Fiche technique LED SMD LTST-C194KGKT - Dimensions 1,6x0,8x0,3mm - Tension 1,8-2,4V - Couleur verte - Puissance 75mW - Documentation technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTST-C194KGKT est une LED Chip à montage en surface (SMD) conçue pour les applications électroniques modernes et compactes. Son positionnement principal est celui d'un composant d'indication ou de rétroéclairage à haute luminosité et profil ultra-fin. L'avantage principal de ce produit réside dans la hauteur exceptionnellement faible de son boîtier, seulement 0,30 millimètre, permettant son utilisation dans des conceptions à espace restreint telles que les appareils mobiles ultra-fins, les wearables et les panneaux à éclairage latéral. Il s'agit d'une LED verte utilisant la technologie semi-conductrice AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium), réputée pour son haut rendement et sa bonne pureté colorimétrique. Le marché cible comprend l'électronique grand public, les panneaux de contrôle industriel, l'éclairage intérieur automobile et les applications d'indication générales où des performances fiables et la conformité RoHS sont obligatoires.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques absolues maximales

Le composant est spécifié pour une dissipation de puissance maximale de 75 mW à une température ambiante (Ta) de 25°C. Le courant direct continu absolu maximum est de 30 mA, tandis qu'un courant de crête plus élevé de 80 mA est autorisé en conditions pulsées (rapport cyclique 1/10, largeur d'impulsion 0,1ms). Cette distinction est cruciale pour la conception : la limite de 30mA s'applique au fonctionnement continu, tandis que la spécification de 80mA permet de brefs pulses de haute intensité dans des schémas d'attaque multiplexés. La tension inverse maximale est de 5V, un niveau de protection standard. Les plages de température de fonctionnement et de stockage sont respectivement de -30°C à +85°C et de -40°C à +85°C, indiquant des performances robustes sur une large gamme environnementale. La condition de soudure infrarouge est spécifiée à 260°C pendant 10 secondes, ce qui correspond à un profil standard pour les procédés de refusion sans plomb (Pb-free).

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Mesurées à Ta=25°C et avec un courant de test standard (IF) de 20mA, les paramètres clés définissent les performances de la LED. L'intensité lumineuse (Iv) a une plage typique de 18,0 à 112,0 millicandelas (mcd). Cette large plage est gérée via un système de binning. L'angle de vision (2θ1/2) est de 130 degrés, fournissant un diagramme d'émission très large et diffus, adapté à un éclairage de surface plutôt qu'à des faisceaux focalisés. La longueur d'onde d'émission de crête (λP) est typiquement de 574 nm. La longueur d'onde dominante (λd), qui définit la couleur perçue, varie de 567,5 nm à 576,5 nm à 20mA, correspondant à une teinte verte pure. La demi-largeur de raie spectrale (Δλ) est de 15 nm, indiquant une bande passante spectrale relativement étroite et une bonne saturation des couleurs. La tension directe (VF) varie de 1,80V à 2,40V à 20mA, ce qui est important pour calculer les valeurs des résistances série et la conception de l'alimentation. Le courant inverse (IR) est au maximum de 10 μA sous une tension inverse (VR) de 5V, indiquant de bonnes caractéristiques de jonction.

3. Explication du système de binning

Le produit utilise un système de binning bidimensionnel pour garantir la cohérence de couleur et de luminosité au sein d'une application. Ceci est crucial pour les applications utilisant plusieurs LED où une uniformité visuelle est requise.

3.1 Binning de l'intensité lumineuse

L'intensité lumineuse est catégorisée en quatre bins (M, N, P, Q) mesurés en mcd à 20mA. Chaque bin a une valeur minimale et maximale : M (18,0-28,0), N (28,0-45,0), P (45,0-71,0), Q (71,0-112,0). Une tolérance de +/-15% est appliquée à chaque bin d'intensité. Les concepteurs doivent spécifier le code de bin requis pour garantir le niveau de luminosité de leur application.

