Fiche technique LED verte SMD PLCC-2 G67-12S - Puissance moyenne - 60mA - 3.2V - Angle de vision 120° - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le G67-12S est une LED à montage en surface (SMD) au format boîtier PLCC-2. Elle est classée comme LED de puissance moyenne, conçue pour offrir un équilibre entre performance et consommation d'énergie. La couleur principale émise est le vert, obtenue grâce à une technologie de puce InGaN avec un encapsulant en résine transparente. Cette combinaison offre un large angle de vision, la rendant adaptée aux applications nécessitant une distribution de lumière étendue.

Les principaux avantages de cette LED incluent son efficacité élevée, qui se traduit par un bon rendement lumineux pour la puissance électrique consommée, et son facteur de forme compact qui facilite l'intégration dans des conceptions d'éclairage modernes et à espace limité. Sa conformité aux directives sans plomb et RoHS garantit qu'elle répond aux normes environnementales et de sécurité contemporaines pour les composants électroniques.

Le marché cible de ce composant couvre diverses applications d'éclairage nécessitant un éclairage vert fiable et efficace. Ses caractéristiques en font un choix polyvalent pour les concepteurs.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Le dispositif ne doit pas être utilisé au-delà de ces limites pour éviter des dommages permanents. Les valeurs maximales absolues sont spécifiées à une température de point de soudure (T_Soudure) de 25°C.

• Courant direct (I_F) :60 mA (continu)
• Courant direct de crête (I_FP) :100 mA (autorisé avec un cycle de service de 1/10 et une largeur d'impulsion de 10 ms)
• Dissipation de puissance (P_d) :230 mW
• Température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +85°C
• Température de stockage (T_stg) :-40°C à +100°C
• Décharge électrostatique (ESD) Modèle du corps humain (HBM) :2000 V. Le composant est sensible aux décharges électrostatiques, nécessitant des procédures de manipulation appropriées.
• Résistance thermique (R_{th J-S}) :50 °C/W (Jonction au point de soudure). Ce paramètre est critique pour la conception de la gestion thermique.
• Température maximale de jonction (T_j) :115 °C
• Température de soudure :Pour le soudage par refusion, 260°C pendant 10 secondes maximum est spécifié. Pour le soudage manuel, 350°C pendant 3 secondes maximum par borne.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres de performance clés sont mesurés dans des conditions de test standard (T_Soudure= 25°C, I_F= 60 mA).

• Flux lumineux (I_v) :13,0 lm (Minimum), 18,0 lm (Maximum). La valeur typique se situe dans cette plage. Une tolérance de ±11 % s'applique.
• Tension directe (V_F) :2,9 V (Minimum), 3,4 V (Maximum). La valeur typique se situe autour du point médian. Une tolérance de ±0,1 V s'applique.
• Angle de vision (2θ_1/2) :120 degrés (Typique). Ceci définit l'étendue angulaire où l'intensité lumineuse est au moins la moitié de l'intensité de crête.

3. Explication du système de classement (Binning)

Pour assurer la cohérence de la production, les LED sont triées en classes (bins) en fonction de paramètres clés. Le G67-12S utilise un système de classement multi-codes faisant partie de son numéro de produit complet (ex. : G2C-D1525L4L82934Z6/2T).

3.1 Classes de flux lumineux

Classées par flux lumineux minimum et maximum à I_F=60mA. Le code de classe (ex. : L4, L5) fait partie du numéro de produit.

• L4 :13,0 lm à 14,0 lm
• L5 :14,0 lm à 15,0 lm
• L6 :15,0 lm à 16,0 lm
• L7 :16,0 lm à 17,0 lm
• L8 :17,0 lm à 18,0 lm

3.2 Classes de tension directe

Classées par plage de tension directe à I_F=60mA.

• 36 :2,9 V à 3,0 V
• 37 :3,0 V à 3,1 V
• 38 :3,1 V à 3,2 V
• 39 :3,2 V à 3,3 V
• 40 :3,3 V à 3,4 V

3.3 Classes de longueur d'onde dominante

Définit la longueur d'onde de la couleur principale (vert).

