LED Blanche Haute Puissance 3,0x3,0x0,55mm - Tension Directe 5,8-7,2V - Puissance 2,16W - Fiche Technique

1. Aperçu du produit

Cette LED blanche haute puissance est fabriquée à partir d'une puce bleue combinée avec un phosphore pour produire de la lumière blanche. Le composant est logé dans un boîtier EMC (Epoxy Molding Compound) avec des dimensions extérieures de 3,0 mm × 3,0 mm × 0,55 mm, offrant une solution compacte et robuste pour les applications d'éclairage exigeantes. Les caractéristiques clés incluent un angle de vue extrêmement large de 120°, une adaptabilité à tous les procédés d'assemblage SMT et de soudure, et une disponibilité en bande et bobine pour le placement automatique. La LED est conforme RoHS et a un niveau de sensibilité à l'humidité de 3. Les applications typiques incluent le rétroéclairage des écrans LCD, TV ou moniteurs ; l'éclairage des commutateurs et symboles ; les indicateurs optiques ; les affichages intérieurs ; les applications de tubes lumineux ; et l'usage général. Avec une plage de tension directe de 5,8 V à 7,2 V à 300 mA et un flux lumineux de 140 lm à 220 lm, cette LED délivre une luminosité élevée tout en maintenant des performances fiables.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électriques / optiques (à Ts=25°C)

Le tableau suivant résume les principaux paramètres électriques et optiques mesurés à une température de soudure de 25°C et un courant direct de 300 mA :

• Tension directe (VF) :Minimum 5,8 V, Typique 6,0 V (d'après le graphique), Maximum 7,2 V.
• Courant inverse (IR) :Maximum 10 µA à VR=10 V.
• Flux lumineux (Φ) :Minimum 140 lm, Typique 180 lm, Maximum 220 lm.
• Angle de vue (2θ1/2) :Typique 120°.
• Résistance thermique (RTHJ-S) :Typique 12 °C/W.

Valeurs maximales absolues : dissipation de puissance 2160 mW, courant direct 300 mA, courant direct de crête 450 mA (rapport cyclique 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms), tension inverse 10 V, ESD (HBM) 2000 V, température de fonctionnement -40°C à +85°C, température de stockage -40°C à +100°C, température de jonction 115°C.

2.2 Plages de classement de la tension directe et du flux lumineux

À IF=300 mA, la tension directe est classée en plages allant de 5,8-6,0 V (lot TB) à 7,0-7,2 V (lot TN). Le flux lumineux est classé de 140-145 lm (lot T140) à 240-245 lm (lot T240). Le code de lot exact est une combinaison des lots de tension et de flux, permettant aux clients de sélectionner des composants avec des caractéristiques spécifiques. Le diagramme chromatique C.I.E. fournit plusieurs lots de couleur (D00, D01, ..., H00, H01, ..., K00, K01, ..., T00, T01, ...) pour obtenir des coordonnées de blanc cohérentes. Chaque lot a des coordonnées de coin CIE-x et CIE-y précises comme indiqué dans les Tableaux 1-4, garantissant un contrôle strict de la couleur.

3. Analyse des courbes de performance

3.1 Tension directe en fonction du courant direct

La tension directe augmente avec le courant direct. À 5,5 V, le courant est proche de zéro ; à 7 V, le courant atteint environ 300 mA. Cette relation est typique pour les LED haute puissance et démontre la nécessité d'une régulation du courant plutôt que d'une commande en tension.

3.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative

L'intensité relative augmente linéairement avec le courant direct de 0 à 300 mA, atteignant environ 100 % à 300 mA. Cela indique une bonne efficacité et une sortie prévisible.

3.3 Température de soudure en fonction de l'intensité relative

Lorsque la température de soudure augmente de 25°C à 115°C, l'intensité relative diminue légèrement jusqu'à environ 85 %. Les concepteurs doivent tenir compte de la déclassification thermique pour maintenir le niveau lumineux.

3.4 Température de soudure en fonction du courant direct

Le courant direct maximal admissible diminue avec l'augmentation de la température de soudure pour éviter une surchauffe. À Ts=25°C, le courant maximal est de 300 mA ; à 85°C, il tombe à environ 200 mA. Cette déclassification est essentielle pour un fonctionnement fiable.

3.5 Tension directe en fonction de la température de soudure

La tension directe diminue légèrement avec l'augmentation de la température (environ -2 mV/°C). De 20°C à 120°C, VF passe d'environ 6,20 V à 6,02 V.

