Fiche technique LTW-206DCG-TMS - LED blanche PLCC - 3.0x2.8x1.9mm - 3.1V - 120mW - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

La série LTW (LiteOn White PLCC LED) représente une source lumineuse économe en énergie et ultra-compacte. Elle allie la longue durée de vie et la haute fiabilité inhérentes aux diodes électroluminescentes à des niveaux de luminosité compétitifs avec les technologies d'éclairage conventionnelles. Ce produit offre une flexibilité de conception significative et un rendement lumineux élevé, ouvrant de nouvelles opportunités pour que l'éclairage à l'état solide remplace les sources lumineuses traditionnelles dans diverses applications.

1.1 Caractéristiques principales

• Source lumineuse LED haute puissance.
• Émission lumineuse instantanée (temps de réponse inférieur à 100 nanosecondes).
• Fonctionnement en courant continu basse tension.
• Boîtier à faible résistance thermique.
• Conforme à la directive RoHS (Restriction des substances dangereuses).
• Compatible avec les procédés de soudage par refusion sans plomb.

1.2 Applications cibles

Cette LED convient à un large éventail d'applications d'éclairage, y compris, mais sans s'y limiter :

• Lampes de lecture pour intérieurs automobiles, d'autobus et d'avions.
• Éclairage portable tel que lampes torches et éclairages de vélo.
• Downlights et éclairage d'orientation.
• Éclairage décoratif et de divertissement.
• Éclairage de bornes, de sécurité et de jardin.
• Éclairage de plinthes, d'étagères et de travail.
• Signalisation routière, balises et feux de passage à niveau / de bord de voie.
• Éclairage architectural commercial et résidentiel intérieur et extérieur.
• Enseignes à éclairage latéral (par ex., panneaux de sortie, présentoirs de point de vente).

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Un fonctionnement à ou au-delà de ces limites n'est pas conseillé.

• Dissipation de puissance :120 mW. C'est la puissance maximale que le boîtier peut dissiper sous forme de chaleur dans des conditions spécifiées.
• Courant direct de crête :100 mA (à un cycle de service de 1/10, largeur d'impulsion de 0,1 ms). Pour des impulsions courtes, la LED peut supporter un courant supérieur à sa valeur nominale continue.
• Courant direct continu :30 mA. Le courant direct continu maximal recommandé pour un fonctionnement fiable à long terme.
• Tension inverse :5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer une défaillance immédiate.
• Plage de température de fonctionnement :-30°C à +85°C. La plage de température ambiante pour le fonctionnement normal du composant.
• Plage de température de stockage :-40°C à +100°C.
• Condition de soudage par refusion :Résiste à une température de pointe de 260°C pendant 10 secondes, compatible avec les profils de refusion sans plomb standard (par ex., conforme à J-STD-020D).

Note importante :Faire fonctionner la LED en polarisation inverse dans un circuit d'application peut entraîner des dommages ou une défaillance du composant. Une conception de circuit appropriée pour empêcher la tension inverse est essentielle.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Mesurées à Ta=25°C avec IF = 20 mA, sauf indication contraire. Ce sont les paramètres de performance typiques.

• Flux lumineux (Φv) :La valeur typique est de 9,00 lm, avec un minimum de 6,75 lm. Ceci quantifie la sortie totale de lumière visible.
• Intensité lumineuse :La valeur typique est de 3100 mcd (millicandela), avec un minimum de 2200 mcd. Ceci mesure le flux lumineux par angle solide, pertinent pour la luminosité directionnelle.
• Angle de vision (2θ_1/2) :120 degrés. C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de l'intensité de crête (à 0°).
• Coordonnées de chromaticité (CIE 1931) :Les valeurs typiques sont x=0,282, y=0,265. Ceci définit la couleur du point blanc sur le diagramme de chromaticité. Une tolérance de ±0,01 doit être appliquée à ces coordonnées.
• Tension directe (V_F) :Typiquement 3,1 V, avec un maximum de 3,1 V et un minimum de 2,7 V à 20 mA.

Notes de mesure :Le flux lumineux est mesuré à l'aide d'une combinaison capteur/filtre approximant la courbe de réponse de l'œil photopique CIE. La norme de test pour les coordonnées de chromaticité et le flux lumineux est CAS140B. Des précautions appropriées contre les décharges électrostatiques (ESD) sont obligatoires lors de la manipulation pour éviter les dommages.

