Fiche technique LED ELCH07-5070J6J7294310-N8 - Boîtier 7.0x7.0x?mm - Tension directe 2.95-4.35V - Flux lumineux 240lm - Blanc 6000K - Documentation technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le modèle ELCH07-5070J6J7294310-N8 est un composant LED blanche haute puissance conçu pour les applications nécessitant un flux lumineux élevé et une grande fiabilité. Il appartient à la série CHIN et se caractérise par son boîtier compact pour montage en surface. Le dispositif est spécifié pour la production de masse, ce qui indique sa maturité et sa stabilité pour une fabrication en volume.

La technologie de base repose sur des matériaux semi-conducteurs InGaN (Nitrures de Gallium et d'Indium), conçus pour émettre de la lumière blanche. Cette LED n'est pas conçue pour fonctionner en polarisation inverse, une considération cruciale pour les concepteurs de circuits.

2. Analyse approfondie des spécifications techniques

Cette section fournit une analyse objective et détaillée des principaux paramètres techniques spécifiés dans la fiche technique.

2.1 Valeurs maximales absolues

Les valeurs maximales absolues définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir sur le composant. Un fonctionnement continu à ou près de ces limites est fortement déconseillé.

• Courant direct continu (I_F)F) : 350 mA. C'est le courant direct continu maximal que la LED peut supporter.
• Courant de crête en impulsion (I_{F Pulse})) : 1500 mA. Ce courant élevé n'est autorisé que dans des conditions d'impulsion spécifiques : une largeur d'impulsion maximale de 400ms et un cycle de service maximal de 10% (par ex., 400ms ON, 3600ms OFF). Ce mode est typique pour les applications de flash d'appareil photo.
• Résistance aux décharges électrostatiques (V_B)ESD) : 8000 V (Modèle du corps humain). Cette valeur élevée indique une protection robuste contre les décharges électrostatiques, cruciale pour la manipulation lors de l'assemblage et dans l'application finale.
• Température de jonction (T_J)J) : 125 °C. La température maximale admissible de la jonction semi-conductrice elle-même.
• Résistance thermique (R_θ)θJ-L) : 10 °C/W (jonction à la patte). Ce paramètre est vital pour la conception de la gestion thermique. Il indique que pour chaque watt de puissance dissipée, la température de jonction augmentera de 10°C au-dessus de la température de la patte de soudure. Un dissipateur thermique efficace est nécessaire pour maintenir T_JJ dans les limites.
• Température de fonctionnement & de stockage : -40°C à +85°C / -40°C à +110°C, respectivement.
• Dissipation de puissance (Mode impulsionnel) : 6 W. C'est la puissance maximale que le boîtier peut supporter en fonctionnement impulsionnel, liée au courant de crête en impulsion.
• Température de soudure : 260°C maximum, avec une limite de 2 cycles de refusion.
• Angle de vision (2θ_1/2)) : 125 degrés (±5°). Cet angle de vision large est caractéristique d'un diagramme d'émission Lambertien ou quasi-Lambertien.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont testés dans des conditions standard (T_{solder pad}= 25°C, impulsion de 50ms) et représentent les performances typiques.

• Flux lumineux (Φ_v)V) : 200-300 lm, avec une valeur typique de 240 lm à I_FF = 1000mA. Une tolérance de mesure de ±10% s'applique. Ce flux élevé le rend adapté aux tâches d'éclairage.
• Tension directe (V_F)F) : 2.95V à 4.35V à I_FF = 1000mA, avec une tolérance de mesure de ±0.1V. La large plage nécessite une conception minutieuse du pilote et est gérée via le classement (binning).
• Température de couleur corrélée (CCT) : 5000K à 7000K. La valeur typique est 6000K, la plaçant dans la gamme du "blanc froid".
• Efficacité optique : 65 lm/W à 1000mA. C'est un chiffre clé pour l'efficacité énergétique.

