Fiche technique LED Bleue LTPL-C035BH450 - 3,5x3,5x1,6mm - 3,3V Typ - 2,8W Max - Longueur d'onde dominante 450nm

1. Vue d'ensemble du produit

La LTPL-C035BH450 est une LED bleue haute puissance à montage en surface, conçue pour les applications d'éclairage à semi-conducteurs. Elle représente une source lumineuse économe en énergie et ultra-compacte, alliant la longue durée de vie et la fiabilité inhérentes aux diodes électroluminescentes à une puissance optique significative. Ce composant offre une grande flexibilité de conception et une luminosité élevée, permettant de remplacer les technologies d'éclairage conventionnelles dans diverses applications.

1.1 Caractéristiques principales

• Pilotage compatible avec les circuits intégrés (CI).
• Conforme aux directives RoHS (Restriction des substances dangereuses) et construction sans plomb.
• Conçue pour réduire les coûts énergétiques d'exploitation.
• Contribue à réduire les coûts de maintenance du système grâce à sa longue durée de vie opérationnelle.

2. Dimensions et données mécaniques

Le boîtier de la LED a un encombrement compact. Les dimensions critiques incluent une taille de corps d'environ 3,5 mm x 3,5 mm. La hauteur de la lentille et la longueur/largeur du substrat céramique ont des tolérances plus serrées de ±0,1 mm, tandis que les autres dimensions mécaniques ont une tolérance de ±0,2 mm. Il est crucial de noter que la grande pastille thermique au bas du boîtier est électriquement isolée (neutre) des pastilles électriques d'anode et de cathode, ce qui est essentiel pour une gestion thermique adéquate et une isolation électrique dans la conception du circuit.

3. Valeurs maximales absolues

Des contraintes dépassant ces limites peuvent causer des dommages permanents au composant. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Courant direct continu (If) :700 mA
• Puissance consommée (Po) :2,8 W
• Plage de température de fonctionnement (Topr) :-40°C à +85°C
• Plage de température de stockage (Tstg) :-55°C à +100°C
• Température de jonction maximale (Tj) :125°C

Note importante :Faire fonctionner la LED en polarisation inverse pendant de longues périodes peut entraîner des dommages ou une défaillance du composant.

4. Caractéristiques électro-optiques

Les paramètres suivants sont mesurés à Ta=25°C dans des conditions de test de If = 350mA, qui est un point de fonctionnement typique.

• Tension directe (Vf) :Minimum 2,8V, Typique 3,3V, Maximum 3,8V.
• Flux radiant (Φe) :Minimum 510mW, Typique 600mW, Maximum 690mW. Il s'agit de la puissance rayonnante totale mesurée avec une sphère intégrante.
• Longueur d'onde dominante (Wd) :S'étend de 440nm à 460nm, la plaçant dans le spectre bleu.
• Angle de vision (2θ1/2) :Typiquement 130 degrés, définissant la répartition angulaire de la lumière émise.
• Résistance thermique, Jonction-Boitier (Rth jc) :Typiquement 9,5 °C/W avec une tolérance de mesure de ±10%. Ce paramètre est crucial pour calculer l'élévation de température de jonction sous puissance de fonctionnement.

5. Système de codes de bacs et de classification

Les LED sont triées (classées en bacs) en fonction de paramètres clés pour garantir l'uniformité. Le code de bac est marqué sur chaque sachet d'emballage.

5.1 Classement par tension directe (Vf)

Les LED sont catégorisées en cinq bacs (V1 à V5) en fonction de leur tension directe à 350mA, chaque bac couvrant une plage de 0,2V de 2,8V à 3,8V. La tolérance à l'intérieur d'un bac est de ±0,1V.

5.2 Classement par flux radiant (Φe)

Les LED sont triées en six bacs de flux (W1 à W6), chacun représentant une plage de 30mW de 510mW à 690mW à 350mA. La tolérance du flux radiant est de ±10%.

5.3 Classement par longueur d'onde dominante (Wd)

Quatre bacs de longueur d'onde (D4I à D4L) sont définis, chacun couvrant une plage de 5nm de 440nm à 460nm. La tolérance de la longueur d'onde dominante est de ±3nm.

6. Courbes de performance typiques et analyse

La fiche technique fournit plusieurs graphiques illustrant les performances du composant dans diverses conditions (à 25°C sauf indication contraire).

6.1 Flux radiant relatif en fonction du courant direct

Cette courbe montre que la puissance optique (flux radiant) augmente avec le courant direct mais finit par saturer et peut diminuer à des courants très élevés en raison de la baisse d'efficacité et des effets thermiques. Fonctionner près du point typique de 350mA offre un bon équilibre entre puissance de sortie et efficacité.

6.2 Distribution spectrale relative

Le graphique représente le spectre d'émission étroit caractéristique d'une LED bleue, centré autour de la longueur d'onde dominante (par exemple, 450nm). La largeur spectrale (largeur à mi-hauteur) est typiquement étroite pour les LED monochromatiques.

6.3 Diagramme de rayonnement (Angle de vision)

Le diagramme polaire illustre la distribution spatiale de l'intensité, confirmant le large angle de vision de 130 degrés. Le diagramme est typiquement lambertien ou quasi-lambertien pour ce type de boîtier.

6.4 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe I-V)

Cette courbe fondamentale montre la relation exponentielle entre le courant et la tension pour une diode. La tension directe augmente avec le courant et dépend également de la température.

