Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Caractéristiques principales
- 1.2 Référence disponible
- 2. Informations mécaniques et de boîtier
- 3. Valeurs maximales absolues
- 4. Caractéristiques électro-optiques
- 4.1 Données de performance typiques
- Montre l'intensité de la lumière émise à chaque longueur d'onde, définissant les caractéristiques de couleur de la lumière blanche 8500K.
- Les LED sont classées dans des régions chromatiques spécifiques (rangs) sur le diagramme CIE 1931. La fiche technique définit les coordonnées pour les rangs L1 et L5. Une tolérance de ±0,01 s'applique aux coordonnées (x, y) dans chaque classe définie.
- Les LED sont triées en fonction de leur flux lumineux total à 60 mA.
- Plage de flux lumineux (lm) à I_F = 60 mA
- Min
- Caractéristique du profil
- Taux de montée moyen (T_Smax à T_L)
- 3°C/seconde max
- Pour un stockage prolongé hors du sachet d'origine, utiliser un conteneur scellé avec dessiccant ou un environnement à l'azote.
- 1000 h
- Alimentez toujours la LED avec une source de courant constant, et non une tension constante. Le courant de commande typique est de 60 mA, mais le circuit doit limiter le courant maximum à 80 mA en continu. Une résistance limitatrice de courant en série utilisée avec une source de tension est une méthode simple, mais pour une stabilité face aux variations de température et de tension, un circuit intégré pilote LED dédié est recommandé.
- Gestion thermique :
- 9.1 Positionnement du produit
- . Technical Comparison and Trends
- .1 Product Positioning
- .2 Industry Context
1. Vue d'ensemble du produit
Ce produit est une LED à montage en surface (SMD) de dimensions standard avec un large angle de faisceau. Conçue pour combiner la longue durée de vie et la haute fiabilité inhérentes aux diodes électroluminescentes avec un niveau de luminosité adapté pour remplacer les technologies d'éclairage conventionnelles dans diverses applications. Le boîtier offre une flexibilité de conception et est destiné à être intégré dans des processus d'assemblage automatisés.
1.1 Caractéristiques principales
- Conditionnée en bande de 8 mm sur bobines de 7 pouces de diamètre pour une manutention automatisée.
- Entièrement compatible avec les équipements automatiques standard de prélèvement et de placement.
- Adaptée aux processus de soudage par refusion infrarouge (IR) et en phase vapeur.
- Conforme aux dimensions standard de boîtier de l'EIA (Electronic Industries Alliance).
- Conçue pour être compatible avec les niveaux de commande des circuits intégrés (CI).
- Fabriquée en tant que produit vert et sans plomb, conforme aux directives RoHS (Restriction des substances dangereuses).
1.2 Référence disponible
La référence spécifique couverte par ce document estLTW-K140SXR85, qui correspond à une LED blanche avec une température de couleur corrélée (CCT) de 8500 Kelvin (K).
2. Informations mécaniques et de boîtier
Le composant utilise un contour de boîtier EIA standard. La couleur de la lentille est jaune, et la source lumineuse est basée sur la technologie InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium) émettant de la lumière bleue, qui est convertie en lumière blanche par le revêtement de phosphore dans la lentille jaune.
Notes :
- Tous les dessins dimensionnels et tolérances sont fournis en millimètres.
- La tolérance standard pour les dimensions est de ±0,1 mm sauf indication contraire explicite sur le dessin.
3. Valeurs maximales absolues
Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.
| Paramètre | Symbole | Valeur max. | Unité |
|---|---|---|---|
| Dissipation de puissance | Po | 280 | mW |
| Courant direct continu | IF | 80 | mA |
| Courant direct en impulsion | IFP | 105 | mA |
| Plage de température de fonctionnement | TT_opr | -40 à +80 | °C |
| Plage de température de stockage | TT_stg | -40 à +100 | °C |
| Température de jonction | Tj | ≤100 | °C |
Notes importantes :
- Le composant ne doit pas être utilisé en tension inverse pendant de longues périodes.
- La valeur de courant direct en impulsion (105 mA) s'applique dans des conditions spécifiques : un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion ne dépassant pas 100 microsecondes (μs).
4. Caractéristiques électro-optiques
Cette section détaille les principaux paramètres de performance de la LED dans des conditions de fonctionnement typiques, principalement à un courant direct (I_F) de 60 mA.F= 60 mA.
