Fiche technique de la lampe LED LTLMH4T BR7DA - Dimensions 4,2x4,2x6,2mm - Tension 2,9V - Puissance 85mW - Bleu 470nm - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

La LTLMH4T BR7DA est une lampe LED à montage en surface haute luminosité conçue pour des applications d'éclairage exigeantes. Ce dispositif utilise la technologie avancée des semi-conducteurs InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium) pour produire une lumière bleue avec une longueur d'onde dominante de 470nm. Encapsulée dans un boîtier en époxy bleu diffusant, elle est conçue pour des performances supérieures dans les applications de panneaux de signalisation, offrant un diagramme de rayonnement contrôlé sans nécessiter d'optiques secondaires supplémentaires. Son format de dispositif à montage en surface (SMD) assure la compatibilité avec les lignes d'assemblage SMT (Technologie de Montage en Surface) standard à haut volume et les processus de soudage par refusion industriels.

Les avantages principaux de cette LED incluent sa haute intensité lumineuse, pouvant atteindre jusqu'à 2850 millicandelas (mcd), associée à une faible consommation d'énergie pour une haute efficacité. Le boîtier est construit en utilisant des matériaux en époxy avancés qui offrent une excellente résistance à l'humidité et une protection UV, améliorant sa fiabilité pour une utilisation en intérieur comme en extérieur. De plus, le produit est conforme aux normes environnementales, étant sans plomb, sans halogène et conforme à la directive RoHS.

Le marché cible de ce composant est principalement l'industrie professionnelle de la signalisation. Ses applications typiques incluent les panneaux à messages vidéo, les panneaux de signalisation routière et diverses formes d'affichages de messages où un éclairage constant, lumineux et fiable est critique. La conception de la LED est particulièrement adaptée aux applications nécessitant un diagramme de rayonnement uniforme et des angles de vision contrôlés.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Les valeurs maximales absolues définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents à la LED peuvent survenir. Ces valeurs sont spécifiées à une température ambiante (TA) de 25°C. La dissipation de puissance maximale est de 85 mW. Le dispositif peut supporter un courant direct de crête de 100 mA, mais uniquement dans des conditions pulsées avec un cycle de service de 10% ou moins et une largeur d'impulsion ne dépassant pas 10 millisecondes. Le courant direct continu en DC est plus conservateur, à 25 mA. Pour assurer un fonctionnement sûr à des températures plus élevées, un facteur de déclassement de 0,62 mA par degré Celsius s'applique linéairement à partir de 45°C. La plage de température de fonctionnement est de -40°C à +85°C, tandis que la plage de température de stockage s'étend à +100°C. De manière critique pour l'assemblage, la LED peut supporter un profil de soudage par refusion avec une température de pic de 260°C pendant un maximum de 10 secondes.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Les caractéristiques électriques et optiques sont les paramètres de performance clés dans des conditions de fonctionnement normales, également spécifiés à TA=25°C.

• Intensité lumineuse (Iv) :Mesurée à un courant direct (IF) de 20mA, l'intensité lumineuse a une valeur typique de 1600 mcd, avec un minimum de 1000 mcd et un maximum de 2850 mcd. La classification Iv est indiquée sur le sachet d'emballage, et les tests de garantie incluent une tolérance de ±15%.
• Angle de vision (2θ1/2) :Le dispositif présente un angle de vision typique de 70/45 degrés. Ce paramètre, défini comme l'angle hors axe où l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale, indique un faisceau modérément focalisé adapté à un éclairage directionnel.
• Longueur d'onde :La longueur d'onde d'émission de pic (λP) est typiquement de 461 nm. La longueur d'onde dominante (λd), qui définit la couleur perçue, varie de 465 nm à 475 nm, avec une valeur typique de 470 nm (bleu). La demi-largeur de la raie spectrale (Δλ) est typiquement de 23 nm.
• Tension directe (VF) :À IF=20mA, la tension directe chute typiquement de 2,9V, avec une plage de 2,5V à 3,5V. Ce paramètre est crucial pour la conception du circuit d'alimentation.
• Courant inverse (IR) :Le courant inverse maximum est de 10 μA lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée. Il est important de noter que ce dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; cette condition de test est uniquement à des fins de caractérisation.

