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LED blanche 1,6x0,8x0,7mm CMS - Tension directe 3,0V - 20mA - 60mW - Fiche technique descriptive

Spécification technique complète pour LED blanche CMS au format 1,6x0,8x0,7mm. Inclut les paramètres électriques/optiques, le tri, la fiabilité et les directives de soudure.
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Table des matières

1. Présentation du produit

1.1 Description générale

Cette LED blanche est fabriquée à l'aide d'une puce bleue et d'une technologie de conversion par phosphore. Les dimensions du boîtier sont de 1,6 mm × 0,8 mm × 0,7 mm, ce qui la rend adaptée aux applications CMS compactes. La LED émet une lumière blanche grâce à la combinaison de l'émission de la puce bleue et du phosphore jaune, offrant un éclairage efficace.

1.2 Caractéristiques

1.3 Applications

2. Analyse des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électriques et optiques

Les caractéristiques électriques et optiques sont spécifiées à Ts=25°C avec IF=20mA sauf indication contraire. La tension directe (VF) est triée du code G1 (2,8-2,9V) au code J1 (3,4-3,5V), avec des valeurs typiques autour de 3,0V à 20mA. L'intensité lumineuse (IV) varie de 600 à 1100 mcd selon le code de lot. L'angle de vue est de 140° (demi-angle). Le courant inverse est inférieur à 10µA à VR=5V. La résistance thermique de la jonction au point de soudure est de 450°C/W.

2.2 Valeurs maximales absolues

ParamètreSymboleValeurUnité
Dissipation de puissancePd105mW
Courant directIF30mA
Courant direct de crête (impulsion)IFP60mA
Décharge électrostatique (HBM)ESD1000V
Température de fonctionnementTopr-40 ~ +85°C
Température de stockageTstg-40 ~ +85°C
Température de jonctionTj95°C

Le dépassement de ces valeurs peut entraîner des dommages permanents. Un dissipateur thermique approprié est nécessaire pour maintenir la température de jonction en dessous du maximum.

3. Système de tri

3.1 Classes de tension directe

La tension directe est triée en classes à IF=20mA. Les classes vont de 2,8V à 3,5V par incréments de 0,1V. Les classes typiques sont G1 (2,8-2,9V), G2 (2,9-3,0V), H1 (3,0-3,1V), H2 (3,1-3,2V), I1 (3,2-3,3V), I2 (3,3-3,4V), J1 (3,4-3,5V).

3.2 Classes d'intensité lumineuse

L'intensité lumineuse est triée de 600 à 1100 mcd. Les classes courantes incluent 1BF (600-650 mcd), 1BG (650-700 mcd), 1BH (700-750 mcd), 1BI (750-800 mcd), 1BJ (800-850 mcd), 1BK (850-900 mcd), 1FA (900-950 mcd), 1FB (950-1000 mcd), LC1 (1000-1050 mcd), LC2 (1050-1100 mcd).

3.3 Classes de chromaticité

La LED est également triée par coordonnées de chromaticité dans le diagramme CIE 1931. Les classes telles que B11, B12, B21, B22, B51, K21, K31 assurent une grande cohérence des couleurs. Chaque classe définit une région quadrilatérale avec des coordonnées x,y spécifiées. Par exemple, la classe B11 a pour coordonnées : (0,2423,0,2225), (0,2385,0,2244), (0,2449,0,2344), (0,2487,0,2325).

4. Courbes de performance

4.1 Tension directe en fonction du courant direct

La figure 1-7 montre que la tension directe augmente avec le courant direct. À 20mA typique, la VF est d'environ 3,0V pour la classe H1.

4.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative

L'intensité relative augmente avec le courant direct comme le montre la figure 1-8. Elle est approximativement linéaire jusqu'à 30mA.

4.3 Effets de la température

Les figures 1-9 et 1-10 montrent que la température de la broche affecte à la fois l'intensité relative et le courant direct. Une température plus élevée réduit la puissance lumineuse et augmente la tension directe.

4.4 Courant direct en fonction de la longueur d'onde dominante

La figure 1-11 montre que la longueur d'onde dominante se déplace légèrement avec le courant. À 25°C, la longueur d'onde reste stable sur la plage de fonctionnement.

