Fiche technique LED Bleue SMD5050N - Boîtier 5.0x5.0x1.6mm - Tension 3.2V - Puissance 0.306W - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

La série SMD5050N est une LED à montage en surface conçue pour des applications nécessitant une haute luminosité et fiabilité dans un encombrement compact de 5,0 mm x 5,0 mm. Ce document fournit les spécifications techniques complètes pour la variante Bleue, modèle T5A003BA. Le dispositif présente un boîtier SMD standard adapté aux processus d'assemblage automatisé et est destiné à être utilisé dans le rétroéclairage, la signalétique, l'éclairage décoratif et l'éclairage général.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Les paramètres suivants définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir sur le dispositif. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (T_s) de 25°C.

• Courant direct (I_F) :90 mA (continu)
• Courant d'impulsion direct (I_FP) :120 mA (Largeur d'impulsion ≤10 ms, rapport cyclique ≤1/10)
• Dissipation de puissance (P_D) :306 mW
• Température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +80°C
• Température de stockage (T_stg) :-40°C à +80°C
• Température de jonction (T_j) :125°C
• Température de soudage (T_sld) :Soudage par refusion à 200°C ou 230°C pendant un maximum de 10 secondes.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Les paramètres de fonctionnement typiques sont mesurés à T_s=25°C avec un courant direct (I_F) de 60 mA, qui est la condition de test recommandée.

• Tension directe (V_F) :Typique 3,2 V, Maximum 3,4 V (Tolérance : ±0,08 V)
• Tension inverse (V_R) :5 V
• Courant inverse (I_R) :Maximum 10 µA à V_R=5 V
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :460 nm (Se référer aux valeurs classées dans la section 2.4)
• Angle de vision (2θ_1/2) :120° (Grand angle de vision, conception sans lentille secondaire)

3. Explication du système de classement (Binning)

3.1 Classement du flux lumineux

Le flux lumineux de sortie est catégorisé en classes pour assurer l'uniformité. Les mesures sont prises à I_F=60 mA avec une tolérance de ±7 %.

• Code A4 :Min 1,5 lm, Typ 2,0 lm
• Code A5 :Min 2,0 lm, Typ 2,5 lm
• Code A6 :Min 2,5 lm, Typ 3,0 lm
• Code A7 :Min 3,0 lm, Typ 3,5 lm
• Code A8 :Min 3,5 lm, Typ 4,0 lm

3.2 Classement de la longueur d'onde dominante

La couleur bleue est précisément contrôlée via le classement par longueur d'onde.

• Code B1 :445 nm – 450 nm
• Code B2 :450 nm – 455 nm
• Code B3 :455 nm – 460 nm
• Code B4 :460 nm – 465 nm

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut plusieurs graphiques de performance clés essentiels pour la conception de circuit et la gestion thermique.

4.1 Tension directe en fonction du courant direct (Courbe I-V)

Ce graphique montre la relation non linéaire entre la tension et le courant. La tension directe augmente avec le courant et dépend également de la température. Les concepteurs doivent utiliser cette courbe pour calculer la dissipation de puissance (V_F* I_F) et s'assurer que l'alimentation peut fournir la tension nécessaire, en particulier à basse température où V_F increases.

4.2 Flux lumineux relatif en fonction du courant direct

Cette courbe illustre comment la sortie lumineuse évolue avec le courant d'alimentation. Bien que la sortie augmente avec le courant, l'efficacité diminue généralement aux courants plus élevés en raison des effets thermiques accrus. Fonctionner nettement au-dessus du point de test recommandé de 60 mA peut réduire la durée de vie et décaler la couleur.

4.3 Puissance spectrale relative en fonction de la température de jonction

Pour les LED bleues, la longueur d'onde de crête peut se décaler avec la température de jonction (typiquement 0,1-0,3 nm/°C). Ce graphique est critique pour les applications nécessitant une sortie de couleur stable. Des températures de jonction plus élevées provoquent un décalage vers le rouge (longueur d'onde plus longue), qui doit être pris en compte dans la conception thermique.