4.1 Données de performance typiques
| Paramètre | Symbole | Valeurs | Unité | Condition de test |
|---|---|---|---|---|
| Coordonnées chromatiques | x, y | Typ. 0,292, 0,306 | - | IFI_F = 60mA |
| Flux lumineux | Φv | Min : 19,4, Typ : 23,0, Max : 29,0 | lm | |
| Angle de vision (Demi-angle) | 2θ_1/2Typ. 120 | deg | Tension directe | |
| Min : 2,9, Typ : 3,2, Max : 3,5 | VF | V | V |
Notes critiques d'application :
- Flux lumineux (Φ_v) :vReprésente la lumière visible totale mesurée avec une sphère intégrante. Un code de classification est marqué sur chaque sachet d'emballage.Chromaticité (x, y) :
- Issues du diagramme de chromaticité CIE 1931. Une tolérance de ±0,01 doit être appliquée aux coordonnées typiques.Décharge électrostatique (ESD) :
- Les LED sont sensibles à l'ESD. Des procédures de manipulation appropriées utilisant des bracelets antistatiques, des gants antistatiques et un équipement mis à la terre sont obligatoires pour éviter les dommages.Tolérances de mesure :
- La mesure du flux lumineux a une tolérance de ±10 %. La mesure de la tension directe a une tolérance de ±0,1 V.Gestion thermique :
- La résistance thermique jonction-pastille de soudure (R_jt) est un paramètre critique. Une valeur de référence de 30°C/W est donnée lorsqu'elle est montée sur une carte PCB MCPCB (Metal Core PCB) en aluminium spécifiée de 2,5x2,5x0,17 cm. Un dissipateur thermique approprié est essentiel pour maintenir la température de jonction dans les limites et garantir les performances et la longévité.4.2 Analyse des courbes de performanceLa fiche technique fournit plusieurs représentations graphiques des performances du composant :Distribution spectrale de puissance relative :
Montre l'intensité de la lumière émise à chaque longueur d'onde, définissant les caractéristiques de couleur de la lumière blanche 8500K.
Diagramme de rayonnement / Caractéristique de l'angle de vision :
- Illustre la distribution angulaire de l'intensité lumineuse, confirmant le large angle de vision de 120 degrés.Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V) :
- Essentielle pour la conception de circuit, montrant la relation entre le courant de commande et la chute de tension aux bornes de la LED. La courbe est non linéaire, typique du comportement d'une diode.Flux lumineux relatif vs. Température de jonction :
- Démontre comment la sortie lumineuse diminue lorsque la température de jonction de la LED augmente. Cela souligne l'importance de la gestion thermique.Tension directe vs. Température de jonction :
- Montre la légère variation de la tension directe avec les changements de température de jonction.5. Système de classement et de classification
- Pour garantir l'uniformité de la production, les LED sont triées en classes (bins) en fonction de paramètres clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences d'application spécifiques en termes de couleur, de luminosité et de tension.5.1 Classement par couleur
Les LED sont classées dans des régions chromatiques spécifiques (rangs) sur le diagramme CIE 1931. La fiche technique définit les coordonnées pour les rangs L1 et L5. Une tolérance de ±0,01 s'applique aux coordonnées (x, y) dans chaque classe définie.
5.2 Classement par flux lumineux
Les LED sont triées en fonction de leur flux lumineux total à 60 mA.
Classe
Plage de flux lumineux (lm) à I_F = 60 mA
Min
| ΦvMax | S0FS1 | |
|---|---|---|
| La tolérance sur le flux lumineux est de ±10 %. | 5.3 Classement par tension directe | |
| Les LED sont également triées par leur chute de tension directe à 60 mA. | 19.4 | 24.0 |
| Classe | 24.0 | 29.0 |
Plage de tension directe (V) à I_F = 60 mA
Min
Max
| VFV1 | V2FV3 | |
|---|---|---|
| V4 | La tolérance sur la tension directe est de ±0,1 V. | |
| 5.4 Code de classe et étiquetage | 2.9 | 3.1 |
| Un code de classe complet est formé en combinant les rangs de chaque catégorie : Tension / Flux / Couleur (par exemple, V1/S0/L1). Ce code complet est indiqué sur l'étiquette du produit pour la traçabilité et la sélection. | 3.1 | 3.2 |
| 6. Directives de soudage et d'assemblage | 3.2 | 3.3 |
| 6.1 Profil de soudage par refusion | 3.3 | 3.5 |
Le composant est compatible avec les processus de soudage par refusion sans plomb. Le profil recommandé est crucial pour éviter les dommages thermiques.