4.5 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde

La figure 1-12 donne la distribution spectrale. Le spectre de la LED blanche a un pic bleu autour de 450-460 nm et une large émission de phosphore jaune.

4.6 Diagramme de rayonnement

Le diagramme de rayonnement de la figure 1-13 montre une large distribution lambertienne avec un demi-angle de 140°. Cela garantit une dispersion uniforme de la lumière.

5. Emballage et mécanique

5.1 Dimensions du boîtier

Le boîtier mesure 1,6 mm (L) × 0,8 mm (l) × 0,7 mm (H). La vue de dessus montre l'emplacement de la puce LED. La vue de côté indique l'épaisseur. La vue de dessous révèle deux plages : la plage 1 (cathode) et la plage 2 (anode). Un repère de polarité est présent sur le dessous.

5.2 Plages de soudure recommandées

Les plages de soudure recommandées sont fournies dans la figure 1-5. Chaque plage mesure 0,8 mm × 0,8 mm avec un espacement de 0,8 mm. L'empreinte totale est de 2,4 mm de longueur.

5.3 Repère de polarité

Le repère de polarité indique le côté cathode. Assurez-vous de l'orientation correcte lors de l'assemblage pour éviter une polarisation inverse.

6. Guide de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion CMS

Profil de refusion recommandé :

La soudure par refusion ne doit pas dépasser deux fois. Si plus de 24 heures séparent les soudures, un étuvage est nécessaire.

6.2 Soudure manuelle

Lors du soudage manuel, utilisez une température de fer inférieure à 300°C pendant moins de 3 secondes. Un seul soudage manuel est autorisé.

6.3 Réparation

La réparation après soudure n'est pas recommandée. Si elle est inévitable, utilisez un fer à souder à double tête et vérifiez les caractéristiques de la LED.

6.4 Précautions

Ne montez pas les LED sur un circuit imprimé voilé. Évitez les contraintes mécaniques ou le refroidissement rapide après soudure.

7. Emballage et informations de commande

7.1 Spécification de l'emballage

Les LED sont emballées en format bande et bobine : 4000 pièces par bobine.

7.2 Dimensions de la bande de transport et de la bobine

Largeur de la bande de transport 8 mm, pas de 4 mm. Diamètre extérieur de la bobine 178 mm, diamètre du moyeu 60 mm. Les dimensions détaillées sont fournies dans les figures 2-1 et 2-2.

7.3 Spécification de l'étiquette

Chaque bobine porte une étiquette avec le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de tri (flux, chromaticité, tension), le code de longueur d'onde, la quantité et la date.

7.4 Emballage résistant à l'humidité

Les bobines sont scellées dans un sac barrière à l'humidité avec un dessiccant et un indicateur d'humidité. Suivez les consignes MSL3.

7.5 Carton

Les bobines sont conditionnées dans des cartons pour l'expédition.

8. Tests de fiabilité

8.1 Éléments et conditions de test

TestConditionDuréeÉchantillonAcceptation/Rejet
Refusion260°C, 10s2x220/1
Cycle de température-40°C à 100°C100 cycles220/1
Choc thermique-40°C à 100°C300 cycles220/1
Stockage à haute température100°C1000 h220/1
Stockage à basse température-40°C1000 h220/1
Test de durée de vie25°C, 20mA1000 h220/1

8.2 Critères de défaillance

Après le test, la tension directe ne doit pas dépasser 1,1× la limite supérieure spécifiée. Le courant inverse doit être inférieur à 2,0× la limite supérieure spécifiée. Le flux lumineux ne doit pas descendre en dessous de 0,7× la limite inférieure spécifiée.

9. Notes d'application

9.1 Conception thermique

Une bonne dissipation thermique est essentielle. La température de jonction ne doit pas dépasser 95°C. Utilisez une surface de cuivre adéquate sur le circuit imprimé et des vias thermiques pour gérer la chaleur.

9.2 Conception du circuit

Incluez toujours une résistance de limitation de courant pour éviter les surtensions. Évitez la tension inverse. Le circuit doit garantir une polarisation directe pendant le fonctionnement.

9.3 Précautions environnementales

La teneur en soufre des matériaux environnants doit être inférieure à 100 ppm. Les teneurs individuelles en brome et chlore inférieures à 900 ppm, total inférieur à 1500 ppm. Évitez les COV qui pourraient endommager l'encapsulation de la LED.

