Spécifications de la LED jaune de puissance moyenne SMD 67-21S - Boîtier PLCC-2 - 150mA - 2.8V - 590-600nm - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une diode électroluminescente (LED) de puissance moyenne pour montage en surface (SMD) au format de boîtier PLCC-2. Le composant est caractérisé par son émission de lumière jaune, obtenue grâce à une puce en matériau AlGaInP encapsulée dans une résine transparente. Il est conçu pour des applications d'éclairage général nécessitant un équilibre entre performance, efficacité et facteur de forme compact.

Les principaux avantages de cette LED incluent une efficacité lumineuse élevée, une consommation d'énergie modérée adaptée aux applications de puissance moyenne, et un large angle de vision de 120 degrés, garantissant une distribution lumineuse uniforme. Le produit respecte les normes environnementales et de sécurité modernes, étant sans plomb (Pb-free), conforme à la directive RoHS (Restriction des Substances Dangereuses), aux règlements REACH de l'UE, et aux exigences sans halogènes (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm). Sa conception compacte en fait un composant idéal pour les solutions d'éclairage où l'espace est limité.

1.1 Applications cibles

Les principaux domaines d'application de cette LED sont variés, tirant parti de sa couleur et de ses caractéristiques de performance. Les marchés clés incluent l'Éclairage Décoratif et de Spectacle, où une sortie jaune constante est souhaitable pour des effets esthétiques. Elle convient également aux applications d'Éclairage Agricole, potentiellement pour des stades de croissance spécifiques ou un éclairage d'appoint. Enfin, son profil de performance équilibré la rend applicable pour l'éclairage d'Usage Général dans divers produits grand public et commerciaux.

2. Analyse des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Les limites opérationnelles du composant sont définies dans des conditions où la température au point de soudure (T_Soudure) est de 25°C. Dépasser ces valeurs peut causer des dommages permanents.

• Courant direct (I_F) :150 mA (continu).
• Courant direct de crête (I_FP) :300 mA, admissible en conditions pulsées avec un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 10 ms.
• Puissance dissipée (P_d) :420 mW.
• Décharge électrostatique (ESD) Modèle du Corps Humain (HBM) :2000 V. Le composant est sensible à l'électricité statique, et des précautions de manipulation ESD appropriées sont obligatoires. Cette valeur est donnée à titre indicatif.
• Température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +85°C.
• Température de stockage (T_stg) :-40°C à +100°C.
• Résistance thermique, Jonction au Point de Soudure (R_{th J-S}) :50 °C/W. Ce paramètre est crucial pour la conception de la gestion thermique.
• Température maximale de jonction (T_jj) :
• 115 °C.Température de soudure :

Le composant peut supporter un soudage par refusion à 260°C pendant 10 secondes ou un soudage manuel à 350°C pendant 3 secondes.

2.2 Caractéristiques électro-optiques_{Les performances typiques sont mesurées à T}Soudure_F= 25°C et I

• = 150 mA.Flux lumineux (Φ) :
• S'étend d'un minimum de 11 lm à un maximum de 27 lm, avec une tolérance typique de ±11%._FTension directe (V) :
• S'étend de 1,8 V à 2,8 V au courant spécifié, avec une tolérance typique de ±0,1 V._{Angle de vision (2θ}1/2) :
• 120 degrés, typique._RCourant inverse (IR_R) :

Maximum de 50 µA lorsqu'une tension inverse (V

R

) de 5V est appliquée.

3. Explication du système de tri (Binning)_FPour garantir l'uniformité en production, les LED sont triées en catégories (bins) en fonction de paramètres de performance clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences d'application spécifiques en termes de luminosité et de caractéristiques électriques.

3.1 Tri par flux lumineux

Les LED sont catégorisées par leur flux lumineux mesuré à I_F=150mA. Les codes de bin (ex. : L2, L3, M3, N3) définissent une plage minimale et maximale de flux lumineux. Par exemple, le bin L2 couvre 11-12 lm, tandis que le bin N3 couvre 24-27 lm. La tolérance au sein de chaque bin est de ±11%.

3.2 Tri par tension directe

Les composants sont également triés selon leur chute de tension directe à I

=150mA. Les codes de bin de 25 à 34 représentent des plages de tension par pas de 0,1V, allant de 1,8-1,9V (Bin 25) jusqu'à 2,7-2,8V (Bin 34). La tolérance est de ±0,1V.

