Fiche technique LTST-C190TBKT-5A - LED Bleue SMD - Dimensions 3.2x1.6x0.8mm - Tension 2.65-3.05V - Puissance 76mW - Document Technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTST-C190TBKT-5A est une diode électroluminescente (LED) pour montage en surface (SMD) conçue pour les applications électroniques modernes et compactes. Son principal avantage réside dans son profil exceptionnellement bas, avec une hauteur de seulement 0,8 millimètre, ce qui le rend adapté aux applications où les contraintes d'espace sont critiques, comme dans les écrans ultra-fins, le rétroéclairage pour appareils mobiles et les voyants lumineux dans l'électronique grand public fine. Le dispositif utilise une puce semi-conductrice InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium), réputée pour produire efficacement une lumière bleue de haute luminosité. Il est conditionné sur bande de 8 mm standard, sur bobines de 7 pouces, garantissant la compatibilité avec les équipements automatisés de placement rapide couramment utilisés en production de masse.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. Le courant direct continu maximal (I_F) est de 20 mA. En fonctionnement pulsé avec un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1 ms, un courant direct crête de 100 mA est autorisé. La dissipation de puissance maximale est de 76 mW, calculée à partir de la tension et du courant directs. Le dispositif est conçu pour une plage de température de fonctionnement de -20°C à +80°C et peut être stocké dans des températures allant de -30°C à +100°C. Un paramètre critique pour l'assemblage est la condition de soudage par refusion infrarouge, qui ne doit pas dépasser 260°C pendant 10 secondes pour éviter les dommages thermiques au boîtier et à la puce de la LED.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Mesurées à un courant de test standard de 5 mA et une température ambiante de 25°C, les paramètres de performance clés sont définis. L'intensité lumineuse (I_V) a une valeur typique, avec un minimum de 11,2 mcd et un maximum de 45,0 mcd selon le système de classement. La longueur d'onde dominante (λ_d), qui définit la couleur perçue, est spécifiée entre 470,0 nm et 475,0 nm, la plaçant dans le spectre bleu. La longueur d'onde d'émission de crête (λ_Peak) est typiquement autour de 468 nm. La largeur à mi-hauteur spectrale (Δλ) est d'environ 25 nm, indiquant la pureté spectrale de la lumière bleue émise. La tension directe (V_F) varie de 2,65 V à 3,05 V à 5 mA. Le courant inverse (I_R) est limité à un maximum de 10 μA lorsqu'une tension inverse de 5V est appliquée, bien que le dispositif ne soit pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse.

3. Explication du système de classement

Pour garantir l'uniformité en production de masse, les LED sont triées en classes de performance. Le LTST-C190TBKT-5A utilise un système de classement tridimensionnel.

3.1 Classement par tension directe

La tension directe est classée en quatre codes (1, 2, 3, 4) avec une tolérance de ±0,1V par classe. Par exemple, le Code de Classe 1 couvre V_Fde 2,65V à 2,75V à 5mA. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des LED avec un appariement de tension plus serré pour les applications où la régulation du courant est critique.

3.2 Classement par intensité lumineuse

L'intensité lumineuse est classée en six codes (L1, L2, M1, M2, N1, N2) avec une tolérance de ±15% par classe. La plage s'étend d'un minimum de 11,2 mcd (L1) à un maximum de 45,0 mcd (N2). Cela permet une sélection basée sur les niveaux de luminosité requis pour différentes applications.

3.3 Classement par longueur d'onde dominante

La longueur d'onde dominante est classée en un seul code (AD) allant de 470,0 nm à 475,0 nm, avec une tolérance serrée de ±1 nm. Cela garantit une couleur bleue très uniforme pour tous les dispositifs.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques soient référencées dans la fiche technique, leurs implications sont cruciales. La relation entre le courant direct (I_F) et la tension directe (V_F) est non linéaire et dépend de la température. L'intensité lumineuse est directement proportionnelle au courant direct mais diminuera à mesure que la température de jonction augmente. Comprendre ces courbes est essentiel pour concevoir des circuits d'alimentation appropriés, notamment pour maintenir une luminosité stable sur la plage de température de fonctionnement et pour mettre en œuvre efficacement un atténuation par modulation de largeur d'impulsion (PWM).