2.3 Fiabilité et manipulation

• Niveau de sensibilité à l'humidité (MSL) : Classe 1. C'est le niveau le plus robuste, signifiant que le composant a une durée de vie illimitée en stockage à ≤30°C/85% HR et ne nécessite pas de préchauffage avant la soudure par refusion dans des conditions standard.
• Test de fiabilité : Toutes les spécifications sont garanties par un test de fiabilité de 1000 heures, avec comme critère que la dégradation du flux lumineux est inférieure à 30%.
• Note sur les conditions de test : Toutes les données de fiabilité et de corrélation sont testées sous une "gestion thermique supérieure" en utilisant une carte de circuit imprimé à âme métallique (MCPCB) de 1.0 x 1.0 cm². Les performances réelles peuvent varier si la gestion thermique est moins efficace.

3. Explication du système de classement (Binning)

Pour assurer l'uniformité en production de masse, les LED sont triées (classées) en fonction de paramètres clés. La référence ELCH07-5070J6J7294310-N8 encode certains de ces classements.

3.1 Classement par tension directe

La tension directe est classée en cinq codes (2932, 3235, 3538, 3841, 4143). Le code indique la tension min et max en dixièmes de volt. Par exemple, la classe "2932" couvre V_FF de 2.95V à 3.25V. Le "2932" dans la référence indique que cette LED spécifique appartient à cette classe de tension.

3.2 Classement par flux lumineux

Le flux lumineux est classé en deux codes principaux à 1000mA : J6 (200-250 lm) et J7 (250-300 lm). Le "J6" dans la référence spécifie la classe de flux lumineux.

3.3 Classement par couleur (Blanc)

Le point de couleur blanc est défini sur le diagramme de chromaticité CIE 1931 et corrélé à une plage de Température de Couleur (CCT). Deux classes principales sont définies :

• Classe 5057 : Plage CCT 5000K à 5700K. Définie par un quadrilatère sur le diagramme CIE.
• Classe 5770 : Plage CCT 5700K à 7000K. Définie par un quadrilatère différent.

Le "72943" dans la référence correspond probablement à des coordonnées de couleur spécifiques au sein de l'une de ces classes. La tolérance de mesure pour les coordonnées de couleur est de ±0.01.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs graphiques illustrant les tendances de performance. Leur compréhension est clé pour l'optimisation de la conception.

4.1 Tension directe en fonction du courant direct (Courbe V_FF-I_FF)

La courbe montre une relation non linéaire. V_FF augmente avec I_FF, commençant autour de 2.4V à très faible courant et atteignant environ 4.0V à 1500mA. Cette courbe est essentielle pour sélectionner un pilote à courant constant approprié et calculer la dissipation de puissance (P_dD = V_FF * I_FF).

4.2 Flux lumineux en fonction du courant direct

Le flux lumineux relatif augmente de manière sous-linéaire avec le courant. Bien que le flux augmente avec le courant, l'efficacité (lm/W) diminue généralement aux courants élevés en raison de l'augmentation de la chaleur et des effets de "droop" dans le semi-conducteur. La courbe montre le flux relatif, avec 1000mA comme point de référence (1.0 sur l'axe Y).

4.3 Température de couleur corrélée (CCT) en fonction du courant direct

La CCT montre une légère variation avec le courant d'alimentation, augmentant d'environ 5600K à faible courant à environ 6000K à 1000mA. Ce décalage est important pour les applications où la constance de la couleur est critique.

4.4 Courbe de déclassement du courant direct

C'est sans doute le graphique le plus critique pour un fonctionnement fiable. Il montre le courant direct continu maximal autorisé en fonction de la température de la patte de soudure (T_{solder pad}). La courbe est basée sur le maintien de la température de jonction (T_JJ) à ou en dessous de son maximum de 125°C. Par exemple :

• À T_{solder pad} = 25°C, le courant max est ~600mA.
• À T_{solder pad} = 75°C, le courant max chute à ~300mA.
• À T_{solder pad} = 100°C, le courant max est presque 0mA.

Ce graphique impose une conception thermique efficace. La condition de test à 1000mA est une valeur nominale en impulsion ou à court terme, et non un point de fonctionnement continu sans refroidissement exceptionnel.

4.5 Distribution spectrale relative & Diagramme de rayonnement

Le graphique spectral montre un large pic d'émission dans la région bleue (autour de 450nm) provenant de la puce InGaN, combiné à une émission plus large de phosphore jaune, résultant en une lumière blanche. Les diagrammes de rayonnement confirment une distribution Lambertienne (loi du cosinus), avec des diagrammes d'intensité égaux sur les axes X et Y, fournissant un angle de vision large et uniforme de 125 degrés.