3.3 Tri par longueur d'onde dominante

Ceci définit la couleur perçue de la lumière jaune. Deux bins sont spécifiés : Y53 (590-595 nm) et Y54 (595-600 nm). La tolérance de mesure pour la longueur d'onde dominante/pic est de ±1 nm.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs graphiques illustrant le comportement du composant dans différentes conditions.

• 4.1 Distribution spectraleUn graphique montre l'intensité lumineuse relative en fonction des longueurs d'onde, d'environ 520 nm à 680 nm. La courbe culmine dans la région jaune (autour de 590-600 nm), confirmant les bins de longueur d'onde dominante, avec une émission minimale dans les autres parties du spectre visible._F4.2 Caractéristiques thermiques et électriques_jTension directe vs. Température de jonction (Fig.1) :
• Montre comment Vdiminue linéairement avec l'augmentation de la température de jonction (T
• j), une caractéristique commune des LED. Ceci est important pour la conception d'alimentation à courant constant._jPuissance radiométrique relative vs. Courant direct (Fig.2) :
• Illustre la relation sous-linéaire entre la sortie lumineuse et le courant d'alimentation. L'efficacité diminue généralement à des courants très élevés.Flux lumineux relatif vs. Température de jonction (Fig.3) :
• Démontre la réduction de la sortie lumineuse lorsque Tj_{augmente, soulignant l'importance de la gestion thermique pour maintenir la luminosité.}.
• Courant direct vs. Tension directe (Fig.4) :La courbe I-V standard d'une diode, montrant la relation exponentielle.

Courant direct max. admissible vs. Température de soudure (Fig.5) :

Une courbe de déclassement indiquant que le courant direct continu maximal admissible doit être réduit à mesure que la température ambiante/au point de soudure augmente, pour éviter de dépasser T

j(max)

.

Diagramme de rayonnement (Fig.6) :

Un diagramme polaire décrivant la distribution spatiale de l'intensité lumineuse, confirmant le large angle de vision de 120 degrés avec un profil quasi-Lambertien.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

• 5.1 Dimensions du boîtierLa LED est logée dans un boîtier standard pour montage en surface PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier). Le dessin dimensionnel spécifie la longueur, la largeur, la hauteur, l'espacement des broches et d'autres caractéristiques mécaniques critiques. Sauf indication contraire, la tolérance dimensionnelle est de ±0,15 mm. Le boîtier est conçu pour être compatible avec les processus automatisés de placement et de soudage par refusion.
• 6. Recommandations de soudage et d'assemblage6.1 Paramètres de soudage
• Le composant est conçu pour les processus de soudage standards : Soudage par refusion à une température de pic de 260°C pendant une durée de 10 secondes, ou soudage manuel à 350°C pendant 3 secondes. Le respect de ces profils est nécessaire pour éviter d'endommager le boîtier ou de dégrader les matériaux internes.6.2 Précautions de stockage et de manipulation

Sensibilité ESD :

Le produit est sensible aux décharges électrostatiques. Des procédures de manipulation sécurisées contre l'ESD doivent être suivies à toutes les étapes de l'assemblage et des tests.

Sensibilité à l'humidité :

Les composants sont conditionnés dans des matériaux résistants à l'humidité (sachets étanches à l'humidité en aluminium avec dessiccant). Le sachet ne doit pas être ouvert avant que les produits ne soient prêts à être utilisés dans un environnement de production. S'ils sont exposés, un séchage (baking) peut être requis selon les normes industrielles (bien que les conditions spécifiques ne soient pas détaillées ici).

Protection contre le courant :

Une résistance limitant le courant externe ou un pilote à courant constant est obligatoire. Les LED présentent une augmentation rapide du courant avec une faible augmentation de la tension au-delà de leur tension directe, ce qui peut conduire à un emballement thermique et à une défaillance si ce n'est pas correctement contrôlé.

7. Conditionnement et informations de commande

• 7.1 Spécifications de la bande et de la bobineLes LED sont fournies sur une bande porteuse gaufrée enroulée sur des bobines pour l'assemblage automatisé. Les spécifications clés incluent les dimensions de la bobine, la largeur de la bande, l'espacement des alvéoles et la direction progressive. Une bobine standard contient 4000 pièces. Des dessins détaillés des dimensions de la bobine, de la bande porteuse et de la bande de couverture sont fournis, avec des tolérances typiquement de ±0,1 mm._{7.2 Explication de l'étiquette}L'étiquette de conditionnement comprend plusieurs codes : CPN (Numéro de produit client), P/N (Numéro de produit), QTY (Quantité conditionnée), CAT (Classe d'intensité lumineuse, correspondant au bin de flux), HUE (Classe de longueur d'onde dominante), REF (Classe de tension directe), et LOT No (Numéro de lot pour la traçabilité).
• 8. Suggestions d'application et considérations de conception8.1 Considérations de conception
• Gestion thermique :Avec une résistance thermique (R

th J-S

) de 50 °C/W, une dissipation thermique efficace depuis les pastilles de soudure est cruciale, surtout lors d'un fonctionnement à ou près du courant maximum de 150 mA. La courbe de déclassement (Fig.5) doit être consultée pour les applications à haute température ambiante._FCircuit d'alimentation :