6.5 Flux radiant relatif en fonction de la température de jonction

Il s'agit d'une courbe cruciale pour la gestion thermique. Elle démontre que la puissance optique d'une LED diminue lorsque la température de jonction (Tj) augmente. Un dissipateur thermique efficace est nécessaire pour maintenir Tj aussi bas que possible afin d'assurer une puissance lumineuse stable et fiable à long terme.

7. Recommandations d'assemblage et d'application

7.1 Recommandations de soudure

Le composant est adapté au soudage par refusion ou à la main. Un profil de soudage par refusion détaillé est fourni, spécifiant les limites de temps et de température pour le préchauffage, le maintien, la refusion (avec une limite de température de pic) et le refroidissement. Les précautions clés incluent : éviter les taux de refroidissement rapides, utiliser la température de soudure la plus basse possible et limiter les cycles de refusion à un maximum de trois. Le soudage à la main doit être effectué à 300°C maximum pendant 2 secondes maximum, et une seule fois. Le soudage par immersion n'est ni recommandé ni garanti.

7.2 Configuration recommandée des pastilles de CI

Un motif de pastilles (empreinte) détaillé est fourni pour la conception de la carte de circuit imprimé (CI). Cela inclut les dimensions et l'espacement pour les deux pastilles électriques (anode et cathode) et la grande pastille thermique centrale. Une conception correcte des pastilles est essentielle pour la stabilité mécanique, la connexion électrique et, surtout, le transfert efficace de la chaleur du boîtier de la LED vers la CI.

7.3 Considérations sur le circuit de pilotage

Les LED sont des composants pilotés par le courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors de la connexion de plusieurs LED en parallèle, il est fortement recommandé d'utiliser une résistance de limitation de courant séparée en série avec chaque LED (Modèle de circuit A). La connexion directe des LED en parallèle sans résistances individuelles (Modèle de circuit B) est déconseillée en raison des écarts potentiels de luminosité causés par de légères variations de la tension directe (Vf) de chaque composant. La LED doit fonctionner en polarisation directe ; un courant inverse continu doit être évité pour prévenir tout dommage.

7.4 Nettoyage et manipulation

Si un nettoyage est nécessaire, seuls des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique doivent être utilisés. Des nettoyants chimiques non spécifiés peuvent endommager le boîtier de la LED. Le composant ne doit pas être utilisé dans des environnements à forte teneur en soufre (par exemple, certains joints, adhésifs) ou dans des conditions de forte humidité (plus de 85% HR), de condensation ou d'atmosphères corrosives, car cela peut dégrader les électrodes plaquées or et affecter la fiabilité.

8. Spécifications d'emballage

Les LED sont fournies sur bande et bobine pour l'assemblage automatisé. La fiche technique inclut les dimensions détaillées de la bande porteuse en relief (taille de la poche, pas) et de la bobine (diamètre, taille du moyeu). Notes d'emballage clés : les poches sont scellées avec un ruban de couverture, une bobine de 7 pouces contient un maximum de 500 pièces, la quantité minimale de commande pour les restes est de 100 pièces, et un maximum de deux composants manquants consécutifs est autorisé par bobine. L'emballage est conforme aux normes EIA-481-1-B.

9. Scénarios d'application et notes de conception

9.1 Applications typiques

Cette LED bleue haute puissance est adaptée aux applications nécessitant une lumière bleue vive et efficace. Cela inclut l'éclairage architectural, la signalétique, l'éclairage auxiliaire automobile (où le mélange de couleurs est utilisé), l'éclairage de spectacle/scène, et comme source lumineuse principale dans des équipements médicaux ou industriels spécialisés. Son émission bleue est également fondamentale pour générer de la lumière blanche lorsqu'elle est combinée à des luminophores dans les modules de LED blanches à conversion de phosphore.

9.2 Considérations de conception critiques

• Gestion thermique :La faible résistance thermique (9,5°C/W) souligne la nécessité d'un chemin thermique efficace. La CI doit utiliser des vias thermiques sous la pastille thermique connectés à un large plan de cuivre ou à un dissipateur thermique externe pour maintenir la température de jonction bien en dessous du maximum de 125°C.
• Pilotage en courant :Utiliser un pilote à courant constant, et non une source de tension constante. Le courant de fonctionnement recommandé est de 350mA, mais le pilote doit être conçu en tenant compte de la tension directe maximale (jusqu'à 3,8V) et de la régulation de courant requise.
• Conception optique :Le large angle de vision de 130 degrés peut nécessiter des optiques secondaires (lentilles, réflecteurs) pour obtenir le faisceau lumineux souhaité pour des applications spécifiques.
• Classement pour l'uniformité :Pour les applications où l'uniformité de couleur ou de luminosité est critique (par exemple, les réseaux multi-LED), spécifiez des codes de bacs serrés pour le flux radiant (Φe) et la longueur d'onde dominante (Wd) lors de l'approvisionnement.

10. Principes techniques et contexte

La LTPL-C035BH450 est basée sur la technologie des semi-conducteurs, utilisant spécifiquement des matériaux comme le Nitrure de Gallium-Indium (InGaN) pour émettre de la lumière dans le spectre bleu lorsque les électrons se recombinent avec les trous à travers la bande interdite du composant. La longueur d'onde dominante est déterminée par la composition précise des couches semi-conductrices. La puissance élevée est obtenue grâce à une conception de puce efficace, un boîtier qui extrait efficacement la lumière et gère la chaleur, et des interconnexions internes robustes. La tendance pour ces LED va vers une efficacité plus élevée (plus de lumière par watt électrique), une densité de puissance accrue et une fiabilité améliorée à des températures de fonctionnement élevées, grâce aux progrès dans la croissance épitaxiale, les matériaux de boîtier et la technologie des luminophores pour la conversion en lumière blanche.