Caractéristique du profil
Spécification d'assemblage sans plomb
Taux de montée moyen (T_Smax à T_L)
3°C/seconde max
Température de préchauffage
| 150°C à 200°C | Temps de préchauffage |
|---|---|
| 60–180 secondesTemps au-dessus du liquidus (T_L = 217°C)60–150 secondesP) | Température de pic (T_P) |
| 260°C max | Temps à ±5°C du pic (t_P) |
| 5 secondes max | Taux de descente |
| 6°C/seconde maxLTemps total de 25°C au pic | 8 minutes max |
| 6.2 Notes critiques d'assemblageP) | Méthodes de soudage : |
| Le soudage par refusion est principal. Le soudage manuel est possible mais limité à 350°C pendant un maximum de 2 secondes, une seule fois. La refusion peut être effectuée jusqu'à trois fois maximum dans les conditions de pic spécifiées.P) | Référence de température : |
| Toutes les températures du profil se réfèrent à la face supérieure du corps du boîtier. | Sensibilité à l'humidité : |
| Les LED sont sensibles à l'humidité. Si elles sont retirées de leur emballage sec d'origine pendant plus de 168 heures (1 semaine), elles doivent être cuites à 60°C pendant 60 minutes avant le soudage pour éviter l'effet \"pop-corn\" ou le délaminage pendant la refusion. | Stockage : |
Pour un stockage prolongé hors du sachet d'origine, utiliser un conteneur scellé avec dessiccant ou un environnement à l'azote.
- Refroidissement :Éviter un refroidissement rapide (trempe) depuis la température de pic.
- Règle générale :Toujours utiliser la température de soudage la plus basse possible qui assure une connexion fiable.
- Soudage à la vague/par immersion :Cette méthode n'est pas recommandée ni garantie pour ce boîtier SMD.
- 7. Données de test de fiabilitéLe produit a subi une série de tests de fiabilité standardisés. Les résultats démontrent sa robustesse sous diverses contraintes environnementales et opérationnelles. Tous les tests listés ont été réalisés avec un échantillon de 20 pièces, et aucun défaut n'a été rapporté.
- Élément de testCondition de test
- DuréeDéfauts
- Durée de vie en fonctionnement à haute température (HTOL)T_a=85°C, I_F=60mA
1000 h
0/20
| No. | Durée de vie en fonctionnement à basse température (LTOL) | T_a=-40°C, I_F=60mA | 1000 h | 0/20 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Durée de vie en fonctionnement à haute température/humidité | Ts60°C / 90% HR, I_F=60mAF500 h | 0/20 | Durée de vie en fonctionnement en humidité pulsée |
| 2 | 60°C/90%HR, I_F=60mA, 30min on/off | Ta500 hF0/20 | Stockage à haute température (HTS) | 100°C |
| 3 | 1000 h | 0/20FStockage à basse température (LTS) | -40°C | 1000 h |
| 4 | 0/20 | Cycle thermique (TC)F-40°C ↔ 100°C, maintien 30min | 200 cycles | 0/20 |
| 5 | Choc thermique (TS) | -40°C ↔ 100°C, maintien 20min | 200 cycles | 0/20 |
| 6 | 8. Suggestions d'application et considérations de conception | 8.1 Scénarios d'application typiques | Éclairage indicateur général : | Indicateurs d'état, voyants de mise sous tension, rétroéclairage pour panneaux ou interrupteurs. |
| 7 | Éclairage décoratif et architectural : | Éclairage d'accentuation, éclairage de contour et autres applications où un faisceau large et uniforme est souhaitable. | Électronique grand public : | Rétroéclairage pour petits afficheurs, éclairage de clavier ou éléments décoratifs dans les appareils. |
| 8 | Éclairage intérieur automobile : | Lampes de lecture, éclairage des planchers ou autres applications non extérieures (sous réserve de qualification supplémentaire pour les normes automobiles). | 8.2 Considérations de conception critiques | Alimentation en courant : |
Alimentez toujours la LED avec une source de courant constant, et non une tension constante. Le courant de commande typique est de 60 mA, mais le circuit doit limiter le courant maximum à 80 mA en continu. Une résistance limitatrice de courant en série utilisée avec une source de tension est une méthode simple, mais pour une stabilité face aux variations de température et de tension, un circuit intégré pilote LED dédié est recommandé.