• G51 :515 nm à 520 nm
• G52 :520 nm à 525 nm

La tolérance de mesure pour la longueur d'onde dominante/pic est de ±1 nm.

4. Analyse des courbes de performance

4.1 Distribution spectrale

Le graphique spectral fourni montre un pic d'émission caractéristique à bande étroite dans la région verte (environ 515-535 nm), typique des LED vertes à base d'InGaN. Cette courbe permet aux concepteurs de comprendre la pureté de la couleur et l'application potentielle dans des systèmes sensibles à des longueurs d'onde spécifiques.

4.2 Tension directe en fonction de la température de jonction

La figure 1 illustre que la tension directe (V_F) a un coefficient de température négatif. Lorsque la température de jonction (T_j) augmente de 25°C à 115°C, V_Fdiminue linéairement d'environ 0,25 V. Ceci est une considération critique pour les pilotes à courant constant, car une alimentation à tension fixe pourrait entraîner une augmentation du courant à des températures plus élevées.

4.3 Puissance radiométrique relative en fonction du courant direct

La figure 2 montre la relation entre la sortie lumineuse (puissance radiométrique) et le courant d'attaque. La sortie est sous-linéaire, augmentant avec le courant mais avec une tendance à la saturation à des courants plus élevés (approchant 60-70 mA). Cela souligne l'importance de fonctionner dans la plage de courant recommandée pour une efficacité et une longévité optimales.

4.4 Flux lumineux relatif en fonction de la température de jonction

La figure 3 démontre l'effet d'extinction thermique. La sortie lumineuse diminue lorsque la température de jonction augmente. À T_j= 115°C, la sortie est d'environ 80 % de sa valeur à 25°C. Un dissipateur thermique efficace est donc essentiel pour maintenir la luminosité.

4.5 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe IV)

La figure 4 présente la caractéristique IV classique d'une diode pour la LED à 25°C. La courbe montre la relation exponentielle, le dispositif s'allumant autour de 2,9 V et fonctionnant dans la plage de 3,0-3,4 V au courant nominal de 60 mA.

4.6 Courant d'attaque maximal en fonction de la température de soudure

La figure 5 fournit une ligne directrice de déclassement. Elle montre que le courant direct maximal autorisé diminue lorsque la température au point de soudure augmente. Ce graphique est vital pour concevoir des systèmes fonctionnant à des températures ambiantes élevées, garantissant que la limite de température de jonction n'est pas dépassée.

4.7 Diagramme de rayonnement

La figure 6 est un diagramme polaire décrivant la distribution spatiale de l'intensité lumineuse. Le diagramme confirme le large angle de vision de 120°, montrant une distribution quasi-Lambertienne (cosinus) typique des boîtiers PLCC avec une résine en forme de dôme, fournissant un éclairage uniforme sur une large zone.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

Le boîtier PLCC-2 a un facteur de forme standard. Le dessin dimensionnel indique les mesures clés, y compris la longueur, la largeur et la hauteur du corps, ainsi que l'espacement et la taille des plots de soudure. Toutes les tolérances non spécifiées sont de ±0,15 mm. La cathode est généralement identifiée par un marqueur sur le boîtier ou dans le diagramme d'empreinte.

6. Lignes directrices pour le soudage et l'assemblage

La fiche technique spécifie deux méthodes de soudage :

• Soudage par refusion :Température de crête maximale de 260°C pendant 10 secondes maximum.
• Soudage manuel :Température de pointe du fer de 350°C pendant 3 secondes maximum par borne.

Il est crucial de respecter ces profils pour éviter les dommages thermiques à la puce LED, aux fils de liaison ou au boîtier plastique. Le composant est sensible aux décharges électrostatiques (ESD), des pratiques de manipulation et de poste de travail sûres contre l'ESD sont donc obligatoires.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Emballage résistant à l'humidité

Les LED sont fournies dans un emballage résistant à l'humidité pour éviter les dommages dus à l'humidité ambiante, ce qui est critique pour les composants sensibles aux contraintes induites par l'humidité pendant la refusion (effet pop-corn). L'emballage comprend une bande porteuse, une bobine, un dessiccant et un sac étanche en aluminium.

