Fiche technique LED blanche 2014 PLCC-2 - Dimensions 2,0x1,4x1,3mm - Tension 2,7-3,3V - Puissance 0,099W - Documentation technique

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit des spécifications détaillées pour une diode électroluminescente (LED) blanche haute performance conçue pour les applications de technologie à montage en surface (SMT). Le dispositif est construit en utilisant une puce LED bleue combinée avec un revêtement de phosphore pour produire de la lumière blanche, encapsulée dans un boîtier PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) compact et fiable.

1.1 Description générale

La LED présente un boîtier PLCC-2 standard avec des dimensions de 2,0 mm de longueur, 1,4 mm de largeur et 1,3 mm de hauteur. Ce facteur de forme compact la rend adaptée aux configurations de PCB à haute densité. La génération de lumière blanche est réalisée par la combinaison d'une puce semi-conductrice bleue et d'une formulation de phosphore précise, permettant une sortie de couleur cohérente dans diverses conditions de fonctionnement.

1.2 Caractéristiques clés

• Type de boîtier PLCC-2 pour une performance mécanique et électrique robuste.
• Angle de vision extrêmement large de 120 degrés, assurant une distribution lumineuse uniforme.
• Entièrement compatible avec les processus d'assemblage SMT standard et de refusion par soudure.
• Fournie sur bande et bobine pour la fabrication automatisée par pick-and-place.
• Niveau de sensibilité à l'humidité (MSL) classé au niveau 3, nécessitant un stockage contrôlé.
• Conforme aux directives RoHS (Restriction des substances dangereuses).

1.3 Applications

Cette LED est polyvalente et conçue pour une large gamme d'applications d'éclairage, y compris, mais sans s'y limiter : l'éclairage décoratif et les bandes d'accentuation ; les voyants lumineux dans les appareils ménagers et les instruments électroniques ; l'éclairage général dans les hôtels, marchés, bureaux et environnements résidentiels ; et toute application nécessitant une source de lumière blanche compacte et fiable.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Une compréhension approfondie des paramètres électriques et optiques est cruciale pour une intégration réussie dans toute conception. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température de jonction standard (Ts) de 25°C sauf indication contraire.

2.1 Caractéristiques électriques et optiques

La tension directe (VF) varie d'un minimum de 2,7 V à un maximum de 3,3 V lorsqu'elle est pilotée au courant de test standard de 20 mA. Ce paramètre est critique pour la conception de l'alimentation. Le courant inverse (IR) est garanti inférieur à 10 µA à une tension inverse de 5 V, indiquant de bonnes caractéristiques de diode. Le flux lumineux varie avec la bin de température de couleur corrélée (CCT). Par exemple, les LED de la bin 1725-1900 K (blanc chaud) ont un flux lumineux typique de 3-7 lumens à 20 mA, tandis que les bins de blanc froid (par exemple, 5925-7150 K) offrent 5-9 lumens. L'indice de rendu des couleurs (Ra) est spécifié à un minimum de 90, assurant une excellente fidélité des couleurs pour les objets éclairés.

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 30 mA. Le courant direct de crête (IFP) peut atteindre 100 mA dans des conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms). La dissipation de puissance maximale (PD) est de 99 mW. Le dispositif peut résister à une décharge électrostatique (ESD) de 2000 V (modèle du corps humain), bien que des procédures de manipulation ESD appropriées soient toujours recommandées. La plage de température de fonctionnement est de -40°C à +85°C, et la plage de température de stockage est de -40°C à +100°C. La température de jonction maximale autorisée (TJ) est de 97°C.

2.3 Caractéristiques thermiques

La résistance thermique de la jonction au point de soudure (RTHJ-S) est typiquement de 80°C/W. Cette valeur est essentielle pour les calculs de gestion thermique. Dépasser la température de jonction maximale réduira significativement la sortie lumineuse et la durée de vie opérationnelle. Les concepteurs doivent s'assurer d'une surface de cuivre de PCB adéquate et d'un éventuel dissipateur thermique si le fonctionnement se fait à des températures ambiantes élevées ou à des courants de pilotage plus élevés.

3. Explication du système de binning

Pour assurer la cohérence de la couleur et de la luminosité en production de masse, les LED sont triées en bins basées sur des paramètres clés.

3.1 Bins de tension directe et d'intensité lumineuse

La tension directe est binnée par pas de 0,1 V de 2,7-2,8 V (J1) jusqu'à 3,2-3,3 V (I1). Le flux lumineux est binné par pas de 1 lumen, codé de WGD (3-4 lm) à OEA (8-9 lm). Ce système à double bin permet aux concepteurs de sélectionner des composants correspondant à leurs exigences spécifiques de tension et de luminosité pour l'équilibrage du circuit et l'uniformité esthétique.

