Fiche Technique LED Blanche SMD PLCC-2 - 2,8x3,5x0,7mm - Tension Directe 8,6-9,8V - Puissance 1078mW - Température de Couleur 2700K-6500K

1. Présentation du produit

Cette LED blanche est fabriquée à l'aide d'une puce bleue combinée à un revêtement de phosphore pour produire une lumière blanche. Les dimensions du boîtier sont de 2,8 mm x 3,5 mm x 0,7 mm, ce qui la rend adaptée aux conceptions d'éclairage compactes. Elle utilise une configuration de boîtier PLCC-2, compatible avec les processus d'assemblage standard en technologie de montage en surface (SMT). Les principales caractéristiques incluent un angle de vision extrêmement large, un niveau de sensibilité à l'humidité 3 (selon les normes IPC/JEDEC), la conformité RoHS et une disponibilité en emballage bande et bobine pour la fabrication automatisée.

Description générale

Le dispositif émet une lumière blanche par excitation de la puce bleue du phosphore. Il est conçu pour les applications d'éclairage intérieur où une luminosité élevée et une uniformité de couleur sont requises.

Caractéristiques

• Boîtier PLCC-2
• Angle de vision large (jusqu'à 120 degrés)
• Adapté à tous les processus d'assemblage SMT et de soudure
• Disponible en bande et bobine (12 000 pièces par bobine)
• Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 3
• Conforme RoHS

Applications

• Éclairage intérieur (éclairage général)
• Éclairage d'ampoules
• Applications intérieures générales telles que les downlights, les projecteurs et les luminaires linéaires

2. Interprétation des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électro-optiques

Les paramètres électriques et optiques sont spécifiés à une température de soudure de 25°C avec un courant direct (IF) de 100 mA. La tension directe (VF) varie de 8,6 V à 9,8 V selon le code de lot (Y0 : 8,6-9,0 V, Z0 : 9,0-9,4 V, A3 : 9,4-9,8 V). La tension directe typique pour la plupart des lots est d'environ 9,0 V. Le flux lumineux (Φ) varie de 95 lm à 140 lm en fonction du code de lot ; par exemple, le rang UHA offre 95-100 lm, tandis que le rang FC5 fournit 130-140 lm. Le courant inverse (IR) à VR=15 V est inférieur à 10 µA. L'angle de vision (2θ1/2) est typiquement de 120 degrés (minimum 80 degrés), assurant une large distribution de la lumière. L'indice de rendu des couleurs (IRC) est de 80 minimum, typiquement 82, ce qui convient à l'éclairage intérieur général où la qualité des couleurs est importante. La résistance thermique (RTHJ-S) est au maximum de 15°C/W, indiquant un bon transfert de chaleur de la jonction au point de soudure.

2.2 Valeurs maximales absolues

À une température de soudure de 25°C, les valeurs maximales absolues sont : Dissipation de puissance (PD) jusqu'à 1078 mW ; courant direct (IF) jusqu'à 110 mA ; courant direct de crête (IFP) jusqu'à 220 mA (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms) ; tension inverse (VR) jusqu'à 15 V ; décharge électrostatique (HBM) jusqu'à 2000 V ; plage de température de fonctionnement -40°C à +105°C ; plage de température de stockage -40°C à +105°C ; température de jonction (TJ) maximum 125°C. La dissipation de puissance ne doit pas dépasser la valeur maximale absolue. Le courant direct doit être déterminé en fonction des mesures thermiques réelles pour garantir que la température de jonction ne dépasse pas 125°C. Une protection ESD est recommandée lors de la manipulation, car plus de 90 % des LEDs réussissent le test HBM à 2000 V.

3. Système de classement

3.1 Lots de tension directe

La tension directe est classée en trois groupes à IF=100 mA : Y0 (8,6-9,0 V), Z0 (9,0-9,4 V) et A3 (9,4-9,8 V). Cela permet aux clients de sélectionner des LEDs avec une tension constante pour des conceptions de circuits en série ou en parallèle.

3.2 Lots de flux lumineux

Le flux lumineux est regroupé en plusieurs rangs : UHA (95-100 lm), FC2 (100-110 lm), FC3 (110-120 lm), FC4 (120-130 lm) et FC5 (130-140 lm). Le lot de flux spécifique associé à un modèle donné dépend de la température de couleur. Par exemple, les modèles 3000K sont généralement en FC2 (100-110 lm), tandis que les modèles 4000K offrent FC3 (110-120 lm) et FC4 (120-130 lm).