3. Spécification du système de classement

Pour assurer la cohérence de la couleur et de la luminosité dans les applications de production, les LED sont triées en classes (bins) en fonction de paramètres clés.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Les LED sont classées en quatre classes d'intensité (BQ, BR, BS, BT) en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à 20mA. Les limites des classes sont : BQ (1000-1300 mcd), BR (1300-1700 mcd), BS (1700-2200 mcd) et BT (2200-2850 mcd). Une tolérance de ±15% s'applique à chaque limite de classe.

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

Pour la cohérence des couleurs, la longueur d'onde dominante est classée en deux codes : B1 (465-470 nm) et B2 (470-475 nm). La tolérance pour chaque limite de classe est de ±1 nm. La référence LTLMH4T BR7DA indique une combinaison spécifique de ces classes (par exemple, 'BR' pour l'intensité et '7D' lié probablement à la classe de longueur d'onde, bien que la correspondance exacte du code dans la référence ne soit pas entièrement détaillée dans l'extrait fourni).

4. Analyse des courbes de performance

Bien que les courbes graphiques spécifiques ne soient pas détaillées dans l'extrait de texte, les courbes de performance typiques pour ce type de LED incluraient :

• Courbe IV (Courant vs. Tension) :Cette courbe montre la relation exponentielle entre la tension directe et le courant direct. Elle est essentielle pour déterminer le point de fonctionnement et les effets thermiques sur la chute de tension.
• Intensité lumineuse vs. Courant direct :Ce graphique montre typiquement une relation quasi-linéaire entre le courant d'alimentation et la sortie lumineuse dans la plage de fonctionnement recommandée, mettant en évidence l'efficacité du dispositif.
• Intensité lumineuse vs. Température ambiante :Cette courbe démontre l'effet d'extinction thermique, où la sortie lumineuse diminue lorsque la température de jonction augmente. Comprendre ceci est vital pour la gestion thermique dans l'application finale.
• Distribution spectrale :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic à ~461nm et la largeur spectrale, qui affecte la pureté de la couleur.

Les concepteurs doivent consulter ces courbes pour optimiser les conditions d'alimentation et le dissipateur thermique afin d'assurer des performances constantes sur la durée de vie du produit.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions de contour

La LED a un boîtier compact rectangulaire à montage en surface. Les dimensions clés incluent une taille de corps d'environ 4,2mm (±0,2mm) en longueur et en largeur. La hauteur totale, y compris la lentille, est de 6,2mm (±0,5mm). Le boîtier comporte une collerette pour la stabilité mécanique lors du placement. La tolérance pour la plupart des dimensions est de ±0,25mm sauf indication contraire.

5.2 Conception des pastilles et identification de la polarité

Le dispositif a trois bornes électriques (P1, P2, P3). P1 et P3 sont les connexions anode (+), tandis que P2 est la connexion cathode (-). Cette configuration peut être utilisée pour améliorer la distribution du courant ou la gestion thermique. Le motif de pastille de soudure recommandé sur le PCB inclut une pastille plus grande (souvent connectée à P3) qui est spécifiquement conçue pour être connectée à un dissipateur thermique ou à un mécanisme de refroidissement afin de distribuer efficacement la chaleur générée pendant le fonctionnement. Un rayon de congé (R0,5) est suggéré dans la conception de la pastille pour assurer la formation fiable du joint de soudure.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

La LED est classée Niveau de Sensibilité à l'Humidité 3 (MSL3) selon JEDEC J-STD-020. Les paramètres recommandés du profil de refusion sans plomb sont : Préchauffage/Imprégnation de 150°C à 200°C pendant un maximum de 120 secondes. Le temps au-dessus de la température de liquidus (217°C) doit être compris entre 60 et 150 secondes. La température de pic du corps du boîtier (Tp) ne doit pas dépasser 260°C, et le temps dans les 5°C de la température de classification spécifiée (255°C) doit être d'un maximum de 30 secondes. Le temps total de 25°C à la température de pic ne doit pas dépasser 5 minutes. Le soudage par refusion ne doit pas être effectué plus de deux fois.