3.2 Binning de la longueur d'onde dominante

La couleur (longueur d'onde dominante) est également triée en trois codes : C (567,5-570,5 nm), D (570,5-573,5 nm) et E (573,5-576,5 nm). Une tolérance serrée de +/- 1 nm est maintenue pour chaque bin de longueur d'onde. En combinant un code de bin d'intensité et un code de bin de longueur d'onde, un sous-ensemble spécifique et cohérent de performances du produit LTST-C194KGKT peut être sélectionné.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique (ex. Fig.1, Fig.6), leur comportement typique peut être décrit sur la base de la technologie. La relation entre le courant direct (IF) et l'intensité lumineuse (Iv) est généralement linéaire dans la plage de fonctionnement, ce qui signifie que la luminosité augmente proportionnellement avec le courant jusqu'à la spécification maximale. La tension directe (VF) a un coefficient de température négatif ; elle diminue légèrement lorsque la température de jonction augmente. La longueur d'onde dominante (λd) peut également subir un léger décalage (typiquement vers les longueurs d'onde plus longues) avec l'augmentation de la température de jonction, une caractéristique commune des LED semi-conductrices. La courbe de l'angle de vision large de 130 degrés implique un diagramme d'émission quasi-Lambertien, où l'intensité est maximale au centre et diminue progressivement vers les bords.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED présente un empreinte de boîtier standard EIA. Les dimensions clés incluent une longueur et une largeur typiques, la caractéristique déterminante étant la hauteur ultra-mince de 0,30 mm. Toutes les tolérances dimensionnelles sont typiquement de ±0,10 mm sauf indication contraire. Le matériau de la lentille est incolore, ce qui permet à la couleur verte native de la puce AlInGaP d'être émise sans filtrage ou diffusion de couleur, maximisant ainsi le flux lumineux.

5.2 Conception des pastilles de soudure et polarité

La fiche technique inclut les dimensions recommandées pour les pastilles de soudure afin d'assurer une bonne formation du joint de soudure et une stabilité mécanique pendant la refusion. Une épaisseur d'écran recommandée maximale de 0,10mm est fournie pour l'application de la pâte à souder. Le composant comporte des marquages d'anode et de cathode ; la polarité correcte doit être respectée lors du placement pour assurer un fonctionnement adéquat. La conception des pastilles facilite une bonne mouillabilité de la soudure et aide à l'auto-alignement du composant pendant la refusion.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion

Un profil de refusion infrarouge (IR) suggéré est fourni, conforme aux normes JEDEC pour les procédés sans plomb. Les paramètres clés incluent une zone de préchauffage (150-200°C), un temps de préchauffage (max 120 sec), une température de crête (max 260°C) et un temps au-dessus du liquidus (temps spécifique à la température de crête, max 10 sec). Ce profil est essentiel pour éviter les chocs thermiques, assurer une bonne refusion de la soudure et éviter d'endommager le boîtier de la LED ou la puce semi-conductrice.

6.2 Conditions de stockage et de manipulation

Les LED sont sensibles à l'humidité. Dans leur emballage d'usine scellé avec dessiccant, elles doivent être stockées à ≤30°C et ≤90% HR et utilisées dans l'année. Une fois le sac anti-humidité ouvert, l'environnement de stockage ne doit pas dépasser 30°C et 60% HR. Il est recommandé de cuire les composants exposés aux conditions ambiantes pendant plus de 672 heures (28 jours) à environ 60°C pendant au moins 20 heures avant la soudure pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir l'effet "pop-corn" pendant la refusion.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage après soudure est nécessaire, seuls les solvants spécifiés doivent être utilisés. Il est recommandé d'immerger la LED dans de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température normale pendant moins d'une minute. Des nettoyants chimiques non spécifiés pourraient endommager le matériau du boîtier époxy ou la lentille.

7. Emballage et informations de commande

Le produit est fourni en conditionnement bande et bobine compatible avec les équipements automatiques de pick-and-place. La largeur de la bande est de 8mm, enroulée sur des bobines de 7 pouces (178mm) de diamètre. Chaque bobine contient 5000 pièces. Pour des quantités plus faibles, une quantité d'emballage minimale de 500 pièces est disponible pour les lots restants. Les spécifications de la bande et de la bobine suivent les normes ANSI/EIA 481-1-A-1994. L'emballage comprend une bande de couverture supérieure pour sceller les poches vides, et le nombre maximum de composants manquants consécutifs dans la bande est de deux.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED est idéale pour les indicateurs d'état sur les ordinateurs portables, tablettes et smartphones ultra-fins. Elle convient bien comme rétroéclairage pour les touches à membrane, les claviers et les petits affichages graphiques dans les contrôles industriels ou les dispositifs médicaux. Son large angle de vision la rend adaptée à l'éclairage général de panneaux où une lumière diffuse et uniforme est nécessaire.