3.2 Plages de température de couleur

Le produit est disponible en plusieurs plages de température de couleur corrélée (CCT) prédéfinies, chacune avec son propre suffixe de numéro de pièce. Celles-ci incluent le blanc chaud (1725-1900 K, 2250-2475 K), le blanc neutre (2600-2870 K, 2780-3110 K) et le blanc froid (3760-4330 K, 5925-7150 K). Les zones de binning spécifiques sont représentées graphiquement sur le diagramme chromatique CIE 1931, montrant le contrôle serré de la variation du point de couleur dans chaque plage.

4. Analyse des courbes de performance

Les données graphiques fournissent un aperçu du comportement du dispositif dans des conditions variables.

4.1 Tension directe vs. courant direct

La courbe caractéristique montre une relation non linéaire entre la tension directe (VF) et le courant direct (IF). Lorsque le courant augmente de 0 à 30 mA, la tension directe augmente graduellement d'environ 2,8 V à un peu plus de 3,2 V. Cette courbe est vitale pour concevoir des pilotes à courant constant afin d'assurer une sortie lumineuse stable et d'éviter l'emballement thermique.

4.2 Courant direct vs. intensité relative

Cette courbe démontre la sortie lumineuse relative en fonction du courant de pilotage. L'intensité augmente de manière sous-linéaire avec le courant. Par exemple, doubler le courant de 15 mA à 30 mA ne double pas la sortie lumineuse, indiquant une baisse d'efficacité à des courants plus élevés due à l'augmentation de la température de jonction et d'autres facteurs. Il est recommandé de fonctionner près du 20 mA typique pour une efficacité et une longévité optimales.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

Des dessins dimensionnels détaillés sont fournis, incluant les vues de dessus, de côté, de dessous et de polarité. Les dimensions clés incluent une taille de corps de 2,0 mm x 1,4 mm, une hauteur totale de 1,3 mm et des largeurs de pattes de 0,6 mm ± 0,05 mm. Toutes les tolérances sont typiquement de ±0,2 mm sauf indication contraire. Le motif de pastille de soudure recommandé sur le PCB est également illustré pour assurer une soudure appropriée et une résistance mécanique.

5.2 Polarité et motifs de soudure

La cathode est clairement marquée, typiquement par une encoche ou un indicateur vert sur le boîtier. La polarité correcte doit être respectée pendant l'assemblage. Le diagramme de motif de soudure montre la conception optimale de la pastille de cuivre pour la soudure par refusion, ce qui aide à obtenir des cordons de soudure fiables et à gérer la dissipation thermique pendant le processus de soudure.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Instructions de soudure par refusion SMT

Le composant est conçu pour les processus de soudure par refusion infrarouge ou à convection standard. Un profil de refusion typique doit être suivi, avec des étapes de préchauffage, de trempage, de refusion et de refroidissement. La température de pointe pendant la refusion ne doit pas dépasser la température maximale autorisée pour le boîtier (comme impliqué par la température de stockage) pour éviter d'endommager l'encapsulation plastique et les connexions internes. Les recommandations spécifiques de temps au-dessus du liquidus (TAL) et de température de pointe doivent être obtenues à partir des directives SMT générales pour des composants similaires.

6.2 Précautions de manipulation

En raison du classement MSL Niveau 3, les dispositifs doivent être séchés avant soudure si le sac barrière à l'humidité a été ouvert pendant plus de 168 heures dans des conditions d'atelier (30°C/60% HR). Évitez les contraintes mécaniques sur la lentille. Utilisez des buses de prélèvement par vide de taille appropriée pendant la manipulation automatisée. Respectez toujours les précautions ESD à toutes les étapes de manipulation et d'assemblage.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécification d'emballage

Les LED sont fournies sur bande porteuse gaufrée montée sur bobines. Les dimensions de la bande porteuse, la taille des poches et le diamètre de la bobine sont standardisés pour s'adapter aux équipements de placement automatique. Une étiquette détaillée sur la bobine spécifie le numéro de pièce, la quantité, le numéro de lot et les codes de bin.

7.2 Emballage résistant à l'humidité

Les bobines sont emballées dans des sacs barrière à l'humidité scellés avec du dessiccant et une carte indicateur d'humidité pour protéger les composants de l'humidité ambiante pendant le stockage et le transport, conformément à l'exigence MSL3.