3.3 Lots de chromaticité

Les coordonnées de couleur sont classées selon la norme ANSI C78.377 en utilisant une ellipse de MacAdam à 7 étapes. Le tableau fournit les coordonnées X,Y pour chaque code de lot (27M, 30M, 35M, 40M, 50M, 57M, 65N, 65M) correspondant aux CCT nominales de 2700K à 6500K. Par exemple, le lot 30M (3000K) a les coordonnées X1=0,4668, Y1=0,4281 ; X2=0,4420, Y2=0,4197 ; etc. Cela garantit une uniformité de couleur stricte entre les lots de production.

4. Analyse des courbes de performance

4.1 Tension directe en fonction du courant direct

La courbe typique montre que la tension directe diminue légèrement avec l'augmentation du courant. À 100 mA, la tension est d'environ 9,0 V ; à 200 mA, elle monte à environ 9,6 V. Ce comportement non linéaire doit être pris en compte dans la conception du driver pour maintenir la régulation du courant.

4.2 Intensité relative en fonction du courant direct

La sortie lumineuse relative augmente avec le courant direct. À 100 mA, l'intensité relative est normalisée à 100 % ; à 200 mA, elle atteint environ 180 %. La relation est presque linéaire jusqu'à 150 mA.

4.3 Caractéristiques de température

La tension directe et l'intensité relative sont affectées par la température de soudure. Lorsque la température passe de 25°C à 105°C, la tension directe diminue d'environ 0,8 V (coefficient de température négatif). La sortie lumineuse relative diminue également avec l'augmentation de la température : à 105°C, elle chute à environ 80 % de la valeur à 25°C. Une gestion thermique appropriée est essentielle pour maintenir la luminosité.

4.4 Diagramme de rayonnement

Le diagramme de rayonnement angulaire montre une distribution symétrique avec une demi-intensité à ±60 degrés (angle de vision de 120°). La sortie lumineuse est maximale sur l'axe optique.

4.5 Distribution spectrale

Le spectre de la LED blanche se compose d'un pic bleu autour de 450 nm et d'une large émission jaune-vert du phosphore, couvrant la plage visible de 400 à 700 nm. La forme spectrale varie avec la CCT : les CCT plus chaudes ont des composantes rouges plus fortes, tandis que les CCT plus froides présentent une teneur en bleu plus élevée.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions du boîtier

Le boîtier LED mesure 2,80 mm de long, 3,50 mm de large et 0,70 mm d'épaisseur (vue de dessus : 2,80 x 3,50 mm ; hauteur de vue latérale 0,70 mm). La vue de dessous montre deux pastilles de soudure : la pastille d'anode (A) de taille 1,96 x 2,10 mm et la pastille de cathode (C) de taille 1,10 x 2,10 mm. Le motif de soudure recommandé comprend deux pastilles rectangulaires de 2,10 x 0,50 mm séparées par un espace de 0,48 mm. Toutes les dimensions ont une tolérance de ±0,05 mm sauf indication contraire.

5.2 Identification de polarité

L'anode est marquée d'un symbole "+" sur le dessus du boîtier ; la cathode est marquée d'un "-". La vue de dessous indique que la plus grande pastille (2,10 x 1,96 mm) est l'anode, et la plus petite pastille (1,10 x 2,10 mm) est la cathode.

5.3 Dimensions de la bande transporteuse et de la bobine

La bande transporteuse a une largeur de 12,0 mm, un pas de 4,00 mm et une cavité adaptée au boîtier PLCC-2. Les dimensions de la bobine sont : A = 12,2 ±0,3 mm, B = 290 ±2 mm, C = 79,6 ±0,2 mm, D = 14,2 ±0,2 mm. Chaque bobine contient 12 000 pièces. Les étiquettes comprennent le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de lot, le flux lumineux, le lot de chromaticité, la tension directe, le code de longueur d'onde, la quantité et la date de fabrication.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion

Le profil de refusion recommandé utilise un processus de soudure sans plomb. Le taux de montée en température moyen de Tsmin (150°C) à Tp (260°C) ne doit pas dépasser 3°C/s. Le préchauffage se produit entre 150°C et 200°C pendant 60 à 120 secondes. La température reste au-dessus de 217°C pendant un maximum de 60 secondes (temps au-dessus du liquidus). La température de crête est de 260°C avec un temps de maintien maximum de 10 secondes. Le taux de refroidissement ne doit pas dépasser 6°C/s. Le temps total de 25°C à la crête est inférieur à 8 minutes. La soudure par refusion ne doit être effectuée pas plus de deux fois ; si l'intervalle entre les soudures dépasse 24 heures, les LEDs peuvent être endommagées en raison de l'absorption d'humidité.