3. Explication du système de classement par bacs

La LED est classée en bacs pour assurer la cohérence des paramètres clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants correspondant à leurs exigences spécifiques en tension, flux et couleur.

3.1 Classement par tension directe (V_F)

Les LED sont triées en fonction de leur tension directe à IF = 20 mA. Le classement garantit des exigences prévisibles pour le pilote.

• V0 :2,7V - 2,8V
• V1 :2,8V - 2,9V
• V2 :2,9V - 3,0V
• V3 :3,0V - 3,1V

Tolérance sur chaque bac V_Fest de ±0,05 V.

3.2 Classement par flux lumineux et intensité

Les LED sont classées à la fois pour le flux lumineux (lm) et l'intensité lumineuse corrélée (mcd) à IF = 20 mA. La valeur d'intensité est fournie à titre indicatif.

• Les bacs vont de64(6,75-7,00 lm / 2200-2300 mcd) à84(8,75-9,00 lm / 3000-3100 mcd).

La tolérance sur chaque bac d'intensité lumineuse et de flux lumineux est de ±10 %.

3.3 Classement par couleur (chromaticité)

La couleur de la lumière blanche est strictement contrôlée via un classement par coordonnées de chromaticité sur le diagramme CIE 1931. Plusieurs rangs (par ex., Z1, Z2, A1, A2, B1, B2, C1, C2, etc., avec des sous-variantes) définissent des quadrilatères spécifiques sur le plan de coordonnées x,y. Cela assure la cohérence des couleurs au sein d'un lot. La tolérance pour chaque bac de teinte (x, y) est de ±0,01.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes caractéristiques typiques (vraisemblablement trouvées à la page 6/13). Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas reproduits dans le texte, les tendances de performance standard des LED peuvent être déduites :

• Courbe I-V (Courant-Tension) :Montrerait la relation exponentielle entre le courant direct et la tension directe, cruciale pour la conception du pilote.
• Flux lumineux en fonction du courant direct :Illustrerait comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, généralement selon une relation quasi-linéaire dans la plage de fonctionnement avant la baisse d'efficacité.
• Flux lumineux en fonction de la température ambiante :Démontrerait la diminution de la sortie lumineuse à mesure que la température de jonction augmente, soulignant l'importance de la gestion thermique.
• Intensité relative en fonction de l'angle de vision :Tracerait le diagramme de rayonnement spatial, confirmant l'angle de vision de 120 degrés.
• Distribution spectrale de puissance :Pour une LED blanche (probablement à conversion de phosphore), cela montrerait un large pic d'émission dans la région bleue (de la puce) et une émission de phosphore jaune plus large, se combinant pour produire de la lumière blanche.

5. Informations mécaniques et de boîtier

5.1 Dimensions de contour

Le LTW-206DCG-TMS est un boîtier PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier). Les dimensions clés (toutes en mm, tolérance ±0,1 mm sauf indication) incluent :

• Longueur totale du boîtier : 3,0 mm
• Largeur totale du boîtier : 2,8 mm
• Hauteur totale du boîtier : 1,9 mm
• Espacement et taille des broches selon le dessin détaillé.

5.2 Pastille de montage recommandée sur CI

Un dessin de pastille est fourni pour le soudage par refusion infrarouge ou en phase vapeur. Cela assure une formation correcte des joints de soudure, un transfert thermique et une stabilité mécanique. La conception inclut généralement des motifs de décharge thermique pour gérer la chaleur pendant le soudage et le fonctionnement.

5.3 Identification de la polarité

Le boîtier inclut un indicateur de polarité (généralement une encoche ou un coin chanfreiné sur la lentille ou le corps) pour identifier la broche cathode (-). L'orientation correcte est vitale pour le fonctionnement du circuit.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Paramètres de soudage par refusion

Le composant est conçu pour le soudage par refusion sans plomb avec une température de pointe de 260°C pendant 10 secondes. Il est recommandé de suivre un profil de refusion standard conforme à J-STD-020D. Les étapes de préchauffage sont critiques pour minimiser le choc thermique.

6.2 Nettoyage

Les nettoyants chimiques non spécifiés ne doivent pas être utilisés car ils pourraient endommager le boîtier plastique. Si un nettoyage est nécessaire après soudage, une immersion dans de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température normale pendant moins d'une minute est acceptable.