4.4 Distribution de la puissance spectrale

Ce graphique affiche le spectre d'émission complet de la LED bleue, montrant un pic étroit autour de la longueur d'onde dominante (par exemple, 460 nm). La largeur à mi-hauteur (FWHM) est typiquement de 20-30 nm pour les LED bleues à base d'InGaN. Comprendre le spectre est vital pour les applications de mélange de couleurs ou lors de l'utilisation de conversion par phosphore pour la lumière blanche.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

Le boîtier SMD5050N a des dimensions nominales de 5,0 mm (L) x 5,0 mm (l) x 1,6 mm (H). Des dessins mécaniques détaillés avec tolérances sont fournis : les dimensions .X ont une tolérance de ±0,10 mm, et les dimensions .XX ont une tolérance de ±0,05 mm.

5.2 Configuration recommandée des pastilles et conception du pochoir

Pour un soudage fiable, un motif de pastilles spécifique est recommandé. La conception des pastilles assure une formation correcte du ménisque de soudure et une résistance mécanique adéquate. Une conception d'ouverture de pochoir correspondante est fournie pour contrôler le volume de pâte à souder, ce qui est crucial pour obtenir une soudure fiable sans pontage ou soudure insuffisante.

5.3 Identification de la polarité

La cathode de la LED est généralement marquée sur le boîtier. La polarité correcte doit être respectée pendant l'assemblage pour éviter une polarisation inverse, qui est limitée à 5 V.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Sensibilité à l'humidité et séchage (Baking)

Le boîtier SMD5050N est sensible à l'humidité (classé MSL selon IPC/JEDEC J-STD-020C).

• Stockage :Conserver dans le sac scellé d'origine avec dessiccant à <30°C et <85 % HR.
• Durée de vie hors sac :Après ouverture du sac scellé, les composants doivent être utilisés dans les 12 heures s'ils sont stockés à <30°C/<60 % HR.
• Séchage requis si :Le sac a été ouvert pendant >12 heures, ou la carte indicateur d'humidité montre une humidité élevée.
• Procédure de séchage :Sécher à 60°C pendant 24 heures. Ne pas dépasser 60°C. Utiliser dans l'heure suivant le séchage ou stocker dans un armoire sèche (<20 % HR).

6.2 Profil de soudage par refusion

La LED peut supporter un profil de refusion sans plomb avec une température de pointe de 200°C ou 230°C pendant un maximum de 10 secondes. Consultez les recommandations de profil spécifiques pour minimiser la contrainte thermique sur l'encapsulant en silicone et les fils de liaison.

7. Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)

Les LED bleues sont sensibles aux décharges électrostatiques. Les modes de défaillance incluent une augmentation du courant de fuite (luminosité réduite, décalage de couleur) ou une défaillance catastrophique (LED morte).

• Mesures de prévention :Utiliser des postes de travail antistatiques mis à la terre, des tapis de sol et des bracelets de mise à la terre.
• Personnel :Les opérateurs doivent porter des vêtements et des gants antistatiques.
• Équipement :Utiliser des ioniseurs et s'assurer que les fers à souder sont correctement mis à la terre.
• Emballage :Utiliser des matériaux conducteurs ou antistatiques pour la manipulation et le transport.

8. Conception du circuit d'application

8.1 Méthode d'alimentation

L'alimentation en courant constant est fortement recommandée.Les LED sont des dispositifs à commande par courant ; leur sortie lumineuse est proportionnelle au courant, et non à la tension. Une source de courant constant fournit une luminosité stable et protège la LED de l'emballement thermique.

8.2 Résistance de limitation de courant (pour source de tension constante)

Si une source de tension constante (par exemple, une alimentation DC régulée) doit être utilisée, une résistance de limitation de courant en série est obligatoire. La valeur de la résistance est calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alim- V_F) / I_F. La puissance nominale de la résistance doit être suffisante : P_R= (I_F)² * R. Cette méthode est moins efficace et moins stable que l'alimentation en courant constant, car V_Fvarie avec la température.

8.3 Séquence de connexion

Lors de la connexion d'un module LED à un pilote, suivez cette séquence pour éviter les pointes de tension : 1) Identifier la polarité de la LED et du pilote. 2) Connecter la sortie du pilote au module LED. 3) Enfin, connecter l'entrée du pilote à la source d'alimentation. Cela évite de connecter un pilote sous tension aux LED.