Gestion thermique :
- C'est l'aspect le plus critique de la conception des LED pour les performances et la durée de vie. La dissipation de puissance de 280 mW (à 60 mA, 3,2V = 192 mW typique) doit être efficacement évacuée de la jonction de la LED. Utilisez les données de résistance thermique fournies (R_jt=30°C/W) pour calculer le dissipateur thermique nécessaire pour maintenir T_j en dessous de 100°C. Par exemple, sur la MCPCB de référence, avec une ambiance à 50°C et une dissipation de 192 mW, T_j serait d'environ 50°C + (0,192W * 30°C/W) = 55,8°C, ce qui est sûr.Conception optique :
- L'angle de vision de 120 degrés fournit un faisceau très large et diffus. Pour les applications nécessitant un faisceau plus focalisé, des optiques secondaires (lentilles ou réflecteurs) seraient nécessaires.Protection ESD :
- Intégrez des diodes de protection ESD sur les pistes du PCB connectées à la LED, en particulier dans les environnements sujets aux décharges statiques.Classement pour l'uniformité :
- Pour les applications nécessitant une couleur ou une luminosité uniforme sur plusieurs LED, spécifiez des classes serrées (par exemple, un seul rang de couleur et une classe de flux) lors de la commande.9. Comparaison technique et tendances
9.1 Positionnement du produit
- Le LTW-K140SXR85 représente un boîtier LED SMD standardisé et mature. Ses principaux avantages sont sa compatibilité avec l'assemblage automatisé, sa fiabilité éprouvée et sa large disponibilité. Comparé aux nouveaux boîtiers plus petits (par exemple, 0402, 0201), il offre une sortie lumineuse plus élevée et potentiellement de meilleures performances thermiques grâce à sa taille plus grande. Comparé aux boîtiers LED de plus grande puissance, il est plus facile à intégrer et nécessite des circuits de commande et de gestion thermique moins complexes.9.2 Contexte industriel
- La transition vers une fabrication sans plomb (conforme RoHS) et verte est pleinement intégrée dans ce produit. Le profil de refusion spécifié s'aligne sur les processus d'assemblage sans plomb modernes utilisés dans toute l'industrie électronique. La tendance dans l'éclairage à l'état solide continue vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), mais ce boîtier standard reste pertinent pour les applications où l'efficacité ultra-élevée est moins critique que le coût, la fiabilité et la facilité d'utilisation.This is the most critical aspect of LED design for performance and lifetime. The 280 mW power dissipation (at 60 mA, 3.2V = 192 mW typical) must be effectively conducted away from the LED junction. Use the provided thermal resistance data (Rjt=30°C/W) to calculate the necessary heatsinking to keep Tjbelow 100°C. For example, on the reference MCPCB, with an ambient of 50°C and 192 mW dissipation, Tjwould be approximately 50°C + (0.192W * 30°C/W) = 55.8°C, which is safe.
- Optical Design:The 120-degree viewing angle provides a very wide, diffuse beam. For applications requiring a more focused beam, secondary optics (lenses or reflectors) would be necessary.
- ESD Protection:Incorporate ESD protection diodes on PCB traces connected to the LED, especially in environments prone to static discharge.
- Binning for Consistency:For applications requiring uniform color or brightness across multiple LEDs, specify tight bins (e.g., a single color rank and flux bin) when ordering.
. Technical Comparison and Trends
.1 Product Positioning
The LTW-K140SXR85 represents a mature, standardized SMD LED package. Its key advantages are its compatibility with automated assembly, proven reliability, and wide availability. Compared to newer, smaller packages (e.g., 0402, 0201), it offers higher light output and potentially better thermal performance due to its larger size. Compared to larger, high-power LED packages, it is easier to integrate and requires less complex drive and thermal management circuitry.
.2 Industry Context
The move towards lead-free (RoHS compliant) and green manufacturing is fully embraced in this product. The specified reflow profile aligns with modern lead-free assembly processes used across the electronics industry. The trend in solid-state lighting continues towards higher efficacy (more lumens per watt), but this standard package remains relevant for applications where ultra-high efficiency is less critical than cost, reliability, and ease of use.
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. |