Fiche technique LED bleue série T3B - 3.0x1.4x0.8mm - 3.0V - 102mW - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

La série T3B est une LED bleue à montage en surface (SMD) haute performance conçue pour les applications d'éclairage modernes. Cette série utilise un boîtier compact 3014, offrant un équilibre entre rendement lumineux, efficacité et fiabilité. Elle est conçue pour les applications nécessitant une émission de lumière bleue constante, telles que le rétroéclairage, les voyants lumineux, l'éclairage décoratif et comme composant dans les systèmes RVB ou à lumière blanche.

L'avantage principal de cette série réside dans son système de tri standardisé pour des paramètres clés comme le flux lumineux, la longueur d'onde et la tension directe, garantissant des performances prévisibles et une cohérence de couleur en production de volume. Son large angle de vision de 110 degrés la rend adaptée aux applications nécessitant un éclairage diffus.

2. Paramètres et spécifications techniques

2.1 Valeurs maximales absolues (T_s=25°C)

Les valeurs suivantes définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.

• Courant direct (I_F) :60 mA (Continu)
• Courant d'impulsion direct (I_FP) :80 mA (Largeur d'impulsion ≤10ms, Rapport cyclique ≤1/10)
• Dissipation de puissance (P_D) :102 mW
• Température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +80°C
• Température de stockage (T_stg) :-40°C à +80°C
• Température de jonction (T_j) :125°C
• Température de soudage (T_sld) :230°C ou 260°C pendant 10 secondes (Reflow)

2.2 Caractéristiques électro-optiques (T_s=25°C, I_F=40mA)

Ces paramètres définissent la performance typique dans des conditions de test standard.

• Tension directe (V_F) :3.0 V (Typique), 3.4 V (Maximum)
• Tension inverse (V_R) :5 V
• Longueur d'onde de crête (λ_d) :455 nm (Typique)
• Courant inverse (I_R) :10 µA (Maximum) à V_R=5V
• Angle de vision (2θ_1/2) :110° (Typique)

3. Explication du système de tri

Pour garantir la cohérence de couleur et de luminosité en production, les LED sont triées en classes basées sur des paramètres mesurés.

3.1 Tri du flux lumineux (à 40mA)

Les classes sont définies par un flux lumineux minimum et maximum.

• Code A3 :1.0 lm (Min) à 1.5 lm (Max)
• Code A4 :1.5 lm (Min) à 2.0 lm (Max)
• Code A5 :2.0 lm (Min) à 2.5 lm (Max)

Note : La tolérance de mesure du flux lumineux est de ±7%.

3.2 Tri par longueur d'onde

Ceci définit la plage de longueur d'onde dominante de la lumière bleue émise.

• Code B1 :445 nm à 450 nm
• Code B2 :450 nm à 455 nm
• Code B3 :455 nm à 460 nm
• Code B4 :460 nm à 465 nm

3.3 Tri par tension directe

Le tri par tension aide à concevoir des circuits d'alimentation efficaces.

• Code 1 :2.8 V à 3.0 V
• Code 2 :3.0 V à 3.2 V
• Code 3 :3.2 V à 3.4 V

Note : La tolérance de mesure de la tension directe est de ±0.08V.

4. Analyse des courbes de performance

4.1 Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V)

La courbe I-V montre la relation entre le courant traversant la LED et la tension à ses bornes. Elle est non linéaire, caractéristique d'une diode. La tension directe typique (V_F) est spécifiée à un courant de test de 40mA. Les concepteurs doivent s'assurer que le circuit d'alimentation fournit une tension adéquate pour atteindre le courant de fonctionnement souhaité tout en gérant la dissipation de puissance.

4.2 Courant direct vs. Flux lumineux relatif

Cette courbe illustre comment le rendement lumineux augmente avec le courant. Bien que le rendement augmente avec le courant, l'efficacité diminue généralement à des courants plus élevés en raison des effets thermiques accrus. Un fonctionnement à ou en dessous du courant continu recommandé (60mA) garantit une efficacité et une longévité optimales.

4.3 Température de jonction vs. Puissance spectrale relative

La performance des LED dépend de la température. Lorsque la température de jonction (T_j) augmente, le flux lumineux diminue généralement, et la longueur d'onde de crête peut légèrement se décaler (typiquement vers des longueurs d'onde plus longues pour les LED bleues). Une gestion thermique efficace dans l'application est cruciale pour maintenir des performances optiques stables et une longue durée de vie.