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions du boîtier

La LED a un empreinte de boîtier standard EIA. Les dimensions clés incluent une longueur de 3,2 mm, une largeur de 1,6 mm et la hauteur ultra-mince caractéristique de 0,8 mm. La polarité est clairement indiquée par la marque de cathode sur le boîtier. Des dessins cotés détaillés sont fournis pour la conception du motif de pastilles sur le circuit imprimé.

5.2 Spécifications de la bande et de la bobine

Les composants sont fournis sur bande porteuse gaufrée de 8 mm de large, sur bobines de 7 pouces (178 mm) de diamètre. Chaque bobine contient 4000 pièces. Le conditionnement est conforme aux normes ANSI/EIA 481-1-A-1994, garantissant la fiabilité lors de la manutention automatisée. Des notes précisent qu'un minimum de 500 pièces peut être commandé en tant que reste et qu'un maximum de deux alvéoles consécutives peuvent être vides (scellées avec du ruban de couverture).

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

Un profil de refusion infrarouge (IR) suggéré est fourni pour les procédés de soudage sans plomb. Le profil doit respecter les normes JEDEC. Les paramètres clés incluent une zone de préchauffage jusqu'à 150-200°C, une température de corps maximale ne dépassant pas 260°C, et un temps au-dessus de 260°C limité à un maximum de 10 secondes. Le temps total de préchauffage doit être limité à 120 secondes maximum. Il est fortement recommandé de caractériser le profil pour des conceptions de circuit imprimé, des pâtes à souder et des types de four spécifiques.

6.2 Soudage manuel

Si un soudage manuel est nécessaire, une extrême prudence est de mise. La température de la pointe du fer à souder ne doit pas dépasser 300°C, et le temps de contact avec la borne de la LED doit être limité à 3 secondes maximum. Cette opération ne doit être effectuée qu'une seule fois pour éviter les contraintes thermiques.

6.3 Nettoyage

Si un nettoyage après soudage est requis, 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. L'utilisation de nettoyants chimiques non spécifiés peut endommager le matériau du boîtier de la LED.

7. Précautions de stockage et de manipulation

7.1 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Cette LED est sensible aux décharges électrostatiques. Il est impératif de manipuler le dispositif dans une zone protégée contre les ESD en utilisant des bracelets ou des gants antistatiques. Tout l'équipement et les machines doivent être correctement mis à la terre pour éviter les dommages par surtension.

7.2 Sensibilité à l'humidité

Les LED sont conditionnées dans un sac barrière à l'humidité avec un dessicant. Tant qu'elles sont scellées, elles doivent être stockées à 30°C ou moins et à une humidité relative (HR) de 90% ou moins, avec une durée de conservation recommandée d'un an. Une fois le sac d'origine ouvert, l'environnement de stockage ne doit pas dépasser 30°C et 60% d'HR. Les composants exposés à l'air ambiant pendant plus d'une semaine doivent être cuits à environ 60°C pendant au moins 20 heures avant le soudage par refusion pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir les dommages par \"effet pop-corn\" lors de l'assemblage.

8. Suggestions d'application et considérations de conception

8.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED est idéale pour les voyants d'état, le rétroéclairage des claviers et des écrans LCD, l'éclairage décoratif et l'éclairage de panneaux dans l'électronique grand public, les équipements de bureau et les dispositifs de communication. Son profil fin le rend parfait pour les applications où l'espace vertical est limité.

8.2 Notes sur la conception du circuit

Une résistance de limitation de courant est toujours nécessaire lors de l'alimentation de la LED à partir d'une source de tension. La valeur de la résistance (R) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_source- V_F) / I_F. Pour un fonctionnement stable et une longue durée de vie, il est conseillé d'alimenter la LED à ou en dessous du courant continu recommandé de 20 mA. Pour le contrôle de la luminosité, l'atténuation PWM est préférable à l'atténuation analogique (réduction du courant), car elle maintient une température de couleur constante. Les concepteurs doivent s'assurer que le motif de pastilles sur le circuit imprimé correspond à la disposition recommandée pour obtenir des soudures fiables et un alignement correct.

8.3 Gestion thermique

Bien que la dissipation de puissance soit faible (76 mW max), une gestion thermique efficace via les pastilles de cuivre du circuit imprimé est importante. Une température de jonction excessive réduira le flux lumineux (intensité lumineuse) et accélérera la dégradation de la LED. Assurer une surface de cuivre adéquate autour des pastilles de soudure aide à dissiper la chaleur.

