Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 2. Analyse approfondie des paramètres techniques
- 2.1 Caractéristiques électro-optiques
- 2.2 Valeurs maximales absolues
- 3. Explication du système de tri Pour garantir l'uniformité de la production, les LED sont triées en lots (bins) selon des paramètres clés. 3.1 Tri par intensité lumineuse Le flux lumineux est catégorisé en quatre lots (P1, P2, Q1, Q2) mesurés à IF=5mA. Les plages sont définies comme suit : P1 (45,0-57,0 mcd), P2 (57,0-72,0 mcd), Q1 (72,0-90,0 mcd) et Q2 (90,0-112 mcd). Une tolérance de ±11 % s'applique au sein de chaque lot. Cela permet aux concepteurs de sélectionner un niveau de luminosité adapté à leur application, en équilibrant coût et performance. 3.2 Tri par tension directe La tension directe est regroupée sous le code "T" et subdivisée en sous-lots : 28 (2,60-2,70V), 29 (2,70-2,80V), 30 (2,80-2,90V) et 31 (2,90-3,00V). Une tolérance de ±0,05V est spécifiée. La sélection de LED issues d'un lot de tension serré permet d'obtenir une distribution de courant plus uniforme lorsque plusieurs LED sont connectées en parallèle. 3.3 Tri par coordonnées chromatiques La couleur de la lumière blanche est définie par ses coordonnées chromatiques sur le diagramme CIE 1931. Les données fournies montrent des lots au sein du groupe "C", chacun défini par une zone quadrilatère de coordonnées x et y (ex. : Lot 1 : x=0,274-0,294, y=0,226-0,286). La tolérance pour ces coordonnées est de ±0,01. Ce tri garantit l'uniformité de la couleur entre différents lots de production, ce qui est essentiel pour les applications nécessitant un aspect visuel homogène. 4. Analyse des courbes de performance
- 5. Informations mécaniques et sur le boîtier
- 5.1 Dimensions du boîtier
- 5.2 Identification de la polarité
- 6. Recommandations de soudage et d'assemblage
- 7. Conditionnement et informations de commande
- 8. Suggestions d'application
- 8.1 Scénarios d'application typiques
- 8.2 Considérations de conception
- 9. Comparaison technique
- 10. Questions fréquemment posées (FAQ)
- 11. Cas pratique de conception
- 12. Principe de fonctionnement
- 13. Tendances technologiques
1. Vue d'ensemble du produit
Ce document détaille les spécifications d'une LED CMS de type 1206. Ce composant est conçu pour les applications de cartes de circuits imprimés (PCB) à haute densité où l'espace est limité. L'appareil se caractérise par un encombrement compact, une faible hauteur de 1,0 mm, et est fourni en bande et en bobine pour être compatible avec les équipements d'assemblage automatique par pick-and-place.
Les principaux avantages de cette LED incluent sa compatibilité avec les procédés de soudage par refusion infrarouge et à vapeur de phase standard, la rendant adaptée à la fabrication en grande série. Il s'agit d'un type monochrome, émettant une lumière blanche pure à travers une lentille en résine diffusante jaune. Le produit est fabriqué à partir de matériaux sans plomb et est conforme aux réglementations environnementales en vigueur.
Les marchés cibles principaux pour ce composant sont l'électronique grand public, l'intérieur automobile (éclairage non critique), les équipements de télécommunication et les applications générales de voyants. Sa petite taille et son faible poids le rendent idéal pour le rétroéclairage de boutons, de symboles et de panneaux LCD dans les appareils miniatures.
2. Analyse approfondie des paramètres techniques
2.1 Caractéristiques électro-optiques
Les principales métriques de performance sont définies à une température ambiante (Ta) de 25°C. L'intensité lumineuse (Iv) varie d'un minimum de 45,0 millicandelas (mcd) à un maximum de 112 mcd lorsqu'elle est alimentée par un courant direct (IF) de 5mA. L'angle de vision typique (2θ1/2) est de 140 degrés, offrant un large champ d'illumination adapté au rétroéclairage et aux voyants.