4.4 Distribution de la puissance spectrale

La courbe spectrale représente l'intensité de la lumière émise à différentes longueurs d'onde. Pour une LED bleue, il s'agit d'un pic relativement étroit centré autour de la longueur d'onde dominante (ex. : 455nm). La largeur à mi-hauteur (FWHM) de ce pic détermine la pureté de la couleur.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier : 3014 (3.0mm x 1.4mm x 0.8mm)

La LED est logée dans un boîtier SMD standard 3014. Les dimensions clés incluent une longueur de corps de 3.0mm, une largeur de 1.4mm et une hauteur de 0.8mm. Les tolérances sont spécifiées à ±0.10mm pour les dimensions .X et ±0.05mm pour les dimensions .XX.

5.2 Configuration des pastilles et conception du pochoir

L'empreinte recommandée pour la conception de PCB comprend deux pastilles d'anode et deux de cathode pour assurer une fixation mécanique stable et une bonne formation des joints de soudure. Un motif de pochoir à pâte à souder correspondant est fourni pour contrôler le volume de pâte déposé lors de l'assemblage, ce qui est critique pour obtenir des joints de soudure fiables sans pontage ou soudure insuffisante.

5.3 Identification de la polarité

Le composant a généralement un marquage ou une encoche sur le boîtier pour indiquer le côté cathode. L'empreinte sur le PCB doit également être clairement marquée pour éviter une installation inversée lors de l'assemblage.

6. Directives de soudage, d'assemblage et de manipulation

6.1 Sensibilité à l'humidité et séchage

Le boîtier 3014 est sensible à l'humidité (classé MSL selon IPC/JEDEC J-STD-020C). Si le sachet barrière d'origine est ouvert et que les composants sont exposés à une humidité ambiante au-delà des limites spécifiées (indiquées par la carte indicateur d'humidité à l'intérieur du sachet), ils doivent être séchés avant le soudage par refusion pour éviter la fissuration "popcorn" ou d'autres dommages induits par l'humidité.

• Condition de séchage :60°C pendant 24 heures.
• Post-séchage :Les composants doivent être soudés dans l'heure ou stockés dans un environnement sec (<20% HR).
• Ne passécher à des températures dépassant 60°C.

6.2 Conditions de stockage

• Sachet non ouvert :Stocker à 5°C à 30°C, humidité inférieure à 85%.
• Après ouverture :Stocker à 5°C à 30°C, humidité inférieure à 60%. Pour une meilleure pratique, stocker dans un contenant scellé avec dessiccant ou une armoire à azote.
• Durée de vie en atelier :Utiliser dans les 12 heures suivant l'ouverture du sachet dans des conditions d'atelier.

6.3 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Les LED bleues sont sensibles aux décharges électrostatiques. L'ESD peut provoquer une défaillance immédiate (catastrophique) ou des dommages latents entraînant une réduction de la durée de vie et une dégradation des performances.

Mesures de prévention :

• Utiliser des postes de travail et des sols antistatiques mis à la terre.
• Les opérateurs doivent porter des bracelets de mise à la terre, des blouses antistatiques et des gants.
• Utiliser des ioniseurs pour neutraliser les charges statiques dans la zone de travail.
• Utiliser des emballages et des matériaux de manipulation sûrs contre l'ESD.
• S'assurer que tous les outils (ex. : fers à souder) sont correctement mis à la terre.

6.4 Conception du circuit d'application

Une conception de circuit appropriée est essentielle pour un fonctionnement fiable.

• Limitation de courant :Toujours utiliser une résistance de limitation de courant en série ou, de préférence, un pilote à courant constant. Une source de courant constant fournit un rendement lumineux stable malgré de légères variations de tension directe.
• Configuration du circuit :Lors de la connexion de plusieurs LED, une configuration en série avec un seul élément de limitation de courant par chaîne est recommandée par rapport à des connexions purement parallèles pour assurer une distribution uniforme du courant.
• Séquence d'alimentation :Lors de la connexion du module LED à une alimentation, connecter d'abord la sortie du pilote à la LED, puis connecter l'entrée du pilote à la source d'alimentation pour éviter les transitoires de tension.

