Fiche technique LED blanche SMD3528 - Format 3,5x2,8mm - Tension 3,2V - Puissance 0,108W - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

La SMD3528 est une diode électroluminescente (LED) blanche pour montage en surface (SMD) utilisant une conception monochip. Cette LED se caractérise par son encombrement compact de 3,5 mm x 2,8 mm, la rendant adaptée aux applications nécessitant un placement haute densité et une utilisation efficace de l'espace. Elle est conçue pour délivrer une émission de lumière blanche uniforme sur diverses températures de couleur corrélées (CCT), allant du blanc chaud au blanc froid. Le composant est conçu pour les processus d'assemblage automatisés et est un choix courant pour le rétroéclairage, les voyants lumineux et l'éclairage général dans l'électronique grand public, la signalétique et l'éclairage décoratif.

1.1 Caractéristiques principales

• LED blanche monochip :Fournit une émission de lumière blanche uniforme à partir d'une seule puce semi-conductrice.
• Boîtier SMD3528 standard :Dimensions standard de l'industrie pour une compatibilité avec les conceptions de CI existantes et les équipements de placement automatique.
• Angle de vision large :Un angle à mi-intensité typique (2θ1/2) de 120 degrés assure une large distribution lumineuse.
• Sensibilité à l'humidité :Classée selon IPC/JEDEC J-STD-020C, nécessitant une manipulation appropriée pour éviter les dommages lors du soudage par refusion.

2. Analyse des paramètres techniques

Cette section fournit une interprétation détaillée et objective des principales caractéristiques électriques, optiques et thermiques de la LED, telles que définies dans les Valeurs Maximales Absolues et les Paramètres Techniques Typiques.

2.1 Valeurs Maximales Absolues (Ta=25°C)

Ces valeurs représentent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Le fonctionnement sous ou à ces conditions n'est pas garanti.

• Courant direct (IF) :30 mA (CC)
• Courant d'impulsion direct (IFP) :60 mA (Largeur d'impulsion ≤10ms, Rapport cyclique ≤1/10)
• Dissipation de puissance (PD) :108 mW
• Température de fonctionnement (Topr) :-40°C à +80°C
• Température de stockage (Tstg) :-40°C à +80°C
• Température de jonction (Tj) :125°C
• Température de soudure (Tsld) :Soudure par refusion à 200°C ou 230°C pendant un maximum de 10 secondes.

2.2 Paramètres Électriques & Optiques Typiques (Ta=25°C)

Ce sont les valeurs de performance attendues dans des conditions de test standard.

• Tension directe (VF) :Typique 3,2V, Maximum 3,6V (à IF=20mA). Ce paramètre est crucial pour la conception du pilote et la sélection de l'alimentation.
• Tension inverse (VR) :5V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut endommager la LED.
• Courant inverse (IR) :Maximum 10 µA.
• Angle de vision (2θ1/2) :120 degrés (typique). Cela définit la propagation angulaire où l'intensité lumineuse est au moins la moitié de l'intensité maximale.

3. Explication du système de classement (Binning)

La performance de la LED est catégorisée en classes (bins) pour assurer l'uniformité. La règle de dénomination du produit définit ces classes.

3.1 Structure du numéro de modèle

Le modèle suit le schéma : T [Code Flux Lumineux] [Code CCT] [Code Interne] - [Code Tension] [Code Boîtier/Autre]. Par exemple, T3200SL(C,W)A.

• Code Flux Lumineux :Indique la classe de sortie lumineuse minimale (par exemple, codes comme B6, B7, B8).
• Code CCT :Définit la température de couleur corrélée et parfois l'indice de rendu des couleurs (IRC).
  • Blanc chaud : L (<3700K)
  • Blanc neutre : C (3700-5000K)
  • Blanc froid : W (>5000K)
  • D'autres codes existent pour les versions à haut IRC (par exemple, IRC 80, IRC 90).
• Nombre de puces :'S' désigne une seule puce de faible puissance.
• Code optique :'00' pour sans lentille, '01' pour avec lentille.
• Code boîtier :'32' identifie spécifiquement le boîtier 3528.
• Code tension :Les lettres de B à J définissent les plages de tension directe (par exemple, F : 3,2-3,3V).

3.2 Classement par Température de Couleur Corrélée (CCT)

Les LED blanches sont classées dans des plages de CCT spécifiques avec des régions de chromaticité associées sur le diagramme CIE. Les CCT standards de commande incluent 2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 4500K, 5000K, 5700K, 6500K et 8000K. Chaque CCT correspond à un ensemble de boîtes de chromaticité (par exemple, 8A, 8B, 8C, 8D pour 2700K). Les produits sont garantis d'être dans la région de chromaticité de la CCT commandée.

3.3 Classement par Flux Lumineux

Le flux est classé par valeur minimale à 20mA. Différentes classes sont définies pour les combinaisons de CCT et d'IRC. Par exemple, une LED Blanc Neutre IRC 70 (3700-5300K) peut avoir les classes B6 (7,0-7,5 lm min), B7 (7,5-8,0 lm min), B8 (8,0-8,5 lm min) et B9 (8,5-9,0 lm min). Notez que les pièces expédiées peuvent dépasser la valeur de flux minimale mais resteront dans la région de chromaticité spécifiée.