6.2 Soudure manuelle et réparation

La soudure manuelle n'est autorisée qu'une seule fois, avec une température de fer inférieure à 300°C et une durée inférieure à 3 secondes. La réparation après soudure n'est pas recommandée ; si elle est inévitable, un fer à souder à double tête doit être utilisé et l'impact sur les caractéristiques de la LED doit être vérifié au préalable.

6.3 Précautions

Le matériau d'encapsulation est du silicone, qui est mou. Évitez toute pression mécanique sur la surface supérieure lors du pick-and-place. Utilisez une pression de buse appropriée. Ne montez pas les LEDs sur des PCB gondolés ; après la soudure, ne déformez pas la carte. Évitez toute force mécanique ou vibration excessive pendant le refroidissement. Un refroidissement rapide après la soudure n'est pas autorisé.

7. Informations sur l'emballage et la commande

La LED est fournie dans des sacs barrière à l'humidité avec dessiccant, emballée dans des bobines (12 000 pcs par bobine) puis dans des cartons. Conditions de stockage : avant d'ouvrir le sac en aluminium, stocker à ≤30°C et ≤75% HR pendant un an maximum à compter de la date de livraison. Après ouverture, les LEDs doivent être utilisées dans les 24 heures sous ≤30°C et ≤60% HR. Si le dessiccant s'est décoloré ou si le temps de stockage dépasse les recommandations, un étuvage à 60±5°C pendant au moins 24 heures est nécessaire. La numérotation des produits suit le modèle : RF-W[code de température de couleur]HP32DS-AF-I3, où "W" indique blanc, "HP32DS" indique une haute puissance PLCC-2 avec une conception spécifique, "AF" indique un classement automatique du flux et "I3" peut indiquer une version ou un calibre de courant. Le numéro de modèle ainsi que le code de lot spécifient le degré exact de chromaticité et de flux.

8. Recommandations d'application

Les applications typiques incluent l'éclairage intérieur tel que les lampes à ampoule, les downlights et les luminaires d'éclairage général. Lors de la conception du circuit, assurez-vous que le courant direct traversant chaque LED ne dépasse pas la valeur maximale. Des résistances en série sont recommandées pour stabiliser le courant contre les variations de tension. La conception thermique doit être robuste car des températures élevées réduisent l'efficacité lumineuse et modifient la couleur. Assurez un dissipateur thermique adéquat pour maintenir la température de jonction en dessous de 125°C. Dans les environnements contenant des composés soufrés, la concentration de soufre doit être inférieure à 100 PPM pour éviter d'endommager la LED. Le brome et le chlore dans les matériaux doivent être limités à moins de 900 PPM chacun, avec un total inférieur à 1500 PPM. Évitez d'utiliser des adhésifs qui dégagent des vapeurs organiques près de la LED. Si un nettoyage est nécessaire après la soudure, l'alcool isopropylique est recommandé ; le nettoyage par ultrasons doit être évité car il peut endommager le boîtier.

9. Comparaison technique

Par rapport aux LEDs blanches PLCC-2 traditionnelles, ce dispositif offre un angle de vision plus large (120° contre 110° typique) et un courant direct maximum plus élevé (110 mA contre 100 mA), permettant un flux lumineux plus élevé. Le classement de la tension directe est plus serré (incréments de 0,4 V) par rapport à certains concurrents offrant des incréments de 0,6 V, ce qui améliore la facilité d'utilisation en parallèle. La résistance thermique de 15°C/W est compétitive pour un boîtier PLCC-2 ; certains produits similaires peuvent avoir 20-25°C/W. L'IRC de 80 minimum (82 typique) convient à un usage intérieur général, tandis que certains produits spécialisés atteignent un IRC de 90+ mais avec une efficacité moindre.

10. Foire aux questions

Q : Puis-je piloter cette LED avec une tension constante ?