7.2 Dimensions de la bobine et de la bande

Des dessins détaillés sont fournis pour la bobine et la bande porteuse. La quantité standard chargée est de 4000 pièces par bobine. La bande porteuse a des alvéoles conçues pour maintenir le boîtier PLCC-2 en toute sécurité pendant le transport et l'assemblage automatisé.

7.3 Explication de l'étiquette

L'étiquette de la bobine contient plusieurs codes : CPN (Numéro de pièce client), P/N (Numéro de produit), QTY (Quantité), CAT (Classe/Rang d'intensité lumineuse), HUE (Classe/Rang de longueur d'onde dominante), REF (Classe/Rang de tension directe) et LOT No (Numéro de lot pour la traçabilité).

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Éclairage décoratif et de divertissement :Idéal pour la signalétique, l'éclairage d'accent architectural et l'éclairage de scène grâce à sa couleur verte vive et son large angle.
• Éclairage agricole :Peut être utilisé dans des systèmes d'éclairage horticole spécialisés où des longueurs d'onde vertes spécifiques sont requises pour la recherche végétale ou l'éclairage d'appoint.
• Indicateur général et rétroéclairage :Adapté aux indicateurs d'état, aux rétroéclairages de panneaux et à l'électronique grand public nécessitant une source verte brillante et efficace.

8.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Une résistance de limitation de courant externe ou un pilote à courant constant estabsolument nécessairepour éviter les dommages par surintensité, comme indiqué dans les "Précautions d'utilisation".
• Gestion thermique :Étant donné la résistance thermique de 50 °C/W et la sensibilité de la sortie lumineuse à la température, une conception de PCB avec une zone de dissipation thermique adéquate et, si nécessaire, un dissipateur thermique est recommandée pour un fonctionnement à haute puissance ou à température ambiante élevée.
• Conception optique :L'angle de vision de 120° simplifie la conception d'optiques secondaires pour les applications nécessitant une lumière diffuse. Pour des faisceaux focalisés, des lentilles supplémentaires peuvent être requises.

9. Tests de fiabilité

La fiche technique énumère un ensemble complet de tests de fiabilité réalisés avec un niveau de confiance de 90 % et un LTPD (Lot Tolerance Percent Defective) de 10 %. Les tests incluent :

• Résistance au soudage par refusion
• Choc thermique (-10°C ↔ +100°C)
• Cycles de température (-40°C ↔ +100°C)
• Stockage à haute température/humidité (85°C/85% HR)
• Fonctionnement à haute température/humidité (85°C/85% HR, 30mA)
• Tests de durée de vie en stockage et fonctionnement à haute/basse température

Ces tests valident la robustesse de la LED sous diverses contraintes environnementales et opérationnelles, garantissant des performances à long terme sur le terrain.

10. Comparaison et différenciation technique

En tant que LED verte de puissance moyenne en boîtier PLCC-2, le G67-12S occupe une niche spécifique. Comparée aux LED indicatrices de faible puissance, elle offre un flux lumineux significativement plus élevé (13-18 lm contre typiquement <5 lm). Comparée aux LED haute puissance, elle fonctionne à un courant plus faible et nécessite une gestion thermique moins complexe, simplifiant la conception du pilote. Son principal avantage est d'offrir un bon équilibre entre luminosité, efficacité et facilité d'utilisation dans les processus d'assemblage SMD standard. Le large angle de vision de 120° est un différenciateur clé par rapport aux LED à faisceau étroit, le rendant préférable pour l'éclairage de zone plutôt que pour l'éclairage ponctuel.

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

Q : Quel courant de pilote dois-je utiliser ?

