Spécification LED Blanche RF-H**HI32DS-EF-2N - Boîtier PLCC-2 2,8x3,5x0,7mm - Tension Directe 2,6-3,0V - 60mA - 2700K-6500K - IRC >80

1. Présentation du produit

La série RF-H**HI32DS-EF-2N est une LED blanche haute performance conçue pour l'éclairage intérieur général. Elle utilise une puce LED bleue combinée à un phosphore jaune pour produire une lumière blanche avec un indice de rendu des couleurs élevé (IRC ≥80). Le composant est logé dans un boîtier PLCC-2 compact mesurant 2,8 mm × 3,5 mm × 0,7 mm, ce qui le rend adapté à l'assemblage en surface et compatible avec les procédés de soudure par refusion standard. Les principaux avantages incluent un angle de vue extrêmement large de 120 degrés, une excellente résistance thermique (15°C/W) et un niveau de sensibilité à l'humidité de niveau 3. Le produit est conforme RoHS et disponible en emballage sur bande et bobine (4000 pièces/bobine). Il offre plusieurs gammes de température de couleur allant du blanc chaud (2700K) au blanc froid (6500K), avec un flux lumineux typique entre 29 et 36 lumens à un courant de 60 mA.

2. Analyse détaillée des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électriques

À un courant d'essai de 60 mA et une température de soudure Ts=25°C, la tension directe (VF) varie de 2,6 V à 3,0 V, avec une valeur typique de 2,77 V. Cette plage étroite de VF garantit une luminosité et une consommation d'énergie uniformes entre les différents lots. Le courant inverse (IR) est spécifié à 10 µA maximum sous une tension inverse de 5 V, ce qui indique une bonne intégrité de la jonction. Les valeurs maximales absolues autorisent un courant direct continu de 180 mA, un courant direct de crête de 300 mA (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms) et une dissipation de puissance de 540 mW. La température de jonction ne doit pas dépasser 125°C et la plage de température de fonctionnement est de -40°C à +85°C. La capacité de tenue aux décharges électrostatiques (ESD) est de 2000 V (HBM).

2.2 Caractéristiques optiques

La LED est disponible en sept gammes de température de couleur corrélée (CCT) : 27H (2570-2870K), 30H (2870-3220K), 35H (3230-3660K), 40H (3640-4260K), 50H (4640-5350K), 57H (5300-6110K) et 65H (6070-7120K). La gamme 40H est subdivisée en quatre sous-gammes (40H-1 à 40H-4) avec des coordonnées chromatiques précises fournies dans le diagramme CIE 1931. Le flux lumineux typique à 60 mA varie de 31 lm (gammes chaudes) à 36 lm (gammes froides). L'angle de vue (2θ1/2) est de 120 degrés, offrant une large répartition du faisceau adaptée à l'éclairage des ampoules et intérieur. L'indice de rendu des couleurs (Ra) est typiquement de 81,5, avec un minimum de 80.

2.3 Caractéristiques thermiques

La résistance thermique de la jonction au plot de soudure (RTHJ-S) est de 15°C/W, ce qui indique une bonne capacité de dissipation thermique. Une gestion thermique appropriée est essentielle pour maintenir la température de jonction en dessous de 125°C et éviter une dégradation accélérée. Les performances de la LED, y compris le flux lumineux et la tension directe, varient avec la température de soudure comme le montrent les courbes optiques.

3. Explication du système de classement

3.1 Gammes de tension directe

La tension directe est triée en quatre gammes : F1 (2,6-2,7 V), F2 (2,7-2,8 V), G1 (2,8-2,9 V) et G2 (2,9-3,0 V). Ce classement serré facilite une répartition uniforme du courant dans les circuits parallèles et simplifie la conception thermique.

3.2 Gammes de flux lumineux

Les gammes de flux lumineux sont désignées par REC (29-30 lm), RFD (30-31 lm), RFE (31-32 lm), RFF (32-33 lm), RGB (33-34,5 lm) et RGC (34,5-36 lm). Le code de gamme sur l'étiquette du produit indique à la fois la plage de VF et de flux, permettant une sélection facile en fonction des exigences de luminosité spécifiques.