9. Comparaison et différenciation techniques

Le principal facteur de différenciation de cette LED est sa hauteur de 0,8 mm, plus fine que de nombreuses LED SMD standard (par exemple, les boîtiers 0603 ou 0805 qui font souvent >1,0 mm de haut). Cela permet des innovations de conception dans les produits ultra-fins. L'utilisation de la technologie InGaN offre une luminosité et une efficacité plus élevées par rapport aux technologies plus anciennes pour les LED bleues. Le système de classement complet offre aux concepteurs la possibilité de sélectionner des composants avec des caractéristiques optiques et électriques précises pour des applications nécessitant une grande uniformité.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

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

La longueur d'onde de crête (λ_Peak) est la longueur d'onde unique à laquelle le spectre d'émission est le plus fort. La longueur d'onde dominante (λ_d) est dérivée du diagramme de chromaticité CIE et représente la longueur d'onde unique qui correspond le mieux à la couleur perçue de la lumière par l'œil humain. Pour une source monochromatique comme cette LED bleue, elles sont généralement très proches, mais λ_dest le paramètre le plus pertinent pour la spécification de la couleur.

10.2 Puis-je alimenter cette LED sans résistance de limitation de courant ?

Non. Une LED est un dispositif à commande par courant. La connecter directement à une source de tension dépassant sa tension directe provoquera un courant excessif, risquant de la détruire instantanément en raison d'un emballement thermique. Une résistance en série ou un circuit d'alimentation à courant constant est toujours nécessaire.

10.3 Pourquoi la condition de stockage après ouverture du sac est-elle si stricte ?

Les boîtiers des LED SMD peuvent absorber l'humidité de l'air. Pendant le processus de soudage par refusion à haute température, cette humidité piégée peut se vaporiser rapidement, créant une pression interne qui peut fissurer le boîtier ou délaminer les couches internes - un phénomène connu sous le nom d'\"effet pop-corn\". Les conditions de stockage spécifiées et la procédure de cuisson préviennent ce mode de défaillance.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Imaginez la conception d'une enceinte Bluetooth fine avec une barre d'état mince. La hauteur de 0,8 mm du LTST-C190TBKT-5A lui permet d'être montée directement derrière un panneau diffuseur de 1 mm d'épaisseur, créant un effet d'éclairage homogène et discret. En sélectionnant des LED de la même classe d'intensité (par exemple, M2) et de tension, vous garantissez une luminosité et une consommation de courant uniformes sur plusieurs LED alimentées en parallèle à partir d'une seule ligne de tension régulée avec des résistances individuelles en série. La couleur bleue offre une esthétique moderne et high-tech. La compatibilité avec la refusion IR permet de la souder simultanément avec tous les autres composants SMD sur la carte principale, rationalisant l'assemblage.

12. Introduction au principe technologique

Cette LED est basée sur un matériau semi-conducteur InGaN. Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, des électrons et des trous sont injectés dans la région active. Lorsque ces porteurs de charge se recombinent, ils libèrent de l'énergie sous forme de photons (lumière). L'énergie de bande interdite spécifique de l'alliage InGaN détermine la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise, qui dans ce cas se situe dans le spectre bleu (~470-475 nm). Le matériau de lentille \"transparent comme de l'eau\" est typiquement une résine époxy ou un silicone transparent qui n'altère pas la couleur mais aide à diriger le flux lumineux.

13. Tendances et évolutions de l'industrie

La tendance pour les LED SMD dans l'électronique grand public continue vers la miniaturisation, une efficacité plus élevée (plus de lumière par watt) et une meilleure uniformité des couleurs. La hauteur de 0,8 mm de ce dispositif représente une étape dans la tendance à la miniaturisation. De plus, l'accent est de plus en plus mis sur des tolérances de classement plus serrées et des boîtiers avancés pour améliorer les performances thermiques, permettant des courants d'alimentation et une luminosité plus élevés à partir de boîtiers toujours plus petits. Le passage à des procédés de fabrication sans plomb et conformes à la directive RoHS, comme on le voit dans le profil de refusion spécifié pour ce dispositif, est désormais une norme universelle de l'industrie.