R : Le pilotage à tension constante n'est pas recommandé car de petites variations de tension provoquent de grandes variations de courant. Utilisez un driver à courant constant ou une résistance de limitation de courant.

Q : Quelle est la durée de vie attendue ?

R : Bien que non explicitement fourni dans la fiche technique, les LEDs PLCC-2 typiques ont un maintien du flux lumineux >70 % après 50 000 heures dans des conditions recommandées (IF=100 mA, Tj≤125°C).

Q : Comment interpréter le code de lot "27M" ?

R : "27M" indique un lot CCT autour de 2700K avec des coordonnées de chromaticité spécifiques dans l'ellipse de MacAdam à 7 étapes.

Q : Puis-je utiliser cette LED à l'extérieur ?

R : La fiche technique spécifie une température de fonctionnement de -40°C à +105°C, mais le boîtier n'est pas conçu pour l'humidité extérieure ou la lumière directe du soleil sans protection supplémentaire. Pour une utilisation en extérieur, envisagez un revêtement conformal ou des boîtiers avec indice de protection IP.

Q : Quelle est la tension inverse maximale ?

R : La tension inverse maximale absolue est de 15 V. Le dépassement de cette valeur peut causer des dommages. Le courant inverse à 15 V est inférieur à 10 µA, indiquant une bonne performance de fuite inverse.

11. Exemples d'utilisation

11.1 Downlight résidentiel

Un downlight de rénovation typique de 7 W utilise 7 LEDs : 7 × 1078 mW = 7,55 W de puissance totale (légèrement plus élevé en raison des pertes du driver). Avec 120 lm par LED (lot FC3) à 100 mA, le flux lumineux total est de 840 lm, équivalent à une ampoule à incandescence de 60 W. L'angle de vision large (120°) permet une large diffusion du faisceau pour un éclairage uniforme de la pièce.

11.2 Bande lumineuse linéaire

Pour une bande de 1 mètre contenant 60 LEDs (5 bobines de 12 pièces chacune), pilotée à un courant total de 100 mA (60 × 110 mA = 6,6 A est impraticable ; généralement des chaînes parallèles avec des résistances séparées). Une conception plus réalisable est 3 chaînes parallèles de 20 LEDs chacune, chaque chaîne avec une résistance de limitation de courant et un courant total de 330 mA (3 × 110 mA). La sortie lumineuse dépasserait 6600 lm (3 chaînes × 20 LEDs × 110 lm = 6600 lm). Un dissipateur thermique approprié est essentiel.

12. Principe de fonctionnement

La LED blanche fonctionne sur le principe de la conversion par phosphore : une puce LED bleue à base de nitrure de gallium (GaN) émet une lumière bleue à environ 450 nm. Cette lumière bleue est partiellement absorbée par un phosphore à émission jaune (généralement YAG:Ce) qui réémet dans une large bande jaune-vert. La combinaison de la lumière bleue résiduelle et de l'émission du phosphore jaune produit une lumière blanche. En ajustant la composition et la concentration du phosphore, différentes températures de couleur corrélées (CCT) allant du blanc chaud (2700K) au blanc froid (6500K) sont obtenues. L'IRC est déterminé par la largeur spectrale du phosphore ; les dispositifs à IRC plus élevé utilisent souvent plusieurs phosphores (par exemple, ajout de phosphore rouge) pour combler les lacunes spectrales.

13. Tendances de développement

La tendance du marché pour les LEDs blanches PLCC-2 inclut une miniaturisation supplémentaire (par exemple, boîtiers 1,6×1,6 mm) tout en maintenant des performances optiques similaires. Les améliorations d'efficacité sont motivées par une meilleure efficacité des puces et un rendement quantique du phosphore (cible >210 lm/W à 100 mA pour les LEDs de puissance moyenne). Les versions à IRC plus élevé (IRC 90-95) deviennent courantes pour l'éclairage intérieur haut de gamme. De plus, l'intégration d'un contrôle intelligent (par exemple, blanc réglable) augmente, nécessitant un classement de LED compatible et une uniformité de couleur étroite. Le secteur automobile adopte également des boîtiers similaires pour l'éclairage intérieur. Les exigences de fiabilité continuent de pousser vers une résistance thermique plus faible et une meilleure résistance au soufre et à l'humidité grâce à des techniques d'emballage avancées.