3.3 Gammes de température de couleur

Les coordonnées chromatiques pour chaque gamme de CCT sont spécifiées dans les tableaux 1-4. Par exemple, la gamme 40H comporte quatre sous-gammes avec des coordonnées (x,y) précisément définies. Cela garantit la cohérence des couleurs entre les lots de production. La tolérance pour la mesure des coordonnées de couleur est de ±0,003.

4. Analyse des courbes de performance

4.1 Tension directe en fonction du courant direct

La figure 1-7 montre une relation linéaire entre la tension directe et le courant. À 60 mA, VF est d'environ 2,77 V ; à 210 mA, VF atteint environ 3,05 V. Les concepteurs doivent tenir compte de cette variation lors du réglage du courant de commande.

4.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative

L'intensité lumineuse relative augmente de manière quasi linéaire avec le courant jusqu'à environ 150 mA, puis commence à saturer. À 180 mA, l'intensité relative est d'environ 250 % de la valeur à 60 mA. Cela permet une gradation par réduction du courant avec des changements de luminosité prévisibles.

4.3 Température de soudure en fonction de l'intensité relative et du courant direct

La figure 1-9 indique que lorsque la température de soudure passe de 25°C à 100°C, le flux lumineux relatif diminue d'environ 30 %. De même, le courant direct maximum autorisé doit être réduit à des températures plus élevées (figure 1-10). Par exemple, à une température de soudure de 80°C, le courant maximum est réduit à environ 120 mA pour maintenir la température de jonction en dessous de 125°C.

4.4 Tension directe en fonction de la température de soudure

La tension directe diminue linéairement avec l'augmentation de la température à un taux d'environ -2,5 mV/°C. À 85°C, VF est d'environ 2,5 V, contre 2,8 V à 25°C. Ce coefficient de température négatif doit être pris en compte dans la conception du driver à courant constant.

4.5 Diagramme de rayonnement et spectre

Le diagramme de rayonnement (figure 1-12) montre une distribution lambertienne typique avec un angle de demi-intensité de ±60°, confirmant l'angle de vue de 120°. Le spectre (figure 1-13) présente un pic bleu autour de 450 nm et une large bande d'émission du phosphore de 500 nm à 700 nm. Les différentes CCT résultent de la variation de la concentration de phosphore, avec 6500K affichant une composante bleue plus forte et 3000K un spectre plus équilibré.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions du boîtier

Le boîtier de la LED mesure 2,80 mm × 3,50 mm × 0,70 mm (longueur × largeur × hauteur). La vue de dessous montre une pastille de cathode (2,10 mm × 1,82 mm) et une pastille d'anode (2,10 mm × 0,48 mm), avec un repère de polarité indiquant le coin de la cathode. Le motif de soudure recommandé pour le circuit imprimé comporte des pastilles de 2,10 mm × 1,10 mm avec un espacement de 0,5 mm, assurant une bonne formation du congé de soudure.

5.2 Dimensions de la bande transporteuse et de la bobine

La bande transporteuse a un pas de 4,00 mm, une largeur de 8 mm, avec une cavité de 3,84 mm × 5,24 mm. Les dimensions de la bobine sont : diamètre extérieur 178±1,0 mm, diamètre intérieur 59±1,0 mm, diamètre du moyeu 13,5±0,3 mm et largeur 8,5±0,3 mm. Chaque bobine contient 4000 unités. Le sens d'alimentation est indiqué par des flèches et la polarité est marquée sur la bande.

5.3 Informations sur l'étiquette

L'étiquette de la bobine comprend le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de gamme (incluant le flux, la chromaticité, VF, la longueur d'onde), la quantité et la date. Un sac barrière contre l'humidité avec dessiccant et une carte indicatrice d'humidité sont utilisés pour le stockage sensible à l'humidité.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion

Le tableau 3-1 spécifie le profil de refusion recommandé : préchauffage de 150°C à 200°C pendant 60 à 120 secondes, vitesse de montée ≤3°C/s, température au-dessus de 217°C (liquidus) pendant 60 secondes maximum, température de crête 260°C avec temps de maintien à la crête ≤10 secondes, et vitesse de refroidissement ≤6°C/s. Le temps total de 25°C à la crête ne doit pas dépasser 8 minutes. Seuls deux cycles de refusion sont autorisés, et si plus de 24 heures s'écoulent après la première refusion, les LED peuvent être endommagées.

