Table des matières
- 1. Aperçu du produit
- 1.1 Description générale
- 1.2 Caractéristiques
- 1.3 Application
- 2. Dimensions du boîtier et motifs de soudure
- 2.1 Dimensions mécaniques
- 2.2 Motif de soudure recommandé
- 3. Caractéristiques électriques et optiques
- 3.1 Classification de la tension directe
- 3.2 Classification de la longueur d'onde dominante
- 3.3 Classification de l'intensité lumineuse
- 3.4 Angle de vision et courant inverse
- 3.5 Résistance thermique
- 4. Caractéristiques nominales absolues maximales
- 5. Courbes typiques des caractéristiques optiques
- 5.1 Tension directe en fonction du courant direct
- 5.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative
- 5.3 Température de la broche en fonction de l'intensité relative
- 5.4 Courant direct en fonction de la longueur d'onde dominante
- 5.5 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde
- 5.6 Diagramme de rayonnement
- 6. Informations sur l'emballage
- 6.1 Dimensions du ruban support
- 6.2 Dimensions de la bobine
- 6.3 Informations sur l'étiquette
- 6.4 Emballage résistant à l'humidité
- 6.5 Carton
- 7. Critères et éléments des tests de fiabilité
- 7.1 Tests de fiabilité
- 7.2 Critères de défaillance
- 8. Instructions de soudure par refusion CMS
- 8.1 Profil de refusion
- 8.2 Soudure manuelle
- 8.3 Réparation
- 8.4 Précautions
- 9. Précautions de manipulation et stockage
- 9.1 Considérations environnementales
- 9.2 Composés organiques volatils (COV)
- 9.3 Conception du circuit
- 9.4 Conception thermique
- 9.5 Conditions de stockage
- 9.6 Protection contre les décharges électrostatiques (DES)
- Terminologie des spécifications LED
- Performance photoelectrique
- Paramètres électriques
- Gestion thermique et fiabilité
- Emballage et matériaux
- Contrôle qualité et classement
- Tests et certification
1. Aperçu du produit
1.1 Description générale
Ce produit est une LED SMD de couleur ambrée fabriquée à l'aide d'une puce ambrée. Les dimensions du boîtier sont de 1,6 mm x 0,8 mm x 0,7 mm, ce qui le rend adapté aux assemblages électroniques compacts. La LED offre un angle de vision extrêmement large de 140 degrés, assurant une distribution uniforme de la lumière dans les applications d'indicateurs et d'affichages.
1.2 Caractéristiques
- Angle de vision extrêmement large de 140°.
- Compatible avec tous les processus d'assemblage et de soudure CMS.
- Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 3 (selon IPC/JEDEC J-STD-020).
- Conforme RoHS.
1.3 Application
- Indicateurs optiques.
- Interrupteurs, symboles et affichages.
- Éclairage et signalisation à usage général.
2. Dimensions du boîtier et motifs de soudure
2.1 Dimensions mécaniques
Le boîtier de la LED a un corps rectangulaire avec des dimensions de 1,6 mm (longueur) x 0,8 mm (largeur) x 0,7 mm (hauteur). La vue de dessus montre la disposition de la zone émettrice de lumière, tandis que la vue de dessous indique les deux plages de soudure avec marquage de polarité. Les dimensions sont en millimètres avec des tolérances de ±0,2 mm sauf indication contraire.
La vue latérale illustre la hauteur de 0,7 mm et un petit chanfrein sur un coin pour l'identification de la polarité. La polarité est également indiquée par une marque sur le côté inférieur.
2.2 Motif de soudure recommandé
Pour une fiabilité optimale des joints de soudure, le motif de pastilles PCB recommandé est fourni. Le motif se compose de deux plages rectangulaires espacées de 0,8 mm, chacune de 0,8 mm de large, avec une largeur totale de 2,4 mm. Le pochoir à pâte à braser doit être conçu en conséquence pour obtenir un volume de soudure approprié.
3. Caractéristiques électriques et optiques
3.1 Classification de la tension directe
Avec un courant de test de 20 mA et une température Ts=25°C, la tension directe (VF) est classée en trois catégories :
- Catégorie B0 : 1,8V à 2,0V (typique 1,9V)
- Catégorie C0 : 2,0V à 2,2V (typique 2,1V)
- Catégorie D0 : 2,2V à 2,4V (typique 2,3V)
La tolérance de mesure pour la tension directe est de ±0,1V. Ces catégories permettent aux clients de sélectionner des LED avec une tension cohérente pour les configurations parallèles ou en série.