La spécification de tension directe (VF) est cruciale pour la conception du circuit. Elle varie de 2,60V à 3,00V à 5mA. Les concepteurs doivent s'assurer que le circuit d'alimentation peut s'adapter à cette plage de tension pour obtenir une luminosité constante. Le courant inverse (IR) est spécifié à un maximum de 50 microampères lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée, indiquant les caractéristiques de fuite de la diode.
2.2 Valeurs maximales absolues
Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. L'appareil peut supporter une tension inverse (VR) allant jusqu'à 5V. Le courant direct continu maximal (IF) est de 25mA. Pour un fonctionnement en impulsions, un courant direct de crête (IFP) de 100mA est autorisé sous un rapport cyclique de 1/10 à 1kHz. La dissipation de puissance maximale (Pd) est de 110mW. La tension de tenue aux décharges électrostatiques (ESD) est de 150V (Modèle du corps humain), nécessitant des précautions de manipulation ESD appropriées lors de l'assemblage.
La plage de température de fonctionnement (Topr) est de -40°C à +85°C, et la plage de température de stockage (Tstg) est de -40°C à +90°C. Le profil de température de soudage est crucial : pour le soudage par refusion, la température de pic ne doit pas dépasser 260°C pendant plus de 10 secondes ; pour le soudage manuel, la température de la pointe du fer ne doit pas dépasser 350°C pendant plus de 3 secondes.
3. Explication du système de tri
Pour garantir l'uniformité de la production, les LED sont triées en lots (bins) selon des paramètres clés.
3.1 Tri par intensité lumineuse
Le flux lumineux est catégorisé en quatre lots (P1, P2, Q1, Q2) mesurés à IF=5mA. Les plages sont définies comme suit : P1 (45,0-57,0 mcd), P2 (57,0-72,0 mcd), Q1 (72,0-90,0 mcd) et Q2 (90,0-112 mcd). Une tolérance de ±11 % s'applique au sein de chaque lot. Cela permet aux concepteurs de sélectionner un niveau de luminosité adapté à leur application, en équilibrant coût et performance.
3.2 Tri par tension directe
La tension directe est regroupée sous le code "T" et subdivisée en sous-lots : 28 (2,60-2,70V), 29 (2,70-2,80V), 30 (2,80-2,90V) et 31 (2,90-3,00V). Une tolérance de ±0,05V est spécifiée. La sélection de LED issues d'un lot de tension serré permet d'obtenir une distribution de courant plus uniforme lorsque plusieurs LED sont connectées en parallèle.
3.3 Tri par coordonnées chromatiques
La couleur de la lumière blanche est définie par ses coordonnées chromatiques sur le diagramme CIE 1931. Les données fournies montrent des lots au sein du groupe "C", chacun défini par une zone quadrilatère de coordonnées x et y (ex. : Lot 1 : x=0,274-0,294, y=0,226-0,286). La tolérance pour ces coordonnées est de ±0,01. Ce tri garantit l'uniformité de la couleur entre différents lots de production, ce qui est essentiel pour les applications nécessitant un aspect visuel homogène.
4. Analyse des courbes de performance
La fiche technique fait référence à des courbes caractéristiques électro-optiques typiques. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas détaillés dans le texte fourni, ces courbes illustrent généralement la relation entre le courant direct et l'intensité lumineuse, la tension directe en fonction de la température, et la distribution spectrale de puissance. L'analyse de ces courbes est essentielle pour comprendre les performances dans des conditions non standard, telles que différents courants d'alimentation ou températures ambiantes. Les concepteurs peuvent utiliser ces données pour optimiser le circuit d'alimentation en termes d'efficacité et de longévité.
5. Informations mécaniques et sur le boîtier
5.1 Dimensions du boîtier
Le boîtier 1206 a des dimensions nominales de 1,6 mm de longueur, 0,8 mm de largeur et une hauteur de 1,0 mm. Le dessin dimensionnel fournit les mesures détaillées du corps de la LED, de l'indicateur de cathode et des recommandations pour les pastilles de soudure. Toutes les tolérances non spécifiées sont de ±0,1 mm. La cathode est généralement marquée par un point vert ou une encoche sur le boîtier.
5.2 Identification de la polarité
La polarité correcte est cruciale pour le fonctionnement. Le composant possède une anode et une cathode. Le boîtier inclut un marqueur visuel (tel qu'un point vert ou un coin chanfreiné) pour identifier la borne cathode. Le dessin d'empreinte sur le PCB doit correspondre à ce marquage pour éviter une installation inversée lors de l'assemblage automatique.
