Fiche technique LED CMS LTST-C190TGKT-5A - Dimensions 1.6x0.8x0.6mm - Tension 3.2V - Vert - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED à puce CMS haute performance. L'appareil se caractérise par son profil exceptionnellement mince, le rendant adapté aux applications avec des restrictions de hauteur strictes. Il s'agit d'une diode électroluminescente verte utilisant la technologie semi-conductrice InGaN (Nitrures de Gallium et d'Indium), encapsulée dans un boîtier à lentille transparente. Le produit est conçu pour être compatible avec les processus d'assemblage automatisés modernes, y compris la soudure par refusion infrarouge, et respecte les normes environnementales en tant que produit vert conforme RoHS.

Les avantages principaux de cette LED incluent son facteur de forme ultra-compact, sa haute intensité lumineuse et sa construction robuste adaptée à la fabrication en grande série. Ses marchés cibles principaux sont l'électronique grand public, les voyants lumineux, le rétroéclairage pour petits afficheurs et toute application nécessitant une source de lumière verte fiable, brillante et miniaturisée.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Les limites opérationnelles du composant sont définies 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 un cycle de service strict de 1/10 avec une largeur d'impulsion de 0,1 ms. La dissipation de puissance totale ne doit pas dépasser 76 mW. Le composant peut fonctionner dans une plage de température de -20°C à +80°C et peut être stocké dans des environnements de -30°C à +100°C. Il est crucial de noter qu'il est qualifié pour la soudure par refusion infrarouge à une température de crête de 260°C pendant un maximum de 10 secondes.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Les principales métriques de performance sont mesurées à Ta=25°C et un courant de test standard (IF) de 5 mA. L'intensité lumineuse (Iv) a une valeur typique de 60,0 millicandelas (mcd), avec une valeur minimale spécifiée de 28,0 mcd. Cela indique une sortie lumineuse adaptée aux indicateurs visibles en plein jour. L'appareil présente un angle de vision (2θ1/2) très large de 130 degrés, offrant une distribution de lumière large et uniforme.

Électriquement, la tension directe (VF) mesure typiquement 3,20 volts, avec une plage définie par le système de classement. Le courant inverse (IR) est spécifié à un maximum de 10 μA lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée, bien que le composant ne soit pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse. Optiquement, la longueur d'onde dominante (λd) est typiquement de 525 nm, la plaçant dans le spectre vert, avec une demi-largeur spectrale (Δλ) de 35 nm. La longueur d'onde d'émission de crête (λp) est d'environ 530 nm.

3. Explication du système de classement

Pour garantir l'uniformité en production de masse, les LED sont triées en classes de performance. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences de tolérance spécifiques pour leur application.

3.1 Classement par tension directe

Les unités sont catégorisées par leur tension directe à 5mA. Les codes de classe D6, D7 et D8 représentent respectivement les plages de tension de 2,60-2,80V, 2,80-3,00V et 3,00-3,20V, chacune avec une tolérance de ±0,1V.

3.2 Classement par intensité lumineuse

Les LED sont classées en fonction de leur flux lumineux à 5mA. Les codes N, P, Q et R correspondent respectivement aux plages d'intensité de 28,0-45,0 mcd, 45,0-71,0 mcd, 71,0-112,0 mcd et 112,0-180,0 mcd. Une tolérance de ±15% s'applique à chaque classe.