3.2 Classification de la longueur d'onde dominante
La longueur d'onde dominante (λD) est mesurée à 20 mA et 25°C, avec deux catégories couvrant le spectre ambré :
- Catégorie A00 : 600 nm à 605 nm
- Catégorie B00 : 605 nm à 610 nm
La tolérance de mesure est de ±2 nm. La largeur de bande spectrale à mi-hauteur est typiquement de 15 nm, indiquant un spectre de couleur relativement étroit adapté aux indicateurs monochromatiques.
3.3 Classification de l'intensité lumineuse
L'intensité lumineuse (IV) est classée en quatre groupes à 20 mA :
- F20 : 80 à 100 mcd
- G10 : 100 à 120 mcd
- G20 : 120 à 150 mcd
- H10 : 150 à 180 mcd
La tolérance de mesure est de ±10 %.
3.4 Angle de vision et courant inverse
L'angle de vision (2θ1/2) est typiquement de 140 degrés, assurant un diagramme de rayonnement large. Le courant inverse à VR=5V est maximum de 10 μA, indiquant une bonne qualité de jonction.
3.5 Résistance thermique
La résistance thermique de la jonction au point de soudure (RTHJ-S) est maximum de 450 °C/W. Ce paramètre est important pour la gestion thermique dans les applications à courant élevé.
4. Caractéristiques nominales absolues maximales
La LED ne doit pas être utilisée au-delà des caractéristiques nominales absolues maximales suivantes à Ts=25°C :
- Dissipation de puissance : 72 mW
- Courant direct : 30 mA (continu)
- Courant direct de crête (impulsion) : 60 mA (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms)
- Décharge électrostatique (HBM) : 2000 V
- Température de fonctionnement : -40 à +85 °C
- Température de stockage : -40 à +85 °C
- Température de jonction : 95 °C
Il faut veiller à ce que le produit ne dépasse pas ces limites, car cela pourrait causer des dommages permanents.
5. Courbes typiques des caractéristiques optiques
Les courbes suivantes illustrent les performances typiques de la LED dans diverses conditions (toutes mesurées à Ts=25°C sauf indication contraire) :
5.1 Tension directe en fonction du courant direct
Lorsque le courant direct augmente de 0 à 30 mA, la tension directe augmente approximativement linéairement d'environ 1,8 V à 2,4 V (selon la catégorie). Cette relation est importante pour la conception du pilote.
5.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative
L'intensité lumineuse relative augmente avec le courant direct de manière presque linéaire jusqu'à 30 mA, avec une certaine saturation à des courants plus élevés.
5.3 Température de la broche en fonction de l'intensité relative
À des températures de broche plus élevées, l'intensité relative diminue. La courbe montre qu'à 85 °C, l'intensité peut chuter à environ 70 % de la valeur à 25 °C.
5.4 Courant direct en fonction de la longueur d'onde dominante
La longueur d'onde dominante se déplace légèrement avec le courant direct. À 20 mA, la longueur d'onde se situe dans la catégorie spécifiée, mais à des courants plus élevés, un léger décalage vers le rouge peut se produire.
5.5 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde
La distribution spectrale montre une intensité maximale autour de 605 nm avec une largeur de bande à mi-hauteur d'environ 15 nm.
5.6 Diagramme de rayonnement
Le diagramme de rayonnement est de type lambertien avec un angle de vision large de 140°. L'intensité relative chute à 50 % à 70° hors axe.
6. Informations sur l'emballage
6.1 Dimensions du ruban support
Les LED sont conditionnées dans un ruban support d'une largeur de 8,0 mm et d'un pas de poche de 4,0 mm. Chaque poche contient une LED avec l'orientation de polarité marquée. Le ruban est scellé avec un ruban de couverture supérieur. Les dimensions sont : largeur 8,00 mm, pas de poche 4,00 mm, profondeur de poche 0,95 mm et distance au trou d'entraînement 2,00 mm.
6.2 Dimensions de la bobine
Chaque bobine a un diamètre de 178 mm ±1 mm, une largeur de 8,0 mm ±0,1 mm, un diamètre de moyeu de 60 mm ±1 mm et un diamètre de trou central de 13,0 mm ±0,5 mm. La bobine contient 4000 LED par bobine.
6.3 Informations sur l'étiquette
L'étiquette comprend le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de catégorie (incluant le flux lumineux, la chromaticité, la tension directe, la longueur d'onde), la quantité et la date. Le code de catégorie encode la catégorie de performance spécifique pour la traçabilité.
6.4 Emballage résistant à l'humidité
Les bobines sont placées dans un sac barrière contre l'humidité avec un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité. Le sac est scellé et étiqueté. Le niveau de sensibilité à l'humidité est 3, ce qui signifie que les LED ont une durée de vie en atelier de 168 heures une fois le sac ouvert, dans des conditions de ≤30°C et ≤60% HR.
6.5 Carton
Les sacs scellés sont emballés dans des cartons pour l'expédition. Le carton assure une protection mécanique et une capacité d'empilage.