6. Recommandations de soudage et d'assemblage
L'appareil est entièrement compatible avec les procédés de soudage par refusion infrarouge (IR) et à vapeur de phase. Le paramètre critique est la température de pic du corps pendant la refusion, qui ne doit pas dépasser 260°C pendant plus de 10 secondes. Un profil de refusion standard sans plomb est recommandé. Pour les réparations manuelles, le soudage à la main doit être effectué rapidement, avec une température de pointe de fer ne dépassant pas 350°C pendant un maximum de 3 secondes par pastille pour éviter les dommages thermiques à la résine époxy et à la puce semi-conductrice.
En raison de sa sensibilité aux décharges électrostatiques (classe ESD : 150V HBM), des contrôles ESD appropriés (par exemple, postes de travail mis à la terre, bracelets antistatiques) doivent être employés pendant la manipulation et l'assemblage.
7. Conditionnement et informations de commande
Les LED sont fournies sur bande porteuse gaufrée de 8 mm de large enroulée sur des bobines de 7 pouces de diamètre. Chaque bobine contient 2000 pièces. Les dimensions des bobines et les spécifications des alvéoles de la bande porteuse sont fournies pour garantir la compatibilité avec les chargeurs automatiques. Concernant la sensibilité à l'humidité, les bobines sont conditionnées dans des sacs étanches à l'humidité en aluminium avec un dessiccant et une carte indicateur d'humidité pour protéger les composants pendant le stockage et le transport.
Le numéro de pièce suit un système de codage spécifique qui encapsule les attributs clés. Par exemple, les éléments du numéro de pièce indiquent le rang d'intensité lumineuse (CAT), les coordonnées chromatiques (HUE) et le rang de tension directe (REF), permettant une sélection précise des composants triés.
8. Suggestions d'application
8.1 Scénarios d'application typiques
- Rétroéclairage :Idéal pour le rétroéclairage de touches à membrane, d'icônes et de symboles sur les panneaux de commande, les tableaux de bord et les appareils grand public.
- Voyants d'état :Adapté comme voyants d'alimentation, de connectivité ou d'état de fonction dans les équipements de télécommunication, les périphériques réseau et les commandes industrielles.
- Rétroéclairage LCD :Peut être utilisé en réseaux pour le rétroéclairage plat par les bords ou direct de petits afficheurs LCD monochromes ou couleur.
- Éclairage général :Utile pour l'éclairage décoratif basse consommation, l'éclairage d'accentuation et l'éclairage de tâche où la miniaturisation est essentielle.
8.2 Considérations de conception
- Limitation de courant :Utilisez toujours une résistance série limitant le courant ou un pilote à courant constant. La tension directe a une plage, donc concevez pour la VF maximale pour garantir que la LED ne dépasse pas son courant nominal maximal.
- Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible, assurez une surface de cuivre sur le PCB ou des vias thermiques adéquats si le fonctionnement a lieu à des températures ambiantes élevées ou près du courant maximal pour maintenir la longévité.
- Conception optique :La lentille diffusante offre un large angle de vision mais réduit l'intensité axiale de crête. Prenez cela en compte pour les applications nécessitant une lumière dirigée.
- Sélection du tri :Pour les applications nécessitant une luminosité ou une couleur uniforme, spécifiez les lots d'intensité et de chromaticité requis au fournisseur.
9. Comparaison technique
Comparée aux LED traversantes plus grandes ou même à d'autres boîtiers CMS comme 0805 ou 0603, le boîtier 1206 offre un équilibre entre facilité de manipulation (pour l'assemblage manuel et automatique) et une surface légèrement plus grande pour la dissipation thermique que les empreintes plus petites. Sa hauteur de 1,0 mm est standard pour de nombreuses applications de rétroéclairage. Le principal différentiateur de cette pièce spécifique est son point de couleur blanc pur et sa lentille diffusante, qui peuvent offrir une esthétique ou des performances optiques différentes par rapport aux LED à lentille claire ou colorées dans le même boîtier.
10. Questions fréquemment posées (FAQ)
Q : Quel est le courant d'alimentation recommandé pour cette LED ?