9. Précautions de manipulation et de stockage

• Éviter la manipulation directe :Ne pas toucher la lentille de la LED avec les mains nues. Les contaminants comme les huiles cutanées peuvent tacher définitivement le silicone, réduisant la sortie lumineuse.
• Utiliser des outils appropriés :Utiliser des outils de prélèvement par vide ou des pinces à embout souple. Éviter toute pression mécanique excessive sur la lentille, ce qui peut endommager les fils de liaison ou la puce.
• Stockage à long terme :Pour les emballages ouverts, stocker dans une armoire sèche avec purge d'azote ou dessiccant à 5-30°C et <60 % HR.

10. Nomenclature et informations de commande

Le numéro de modèle suit un code structuré : T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□. Les éléments clés incluent :

• Code boîtier (5A) :Désigne la taille du boîtier 5050N.
• Nombre de puces :Indique le nombre de puces LED dans le boîtier (par exemple, 1, 2, 3).
• Code couleur (B) :B pour Bleu. Autres codes : R (Rouge), Y (Jaune), G (Vert), etc.
• Code optique (00) :00 indique l'absence de lentille secondaire (lentille primaire uniquement).
• Code classe de flux (par exemple, A6) :Spécifie la classe de flux lumineux de sortie.
• Code classe de longueur d'onde (par exemple, B3) :Spécifie la classe de longueur d'onde dominante.

11. Scénarios d'application typiques

• Rétroéclairage :Éclairage latéral pour TV LCD et moniteurs, caissons lumineux publicitaires.
• Éclairage décoratif :Éclairage d'accent architectural, éclairage en niche, signalétique.
• Éclairage général :En tant que composant dans des modules LED blancs utilisant la conversion par phosphore.
• Éclairage intérieur automobile :Tableau de bord, éclairage des planchers et éclairage d'ambiance.
• Électronique grand public :Indicateurs d'état, rétroéclairage de clavier.

12. Considérations de conception et FAQ

12.1 Comment choisir le courant approprié ?

Fonctionner à ou en dessous du courant de test recommandé de 60 mA pour un équilibre optimal entre luminosité, efficacité et durée de vie. Des courants plus élevés augmentent la sortie lumineuse mais génèrent plus de chaleur, accélérant la dépréciation des lumens et pouvant décaler la couleur.

12.2 Pourquoi la gestion thermique est-elle importante ?

Les performances et la durée de vie des LED sont inversement proportionnelles à la température de jonction. Une T_jélevée réduit la sortie lumineuse (dépréciation des lumens), provoque un décalage de couleur (pour les LED bleues et blanches) et peut entraîner une défaillance prématurée. Assurer une dissipation thermique adéquate, en particulier dans les applications haute puissance ou fermées.

12.3 Puis-je connecter plusieurs LED en série ou en parallèle ?

La connexion en série est préférablelors de l'utilisation d'un pilote à courant constant, car le même courant traverse toutes les LED. S'assurer que la tension de conformité du pilote est supérieure à la somme des V_Fde toutes les LED de la chaîne.La connexion en parallèle n'est généralement pas recommandéeen raison des variations de V_Fentre les classes, ce qui peut provoquer un déséquilibre de courant et une luminosité inégale/surchauffe. Si une connexion en parallèle est inévitable, utiliser une résistance de limitation de courant séparée pour chaque branche parallèle.

13. Comparaison technique et tendances

Le SMD5050N, avec son empreinte de 5,0x5,0 mm, offre une surface d'émission plus grande et une sortie lumineuse potentielle plus élevée que les boîtiers plus petits comme le 3528 ou le 3014. C'est une solution mature et économique pour les applications ne nécessitant pas la densité ultra-élevée des nouveaux boîtiers plus petits. La tendance de l'industrie va vers une efficacité plus élevée (lumens par watt) et une meilleure uniformité des couleurs (classes plus serrées). Les développements futurs pourraient inclure l'emballage à l'échelle de la puce (CSP) et des technologies de phosphore améliorées pour les LED blanches dérivées d'émetteurs bleus.