3.3 Classement par longueur d'onde dominante

La couleur (longueur d'onde) est classée pour contrôler la variation de teinte. Les codes de classe AP, AQ et AR couvrent les plages du spectre vert de 520,0-525,0 nm, 525,0-530,0 nm et 530,0-535,0 nm, avec une tolérance serrée de ±1 nm par classe.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique (par exemple, Figure 1 pour la distribution spectrale, Figure 5 pour l'angle de vision), les données fournies permettent une compréhension analytique. La relation entre le courant direct et l'intensité lumineuse est généralement linéaire dans la plage de fonctionnement. La tension directe présente un coefficient de température négatif, ce qui signifie qu'elle diminue légèrement lorsque la température de jonction augmente. La courbe de distribution spectrale montrerait un pic unique centré autour de 530 nm avec la demi-largeur indiquée de 35 nm, confirmant une émission de couleur verte pure.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

La LED est un boîtier standard EIA aux dimensions ultra-minces. Sa caractéristique principale est sa hauteur de seulement 0,80 mm. Des dessins dimensionnels détaillés spécifient la longueur, la largeur, l'espacement des broches et la géométrie globale pour assurer une conception d'empreinte PCB correcte. Le boîtier utilise un matériau de lentille transparent. La polarité est indiquée par la structure physique du composant, généralement par une marque de cathode. Les dimensions recommandées des pastilles de soudure sont fournies pour assurer la formation de joints de soudure fiables et un bon alignement pendant la refusion.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion

Un profil de refusion infrarouge suggéré est fourni pour les processus de soudure sans plomb. Ce profil est basé sur les normes JEDEC. Les paramètres clés incluent une étape de préchauffage entre 120-150°C, une température de crête maximale de 260°C, et un temps au-dessus du liquidus (typiquement 217°C pour la soudure sans plomb) ne dépassant pas 10 secondes. Le profil vise à minimiser la contrainte thermique sur le boîtier de la LED tout en assurant une bonne refusion de la soudure.

6.2 Manipulation et stockage

Le composant est sensible aux décharges électrostatiques (ESD). Il est recommandé de le manipuler avec des bracelets antistatiques mis à la terre ou des gants antistatiques. Dans son sac d'origine scellé étanche à l'humidité avec dessicant, la durée de conservation est d'un an lorsqu'il est stocké à ≤30°C et ≤90% HR. Une fois le sac ouvert, les composants doivent être stockés à ≤30°C et ≤60% HR et utilisés dans la semaine. Pour un stockage au-delà d'une semaine en dehors de l'emballage d'origine, un séchage à environ 60°C pendant au moins 20 heures est requis avant la soudure pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir le phénomène de \"pop-corn\" pendant la refusion.

6.3 Nettoyage

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

7. Emballage et informations de commande

Les composants sont fournis dans un emballage en bande et bobine compatible avec les équipements automatiques de prélèvement et de placement. La largeur de la bande est de 8 mm, enroulée sur des bobines de 7 pouces de diamètre. Chaque bobine complète contient 4000 pièces. Une quantité minimale de commande de 500 pièces s'applique pour les bobines partielles. L'emballage est conforme aux spécifications ANSI/EIA 481-1-A-1994. La référence LTST-C190TGKT-5A suit le système de codage interne du fabricant, où les éléments désignent probablement la série, la couleur (TG pour vert), et les codes de classe spécifiques pour l'intensité et la longueur d'onde.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED est idéale pour les indicateurs d'état dans les appareils portables (téléphones, tablettes, wearables), le rétroéclairage pour petits écrans LCD ou claviers, les indicateurs de panneau dans les contrôles industriels, et l'éclairage décoratif dans les produits grand public. Son profil mince est crucial pour les designs modernes et élancés.

8.2 Considérations de conception

Les concepteurs de circuits doivent inclure une résistance de limitation de courant en série avec la LED. La valeur de la résistance est calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (Valim - VF) / IF, où VF est la tension directe de la classe choisie et IF est le courant de commande souhaité (ne devant pas dépasser 20 mA DC). Pour une luminosité uniforme dans les réseaux multi-LED, il est conseillé de sélectionner des LED de la même classe d'intensité (par exemple, toutes de la classe P). La gestion thermique sur le PCB doit garantir que la température de fonctionnement autour de la LED ne dépasse pas 80°C pour maintenir la longévité et une sortie lumineuse stable.