6.2 Soudure manuelle et réparation

Si une soudure manuelle est nécessaire, la température du fer doit être inférieure à 300°C et le temps de contact inférieur à 3 secondes, limité à une seule tentative. La réparation doit être évitée ; si elle est inévitable, un fer à souder à double tête est recommandé. L'encapsulant en silicone est mou et peut être endommagé par une pression excessive lors du pick-and-place ou de la reprise.

6.3 Stockage et séchage

Avant d'ouvrir le sac en aluminium, les LED peuvent être stockées à ≤30°C / ≤75% HR jusqu'à un an à compter de la date de scellage. Après ouverture, elles doivent être utilisées dans les 24 heures à ≤30°C / ≤60% HR. Si la carte indicatrice d'humidité montre une humidité excessive ou si le temps de stockage dépasse les limites, un séchage à 60±5°C pendant ≥24 heures est nécessaire.

7. Informations sur l'emballage et la commande

Emballage standard : 4000 pièces par bobine, scellées dans un sac barrière contre l'humidité avec dessiccant et étiquette. La boîte en carton (Fig. 2-5) assure une protection mécanique pendant le transport. Les tests de fiabilité (tableau 2-3) comprennent : soudure par refusion, choc thermique (-40°C à 100°C), stockage à haute température (100°C/1000h), stockage à basse température (-40°C/1000h), test de durée de vie (25°C/60mA/1000h), test de durée de vie en température et humidité élevées (60°C/90%RH/60mA/1000h) et stockage en température et humidité (85°C/85%RH). Les critères d'acceptation (tableau 2-4) autorisent VF jusqu'à 1,1 × U.S.L., IR jusqu'à 2,0 × U.S.L. et flux lumineux non inférieur à 0,7 × L.S.L.

8. Recommandations d'application

8.1 Applications typiques

Le RF-H**HI32DS-EF-2N est idéal pour l'éclairage intérieur, notamment les ampoules LED, les downlights, les panneaux lumineux et l'éclairage général où un IRC élevé et un large angle de faisceau sont souhaités. Son encombrement réduit permet un montage dense pour les conceptions à haute densité lumineuse. La large plage de température de couleur convient à la fois aux marchés du blanc chaud et du blanc froid.

8.2 Considérations de conception

• Limitation du courant :Utilisez toujours une résistance de limitation de courant ou un driver à courant constant pour éviter un emballement thermique dû au coefficient de température négatif de VF.
• Gestion thermique :Prévoyez un dissipateur thermique adéquat pour maintenir la température de soudure en dessous de 85°C afin de préserver le flux lumineux et la durée de vie.
• Configurations série/parallèle :Tenez compte du classement VF pour équilibrer la répartition du courant ; utilisez des drivers séparés pour les branches parallèles.
• Protection ESD :Utilisez des dispositifs de protection ESD (par exemple, des diodes Zener) sur les lignes de LED, en particulier dans les environnements à forte ESD.
• Compatibilité chimique :brome (<900 ppm), chlore (<900 ppm), halogènes totaux<1500ppm.
• Contrainte mécanique :Ne pas appliquer de pression sur la lentille en silicone ; manipuler par les côtés à l'aide de pincettes.

9. Comparaison technique avec des alternatives

Par rapport aux LED 2835 conventionnelles d'autres fabricants, le RF-H**HI32DS-EF-2N offre plusieurs avantages : (1) IRC plus élevé (80 min contre 70 typique pour le standard) pour un meilleur rendu des couleurs. (2) Angle de vue plus large (120°) contre 110° typique, offrant un éclairage plus uniforme. (3) Résistance thermique plus faible (15°C/W) permettant une meilleure dissipation thermique. (4) Classement de couleur plus serré (±0,003) garantissant la cohérence des couleurs. Cependant, son courant nominal maximal (180 mA continu) est modéré ; certains composants concurrents peuvent supporter des courants plus élevés pour un flux lumineux accru au détriment de l'efficacité.

10. Questions techniques courantes

Q : Puis-je alimenter cette LED en continu à 150 mA ?