3.4 Classement par Tension Directe

La tension est classée en plages allant de 2,8-2,9V (Code B) jusqu'à 3,5-3,6V (Code J). Cela permet un meilleur appariement du courant lorsque plusieurs LED sont connectées en parallèle.

3.5 Régions de Chromaticité Standard

La fiche technique inclut une représentation graphique des régions de chromaticité standard (boîtes) sur le diagramme d'espace colorimétrique CIE 1931 pour les différentes classes de CCT. Cette référence visuelle est essentielle pour les applications critiques en couleur afin de comprendre la variation admissible du point de couleur.

4. Analyse des courbes de performance

Les données graphiques donnent un aperçu du comportement de la LED dans des conditions variables.

4.1 Courant Direct vs. Tension Directe (Courbe I-V)

Cette courbe montre la relation exponentielle entre le courant et la tension. Elle est fondamentale pour déterminer le point de fonctionnement et concevoir des pilotes à courant constant. La tension de coude typique est d'environ 3,0V.

4.2 Flux Lumineux Relatif vs. Courant Direct

Ce graphique illustre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant. Il montre généralement une relation sous-linéaire, où l'efficacité (lumens par watt) peut diminuer à des courants plus élevés en raison de l'augmentation de la chaleur et des effets de chute. Fonctionner à ou en dessous du courant recommandé de 20mA assure une efficacité et une longévité optimales.

4.3 Distribution Spectrale de Puissance Relative

La courbe spectrale trace l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde (typiquement 400-750nm). Elle montre le pic caractéristique de la pompe bleue et la bande d'émission jaune plus large convertie par phosphore qui se combinent pour créer la lumière blanche. La forme de cette courbe varie avec la CCT : les blancs plus froids ont plus de contenu bleu, tandis que les blancs plus chauds ont plus de contenu jaune/rouge. Ces données sont essentielles pour calculer l'indice de rendu des couleurs (IRC) et comprendre la qualité spectrale de la lumière.

4.4 Température de Jonction vs. Énergie Spectrale Relative

Cette courbe démontre comment le spectre de la LED se déplace avec l'augmentation de la température de jonction. Typiquement, lorsque la température augmente, l'efficacité de conversion du phosphore peut changer, conduisant potentiellement à un décalage de la CCT et à une diminution du flux lumineux global. Cela souligne l'importance de la gestion thermique pour maintenir une couleur et une sortie lumineuse constantes.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions de contour

Le boîtier SMD3528 a une taille de corps de 3,5 mm (longueur) x 2,8 mm (largeur). Le dessin dimensionnel spécifie toutes les mesures critiques, y compris la hauteur de la lentille et les dimensions des pattes. Les tolérances sont typiquement de ±0,10 mm pour les dimensions .X et de ±0,05 mm pour les dimensions .XX.

5.2 Implantation des pastilles & Conception du pochoir

La fiche technique fournit la géométrie recommandée du motif de pastilles (pads) sur CI et la conception de l'ouverture du pochoir à pâte à souder. Respecter ces recommandations est vital pour obtenir des soudures fiables, un alignement correct et une dissipation thermique efficace pendant la refusion. La conception des pastilles inclut typiquement des connexions de décharge thermique pour gérer l'évacuation de la chaleur vers le CI.

5.3 Identification de la polarité

La LED a une anode (+) et une cathode (-). La polarité est généralement indiquée par un marquage sur le dessus de la LED (tel qu'un point vert, un coin coupé ou une encoche) et/ou par des formes ou tailles de pattes différentes sur la face inférieure. La polarité correcte est essentielle au fonctionnement du circuit.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Sensibilité à l'humidité et séchage (Baking)

La LED SMD3528 est sensible à l'humidité (classée MSL selon J-STD-020C). Si le sachet barrière d'humidité scellé d'origine est ouvert et que les composants sont exposés à une humidité ambiante au-delà des limites spécifiées, l'humidité absorbée peut se vaporiser pendant le soudage par refusion, provoquant un délaminage interne ou une fissuration (\"effet pop-corn\").

• Stockage :Les sachets non ouverts doivent être stockés en dessous de 30°C/85% HR. Après ouverture, stocker à 5-30°C/<60% HR, de préférence dans un armoire sèche ou un conteneur scellé avec dessicant.
• Durée de vie en atelier (Floor Life) :Utiliser dans les 12 heures après ouverture du sachet si les conditions ambiantes sont <30°C/60% HR.
• Exigences de séchage :Sécher si la carte indicateur d'humidité montre une exposition ou si la durée de vie en atelier est dépassée.
• Méthode de séchage :Sécher à 60°C pendant 24 heures sur la bobine d'origine. Ne pas dépasser 60°C. Utiliser ou reconditionner dans l'heure suivant le séchage.