10. Stockage et manipulation

10.1 Conditions de stockage

Avant l'ouverture du sachet aluminium : stocker à ≤30°C et ≤75%HR pendant 1 an maximum à compter de la date de fabrication. Après ouverture : stocker à ≤30°C et ≤60%HR pendant 168 heures. Si dépassé, étuver avant utilisation.

10.2 Étuvage

Étuver à 60±5°C pendant au moins 24 heures si la barrière anti-humidité a été compromise.

10.3 Protection contre les décharges électrostatiques (DES)

Les LED sont sensibles aux DES (HBM 1000V). Utilisez des précautions DES appropriées lors de la manipulation et de l'assemblage.

11. Principes de fonctionnement

La LED blanche utilise une puce bleue InGaN recouverte d'un phosphore jaune (par exemple YAG:Ce). La lumière bleue excite le phosphore qui émet une lumière jaune ; la combinaison du bleu et du jaune produit de la lumière blanche. La température de couleur exacte dépend de la composition et de l'épaisseur du phosphore.

12. Questions fréquentes

Q : Quelle est la condition de stockage recommandée ?

R : Avant ouverture, ≤30°C et ≤75%HR pendant 1 an maximum. Après ouverture, 168 heures à ≤30°C et ≤60%HR.

Q : Combien de cycles de refusion sont autorisés ?

R : Maximum 2 fois. Si plus de 24 heures séparent les cycles, un étuvage est nécessaire.

Q : Quel est le niveau de sensibilité à l'humidité ?

R : Niveau MSL 3.

Q : La LED peut-elle être utilisée avec une commande par impulsions ?

R : Oui, le courant direct de crête est de 60 mA avec un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 0,1 ms.

Q : Quelle est la résistance thermique typique ?

R : 450°C/W de la jonction au point de soudure.

Terminologie des spécifications LED

Explication complète des termes techniques LED

Performance photoelectrique

Terme Unité/Représentation Explication simple Pourquoi important
Efficacité lumineuse lm/W (lumens par watt) Sortie de lumière par watt d'électricité, plus élevé signifie plus économe en énergie. Détermine directement le grade d'efficacité énergétique et le coût de l'électricité.
Flux lumineux lm (lumens) Lumière totale émise par la source, communément appelée "luminosité". Détermine si la lumière est assez brillante.
Angle de vision ° (degrés), par exemple 120° Angle où l'intensité lumineuse tombe à moitié, détermine la largeur du faisceau. Affecte la portée d'éclairage et l'uniformité.
CCT (Température de couleur) K (Kelvin), par exemple 2700K/6500K Chaleur/fraîcheur de la lumière, valeurs inférieures jaunâtres/chaudes, supérieures blanchâtres/fraîches. Détermine l'atmosphère d'éclairage et les scénarios appropriés.
CRI / Ra Sans unité, 0–100 Capacité à restituer avec précision les couleurs des objets, Ra≥80 est bon. Affecte l'authenticité des couleurs, utilisé dans des lieux à forte demande comme les centres commerciaux, musées.
SDCM Étapes d'ellipse MacAdam, par exemple "5 étapes" Métrique de cohérence des couleurs, des étapes plus petites signifient une couleur plus cohérente. Garantit une couleur uniforme sur le même lot de LED.
Longueur d'onde dominante nm (nanomètres), par exemple 620nm (rouge) Longueur d'onde correspondant à la couleur des LED colorées. Détermine la teinte des LED monochromes rouges, jaunes, vertes.
Distribution spectrale Courbe longueur d'onde vs intensité Montre la distribution d'intensité sur les longueurs d'onde. Affecte le rendu des couleurs et la qualité.