3.6 Diagramme de rayonnement

La LED a un angle de vue large de 120°. L'intensité lumineuse relative reste supérieure à 50 % de -60° à +60° et tombe à près de zéro à ±90°. Cela rend le composant idéal pour les applications nécessitant un éclairage large.

3.7 Coordonnées chromatiques en fonction de la température de soudure

Les coordonnées CIE x et y se déplacent légèrement avec la température. Lorsque la température augmente de 25°C à 85°C, le point blanc se déplace légèrement vers des valeurs x et y plus élevées (couleur plus chaude). Ce décalage doit être pris en compte dans les conceptions critiques pour la couleur.

3.8 Distribution spectrale

L'intensité d'émission relative a des pics près de 450 nm (bleu) et 560 nm (phosphore jaune-vert), avec un large spectre couvrant 400-700 nm. La lumière blanche est créée par la combinaison de l'émission de la puce bleue et du phosphore jaune.

4. Informations mécaniques et de conditionnement

4.1 Dimensions du boîtier

Le boîtier mesure 3,00 mm × 3,00 mm avec une hauteur d'environ 0,55 mm. La vue de dessus montre deux plages de contact (anode et cathode) de dimensions 1,45 mm × 0,46 mm chacune. La vue de dessous montre les mêmes plages avec des marquages supplémentaires. La polarité est indiquée par une encoche ou un marquage sur le boîtier (voir Fig. 1-4). Les motifs de soudure recommandent d'utiliser des plages de 2,26 mm × 0,69 mm avec un espace de 0,46 mm entre elles pour une formation optimale des joints de soudure. Toutes les dimensions ont des toérances de ±0,2 mm sauf indication contraire.

4.2 Bande transporteuse et bobine

Les LED sont conditionnées dans une bande transporteuse avec un pas P1=4,0 mm et P2=2,0 mm. La largeur de la bande est de 8,0 mm avec des cavités de taille A0=3,2±0,1 mm, B0=3,3±0,1 mm et K0=1,4±0,1 mm. La bobine a un diamètre extérieur de 178 mm, un diamètre intérieur du moyeu de 59 mm et une largeur de 16,9 mm. Chaque bobine contient 5000 pièces.

4.3 Étiquetage et barrière anti-humidité

L'étiquette comprend le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, les codes de lot pour le flux (¦µ), la chromaticité (XY), la tension directe (VF), la longueur d'onde (WLD), la quantité (QTY) et la date (DATE). L'emballage est scellé dans un sachet barrière anti-humidité avec un dessiccant, et une étiquette d'avertissement ESD est apposée.

5. Directives de soudure et d'assemblage

5.1 Profil de soudure par refusion

Un profil de soudure par refusion typique est recommandé : préchauffage de 150°C à 200°C pendant 60-120 secondes, montée en température à max 3°C/s jusqu'à une température de crête de 260°C (max 10 secondes au-dessus de 255°C), et refroidissement à max 6°C/s. Le temps total de 25°C à la crête ne doit pas dépasser 8 minutes. La soudure par refusion ne doit pas être effectuée plus de deux fois.

5.2 Soudure manuelle et réparation

La soudure manuelle doit être effectuée à une température de fer inférieure à 300°C pendant moins de 3 secondes, et une seule fois. La réparation n'est pas recommandée ; si elle est inévitable, utiliser un fer à souder à double pointe et vérifier au préalable l'intégrité de la LED.

5.3 Précautions

L'encapsulation en silicone est molle ; éviter une pression excessive sur la surface supérieure. Ne pas monter les LED sur des zones de PCB gondolées. Après soudure, ne pas appliquer de contrainte mécanique ni de refroidissement rapide.

6. Informations sur l'emballage et la commande

L'emballage standard est de 5000 pièces par bobine. Les dimensions du carton et le processus d'emballage sont indiqués dans la spécification du produit. Le format de l'étiquette comprend tous les codes de traçabilité nécessaires. Le produit est expédié dans un processus d'emballage résistant à l'humidité avec un sachet barrière scellé et une protection ESD.

7. Recommandations d'application

Les applications typiques incluent le rétroéclairage LCD, les affichages intérieurs, les tubes lumineux et l'éclairage général. Pour des performances optimales, utilisez un pilote à courant constant pour maintenir le courant direct à 300 mA. Tenez compte de la gestion thermique en fixant la LED sur un PCB à noyau métallique (MCPCB) avec un bon dissipateur thermique. La température de jonction ne doit pas dépasser 115°C. Dans la conception du circuit, incluez des résistances en série pour équilibrer le courant dans les branches parallèles. Évitez d'exposer la LED à des environnements à haute teneur en soufre (>100 ppm) ou à des composés halogénés (>900 ppm chacun pour Br et Cl). Utilisez de l'alcool isopropylique pour le nettoyage si nécessaire ; le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé.