5. Informations mécaniques & sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est dans un boîtier pour montage en surface avec un empreinte d'environ 7.0mm x 7.0mm (comme indiqué par "5070" dans la référence, probablement 5.0mm x 7.0mm ou 7.0mm x 7.0mm). Le dessin dimensionnel exact montre les caractéristiques clés incluant les pastilles de soudure, la forme de la lentille et l'indicateur de polarité. Les tolérances sont typiquement de ±0.1mm sauf indication contraire. Le boîtier inclut une lentille intégrée qui façonne l'angle de vision de 125 degrés.

5.2 Identification de la polarité

Le boîtier inclut des marquages ou des caractéristiques physiques (comme un coin chanfreiné) pour identifier l'anode et la cathode. La polarité correcte est essentielle lors de l'assemblage pour éviter les dommages dus à une connexion inverse.

6. Guide de soudure et d'assemblage

• Soudure par refusion : La température de soudure maximale est de 260°C. Le composant peut supporter un maximum de 2 cycles de refusion. Les profils de refusion standard sans plomb (IPC/JEDEC J-STD-020) sont applicables.
• Gestion thermique : C'est la préoccupation primordiale. La faible résistance thermique (10°C/W) n'est efficace que si les pastilles de soudure sont connectées à une pastille thermique de taille suffisante sur le PCB, qui doit elle-même être connectée à un dissipateur thermique. L'utilisation d'une MCPCB ou d'un substrat métallique isolé (IMS) est fortement recommandée pour toute application alimentant la LED près de ses valeurs nominales maximales.
• Précautions ESD : Bien que classée pour 8kV HBM, les procédures standard de manipulation ESD (postes de travail mis à la terre, bracelets antistatiques) doivent toujours être suivies.
• Stockage : En tant que dispositif MSL Niveau 1, aucun stockage sec spécial n'est requis dans des conditions d'usine normales.

7. Conditionnement & informations de commande

7.1 Conditionnement en bande et bobine

Les LED sont fournies dans un emballage résistant à l'humidité sur bandes porteuses embouties. Chaque bobine contient 2000 pièces. La bande porteuse a des dimensions assurant une tenue sécurisée et une orientation correcte (polarité) lors de l'assemblage automatisé par pick-and-place. Les dimensions de la bobine sont fournies pour l'intégration dans les équipements d'assemblage automatisé.

7.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette d'emballage inclut plusieurs champs clés :

• P/N : La référence complète (ex. : ELCH07-5070J6J7294310-N8).
• LOT NO : Code de traçabilité pour le lot de fabrication.
• QTYQTY
• : Quantité dans l'emballage.CAT (Classe de flux lumineux)
• : ex. : J6.HUE (Classe de couleur)
• : ex. : 72943.REF (Classe de tension directe)
• : ex. : 2932.MSL-X

: Niveau de sensibilité à l'humidité.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

1. La fiche technique liste plusieurs applications, qui peuvent être hiérarchisées en fonction des caractéristiques de la LED :Flash d'appareil photo mobile / Lumière stroboscopique
2. : Le courant de crête en impulsion élevé (1500mA) et le flux lumineux élevé en font une application primaire. Les impulsions brèves et de haute puissance sont idéales pour éclairer des scènes pour la photographie.Lampe torche pour caméscope / Éclairage portable
3. : Le flux continu élevé (avec un dissipateur thermique approprié) convient aux lampes vidéo portatives ou aux torches.Éclairage spécialisé intérieur/extérieur
4. : Incluant les lampes de balisage (signaux de sortie, éclairage de marche), l'éclairage décoratif et l'éclairage intérieur/extérieur automobile. L'angle de vision large est bénéfique pour l'éclairage de zone.Rétroéclairage TFT

: Pour les écrans plus grands nécessitant une luminosité élevée, bien que des optiques secondaires soient nécessaires pour diriger la lumière.