6.3 Stockage et manipulation

• Sensibilité à l'humidité :Ce produit est classé Niveau de Sensibilité à l'Humidité (MSL) 3 selon JEDEC J-STD-020. Des précautions sont requises pour prévenir les fissures "popcorn" pendant la refusion.
• Emballage scellé :Lorsqu'il est stocké dans son sac d'origine étanche à l'humidité avec dessiccant, il doit être conservé à ≤30°C et ≤90% HR. La durée de conservation est d'un an à partir de la date de scellage du sac.
• Après ouverture du sac :Une fois ouvert, les composants doivent être utilisés dans un délai de vie au sol spécifié (non explicitement indiqué mais implicite pour MSL3) ou re-séchés selon les directives. Le stockage doit se faire à ≤30°C et à faible humidité.
• Protection contre les décharges électrostatiques (ESD) :La LED est sensible aux décharges électrostatiques. La manipulation doit impliquer des mesures antistatiques (bracelets, postes de travail mis à la terre, mousse conductrice).

7. Conditionnement et informations de commande

7.1 Conditionnement en bande et bobine

Les LED sont fournies sur bande porteuse gaufrée et bobine pour l'assemblage automatisé.

• Dimensions de la bande :Les dimensions détaillées pour le pas des alvéoles, la largeur et l'alignement des trous d'entraînement sont fournies.
• Dimensions de la bobine :Les spécifications pour les bobines standard de 7 pouces sont données.
• Quantité par conditionnement :Un maximum de 2000 pièces par bobine de 7 pouces. La quantité minimale de conditionnement pour les lots restants est de 500 pièces.
• Qualité :Le nombre maximum de composants manquants consécutifs dans la bande est de deux. Le conditionnement est conforme aux spécifications EIA-481-1-B.

8. Considérations de conception pour l'application

8.1 Gestion thermique

Bien que le boîtier ait une faible résistance thermique, la dissipation de puissance de 120 mW doit être gérée. Une CI correctement conçue avec une surface de cuivre adéquate (utilisant la pastille recommandée comme dissipateur thermique) est nécessaire pour maintenir une basse température de jonction (Tj). Une Tj élevée réduit la sortie lumineuse (dépréciation des lumens), déplace la couleur et raccourcit la durée de vie.

8.2 Alimentation en courant

Utilisez un pilote à courant constant, et non une source de tension constante, pour une sortie lumineuse stable et prévisible. Le pilote doit être conçu pour fonctionner dans les limites des Valeurs Maximales Absolues (max 30 mA DC). Envisagez de déclasser le courant pour les applications à haute température ambiante pour améliorer la fiabilité.

8.3 Conception optique

L'angle de vision de 120 degrés convient à un éclairage de grande surface. Pour des faisceaux plus focalisés, des optiques secondaires (lentilles, réflecteurs) seront nécessaires. La petite taille de la source la rend compatible avec divers systèmes optiques.

9. Comparaison et différenciation technique

Bien qu'une comparaison directe côte à côte avec d'autres produits ne figure pas dans la fiche technique, les principaux points de différenciation de cette LED PLCC peuvent être déduits :

• Haute intensité lumineuse :À 3100 mcd typique, elle offre une luminosité directionnelle élevée pour sa taille de boîtier.
• Large angle de vision :L'angle de 120 degrés fournit un éclairage large et uniforme par rapport aux LED à angle plus étroit.
• Compatibilité refusion :La compatibilité avec le soudage par refusion sans plomb permet un assemblage SMT (Technologie de Montage en Surface) économique et en grande série.
• Classement complet :Un classement serré sur la tension, le flux et la couleur permet des performances précises et cohérentes dans les produits finis.

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

10.1 Quelle est la différence entre le Flux lumineux (lm) et l'Intensité lumineuse (mcd) ?

Le Flux lumineux mesure la quantité totale de lumière visible émise dans toutes les directions (intégrée sur une sphère). L'Intensité lumineuse mesure à quel point la lumière apparaît brillante dans une direction spécifique. Cette LED a une intensité élevée (mcd) en raison de la conception de son boîtier, même si son flux total (lm) est modéré. Le faisceau de 120 degrés répartit cette intensité sur une large zone.

10.2 Puis-je alimenter cette LED en continu à 30 mA ?

Oui, 30 mA est le courant direct continu maximal recommandé. Cependant, pour une durée de vie optimale et pour tenir compte des conditions thermiques réelles, il est souvent conseillé de l'alimenter à un courant inférieur (par ex., 20 mA, comme utilisé pour les tests). Assurez-vous toujours que la température de jonction reste dans des limites sûres grâce à un dissipateur thermique approprié.