6.2 Stockage et manipulation

Les LED dans des sachets barrières à l'humidité scellés peuvent être stockées jusqu'à 12 mois à <30°C et 90% HR. Après ouverture du sachet, les composants doivent être conservés à <30°C et 60% HR et doivent être soudés dans les 168 heures (7 jours). Un séchage à 60°C±5°C pendant 20 heures est requis si la carte indicateur d'humidité montre >10% HR, si la durée de vie hors sachet dépasse 168 heures, ou si les composants sont exposés à >30°C et 60% HR. Le séchage ne doit être effectué qu'une seule fois.

6.3 Nettoyage et soudage manuel

Si un nettoyage est nécessaire, seuls des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique doivent être utilisés. Si un soudage manuel est requis, il doit être limité à une seule fois avec une température du fer ne dépassant pas 315°C pendant un maximum de 3 secondes par joint. Aucune contrainte externe ne doit être appliquée à la LED pendant le soudage lorsqu'elle est à haute température, et un refroidissement rapide depuis la température de pic doit être évité.

7. Emballage et informations de commande

7.1 Spécification d'emballage

Les LED sont fournies sur bande porteuse embossée et en bobine. Les dimensions de la bande sont spécifiées, avec un pas de poche de 8,0mm (±0,1mm) et une largeur de bande de 16,0mm (±0,3mm). Chaque bobine contient 1 000 pièces, emballées dans un sachet barrière à l'humidité marqué d'un avertissement de décharge électrostatique (ESD). Trois bobines sont emballées par carton intérieur (total 3 000 pcs), et neuf cartons intérieurs sont emballés par carton extérieur (total 27 000 pcs). Dans chaque lot d'expédition, seul le dernier paquet peut être incomplet.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED est bien adaptée à la signalisation intérieure et extérieure, y compris les panneaux à messages vidéo, les panneaux de signalisation routière et les affichages de messages généraux. Sa haute luminosité et son angle de vision contrôlé la rendent idéale pour les applications où la lumière doit être dirigée vers le spectateur pour une visibilité maximale, même dans des conditions de lumière ambiante.

8.2 Considérations de conception

• Alimentation en courant :Utilisez un pilote à courant constant réglé à 20mA pour un fonctionnement typique, en veillant à rester dans la limite absolue de 25mA DC. Pensez au déclassement à haute température ambiante.
• Gestion thermique :Connectez la pastille thermique désignée (P3) à un remplissage de cuivre ou à un dissipateur thermique dédié sur le PCB pour transférer efficacement la chaleur loin de la jonction de la LED, maintenant ainsi la sortie lumineuse et la longévité.
• Conception optique :La lentille diffusante intégrée fournit un diagramme de rayonnement uniforme. Pour des formes de faisceau spécifiques, des optiques secondaires peuvent être ajoutées, bien que l'angle natif de 70/45 degrés soit souvent suffisant pour les applications de signalisation.
• Protection ESD :Mettez en œuvre les précautions ESD standard pendant la manipulation et l'assemblage, comme indiqué sur l'emballage.

9. Comparaison et différenciation techniques

Comparée aux LED SMD standard (comme les boîtiers 3528 ou 5050) ou aux LED PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier), cette lampe à montage en surface offre des avantages distincts pour la signalisation. Son principal différentiateur est la conception de lentille intégrée qui fournit un diagramme de rayonnement uniforme et des angles de vision contrôlés et étroits sans nécessiter de lentille optique externe supplémentaire. Cela simplifie la conception mécanique du panneau, réduit le nombre de composants et peut réduire le coût global d'assemblage. La haute intensité lumineuse dans un boîtier compact permet également des affichages plus lumineux ou l'utilisation de moins de LED par zone de panneau. Le boîtier en époxy robuste avec une résistance améliorée à l'humidité et aux UV offre une meilleure fiabilité pour les applications extérieures par rapport à certains boîtiers SMD standard.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q1 : Que signifie la référence LTLMH4T BR7DA ?

R1 : La référence encode des caractéristiques spécifiques du produit. 'LTLMH4T' fait probablement référence à la famille de produits et au type de boîtier. 'BR' indique la classe d'intensité lumineuse (1300-1700 mcd). '7D' est supposé correspondre à la classe de longueur d'onde dominante (probablement 470-475nm, B2). Confirmez toujours le classement exact à partir de la fiche technique complète du fournisseur ou de l'étiquette d'emballage.

