Spécification de LED SMD blanche - Boîtier 3,0x3,0x0,65 mm - Tension directe 5,8-6,4 V - Puissance typique 0,9 W - CCT 2580-7120 K

1. Aperçu du produit

Ce document fournit la spécification technique complète pour une série de diodes électroluminescentes (LED) blanches de montage en surface à haute luminosité. Ces LED sont construites à l'aide d'une puce LED bleue combinée à une technologie de phosphore pour produire de la lumière blanche. Le dispositif est enfermé dans un boîtier EMC (Composé de Moulage Époxy) compact et robuste mesurant 3,0 mm x 3,0 mm x 0,65 mm, ce qui le rend adapté aux processus d'assemblage automatisé. Le produit est conçu pour des applications d'éclairage général et d'indication, offrant un angle de vision large et une conformité RoHS.

1.1 Avantages principaux

Les caractéristiques clés de cette série de LED incluent le matériau de boîtier EMC robuste, qui améliore les performances thermiques et la fiabilité. Il offre un angle de vision extrêmement large de 120 degrés, assurant une distribution lumineuse uniforme. Le composant est entièrement compatible avec les processus d'assemblage et de refusion standard SMT (Technologie de Montage en Surface). Il est fourni en emballage bande et bobine avec 5000 pièces par bobine, facilitant la production en volume. Le niveau de sensibilité à l'humidité est classé Niveau 3, et le produit respecte les normes environnementales RoHS.

1.2 Marché cible et applications

Cette LED est polyvalente et cible les applications nécessitant des sources de lumière blanche efficaces et fiables. Les principaux domaines d'application incluent son utilisation comme indicateur optique dans les dispositifs et équipements électroniques. Elle est adaptée pour le rétroéclairage d'affichage intérieur et la signalétique. De plus, ses caractéristiques de performance la rendent applicable pour divers luminaires d'éclairage extérieur où une luminosité et une couleur constantes sont requises.

2. Paramètres techniques - Analyse objective

Les performances de la LED sont définies dans des conditions de test spécifiques (Ts=25°C). Il est crucial pour les concepteurs de comprendre ces paramètres dans le contexte de l'environnement thermique et électrique de leur application.

2.1 Caractéristiques photométriques et électriques

Les caractéristiques principales sont définies pour un courant de commande de 150 mA. Le flux lumineux (Φ) varie en fonction du bac de température de couleur corrélée (CCT). Par exemple, le bac 2850-3210 K (RF-Q30SA 30A-24-J2) a un flux lumineux typique de 158 lumens, avec des valeurs minimales et maximales définies à travers les sous-bacs (FC7 : 150-160 lm, FC8 : 160-170 lm). La tension directe (Vf) est classée en trois rangs (R1 : 5,8-6,0 V, R2 : 6,0-6,2 V, S1 : 6,2-6,4 V) à 150 mA. D'autres paramètres critiques incluent un courant inverse (Ir) max. de 10 µA à 10 V, un angle de vision (2Θ1/2) typique de 120 degrés, un indice de rendu des couleurs (Ra) typique de 72, et une résistance thermique de la jonction au point de soudure (Rth(j-s)) typique de 10 °C/W.

2.2 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. Le courant direct continu maximal (IF) est de 200 mA, avec un courant direct de crête (IFP) de 240 mA dans des conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms). La dissipation de puissance maximale (PD) est de 1200 mW. La tension inverse maximale (VR) est de 10 V. Le dispositif peut supporter une décharge électrostatique (ESD) de 2000 V (Modèle du Corps Humain). La plage de température de fonctionnement et de stockage est de -40°C à +100°C, avec la température de jonction maximale (TJ) nominale à 125°C. Les concepteurs doivent garantir un fonctionnement dans ces limites pour une fiabilité à long terme.

3. Explication du système de binning

Un système de binning complet assure la cohérence de la couleur et de la luminosité, ce qui est crucial pour les applications nécessitant une apparence uniforme.

3.1 Binning de température de couleur corrélée (CCT) et de chromaticité

La LED est disponible en six bacs CCT principaux : 27 (2580-2850 K), 30 (2850-3210 K), 40 (3690-4255 K), 50 (4700-5350 K), 57 (5260-6155 K) et 65 (6035-7120 K). Chaque bac principal est subdivisé en quatre quadrants (A, B, C, D) sur le diagramme de chromaticité CIE 1931, conformément à la norme d'ellipse Macadam à 5 pas ANSI. Cela garantit que les LED d'un même bac sont appariées visuellement en couleur. Des coordonnées de chromaticité spécifiques (x, y) sont fournies pour le centre nominal de chaque bac principal.