Utilisez toujours une source de courant constant ou une source de tension avec une résistance en série pour fixer le courant. La tension directe a à la fois une plage (1,8-2,8V) et un coefficient de température négatif, rendant les conceptions à tension fixe instables.

Conception optique :

Le large angle de vision de 120 degrés est bénéfique pour les applications nécessitant un éclairage large sans optique secondaire. Pour des faisceaux focalisés, des optiques primaires appropriées (lentilles) doivent être sélectionnées.

8.2 Tri (Binning) pour l'uniformité de l'application

Pour les applications où l'uniformité de couleur ou de luminosité est critique (ex. : réseaux multi-LED en éclairage décoratif), spécifier des bins serrés pour le flux lumineux (Φ), la tension directe (V

F

), et la longueur d'onde dominante est essentiel. Utiliser des LED provenant du même lot de fabrication peut encore améliorer l'uniformité.

9. Fiabilité et assurance qualité

Un ensemble complet de tests de fiabilité est réalisé pour garantir la longévité et la robustesse du produit sous diverses contraintes environnementales. Les tests sont menés avec un niveau de confiance de 90% et un LTPD (Lot Tolerance Percent Defective) de 10%. La taille de l'échantillon pour chaque test est de 22 pièces, avec un critère Acceptation/Rejet de 0/1.

9.1 Éléments des tests de fiabilité

Le régime de tests comprend : Résistance au soudage par refusion, Choc thermique, Cyclage thermique, Stockage Haute Température/Humidité, Fonctionnement Haute Température/Humidité, Stockage Basse Température, Stockage Haute Température, et plusieurs tests de durée de vie en fonctionnement Haute/Basse Température sous différentes conditions de courant et de température (ex. : 150mA à 25°C, 55°C, et 90mA à 85°C). Ces tests simulent les conditions réelles d'utilisation et un vieillissement accéléré._F10. Comparaison et positionnement technique

En tant que LED de puissance moyenne en boîtier PLCC-2, ce composant occupe une niche spécifique. Comparée aux LED basse puissance (ex. : boîtiers 0603, 0805), elle offre une sortie lumineuse significativement plus élevée, la rendant adaptée à l'éclairage principal plutôt qu'à de simples indicateurs. Comparée aux LED haute puissance (ex. : boîtiers 1W, 3W sur cartes à âme métallique), elle fonctionne à des courants plus faibles et a des exigences de gestion thermique plus simples, dissipant souvent la chaleur uniquement par les pistes du circuit imprimé. Ses principaux points différenciants sont la combinaison d'une bonne efficacité, d'un boîtier compact et standardisé, d'un large angle de vision, et de la conformité à des réglementations environnementales strictes.

11. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)_F11.1 Quel est le courant de fonctionnement typique ?

Les caractéristiques électro-optiques sont spécifiées à 150 mA, qui est également le courant direct continu maximum. C'est le point de test standard et le point de fonctionnement recommandé pour atteindre le flux lumineux nominal.

11.2 Pourquoi un pilote à courant constant est-il nécessaire ?

La tension directe (V

F) a une dispersion de production (1,8-2,8V) et diminue avec la température. Une alimentation à tension fixe provoquerait de grandes variations de courant et donc de la sortie lumineuse, risquant de dépasser la valeur maximale absolue et de causer une défaillance. Une source de courant constant garantit une luminosité stable et protège la LED._F11.3 Comment interpréter les codes de bin dans une commande ?

Le numéro de pièce complet inclut des codes pour le flux lumineux (ex. : L8), la tension directe (ex. : 28), et la longueur d'onde dominante (ex. : Y54). Ceci spécifie un composant avec un flux entre 17-18 lm, V

F

entre 2,1-2,2V, et une longueur d'onde entre 595-600 nm. Les concepteurs doivent sélectionner les bins correspondant à leur conception de circuit (pour la tension) et aux exigences de l'application (pour la luminosité et la couleur).

11.4 Quelles sont les conditions de stockage avant utilisation ?