R : Le courant direct continu nominal est de 60 mA. Un pilote à courant constant réglé à 60 mA est recommandé pour des performances et une durée de vie optimales. Ne dépassez pas cette valeur sans consulter les courbes de déclassement en fonction de la température.

Q : Pourquoi la plage de tension directe est-elle si importante ?

R : La classe V_F(ex. : 38 pour 3,1-3,2 V) assure la cohérence lorsque plusieurs LED sont connectées en parallèle. L'appariement des classes V_Faide à obtenir un partage de courant et une luminosité uniformes.

Q : Comment interpréter le code de classe de flux lumineux (ex. : L4) ?

R : Le code de classe spécifie la sortie lumineuse minimale et maximale garantie pour ce groupe spécifique de LED. Sélectionner une classe supérieure (ex. : L8) garantit une luminosité plus élevée mais peut affecter le coût et la disponibilité.

Q : Puis-je alimenter cette LED avec une tension d'alimentation de 3,3 V ?

R : C'est possible, mais ce n'est pas recommandé. La tension directe peut atteindre 3,4 V. Une alimentation de 3,3 V peut ne pas allumer complètement toutes les unités, en particulier celles des classes V_Fsupérieures. Utilisez toujours un circuit de limitation de courant conçu pour la V_F range.

de la LED.

12. Étude de cas de conception et d'utilisation

Scénario : Conception d'une bande LED décorative.

Un concepteur souhaite créer une bande LED flexible pour un éclairage d'encastrement architectural. Il choisit le G67-12S pour sa couleur verte, son large angle de vision (pour éclairer les murs uniformément) et sa puissance moyenne (simplifiant la conception de l'alimentation par rapport aux LED haute puissance).Mise en œuvre :

Les LED sont placées tous les 50 mm sur la bande. Elles sont regroupées en série de 3 LED plus une résistance de limitation de courant, conçue pour une entrée 12 V CC. La valeur de la résistance est calculée sur la base de la tension directe typique (ex. : 3,2 V x 3 = 9,6 V) et du courant souhaité de 60 mA : R = (12 V - 9,6 V) / 0,060 A = 40 Ohms. Le PCB inclut une surface de cuivre suffisante pour la dissipation thermique. Le large angle de vision élimine le besoin de diffuseurs secondaires, réduisant les coûts et la complexité. L'emballage en bobine résistant à l'humidité garantit que les composants arrivent prêts pour l'assemblage automatisé sans pré-cuisson.

13. Principe de fonctionnement

Le G67-12S est une source lumineuse semi-conductrice. Son cœur est une puce fabriquée à partir de matériaux Nitrure de Gallium-Indium (InGaN). Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil de conduction de la diode (environ 2,9 V) est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active du semi-conducteur, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique de l'alliage InGaN détermine l'énergie de la bande interdite, qui correspond directement à la longueur d'onde de la lumière émise — dans ce cas, le vert (515-525 nm). L'encapsulant en résine époxy transparente protège la puce, agit comme une lentille pour façonner la sortie lumineuse en un large faisceau, et peut contenir des luminophores ou d'autres matériaux, bien que pour une LED verte monochromatique, il soit typiquement purement transparent.

14. Tendances technologiques

Le segment des LED de puissance moyenne, illustré par des composants comme le G67-12S, continue d'évoluer. Les tendances générales de l'industrie incluent :Efficacité accrue :

Des améliorations continues dans la conception des puces, l'épitaxie et l'efficacité d'extraction du boîtier conduisent à plus de lumens par watt (lm/W), réduisant la consommation d'énergie pour la même sortie lumineuse.Amélioration de la cohérence des couleurs :

Des tolérances de classement plus strictes pour la longueur d'onde et le flux deviennent standard, permettant un meilleur appariement des couleurs dans les systèmes multi-LED sans tri manuel.Fiabilité améliorée :

Les progrès dans les matériaux d'encapsulation (ex. : silicones haute température) et les technologies de fixation des puces poussent les températures maximales de jonction plus haut et prolongent les durées de vie opérationnelles.Miniaturisation :