3.2 Binning de flux lumineux (luminosité)

Dans chaque bac CCT, le flux lumineux est trié en sous-bacs étiquetés FC6, FC7, FC8, FC9, etc. Par exemple, dans le bac 2850-3210 K, le flux varie d'un minimum de 150 lumens (FC7 min) à un maximum de 170 lumens (FC8 max). Cela permet aux concepteurs de sélectionner un grade de luminosité adapté aux exigences de leur application et aux objectifs de coût.

3.3 Binning de tension directe

La tension directe est triée en trois rangs : R1, R2 et S1. Cela aide à concevoir les alimentations et les pilotes de courant, car connaître la plage Vf attendue permet une meilleure optimisation de l'efficacité du pilote et de la gestion thermique, surtout lorsque plusieurs LED sont utilisées en série.

4. Analyse des courbes de performance

Bien que des courbes graphiques spécifiques soient référencées dans le document, leurs implications sont critiques. Le diagramme de chromaticité CIE représente visuellement les bacs de couleur et leurs limites. Les courbes de caractéristiques optiques typiques, qui incluent probablement le flux lumineux relatif en fonction du courant direct et de la température de jonction, sont essentielles pour comprendre les performances dans des conditions non standard. Par exemple, la sortie lumineuse diminue généralement avec l'augmentation de la température de jonction. Les concepteurs doivent utiliser ces données pour déclasser les attentes de performance dans les environnements à haute température.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions et tolérances

Les dimensions du boîtier sont de 3,0 mm (longueur) x 3,0 mm (largeur) x 0,65 mm (hauteur). Sauf indication contraire, toutes les tolérances dimensionnelles sont de ±0,05 mm. Des vues détaillées du dessus, du côté et du dessous sont fournies pour aider à la conception de l'empreinte PCB et à l'inspection.

5.2 Identification de la polarité et conception des pastilles de soudure

L'anode (A, positif) et la cathode (C, négatif) sont clairement marquées sur le bas du composant. Un motif de pastille de soudure recommandé (land pattern) est fourni pour assurer une formation correcte des joints de soudure, une connexion électrique fiable et un bon transfert thermique pendant la soudure par refusion. Respecter ce motif est crucial pour le rendement de fabrication et la fiabilité à long terme.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion SMT

Des instructions détaillées pour la soudure par refusion SMT sont fournies. Cela inclut un profil température-temps recommandé qui consiste généralement en des phases de préchauffage, de trempage thermique, de refusion et de refroidissement. Suivre le profil spécifié par le fabricant est essentiel pour éviter le choc thermique, qui peut causer un délaminage ou une fissuration à l'intérieur du boîtier LED, et pour assurer un bon mouillage de la soudure.

6.2 Précautions de manipulation et de stockage

En tant que dispositif sensible à l'humidité (MSL Niveau 3), les LED doivent être stockées dans un environnement sec (typiquement 30°C/60% HR) et utilisées dans un délai spécifié après l'ouverture du sac barrière d'humidité scellé. Si ce délai est dépassé, une procédure de séchage est requise avant la refusion pour éviter l'effet "popcorn" (fissuration du boîtier due à l'expansion rapide de la vapeur). Les précautions générales de manipulation incluent d'éviter les contraintes mécaniques, d'utiliser des pratiques de protection contre les décharges électrostatiques (ESD) et d'empêcher la contamination de la surface optique.<7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécification de l'emballage

Les LED sont emballées dans une bande porteuse anti-statique. Les dimensions des poches de la bande porteuse et de la bobine (diamètre du moyeu, largeur de bobine et diamètre extérieur) sont spécifiées pour assurer la compatibilité avec les équipements automatisés de pick-and-place. Une spécification de format d'étiquette détaille les informations imprimées sur l'étiquette de la bobine.

7.2 Emballage résistant à l'humidité et carton

Les bobines sont emballées dans des sacs barrières d'humidité avec dessiccant et une carte indicateur d'humidité pour maintenir le classement MSL Niveau 3 pendant le stockage et l'expédition. Ces sacs sont ensuite placés dans des boîtes en carton pour l'expédition et la manutention en vrac.

8. Fiabilité et assurance qualité

Le document fait référence aux éléments et conditions des tests de fiabilité, ainsi qu'aux critères de jugement des dommages. Bien que des tests spécifiques ne soient pas listés dans l'extrait fourni, les tests de fiabilité typiques des LED incluent le cyclage thermique, les tests d'humidité, la résistance à la chaleur de soudure et les tests de durée de vie opérationnelle. Ces tests valident la durabilité du produit dans les conditions de terrain attendues.

9. Suggestions de conception d'application

9.1 Considérations de conception

Lors de l'intégration de cette LED, considérez les éléments suivants : Utilisez un pilote à courant constant pour une sortie lumineuse stable et une longue durée de vie. Effectuez une analyse de gestion thermique en utilisant la résistance thermique fournie (10 °C/W) pour garantir que la température de jonction reste inférieure à 125°C. Sélectionnez le bac CCT et de flux approprié pour l'application cible afin d'assurer une cohérence visuelle. Respectez strictement la disposition recommandée des pastilles de soudure et le profil de refusion.