• 8.2 Considérations de conceptionSélection du pilote_F : Un pilote à courant constant est obligatoire. Le pilote doit être capable de fournir jusqu'au courant requis (en tenant compte du déclassement) et supporter la V
• F maximale de la classe sélectionnée. Pour les applications flash, un pilote capable de délivrer des impulsions à courant élevé est nécessaire.Conception thermique_F : Ce point ne peut être trop souligné. Calculez la dissipation de puissance attendue (V_FF * I_θF). Utilisez la résistance thermique (R
• θJ-L) et la courbe de déclassement pour déterminer le dissipateur thermique nécessaire afin de maintenir la température de la patte de soudure suffisamment basse pour permettre le courant d'alimentation souhaité. Une simulation thermique par Éléments Finis (FEA) est recommandée pour les conceptions critiques.Conception optique
• : Le diagramme Lambertien fournit une couverture large. Pour des faisceaux focalisés (ex. : lampe torche), un réflecteur secondaire ou une lentille de collimation sera nécessaire.Uniformité du classement

: Pour les applications où plusieurs LED sont utilisées ensemble (ex. : dans un réseau pour une lumière vidéo), spécifiez des classes serrées pour la tension directe, le flux, et surtout la couleur pour assurer une apparence uniforme et un partage de courant équilibré.

9. Comparaison & différenciation technique

• Bien qu'une comparaison directe avec des concurrents ne figure pas dans la fiche technique, les principales caractéristiques différenciantes de cette LED peuvent être déduites :Capacité de courant d'impulsion élevé
• : La valeur nominale d'impulsion de 1500mA est une caractéristique remarquable adaptée aux applications de flash d'appareil photo, que de nombreuses LED haute puissance généralistes ne mettent pas en avant.Protection ESD robuste
• : 8kV HBM est un niveau de protection élevé, améliorant la fiabilité lors de la manipulation par l'utilisateur final et de l'assemblage.MSL Niveau 1
• : Simplifie la gestion des stocks et le processus d'assemblage par rapport aux LED avec des niveaux MSL plus élevés (3, 2a, etc.) qui nécessitent un emballage sec et un préchauffage.Données de fiabilité explicites< : La mention d'un test de 1000 heures avec un critère de dégradation du flux de
• 30% fournit une affirmation de fiabilité quantitative.Classement complet

: La structure de classement détaillée pour la tension, le flux et la couleur permet aux concepteurs de sélectionner le grade de performance précis nécessaire pour leur application, permettant une qualité et une uniformité supérieures dans le produit final.

10. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

10.1 Puis-je alimenter cette LED en continu à 1000mA ?Réponse _{: Non, sans une gestion thermique exceptionnelle. La valeur nominale de 1000mA est donnée dans des conditions de test spécifiques (impulsion de 50ms, T}solder pad

=25°C). La courbe de déclassement montre que pour un fonctionnement continu (DC), le courant maximal est nettement inférieur—environ 600mA à une température de patte de soudure de 25°C, et encore plus bas à des températures plus élevées. Un fonctionnement continu à 1000mA dépasserait presque certainement la température de jonction maximale, entraînant une dégradation rapide et une défaillance.

10.2 Quelle est la différence entre les classes de flux J6 et J7 ?Réponse

: La classe J6 couvre un flux lumineux de 200 à 250 lumens à 1000mA, tandis que la classe J7 couvre 250 à 300 lumens. Le "J6" dans la référence spécifie que le flux minimum garanti pour ce dispositif particulier se situe dans la plage inférieure. Pour les applications nécessitant une luminosité maximale, il est nécessaire de spécifier la classe J7.

10.3 Comment interpréter le code de classe de tension "2932" ?Réponse

: Le code "2932" signifie que la tension directe des LED de cette classe se situe entre 2,95 volts ("29" représentant 2,9, le dernier chiffre spécifiant les centièmes) et 3,25 volts ("32"). Cela permet aux concepteurs de prédire plus précisément la consommation électrique et la marge de tension nécessaire pour le pilote.

10.4 Un dissipateur thermique est-il absolument nécessaire ?Réponse_F : Oui, pour tout fonctionnement au-delà de très faibles courants. La résistance thermique de 10°C/W signifie que même à un modeste 350mA et une V

F de 3.5V (dissipant environ 1.23W), la température de jonction serait de 12.3°C au-dessus de la température de la patte de soudure. Sans dissipateur thermique, la température de la patte de soudure augmentera rapidement vers la température ambiante plus ce delta, poussant la température de jonction vers sa limite. Une conception thermique appropriée est non négociable pour les performances et la longévité.