6.5 Manipulation des composants

Éviter de manipuler directement la lentille de la LED avec les doigts, car les huiles de la peau peuvent contaminer la surface en silicone, réduisant potentiellement le rendement lumineux ou provoquant une décoloration. Utiliser des outils de prélèvement à vide ou des pinces. Éviter d'appliquer une pression mécanique excessive sur le dôme en silicone, car cela peut endommager les fils de liaison ou la puce à l'intérieur, entraînant une défaillance.

7. Règle de numérotation des modèles

Le code produit suit un format structuré :T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□

Ce code inclut des informations sur :

• Contour du boîtier :ex. : '3B' pour 3014.
• Lentille/Optique :ex. : '00' pour sans lentille.
• Configuration de la puce :ex. : 'S' pour une seule puce de faible puissance.
• Couleur :ex. : 'B' pour Bleu.
• Code interne
• Code de température de couleur corrélée (CCT) :Pour les LED blanches.
• Code de classe de flux lumineux :ex. : 'A3', 'A4', etc.

8. Notes d'application et considérations de conception

8.1 Scénarios d'application typiques

• Rétroéclairage :Pour écrans LCD, claviers ou enseignes.
• Éclairage décoratif :Éclairage d'accentuation, éclairage d'ambiance.
• Voyants lumineux :Indicateurs d'état sur l'électronique grand public ou l'équipement industriel.
• Systèmes RVB :En tant qu'élément bleu dans les applications de mélange de couleurs.

8.2 Gestion thermique

Bien que la puissance soit relativement faible (102mW max), une dissipation thermique efficace reste importante pour maintenir les performances et la longévité, en particulier dans les luminaires fermés ou à des températures ambiantes élevées. S'assurer que le PCB a un dégagement thermique adéquat et, si nécessaire, utiliser un PCB à âme métallique (MCPCB) pour une meilleure dissipation de la chaleur.

8.3 Conception optique

Le large angle de vision de 110 degrés fournit un éclairage diffus. Pour les applications nécessitant un faisceau plus focalisé, des optiques secondaires (lentilles ou réflecteurs) peuvent être placées sur la LED. Le matériau de la lentille en silicone doit être compatible avec les composants optiques secondaires.

9. Questions fréquemment posées (FAQ)

9.1 Quelle est la différence entre les classes de flux lumineux A3, A4 et A5 ?

Ces classes représentent différents niveaux de rendement lumineux minimum et maximum au courant de test standard de 40mA. A5 est la classe la plus lumineuse, suivie de A4, puis A3. Sélectionner une classe spécifique permet un contrôle plus précis de la luminosité dans votre application.

9.2 Pourquoi le séchage est-il nécessaire avant le soudage ?

Le boîtier plastique peut absorber 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 ou délaminer les interfaces internes, entraînant une défaillance. Le séchage élimine cette humidité absorbée.

9.3 Puis-je alimenter cette LED à son courant d'impulsion maximal (80mA) en continu ?

Non. Le courant de 80mA est uniquement pour un fonctionnement en impulsion (largeur d'impulsion ≤10ms, rapport cyclique ≤10%). Un fonctionnement continu à ce courant dépasserait la valeur maximale de dissipation de puissance et pourrait provoquer une dégradation rapide ou une défaillance due à une surchauffe.

9.4 Comment interpréter le code de tri par longueur d'onde (ex. : B2) ?

Le code B2 indique que la longueur d'onde dominante de la LED est comprise entre 450nm et 455nm. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des LED avec une teinte de bleu spécifique pour des applications critiques en termes de couleur.

10. Comparaison technique et tendances

10.1 Comparaison avec des boîtiers similaires

Le boîtier 3014 offre une empreinte plus petite que l'ancien boîtier 3528 tout en offrant souvent un rendement lumineux et des performances thermiques comparables ou supérieurs. Comparé au boîtier 2835, le 3014 peut avoir un diagramme de rayonnement spatial et une résistance thermique légèrement différents, rendant le choix dépendant de l'application.

10.2 Tendances de l'industrie

La tendance générale des LED SMD est vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), une meilleure cohérence des couleurs grâce à un tri plus serré et une fiabilité améliorée. Les technologies de boîtiers continuent d'évoluer pour mieux gérer la chaleur de la puce semi-conductrice, qui est le principal facteur limitant la durée de vie et les performances des LED. Les principes de gestion de la sensibilité à l'humidité (MSL) et de protection contre l'ESD restent d'une importance critique pour tous les boîtiers LED modernes.