9.2 Comparaison technique et avantages

Comparé aux boîtiers non-EMC, le matériau EMC offre une meilleure résistance à la chaleur et aux rayons UV, conduisant à un maintien du lumen supérieur dans le temps. L'empreinte 3030 offre un bon équilibre entre la sortie lumineuse et l'espace sur la carte, offrant une luminosité plus élevée que les boîtiers plus petits comme le 2835 tout en étant plus compact que les LED haute puissance nécessitant des dissipateurs thermiques séparés.

10. Questions fréquemment posées (basées sur les paramètres techniques)

Q : Comment choisir entre les différents bacs CCT ?

R : Sélectionnez en fonction de la "chaleur" désirée de la lumière blanche. Les valeurs Kelvin plus basses (par ex., 27, 30) produisent une lumière blanche chaude similaire aux ampoules à incandescence, adaptée à l'éclairage ambiant. Les valeurs plus élevées (par ex., 50, 65) produisent une lumière blanche froide ou lumière du jour, souvent utilisée pour l'éclairage de tâche ou les affichages.

Q : Quel courant de pilote dois-je utiliser ?

R : Les données sont caractérisées à 150 mA. Bien que le maximum absolu soit de 200 mA, l'alimentation à ou en dessous de 150 mA améliorera l'efficacité (lumens par watt) et améliorera significativement la longévité et la fiabilité en réduisant la température de jonction. Reportez-vous toujours aux courbes de déclassement si disponibles.

Q : La LED a une résistance thermique de 10 °C/W. Qu'est-ce que cela signifie pour ma conception ?

R : Cela signifie que pour chaque watt de puissance dissipée dans la LED (Vf * If), la jonction sera 10°C plus chaude que la température du point de soudure. Vous devez concevoir la disposition PCB et, si nécessaire, utiliser des vias thermiques ou une carte à âme métallique pour maintenir la température du point de soudure suffisamment basse pour que TJ reste sous 125°C.

11. Exemples d'applications pratiques

Exemple 1 : Luminaire à panneau intérieur :

Un réseau de ces LED, classées à 4000 K (Bac 40), peut être utilisé sur un PCB à support d'aluminium pour créer un luminaire à panneau plat. Le large angle de vision assure un éclairage uniforme sans points chauds. Le pilote à courant constant est réglé à 140 mA par LED pour maximiser la durée de vie tout en atteignant la luminosité cible.Exemple 2 : Indicateur industriel :

Une seule LED du bac 6500 K (Bac 65) peut servir d'indicateur d'état haute luminosité sur les équipements de contrôle industriel. Son boîtier EMC robuste résiste mieux aux températures ambiantes élevées et aux contaminations potentielles que les boîtiers plastiques.12. Introduction au principe technique

Cette LED génère de la lumière blanche par un processus appelé conversion par phosphore. Le composant principal est une puce semi-conductrice qui émet de la lumière bleue lorsque le courant électrique la traverse. Cette lumière bleue est partiellement absorbée par une couche de phosphore jaune (et parfois rouge) déposée directement sur ou près de la puce. Le phosphore ré-émet de la lumière à des longueurs d'onde plus longues (jaune/rouge). La combinaison de la lumière bleue restante de la puce et de la lumière jaune/rouge du phosphore se mélange pour produire la perception de la lumière blanche. Le ratio exact entre la lumière bleue et la lumière convertie par le phosphore détermine la température de couleur corrélée (CCT) de la sortie.

13. Tendances technologiques et contexte

Le boîtier 3030 EMC représente une plateforme mature et largement adoptée sur le marché des LED de puissance moyenne. Les tendances en cours dans ce segment se concentrent sur l'augmentation de l'efficacité lumineuse (plus de lumens par watt), l'amélioration de l'indice de rendu des couleurs (IRC) et de la cohérence des couleurs (binning plus serré), et l'amélioration de la fiabilité à long terme (maintien du lumen). De plus, il y a une poussée vers des températures de jonction maximales plus élevées et un emballage thermique amélioré pour permettre des courants de commande plus élevés dans des facteurs de forme plus petits. La technologie continue d'évoluer vers des systèmes de phosphore et des conceptions de puce plus efficaces pour repousser les limites des performances et du rapport coût-efficacité.

The 3030 EMC package represents a mature and widely adopted platform in the mid-power LED market. Ongoing trends in this segment focus on increasing luminous efficacy (more lumens per watt), improving color rendering index (CRI) and color consistency (tighter binning), and enhancing long-term reliability (lumen maintenance). Furthermore, there is a drive towards higher maximum junction temperatures and improved thermal packaging to allow for higher drive currents in smaller form factors. The technology continues to evolve towards more efficient phosphor systems and chip designs to push the limits of performance and cost-effectiveness.