8. Comparaison technique

Par rapport aux LED blanches standard 2835 ou 3030, ce composant offre une tension directe plus élevée (5,8-7,2 V contre 3 V typique) indiquant plusieurs puces en série, permettant une densité de puissance plus élevée. L'angle de vue de 120° est plus large que de nombreuses LED haute puissance (souvent 110°). Le boîtier EMC offre une meilleure résistance à l'humidité et une meilleure stabilité à haute température que les boîtiers PPA traditionnels. L'efficacité lumineuse d'environ 60-80 lm/W à 300 mA est compétitive pour les LED blanches haute puissance. Le classement serré de la chromaticité (plusieurs lots D, H, K, T) assure la cohérence des couleurs entre les lots de production.

9. Foire aux questions

Q : Quel est le courant direct recommandé ? R : La valeur maximale absolue est de 300 mA DC ; pour une meilleure efficacité et durée de vie, utilisez 280-300 mA avec un dissipateur thermique approprié.

Q : Cette LED peut-elle être alimentée à un courant plus élevé ? R : Le courant de crête peut atteindre 450 mA à un rapport cyclique de 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms, mais le courant moyen ne doit pas dépasser 300 mA.

Q : Comment la température affecte-t-elle la couleur ? R : La chromaticité se déplace légèrement (x,y augmentent) lorsque la température monte ; pour les applications critiques en couleur, envisagez un refroidissement actif ou une rétroaction.

Q : Quelle est la condition de stockage ? R : Avant d'ouvrir le sachet barrière anti-humidité, stocker à<30°C /<75% HR pendant jusqu'à 1 an. Après ouverture, utiliser dans les 24 heures à<30°C /<60% HR. Si dépassé, cuire à 65±5°C pendant 24 heures.

Q : Quels solvants de nettoyage sont sûrs ? R : L'alcool isopropylique est recommandé ; évitez les solvants qui pourraient dissoudre le silicone ou le boîtier.

10. Cas d'application pratiques

Dans une unité de rétroéclairage pour un écran LCD de 10 pouces, l'utilisation de 12 de ces LED en série avec un pilote à courant constant à 300 mA fournit un flux total d'environ 2000 lm, suffisant pour un affichage lumineux. L'angle de vue large assure un éclairage uniforme sur l'écran. Dans une lampe tubulaire de rénovation, 24 LED sur un PCB linéaire avec un dissipateur thermique approprié peuvent remplacer un tube fluorescent de 20 W, délivrant plus de 3500 lumens avec une meilleure efficacité énergétique et une durée de vie plus longue. Pour la signalétique intérieure, des réseaux avec un espacement approprié et des optiques de lentille atteignent une luminosité élevée avec un minimum d'ombres.

11. Principe de fonctionnement

Cette LED blanche utilise une puce bleue InGaN (nitrure de gallium et d'indium) émettant à environ 450 nm. La puce est recouverte d'une couche de phosphore (typiquement YAG:Ce ou similaire) qui absorbe la lumière bleue et réémet dans un large spectre jaune-vert. La combinaison de la lumière bleue transmise et de la lumière jaune convertie par le phosphore produit de la lumière blanche. Les coordonnées CIE peuvent être ajustées en modifiant la composition et la concentration du phosphore. La LED est encapsulée dans du silicone pour protéger la puce et le phosphore et pour assurer le couplage optique.

12. Tendances de développement

La tendance des LED blanches haute puissance est vers une efficacité lumineuse plus élevée (>150 lm/W au niveau de la puce), un meilleur rendu des couleurs (CRI>90) et des boîtiers plus petits pour des conceptions compactes. Les boîtiers EMC remplacent les PPA en raison d'une meilleure stabilité thermique et fiabilité. De nouvelles technologies de phosphore, comme les phosphores nitrure et fluorure, permettent une gamme de couleurs plus large et un CRI plus élevé. L'intégration de plusieurs puces en série (comme on le voit dans ce composant de classe 6 V) permet une alimentation à tension plus élevée pour réduire le courant et les pertes I²R. Les développements futurs incluent le conditionnement à l'échelle de la puce (CSP) et les conceptions flip-chip pour un meilleur chemin thermique et un coût réduit.