Paramètres électriques

Terme Symbole Explication simple Considérations de conception
Tension directe Vf Tension minimale pour allumer la LED, comme "seuil de démarrage". La tension du pilote doit être ≥Vf, les tensions s'ajoutent pour les LED en série.
Courant direct If Valeur du courant pour le fonctionnement normal de la LED. Habituellement entraînement à courant constant, le courant détermine la luminosité et la durée de vie.
Courant pulsé max Ifp Courant de crête tolérable pour de courtes périodes, utilisé pour le gradation ou le flash. La largeur d'impulsion et le cycle de service doivent être strictement contrôlés pour éviter les dommages.
Tension inverse Vr Tension inverse max que la LED peut supporter, au-delà peut provoquer une panne. Le circuit doit empêcher la connexion inverse ou les pics de tension.
Résistance thermique Rth (°C/W) Résistance au transfert de chaleur de la puce à la soudure, plus bas est meilleur. Une résistance thermique élevée nécessite une dissipation thermique plus forte.
Immunité ESD V (HBM), par exemple 1000V Capacité à résister à la décharge électrostatique, plus élevé signifie moins vulnérable. Des mesures anti-statiques nécessaires en production, surtout pour les LED sensibles.

Gestion thermique et fiabilité

Terme Métrique clé Explication simple Impact
Température de jonction Tj (°C) Température de fonctionnement réelle à l'intérieur de la puce LED. Chaque réduction de 10°C peut doubler la durée de vie; trop élevée provoque une dégradation de la lumière, un décalage de couleur.
Dépréciation du lumen L70 / L80 (heures) Temps pour que la luminosité tombe à 70% ou 80% de l'initiale. Définit directement la "durée de vie" de la LED.
Maintien du lumen % (par exemple 70%) Pourcentage de luminosité conservé après le temps. Indique la rétention de luminosité sur une utilisation à long terme.
Décalage de couleur Δu′v′ ou ellipse MacAdam Degré de changement de couleur pendant l'utilisation. Affecte la cohérence des couleurs dans les scènes d'éclairage.
Vieillissement thermique Dégradation du matériau Détérioration due à une température élevée à long terme. Peut entraîner une baisse de luminosité, un changement de couleur ou une défaillance en circuit ouvert.

Emballage et matériaux

Terme Types communs Explication simple Caractéristiques et applications
Type de boîtier EMC, PPA, Céramique Matériau de boîtier protégeant la puce, fournissant une interface optique/thermique. EMC: bonne résistance à la chaleur, faible coût; Céramique: meilleure dissipation thermique, durée de vie plus longue.
Structure de puce Avant, Flip Chip Agencement des électrodes de puce. Flip chip: meilleure dissipation thermique, efficacité plus élevée, pour haute puissance.
Revêtement phosphore YAG, Silicate, Nitrure Couvre la puce bleue, convertit une partie en jaune/rouge, mélange en blanc. Différents phosphores affectent l'efficacité, CCT et CRI.
Lentille/Optique Plat, Microlentille, TIR Structure optique en surface contrôlant la distribution de la lumière. Détermine l'angle de vision et la courbe de distribution de la lumière.

Contrôle qualité et classement

Terme Contenu de tri Explication simple But
Bac de flux lumineux Code par exemple 2G, 2H Regroupé par luminosité, chaque groupe a des valeurs lumen min/max. Assure une luminosité uniforme dans le même lot.
Bac de tension Code par exemple 6W, 6X Regroupé par plage de tension directe. Facilite l'appariement du pilote, améliore l'efficacité du système.
Bac de couleur Ellipse MacAdam 5 étapes Regroupé par coordonnées de couleur, garantissant une plage étroite. Garantit la cohérence des couleurs, évite les couleurs inégales dans le luminaire.
Bac CCT 2700K, 3000K etc. Regroupé par CCT, chacun a une plage de coordonnées correspondante. Répond aux différentes exigences CCT de scène.

Tests et certification

Terme Norme/Test Explication simple Signification
LM-80 Test de maintien du lumen Éclairage à long terme à température constante, enregistrant la dégradation de la luminosité. Utilisé pour estimer la vie LED (avec TM-21).
TM-21 Norme d'estimation de vie Estime la vie dans des conditions réelles basées sur les données LM-80. Fournit une prévision scientifique de la vie.
IESNA Société d'ingénierie de l'éclairage Couvre les méthodes de test optiques, électriques, thermiques. Base de test reconnue par l'industrie.
RoHS / REACH Certification environnementale Assure l'absence de substances nocives (plomb, mercure). Exigence d'accès au marché internationalement.
ENERGY STAR / DLC Certification d'efficacité énergétique Certification d'efficacité énergétique et de performance pour l'éclairage. Utilisé dans les achats gouvernementaux, programmes de subventions, améliore la compétitivité.