R : Le courant continu maximal absolu est de 180 mA, mais vous devez vous assurer que la température de soudure ne dépasse pas la courbe de déclassement (Fig. 1-10). À 25°C ambiant avec une bonne gestion thermique, 150 mA est acceptable. Cependant, le flux lumineux sera environ 2 fois celui à 60 mA, et la température de jonction doit rester inférieure à 125°C.

Q : Comment la LED se comporte-t-elle à des températures ambiantes élevées ?

R : À 85°C ambiant, le courant direct maximal autorisé est réduit à environ 60 mA pour éviter de dépasser TJmax. Le flux lumineux chute d'environ 30 % par rapport à 25°C (Fig. 1-9). La conception thermique est essentielle pour les applications à haute température.

Q : Puis-je mélanger différentes gammes de CCT dans le même luminaire ?

R : Ce n'est pas recommandé car les décalages chromatiques seront visibles. Commandez toujours le même code de gamme pour garantir l'uniformité des couleurs. La tolérance de coordonnées de ±0,003 est suffisamment serrée pour la plupart des applications commerciales.

Q : Quels solvants de nettoyage sont sûrs ?

R : L'alcool isopropylique est recommandé. Évitez les solvants qui peuvent attaquer l'encapsulant silicone (par exemple, acétone, toluène). Le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé car il pourrait endommager les fils de liaison.

11. Exemple de conception d'application

Objectif de conception :Une ampoule LED de 7 W avec un flux de 800 lm, une CCT de 3000 K, IRC >80.
Solution :Utilisez 24 LED dans une configuration 12S2P (12 en série, 2 en parallèle). Chaque LED fonctionne à 60 mA, courant total 120 mA. Avec VF typique de 2,77 V, tension totale ~33,2 V. Puissance = 33,2 V × 0,12 A ≈ 4 W. Pour atteindre 800 lm, en tenant compte des pertes optiques (~85 % d'efficacité), il faut environ 941 lm des LED. Chaque LED délivre ~32 lm à 60 mA (gamme 30H), donc 24 LED donnent 768 lm, insuffisant. Augmentez le courant à 80 mA par LED : intensité relative ~130 % → ~41,6 lm chacune → 998 lm total, puissance ~33,2 V × 0,16 A = 5,3 W, toujours dans les limites thermiques si le dissipateur est adéquat. Ajustez la sélection de gamme à RFF (32-33 lm) pour un flux plus élevé. Une simulation thermique est nécessaire pour garantir que la température de jonction ne dépasse pas<125°C.

12. Principe de génération de lumière blanche

Cette LED produit de la lumière blanche par conversion de phosphore : une puce LED bleue InGaN/GaN émet une lumière bleue (pic ~450 nm). La lumière bleue excite un phosphore à émission jaune (généralement YAG:Ce) qui convertit une partie des photons bleus en longueurs d'onde plus longues (région verte à rouge). La combinaison de la lumière bleue restante et de l'émission jaune large apparaît blanche à l'œil humain. En ajustant la composition et la concentration du phosphore, différentes températures de couleur corrélées allant du chaud (plus jaune/rouge) au froid (plus bleu) sont obtenues. L'indice de rendu des couleurs est amélioré en utilisant des phosphores avec une émission rouge supplémentaire pour améliorer les valeurs R9.

13. Tendances technologiques

L'industrie des LED continue de pousser vers une efficacité plus élevée (lm/W), une meilleure qualité de couleur (IRC >90, R9 >50) et des boîtiers plus petits. Ce produit représente une technologie PLCC-2 mature, mais les tendances futures incluent : (1) Les boîtiers à l'échelle de la puce (CSP) pour une taille encore plus petite. (2) Les modules multi-puces ou chip-on-board (COB) pour les applications haute puissance. (3) Les LED à spectre complet avec puces violettes ou proches UV et phosphores RGB pour un rendu des couleurs ultime. (4) Les modules LED intelligents avec drivers intégrés et commande sans fil. La demande de LED à IRC élevé (Ra>90) augmente dans l'éclairage commercial et muséal. Cette série particulière pourrait être mise à jour avec une efficacité et des performances thermiques améliorées dans les futures révisions.