9. Comparaison et différenciation techniques

Le principal différentiateur de cette LED est sa hauteur de 0,8 mm, ce qui est plus fin que de nombreuses LED à puce standard (par exemple, les boîtiers 0603 ou 0805 qui font souvent >1,0 mm de haut). Comparée aux technologies plus anciennes comme les LED AlGaInP, la puce InGaN offre un rendement et une luminosité plus élevés, particulièrement dans le spectre vert/bleu. Le large angle de vision de 130 degrés offre une lumière plus omnidirectionnelle par rapport aux LED avec des angles de vision plus étroits, ce qui est bénéfique pour les applications où la position d'observation n'est pas fixée directement sur l'axe.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

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

R : Oui, 20mA est le courant direct continu maximal nominal. Pour une longévité optimale, une alimentation à un courant plus faible, tel que 10-15mA, est courante et fournira toujours une luminosité suffisante tout en réduisant la contrainte et la chaleur.

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

R : La longueur d'onde dominante (λd) est dérivée du diagramme de chromaticité CIE et représente la couleur perçue. La longueur d'onde de crête (λp) est le pic physique réel du spectre émis. Elles sont souvent proches mais pas identiques.

Q : Pourquoi le séchage est-il nécessaire si la bobine a été ouverte depuis plus d'une semaine ?

R : Le boîtier plastique peut absorber l'humidité de l'air. Pendant le processus de refusion à haute température, cette humidité peut se vaporiser rapidement, provoquant un délaminage interne ou des fissures (phénomène de \"pop-corn\"). Le séchage élimine cette humidité absorbée.

Q : Puis-je utiliser un fer à souder au lieu de la refusion ?

R : La soudure manuelle avec un fer est possible mais n'est pas recommandée pour la production en volume. Si nécessaire, la température de la pointe du fer ne doit pas dépasser 300°C, et le temps de contact doit être limité à 3 secondes maximum pour une seule opération de soudure.

11. Étude de cas d'application pratique

Prenons l'exemple de la conception d'une montre connectée avec plusieurs LED de notification. La restriction de hauteur à l'intérieur du boîtier de la montre est sévère, à 1,0 mm. Une LED standard pourrait mesurer 1,2 mm de haut, causant des problèmes de montage. Cette LED de 0,8 mm de haut s'adapte parfaitement. Le concepteur sélectionne la classe D7 pour la tension (2,8-3,0V) et la classe P pour l'intensité (45-71 mcd) pour garantir une luminosité et une consommation d'énergie constantes à partir de l'alimentation 3,3V de la montre. Le large angle de vision de 130 degrés assure que la lumière de notification est visible même lorsque le cadran de la montre est regardé sous un angle. Les LED sont placées sur le PCB, et l'assemblage subit un processus de refusion sans plomb standard en utilisant le profil fourni, ce qui donne des joints de soudure fiables sans endommager les composants.

12. Introduction au principe technologique

Cette LED est basée sur le matériau semi-conducteur InGaN (Nitrures de Gallium et d'Indium). Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, des électrons et des trous sont injectés dans la région active. Ils se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage InGaN détermine l'énergie de la bande interdite, qui à son tour dicte la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise. Pour une émission verte, la teneur en indium est soigneusement contrôlée. La lentille en époxy transparente encapsule et protège la puce semi-conductrice, et sa forme est conçue pour optimiser l'extraction de la lumière et l'angle de vision.

13. Tendances et évolutions de l'industrie

La tendance des LED CMS continue vers la miniaturisation, une efficacité plus élevée (plus de lumière par watt d'entrée électrique) et une meilleure uniformité des couleurs. La recherche d'appareils plus fins, comme le montre ce produit, est motivée par la quête incessante d'électronique grand public plus élancée. De plus, l'intégration augmente, avec des LED combinées à des pilotes et des circuits de contrôle dans des boîtiers uniques. La technologie InGaN sous-jacente est également centrale dans le développement des LED haute puissance pour l'éclairage général et des micro-LED pour les écrans de nouvelle génération, indiquant une base technologique robuste et en évolution.