6.2 Profil de soudure par refusion

La température de soudure maximale est spécifiée à 200°C ou 230°C pendant 10 secondes. Un profil de refusion standard sans plomb avec une température de pic ne dépassant pas 260°C et un temps au-dessus de 240°C limité à 30-60 secondes est généralement applicable. Le profil spécifique doit être validé pour l'assemblage sur CI.

7. Notes d'application & Considérations de conception

7.1 Conception du circuit pilote

Les LED sont des dispositifs à commande par courant. Un pilote à courant constant est fortement recommandé par rapport à une source de tension constante avec une résistance série pour un fonctionnement stable, surtout sur des variations de température. Le pilote doit être conçu pour fournir le courant souhaité (par exemple, 20mA) tout en s'adaptant à la plage de classe de tension directe des LED utilisées.

7.2 Gestion thermique

Bien que de petite taille, un dissipateur thermique efficace est crucial pour maintenir les performances et la durée de vie. Le CI agit comme le dissipateur thermique principal. Utiliser une surface de cuivre suffisante (pastilles thermiques) connectée à la pastille thermique de la LED, et envisager d'utiliser des vias thermiques pour transférer la chaleur vers les couches internes ou inférieures. Des températures ambiantes élevées ou une mauvaise conception thermique entraîneront une élévation de la température de jonction, réduisant la sortie lumineuse, décalant la couleur et accélérant la dépréciation des lumens.

7.3 Conception optique

L'angle de vision de 120 degrés est adapté à un éclairage de grande surface. Pour des faisceaux focalisés, des optiques secondaires (lentilles, réflecteurs) sont nécessaires. La présence ou l'absence d'une lentille primaire (code 00 vs. 01) affecte la distribution angulaire initiale et la compatibilité avec les optiques secondaires.

7.4 Connexions série/parallèle

Connecter les LED en série assure un courant identique à travers chaque dispositif, simplifiant la conception du pilote mais nécessitant une tension d'alimentation plus élevée. Les connexions parallèles nécessitent des tensions directes étroitement appariées (en utilisant des classes de tension serrées) pour éviter un déséquilibre de courant, ce qui peut conduire à une luminosité inégale et à une surcontrainte potentielle des LED à tension plus basse.

8. Comparaison technique & Tendances

8.1 Comparaison avec d'autres boîtiers

Le boîtier SMD3528 était très populaire mais a été largement remplacé par le SMD2835 et le SMD3030 dans de nombreuses applications d'éclairage général en raison de leur meilleure performance thermique et de leur efficacité supérieure (lumens par watt). Le 3528 reste pertinent dans les applications sensibles au coût, le rétroéclairage et là où son facteur de forme spécifique est requis.

8.2 Tendances technologiques

La tendance générale de la technologie des LED blanches va vers une efficacité plus élevée, un rendu des couleurs amélioré (valeurs R9 plus élevées, conceptions à spectre complet) et une meilleure fiabilité à des températures de fonctionnement plus élevées. La technologie des phosphores continue de progresser, permettant des classes de CCT plus étroites et une couleur plus stable sur la durée de vie et la température. Les principes de fonctionnement de cette SMD3528—excitation du phosphore par puce bleue—restent la norme de l'industrie pour les LED blanches.

9. Questions Fréquemment Posées (FAQ)

9.1 Quelle est la différence entre les valeurs 'minimale' et 'typique' du flux lumineux ?

La valeur 'minimale' est la limite inférieure garantie pour cette classe. La valeur 'typique' est la performance moyenne attendue. Les pièces expédiées seront à ou au-dessus du minimum mais ne sont pas garanties d'atteindre la valeur typique, bien que beaucoup le feront.

9.2 Pourquoi le séchage est-il nécessaire, et puis-je l'ignorer ?

Le séchage élimine l'humidité absorbée qui peut provoquer une défaillance catastrophique pendant la refusion. Ignorer le séchage lorsqu'il est requis (sur la base de l'exposition à l'humidité) augmente significativement le risque de perte de rendement due à des puces ou boîtiers fissurés. Vérifiez toujours la carte indicateur d'humidité et suivez les directives de manipulation.

9.3 Puis-je alimenter cette LED à 30mA en continu ?

Bien que la valeur maximale absolue soit de 30mA, un fonctionnement continu à ce courant générera une chaleur significative, poussant probablement la température de jonction au-delà des limites recommandées à moins qu'un refroidissement exceptionnel ne soit fourni. Pour un fonctionnement fiable à long terme, il est conseillé d'alimenter la LED à ou en dessous du courant de test de 20mA.

9.4 Comment interpréter les codes de région de chromaticité (par exemple, 5A, 5B) ?

Ces codes correspondent à des quadrangles spécifiques (boîtes) sur le diagramme de chromaticité CIE définis par les normes ANSI. Ils assurent l'uniformité de la couleur. Lors de la commande d'une CCT (par exemple, 4000K), vous avez la garantie que les LED dont les points de couleur tombent dans l'ensemble des boîtes (5A, 5B, 5C, 5D) associées à cette CCT.