A : Les caractéristiques électro-optiques sont spécifiées à 5mA. Bien que le courant continu maximal soit de 25mA, un fonctionnement à 20mA ou en dessous est typique pour un équilibre entre luminosité, efficacité et fiabilité à long terme. Reportez-vous toujours aux courbes de déclassement si disponibles.
Q : Puis-je utiliser cette LED dans une application automobile extérieure ?
A : La plage de température de fonctionnement (-40°C à +85°C) couvre de nombreux environnements automobiles. Cependant, cette fiche technique ne spécifie pas de qualification AEC-Q101 ou d'autres tests de fiabilité de qualité automobile. Pour les applications extérieures ou critiques pour la sécurité, un composant spécifiquement qualifié pour un usage automobile doit être sélectionné.
Q : Comment interpréter le numéro de pièce pour la commande ?
A : Le numéro de pièce encode les informations de tri. Pour garantir de recevoir des LED avec l'intensité lumineuse, la couleur et la tension directe spécifiques dont vous avez besoin, vous devez fournir le numéro de pièce complet, qui inclut les codes pour les rangs CAT (intensité), HUE (couleur) et REF (tension).
Q : Une résistance limitant le courant est-elle nécessaire ?
A : Oui, absolument. Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Les connecter directement à une source de tension dépassant leur tension directe provoquera un courant excessif, entraînant une défaillance immédiate. Une résistance série ou un circuit à courant constant actif est obligatoire.
11. Cas pratique de conception
Scénario :Conception d'un rétroéclairage pour un ensemble de quatre touches à membrane sur un panneau d'appareil médical. Une luminosité uniforme est requise.
Étapes de conception :
- Sélection :Choisir cette LED blanche diffusée 1206 pour son large angle de vision et sa petite taille.
- Tri :Spécifier le lot d'intensité lumineuse Q1 (72-90 mcd) et un lot de chromaticité spécifique (ex. : C1) pour garantir l'homogénéité de couleur et de luminosité sur les quatre touches.
- Conception du circuit :Prévoir d'alimenter les quatre LED en parallèle à partir d'une ligne 5V. Calculer la valeur de la résistance limitant le courant en se basant sur la tension directe maximale (3,00V) du lot de tension T31 pour garantir un fonctionnement sûr : R = (V_alim - VF_max) / I_F = (5V - 3,0V) / 0,02A = 100 Ohms. Utiliser une résistance de 100 ohms, 1/10W par LED.
- Implantation :Placer les LED au centre sous chaque diffuseur de touche. Suivre la disposition recommandée des pastilles de soudure de la fiche technique pour assurer une bonne fiabilité des soudures. Inclure une petite zone de cuivre connectée aux pastilles de cathode pour une légère amélioration thermique.
- Assemblage :Utiliser le profil de refusion spécifié. Vérifier la polarité après l'assemblage.
12. Principe de fonctionnement
Il s'agit d'une diode électroluminescente à semi-conducteur. Lorsqu'une tension directe dépassant son énergie de bande interdite est appliquée entre l'anode et la cathode, les électrons et les trous se recombinent dans la région active (composée d'InGaN pour la génération de lumière blanche). Ce processus de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique des matériaux et le revêtement de phosphore (dans le cas des LED blanches) déterminent la longueur d'onde et la couleur de la lumière émise. La lentille en résine diffusante jaune encapsule la puce, fournissant une protection mécanique, façonnant le faisceau lumineux et diffusant la lumière pour créer un angle de vision plus large et plus uniforme.
13. Tendances technologiques
Le marché des LED CMS (Surface-Mount Device) continue d'évoluer vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), des tailles de boîtier plus petites (ex. : 0402, 0201) et des indices de rendu de couleur (IRC) améliorés pour les LED blanches. L'accent est également mis sur l'augmentation de la fiabilité et des performances thermiques pour permettre des courants d'alimentation plus élevés dans des espaces compacts. De plus, l'intégration de l'électronique de contrôle directement avec la puce LED (ex. : LED intelligentes avec circuits intégrés embarqués) est une tendance émergente pour les applications d'éclairage avancées. Le composant décrit dans cette fiche technique représente un style de boîtier mature et largement adopté qui reste très pertinent pour des solutions de voyants et de rétroéclairage fiables et économiques.
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. |