10.3 Comment interpréter les bacs de coordonnées de chromaticité ?

Les bacs (Z1, A1, B1, etc.) définissent de petites régions sur le diagramme de l'espace colorimétrique CIE 1931. Sélectionner des LED du même bac assure une variation de couleur minimale dans votre application. Le tableau fourni donne les limites des coordonnées x,y pour chaque bac. Vous spécifieriez généralement le code de bac souhaité lors de la commande.

10.4 Une simple résistance limitant le courant est-elle suffisante pour alimenter cette LED ?

Pour des applications simples et non critiques avec une alimentation en tension continue stable, une résistance en série peut être utilisée pour fixer le courant. Cependant, en raison de la variation de V_F(classement de 2,7V à 3,1V), le courant et donc la luminosité varieront entre les LED. Pour des performances cohérentes, surtout avec plusieurs LED ou à partir d'une source de tension variable (comme une batterie), un circuit pilote LED à courant constant dédié est fortement recommandé.

11. Exemples pratiques d'utilisation

11.1 Lampe de travail portable

Scénario :Conception d'une lampe de travail compacte à piles.

Mise en œuvre :Quatre LED LTW-206DCG-TMS sont disposées sur une petite CI. Elles sont alimentées dans une configuration 2 en série, 2 en parallèle par un convertisseur élévateur / pilote à courant constant à partir d'une seule batterie Li-ion 3,7V. Le pilote est réglé sur ~18 mA par LED pour prolonger l'autonomie tout en fournissant une lumière suffisante. Le large faisceau de 120 degrés offre une bonne couverture de surface sur un établi. Le bac à faible V_F(V0) serait sélectionné pour maximiser l'efficacité de la batterie.

11.2 Module de rétroéclairage pour une enseigne à éclairage latéral

Scénario :Création d'un rétroéclairage uniforme pour un panneau de sortie mince.

Mise en œuvre :Plusieurs LED sont placées le long d'un ou plusieurs bords d'une plaque guide de lumière en acrylique. La haute intensité lumineuse des LED leur permet de se coupler efficacement dans le guide de lumière. Des LED du même bac de couleur serré (par ex., A2) et du même bac de flux (par ex., 82) sont utilisées pour assurer une couleur et une luminosité uniformes sur toute la face de l'enseigne. Le boîtier SMT permet un assemblage de très faible encombrement.

12. Principe de fonctionnement

Une diode électroluminescente (LED) est un dispositif semi-conducteur qui émet de la lumière lorsqu'un courant électrique la traverse. Ce phénomène, appelé électroluminescence, se produit lorsque les électrons se recombinent avec les trous d'électrons au sein du dispositif, libérant de l'énergie sous forme de photons. La couleur de la lumière est déterminée par la largeur de bande interdite du matériau semi-conducteur. Le LTW-206DCG-TMS est une LED blanche, généralement créée en utilisant une puce semi-conductrice émettant du bleu recouverte d'un phosphore jaune. Une partie de la lumière bleue est convertie en jaune par le phosphore, et le mélange de lumière bleue et jaune est perçu comme blanc par l'œil humain.

13. Tendances technologiques

L'industrie de l'éclairage à l'état solide continue d'évoluer avec plusieurs tendances claires :

• Efficacité accrue :Le développement continu vise à produire plus de lumens par watt (lm/W), réduisant la consommation d'énergie pour la même sortie lumineuse.
• Amélioration de la qualité de la couleur :Les progrès dans la technologie des phosphores et les conceptions multi-puces conduisent à des valeurs d'Indice de Rendu des Couleurs (IRC) plus élevées et à des points de couleur plus cohérents.
• Miniaturisation :Les boîtiers continuent de rétrécir tout en maintenant ou en augmentant la sortie lumineuse, permettant des solutions d'éclairage toujours plus petites et discrètes.
• Intégration intelligente :Les LED sont de plus en plus combinées avec des circuits de commande, des capteurs et des interfaces de communication pour créer des systèmes d'éclairage intelligents et connectés.
• Fiabilité et durée de vie :L'accent reste mis sur l'amélioration de la fiabilité à long terme et du maintien des lumens, repoussant les durées de vie opérationnelles bien au-delà de l'éclairage traditionnel.

Le LTW-206DCG-TMS, en tant que composant PLCC à haute intensité et soudable par refusion, s'aligne sur les tendances de miniaturisation et de compatibilité avec les processus de fabrication automatisés et en grande série.