8.2 Considérations de conception du circuit d'attaque

Les LED sont des dispositifs commandés en courant. Pour garantir une luminosité uniforme, en particulier lorsque plusieurs LED sont connectées en parallèle, il est fortement recommandé d'utiliser une résistance limitatrice de courant individuelle en série avec chaque LED. Attaquer les LED directement depuis une source de tension sans limitation de courant n'est pas conseillé, car de légères variations de tension directe peuvent entraîner des différences significatives de courant et, par conséquent, de luminosité. La valeur de la résistance série (R) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (Vcc - VF) / IF, où Vcc est la tension d'alimentation, VF est la tension directe de la LED (utiliser la valeur max pour le calcul de courant dans le pire des cas), et IF est le courant direct souhaité (≤30mA DC).

9. Comparaison et différenciation technique

Le principal facteur de différenciation du LTST-C194KGKT est sa hauteur de 0,30mm, qui est nettement inférieure à celle de nombreuses LED Chip standard (souvent 0,6mm ou plus). Cela permet une intégration dans les appareils fins de nouvelle génération. L'utilisation de la technologie AlInGaP pour la lumière verte offre un rendement plus élevé et une meilleure stabilité thermique par rapport aux technologies plus anciennes comme le GaP traditionnel. La combinaison d'un large angle de vision de 130 degrés et d'une lentille incolore fournit un point vert pur et lumineux avec une bonne visibilité depuis des angles hors axe, contrairement aux lentilles diffusantes qui dispersent davantage la lumière mais réduisent l'intensité de crête.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

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

R : La longueur d'onde de crête (λP) est la longueur d'onde à laquelle la puissance optique de sortie est maximale. La longueur d'onde dominante (λd) est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, calculée à partir du diagramme de chromaticité CIE. λd est plus pertinente pour la spécification de la couleur.

Q : Puis-je attaquer cette LED à 30mA en continu ?

R : Oui, 30mA est le courant direct continu maximal spécifié. Pour une longévité et une fiabilité optimales, il est souvent recommandé de fonctionner à un courant plus faible, tel que 20mA (la condition de test).

Q : Pourquoi le binning est-il important ?

R : Les variations de fabrication entraînent de légères différences de luminosité et de couleur. Le binning trie les LED en groupes aux caractéristiques étroitement contrôlées. Spécifier un code de bin garantit une cohérence visuelle lors de l'utilisation de plusieurs LED dans un même produit.

Q : Comment interpréter le bin "Q" pour l'intensité lumineuse ?

R : Le bin "Q" contient les LED ayant la luminosité la plus élevée, allant de 71,0 à 112,0 mcd à 20mA. Il est garanti que toute LED du bin Q se situera dans cette plage (avec une tolérance de +/-15% sur les unités individuelles).

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Prenons l'exemple de la conception d'un panneau d'indicateurs d'état pour un routeur réseau nécessitant dix LED vertes. Pour garantir que les dix voyants apparaissent identiques en luminosité et en couleur, le concepteur spécifierait le LTST-C194KGKT avec une combinaison de bins spécifique, par exemple, le bin d'intensité "P" et le bin de longueur d'onde "D". Chaque LED serait attaquée par une alimentation 5V via une résistance série séparée. Calcul de la valeur de la résistance en utilisant la VF max (2,4V) et un IF cible de 20mA : R = (5V - 2,4V) / 0,020A = 130 Ohms. Une résistance standard de 130Ω ou 150Ω pourrait être utilisée. Le profil ultra-fin permet au PCB d'être placé très près du boîtier plastique fin du routeur. Le large angle de vision assure que l'indicateur est visible depuis différents angles dans une pièce.

12. Introduction au principe technologique

Cette LED est basée sur un matériau semi-conducteur AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) déposé sur un substrat. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active du semi-conducteur, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage AlInGaP détermine l'énergie de la bande interdite, qui correspond directement à la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise – dans ce cas, le vert. Le boîtier époxy incolore agit comme une lentille, façonnant le faisceau lumineux et fournissant une protection environnementale à la puce semi-conductrice délicate et aux fils de liaison.

13. Tendances et évolutions de l'industrie

La tendance pour les LED SMD continue vers la miniaturisation, un rendement plus élevé et une plus grande fiabilité. Les hauteurs de boîtier diminuent pour permettre des produits finaux plus fins. Les améliorations de rendement (plus de lumens par watt) réduisent la consommation d'énergie et la génération de chaleur. L'accent est également mis sur des tolérances de binning plus serrées et une meilleure cohérence des couleurs entre les lots de production. De plus, la compatibilité avec les processus d'assemblage automatisés et les profils de soudure sans plomb à haute température reste une exigence fondamentale pour une large adoption sur le marché mondial de la fabrication électronique.