7. Critères et éléments des tests de fiabilité
7.1 Tests de fiabilité
La LED a été qualifiée par divers tests de fiabilité selon les normes JEDEC. Ceux-ci comprennent :
- Soudure par refusion : 260°C max pendant 10 secondes, 2 fois
- Cycle de température : -40°C à 100°C, 100 cycles
- Choc thermique : -40°C à 100°C, 300 cycles
- Stockage à haute température : 100°C pendant 1000 heures
- Stockage à basse température : -40°C pendant 1000 heures
- Test de durée de vie : 25°C, 20mA pendant 1000 heures
Tous les tests ont été effectués sur 22 échantillons avec des critères d'acceptation de 0 défaillance et 1 rejet.
7.2 Critères de défaillance
Après contrainte, la LED est considérée défaillante si :
- La tension directe dépasse 1,1 fois la limite supérieure de spécification.
- Le courant inverse dépasse 2,0 fois la limite supérieure de spécification.
- Le flux lumineux chute en dessous de 0,7 fois la limite inférieure de spécification.
8. Instructions de soudure par refusion CMS
8.1 Profil de refusion
Le profil de soudure par refusion recommandé est le suivant (selon JEDEC J-STD-020) :
- Taux de montée en température moyen (Tsmax à TP) : max 3°C/s
- Préchauffage : 150°C à 200°C pendant 60 à 120 secondes
- Temps au-dessus de 217°C (TL) : max 60 secondes
- Température de crête (TP) : 260°C
- Temps à moins de 5°C de la crête : max 30 secondes
- Taux de descente : max 6°C/s
- Temps de 25°C à la crête : max 8 minutes
La soudure par refusion ne doit pas être effectuée plus de deux fois. Si plus de 24 heures s'écoulent entre deux processus de soudure, les LED peuvent absorber l'humidité et nécessiter un séchage.
8.2 Soudure manuelle
Si une soudure manuelle est nécessaire, la température du fer doit être inférieure à 300°C et le temps de contact inférieur à 3 secondes. La soudure manuelle est limitée à une seule fois.
8.3 Réparation
La réparation après refusion n'est pas recommandée. Si elle est inévitable, un fer à souder à double tête doit être utilisé, et l'effet sur les caractéristiques de la LED doit être vérifié.
8.4 Précautions
- Ne pas monter les LED sur des sections de PCB déformées.
- Ne pas appliquer de force mécanique ou de vibration pendant le refroidissement après la soudure.
- Ne pas refroidir rapidement le dispositif.
9. Précautions de manipulation et stockage
9.1 Considérations environnementales
L'environnement de fonctionnement et les matériaux en contact doivent contenir moins de 100 PPM de soufre et de ses composés pour prévenir la corrosion du cadre de connexion plaqué argent. De plus, la teneur individuelle en brome et en chlore doit être inférieure à 900 PPM chacune, et leur teneur totale inférieure à 1500 PPM.
9.2 Composés organiques volatils (COV)
Les COV émis par les matériaux de fixation peuvent pénétrer dans l'encapsulant en silicone et provoquer une décoloration sous l'effet de la chaleur et de la lumière, entraînant une perte de lumière significative. Le fabricant déconseille l'utilisation de tout produit chimique pouvant nuire aux performances du dispositif. Un test de compatibilité est recommandé pour tous les matériaux en contact avec la LED.
9.3 Conception du circuit
Le courant traversant chaque LED ne doit pas dépasser la valeur nominale absolue maximale. Une résistance de limitation de courant doit être utilisée pour éviter les dommages dus à de légères variations de tension. Le circuit ne doit appliquer une tension directe qu'en fonctionnement ; une tension inverse peut provoquer une migration et des dommages.
9.4 Conception thermique
La gestion thermique est essentielle car la génération de chaleur réduit l'efficacité lumineuse et déplace la couleur. Un dissipateur thermique adéquat et une conception du PCB sont nécessaires pour maintenir la température de jonction en dessous de la valeur nominale maximale de 95°C.
9.5 Conditions de stockage
- Avant d'ouvrir le sac en aluminium : stocker à ≤30°C et ≤75% HR jusqu'à 1 an à compter de la date.
- Après ouverture : stocker à ≤30°C et ≤60% HR jusqu'à 168 heures.
- Si les conditions de stockage sont dépassées ou si le sac est endommagé, cuire à 60±5°C pendant ≥24 heures avant utilisation.
9.6 Protection contre les décharges électrostatiques (DES)
Les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques et aux surcharges électriques. Des mesures de contrôle ESD appropriées (par exemple, postes de travail mis à la terre, sacs antistatiques) doivent être employées pendant la manipulation et l'assemblage.
Pour plus d'informations, veuillez vous référer aux notes d'application pertinentes du fabricant.
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. |