7.3 Tests de fiabilité

Le produit subit une série de tests de fiabilité, qui peuvent inclure le stockage à haute température, le stockage à basse température, le cyclage thermique, les tests d'humidité et la résistance à la chaleur de soudure. Les conditions de test spécifiques et les critères de réussite/échec assurent la robustesse et la longévité du composant sur le terrain.

8. Recommandations d'application

Pour une performance optimale, il est recommandé de piloter la LED avec une source de courant constant plutôt qu'une tension constante. Le courant doit être réglé selon la luminosité souhaitée tout en restant dans les valeurs maximales absolues. Considérez le chemin thermique dans la conception du PCB ; l'utilisation de vias thermiques sous la pastille thermique de la LED (le cas échéant) peut aider à dissiper la chaleur. Pour les applications nécessitant une cohérence de couleur spécifique, spécifiez les codes de bin de tension et de flux requis pendant l'approvisionnement.

9. Comparaison technique

Comparé aux anciens boîtiers LED comme les types traversants 5 mm, cette LED SMD PLCC-2 offre un encombrement beaucoup plus petit, une meilleure adaptabilité à l'assemblage automatisé et un angle de vision plus large. Au sein de la famille PLCC-2, cette variante spécifique se distingue par son indice de rendu des couleurs élevé (Ra>90) et sa disponibilité en plusieurs températures de couleur étroitement binnées, la rendant adaptée aux applications où la qualité des couleurs est critique.

10. Questions fréquemment posées

Q : Puis-je piloter cette LED à 30 mA en continu ?

R : Oui, 30 mA est le courant continu absolu maximum. Cependant, pour une durée de vie prolongée et une luminosité maintenue, il est conseillé de fonctionner à ou en dessous du 20 mA typique, en particulier dans des environnements à température ambiante élevée.



Q : Quelle est la différence entre les différentes bins de température de couleur ?

R : Les bins représentent différentes nuances de lumière blanche, du chaud (jaunâtre) au froid (bleuté). Le choix dépend de l'esthétique désirée et de l'application (par exemple, blanc chaud pour un éclairage cosy, blanc froid pour un éclairage de tâche).



Q : Comment interpréter les codes de bin pour la commande ?

R : Le numéro de pièce complet inclut des codes pour la tension directe (par exemple, G1) et le flux lumineux (par exemple, WHB). Consultez les tableaux de binning pour sélectionner la combinaison qui répond à vos exigences de conception de circuit et de luminosité.

11. Cas d'utilisation pratiques

Étude de cas 1 : Rétroéclairage du panneau de commande d'appareil.Une série de ces LED peut être utilisée pour rétroéclairer les boutons et affichages d'un appareil de cuisine. L'angle de vision large assure la visibilité sous divers angles, et l'IRC élevé assure que les indicateurs colorés sont rendus avec précision. Le boîtier SMT permet une conception à profil mince.



Étude de cas 2 : Bande LED décorative.Montées sur un PCB flexible, ces LED peuvent créer des lignes de lumière uniformes et continues pour l'éclairage d'accentuation architectural. La disponibilité de différentes teintes de blanc permet aux concepteurs d'adapter l'ambiance lumineuse au thème de design d'intérieur.

12. Introduction au principe

Une LED blanche fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans un matériau semi-conducteur. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active de la puce LED bleue, émettant des photons de lumière bleue. Ces photons bleus frappent ensuite une couche de revêtement de phosphore sur la puce. Le phosphore absorbe une partie de la lumière bleue et la ré-émet sous forme de lumière sur un spectre plus large (longueurs d'onde jaunes et rouges). La combinaison de la lumière bleue restante et de la lumière émise par le phosphore résulte en la perception de lumière blanche. La teinte exacte (température de couleur) est déterminée par la composition et l'épaisseur de la couche de phosphore.

13. Tendances de développement

La tendance générale dans la technologie LED est vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), un rendu des couleurs amélioré et un coût réduit. Pour les types de boîtiers comme le PLCC-2, les avancées incluent de meilleurs matériaux de gestion thermique pour permettre des courants de pilotage plus élevés, des techniques de dépôt de phosphore plus précises pour un binning de couleur plus serré, et des matériaux d'encapsulation offrant une meilleure résistance aux hautes températures et environnements sévères. De plus, la tendance vers la miniaturisation continue, poussant vers des tailles de boîtier encore plus petites avec des performances optiques maintenues ou améliorées pour les dispositifs électroniques compacts de nouvelle génération.