Q2 : Puis-je alimenter cette LED avec une source de tension constante ?

R2 : Ce n'est pas recommandé. Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Leur tension directe a une tolérance (2,5V-3,5V). Une source de tension constante pourrait entraîner une variation excessive du courant entre les unités, provoquant des différences de luminosité et potentiellement raccourcissant la durée de vie. Utilisez toujours un pilote à courant constant ou un circuit qui limite activement le courant.

Q3 : Pourquoi y a-t-il une pastille thermique (P3), et dois-je la connecter ?

R3 : La pastille thermique est conçue pour transférer la chaleur de la puce LED vers le PCB. Il est fortement recommandé de la connecter à une zone de cuivre ou à un dissipateur thermique, surtout lors d'un fonctionnement à haute température ambiante ou au courant d'alimentation maximal. Une gestion thermique appropriée assure une sortie lumineuse stable et maximise la durée de vie opérationnelle de la LED.

Q4 : La fiche technique indique MSL3. Que se passe-t-il si je dépasse la durée de vie hors sachet de 168 heures ?

R4 : Dépasser la durée de vie hors sachet expose la LED à l'humidité ambiante, qui peut se vaporiser pendant le soudage par refusion, causant des dommages internes au boîtier (\"effet pop-corn\"). Si la durée de vie hors sachet est dépassée, vous devez sécher les composants à 60°C pendant 20 heures avant le soudage, conformément aux instructions de la section 8.2.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Conception d'un panneau de signalisation routière extérieur haute visibilité

Un concepteur crée un panneau de signalisation routière à messages variables alimenté par énergie solaire. Il sélectionne la LED LTLMH4T BR7DA pour sa haute luminosité (classe BR, ~1500 mcd typ.) et sa couleur bleue (470nm). Le panneau doit être lisible en plein soleil. Le concepteur calcule qu'un réseau de 100 LED, alimentées à 18mA (légèrement en dessous de la valeur typique pour améliorer la longévité et tenir compte des variations de l'apport solaire), fournira une intensité lumineuse suffisante. Un circuit intégré pilote à courant constant est sélectionné pour alimenter le réseau en configuration série-parallèle. Le PCB est conçu avec de grandes zones de cuivre connectées aux pastilles P3 de chaque LED, qui sont à leur tour connectées à la plaque arrière en aluminium du boîtier du panneau servant de dissipateur thermique. La procédure de manipulation MSL3 est strictement suivie pendant l'assemblage pour prévenir les défaillances liées à l'humidité. Cette conception aboutit à un panneau fiable, lumineux et économe en énergie adapté à un fonctionnement extérieur 24h/24 et 7j/7.

12. Introduction au principe technologique

Cette LED est basée sur la technologie des semi-conducteurs InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium). Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, les électrons et les trous se recombinent dans la région active, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage InGaN détermine l'énergie de la bande interdite, qui à son tour définit la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise - dans ce cas, le bleu à 470nm. L'encapsulant en époxy sert plusieurs objectifs : il protège la puce semi-conductrice délicate, agit comme une lentille primaire pour façonner la sortie lumineuse et contient des particules diffusantes pour créer un aspect uniforme. Le boîtier comprend également une coupelle réfléchissante pour diriger la lumière vers le haut et des bornes conçues à la fois pour la connexion électrique et la dissipation thermique.

13. Tendances et évolutions de l'industrie

Le marché des LED à montage en surface continue d'évoluer vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), une densité de puissance accrue et une meilleure cohérence et restitution des couleurs. Les tendances pertinentes pour ce type de composant incluent la poussée vers des tolérances de classement encore plus étroites pour assurer l'uniformité dans les grands écrans, le développement de matériaux en époxy et en silicone avec une plus grande résistance aux conditions environnementales sévères (chaleur, humidité, UV), et l'intégration d'optiques internes plus sophistiquées pour un contrôle précis du faisceau. De plus, l'accent est de plus en plus mis sur la durabilité, stimulant les avancées dans les matériaux et les processus de fabrication pour réduire encore l'impact environnemental. La technologie InGaN sous-jacente est également affinée pour repousser les limites de l'efficacité et permettre de nouvelles plages de longueur d'onde pour des applications spécialisées.