qui représente la couleur perçue. Pour une source monochromatique, elles sont identiques. Pour les LED avec une largeur spectrale, λ_dest ce que l'œil humain perçoit comme la couleur, et c'est le paramètre standard utilisé pour le binning des couleurs.

10.2 Puis-je utiliser une alimentation 3,3V pour piloter cette LED directement ?

Non, vous ne devez pas la connecter directement.Avec une V_Ftypique de ~2,0V, la connecter à 3,3V sans résistance de limitation de courant provoquerait un courant excessif, détruisant la LED presque instantanément. Utilisez toujours une résistance en série ou un pilote à courant constant.

10.3 Pourquoi y a-t-il une durée de vie de 672 heures (28 jours) après ouverture du sachet ?

Le boîtier plastique de la LED absorbe l'humidité de l'air. Pendant le processus de soudage par refusion à haute température, cette humidité piégée peut s'évaporer rapidement, créant une pression interne qui peut fissurer le boîtier (effet "pop-corn"). La limite de 672 heures est le temps pendant lequel le composant peut être exposé aux conditions ambiantes de l'usine (≤30°C/60% HR) avant que ce risque ne devienne inacceptable. Au-delà de ce délai, un séchage est requis pour éliminer l'humidité.

10.4 Comment sélectionner le bon code de bin ?

La sélection dépend des exigences de votre application :

• Pour une luminosité uniforme dans un réseau :Spécifiez le même bin d'intensité lumineuse (K, L, M, N) pour toutes les unités. Vous pouvez également spécifier le même bin de tension directe (E2, E3, E4) si vous utilisez un schéma d'alimentation par résistance simple.
• Pour les applications sensibles au coût :Un bin plus large (par exemple, K-N) peut être acceptable et moins cher.
• Pour des exigences de couleur précises :Assurez-vous que la spécification de longueur d'onde dominante répond à vos besoins. La fiche technique fournit une valeur typique ; pour les applications critiques en couleur, consultez le fabricant pour des informations détaillées sur le binning de chromaticité.