11. Étude de cas d'intégration

1. Scénario : Conception d'un module de flash pour appareil photo de smartphone.Exigence< : Besoin d'un flash très lumineux et de courte durée. Supposons une largeur d'impulsion de 300ms, avec un cycle de service
2. ≤ 10%.Sélection de la LED
3. : Cette LED est adaptée en raison de sa valeur nominale de crête en impulsion de 1500mA et de son flux lumineux élevé.Condition d'alimentation_F : Décider de l'alimenter à 1200mA pendant l'impulsion. Vérifier la courbe V_FF-I_FF : V
4. F ~ 4.1V. Puissance d'impulsion = 4.92W.Vérification thermique
5. : L'impulsion est courte (300ms), donc la puissance moyenne est faible en raison du faible cycle de service. La préoccupation thermique principale est la chaleur accumulée pendant une série de photos. La petite taille d'un téléphone limite le refroidissement. La conception doit garantir que la température de la patte de soudure ne dépasse pas, par exemple, 80°C pendant une séance photo, en se référant à la courbe de déclassement.Pilote
6. : Sélectionner un circuit intégré pilote de flash LED compact, compatible avec batterie Li-ion, capable de délivrer des impulsions de 1200mA et disposant de minuteries de sécurité.Optique
7. : Utiliser un diffuseur simple ou un réflecteur pour répartir la lumière et éviter les points chauds dans les photos.Classement

: Spécifier une classe de couleur serrée (ex. : 5770) et une seule classe de tension (ex. : 3538) pour assurer une couleur de flash et des performances du pilote cohérentes sur tous les téléphones fabriqués.

12. Introduction au principe techniqueCette LED génère de la lumière blanche en utilisant une méthode courante et efficace :.

1. Lumière blanche par conversion de phosphore
2. Une puce semi-conductrice en InGaN émet de la lumière bleue de haute énergie lorsqu'un courant électrique la traverse (électroluminescence).
3. Cette lumière bleue est partiellement absorbée par une couche de matériau phosphorescent jaune (ou jaune et rouge) déposée directement sur ou près de la puce.
4. Le phosphore ré-émet l'énergie absorbée sous forme de lumière jaune (et rouge) de plus basse énergie par un processus appelé photoluminescence.

La lumière bleue non absorbée restante se mélange à la lumière jaune/rouge émise, et l'œil humain perçoit ce mélange comme de la lumière blanche. Les proportions exactes déterminent la Température de Couleur Corrélée (CCT)—plus de bleu donne un "blanc froid" (CCT plus élevée, comme 6000K), tandis que plus de jaune/rouge donne un "blanc chaud" (CCT plus basse).

L'angle de vision large est obtenu en encapsulant la puce et le phosphore dans une lentille en silicone en forme de dôme, qui fournit également une protection environnementale.

13. Tendances et contexte de l'industrie

• Cette fiche technique reflète plusieurs tendances en cours dans l'industrie des LED haute puissance :Intégration accrue pour des applications spécifiques
• : Plutôt qu'un composant générique, cette LED est clairement optimisée pour le flash d'appareil photo et l'éclairage portable, avec des spécifications comme le courant d'impulsion élevé prenant le pas sur des valeurs nominales de fonctionnement continu extrêmes. Cela montre une évolution vers l'optimisation spécifique à l'application.Accent sur la fiabilité et la quantification< : L'inclusion de critères de test de fiabilité explicites (1000h, dégradation de
• 30%) et de données thermiques de déclassement détaillées répond à la demande du marché pour une longévité prévisible, en particulier dans l'électronique grand public où les coûts de garantie sont une préoccupation.Classement avancé pour la qualité
• : Le classement multi-paramètres (flux, tension, couleur) permet une qualité et une uniformité supérieures dans les produits finaux. Ceci est crucial pour des applications comme le rétroéclairage d'écran ou l'éclairage architectural où l'uniformité de couleur est visible et importante.Robustesse pour l'assemblage automatisé
• : Des caractéristiques comme le MSL Niveau 1, le conditionnement en bande et bobine, et le marquage clair de la polarité sont conçus pour la compatibilité avec les lignes d'assemblage automatisées à haute vitesse en Technologie de Montage en Surface (SMT), réduisant les coûts de fabrication et les taux de défauts.La gestion thermique comme contrainte de conception de premier ordre_θ : La place importante des données thermiques (R