Table des matières
- 1. Présentation du produit
- 1.1 Caractéristiques principales
- 1.2 Applications typiques
- 2. Analyse des paramètres techniques
- 2.1 Caractéristiques électriques et optiques (à TS=25°C, IF=20 mA)
- 2.2 Valeurs maximales absolues (à TS=25°C)
- 3. Explication du système de classement
- 3.1 Lots de longueurs d'onde
- 3.2 Lots d'intensité lumineuse
- 3.3 Lots de tension
- 4. Analyse des courbes de performance
- 4.1 Tension directe en fonction du courant direct (Fig 1-6)
- 4.2 Intensité relative en fonction du courant direct (Fig 1-7)
- 4.3 Caractéristiques de température (Fig 1-8, 1-9)
- 4.4 Décalage de la longueur d'onde en fonction du courant (Fig 1-10)
- 4.5 Distribution spectrale (Fig 1-11)
- 4.6 Diagramme de rayonnement (Fig 1-12)
- 5. Informations mécaniques et d'emballage
- 5.1 Dimensions du boîtier
- 5.2 Configuration recommandée des pastilles de soudure
- 5.3 Polarité
- 5.4 Dimensions du ruban porteuse et de la bobine
- 5.5 Informations sur l'étiquette
- 6. Directives de soudure et d'assemblage
- 6.1 Profil de soudure par refusion
- 6.2 Soudure manuelle
- 6.3 Conditions de stockage et d'étuvage
- 7. Recommandations d'application
- 7.1 Cas d'utilisation typiques
- 7.2 Considérations de conception
- 8. Comparaison technique avec des produits similaires
- 9. Foire aux questions
- 9.1 Puis-je utiliser cette LED pour des applications extérieures ?
- 9.2 Quel est le stockage recommandé si je n'utilise pas toutes les LED à la fois ?
- 9.3 Puis-je nettoyer la LED par ultrasons ?
- 9.4 Que se passe-t-il si j'applique une tension inverse ?
- 10. Exemples d'application pratique
- 10.1 Indicateur pour maison intelligente
- 10.2 Rétroéclairage de tableau de bord automobile
- 11. Principe de fonctionnement des LED ambre
- 12. Tendances du secteur et orientations futures
- Terminologie des spécifications LED
- Performance photoelectrique
- Paramètres électriques
- Gestion thermique et fiabilité
- Emballage et matériaux
- Contrôle qualité et classement
- Tests et certification
1. Présentation du produit
Cette spécification couvre la LED SMD ambre, un dispositif monté en surface fabriqué à l'aide d'une puce ambre. Les dimensions du boîtier sont de 1,6 mm x 0,8 mm x 0,98 mm (longueur x largeur x hauteur), ce qui le rend adapté aux conceptions compactes. La LED émet une lumière dans le spectre ambre avec une plage de longueurs d'onde dominante de 600 nm à 610 nm dans des conditions de test typiques (IF=20 mA). Elle est conçue pour les applications générales d'indication optique et de rétroéclairage nécessitant un grand angle de vision et une haute fiabilité.
1.1 Caractéristiques principales
- Angle de vision extrêmement large de 140° (2θ1/2)
- Convient à tous les procédés d'assemblage et de soudure SMT
- Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 3 (selon JEDEC)
- Conforme RoHS et sans substances dangereuses
- Empreinte compacte de 1,6 x 0,8 mm avec profil bas (0,98 mm)
1.2 Applications typiques
- Indicateurs optiques dans l'électronique grand public
- Rétroéclairage des commutateurs et des symboles
- Indication visuelle à usage général
- Éclairage intérieur automobile (non critique)
2. Analyse des paramètres techniques
2.1 Caractéristiques électriques et optiques (à TS=25°C, IF=20 mA)
| Paramètre | Symbole | Min | Typ | Max | Unité |
|---|---|---|---|---|---|
| Largeur de bande spectrale à mi-hauteur | Δλ | -- | 15 | -- | nm |
| Tension directe (Bin B0) | VF | 1.8 | -- | 2.0 | V |
| Tension directe (Bin C0) | VF | 2.0 | -- | 2.2 | V |
| Tension directe (Bin D0) | VF | 2.2 | -- | 2.4 | V |
| Longueur d'onde dominante (Bin A00) | λD | 600 | -- | 605 | nm |
| Longueur d'onde dominante (Bin B00) | λD | 605 | -- | 610 | nm |
| Intensité lumineuse (Bin F00) | IV | 65 | -- | 100 | mcd |
| Intensité lumineuse (Bin G00) | IV | 100 | -- | 150 | mcd |
| Intensité lumineuse (Bin H00) | IV | 150 | -- | 230 | mcd |
| Intensité lumineuse (Bin I00) | IV | 230 | -- | 350 | mcd |
| Angle de vision | 2θ1/2 | -- | 140 | -- | deg |
| Courant inverse (à VR=5 V) | IR | -- | -- | 10 | μA |
| Résistance thermique (Jonction à soudure) | RTHJ-S | -- | -- | 450 | °C/W |
2.2 Valeurs maximales absolues (à TS=25°C)
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Dissipation de puissance | Pd | 72 | mW |
| Courant direct | IF | 30 | mA |
| Courant direct de crête (impulsion, 1/10 cycle, 0,1 ms) | IFP | 60 | mA |
| Décharge électrostatique (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Température de fonctionnement | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| Température de stockage | Tstg | -40 ~ +100 | °C |
| Température de jonction | Tj | 105 | °C |
Remarque : Les valeurs maximales ne doivent pas être dépassées, même momentanément. Une gestion thermique appropriée est nécessaire pour maintenir la température de jonction en dessous de la limite.
3. Explication du système de classement
La LED ambre est triée en différents lots en fonction de la tension directe (VF), de la longueur d'onde dominante (λD) et de l'intensité lumineuse (IV). Cela permet aux clients de sélectionner le niveau de performance exact nécessaire à leur application.
3.1 Lots de longueurs d'onde
Deux lots de longueurs d'onde sont définis : A00 (600~605 nm) et B00 (605~610 nm). La largeur de bande typique à mi-hauteur est de 15 nm, garantissant une sortie spectrale étroite pour une cohérence des couleurs.
3.2 Lots d'intensité lumineuse
Quatre lots d'intensité sont disponibles : F00 (65~100 mcd), G00 (100~150 mcd), H00 (150~230 mcd) et I00 (230~350 mcd). Ces lots couvrent une large gamme d'exigences de luminosité, des indicateurs de faible puissance au rétroéclairage plus lumineux.
3.3 Lots de tension
Trois lots de tension directe sont spécifiés à 20 mA : B0 (1,8-2,0 V), C0 (2,0-2,2 V) et D0 (2,2-2,4 V). Cela permet un réglage précis du courant dans les circuits à résistance série.
4. Analyse des courbes de performance
4.1 Tension directe en fonction du courant direct (Fig 1-6)
La courbe montre un comportement typique de diode exponentielle. À 20 mA, la tension directe est d'environ 2,0 V. La courbe est presque linéaire au-dessus du seuil, permettant d'approximer le courant par une résistance série.
4.2 Intensité relative en fonction du courant direct (Fig 1-7)
L'intensité lumineuse relative augmente presque linéairement avec le courant direct jusqu'à 30 mA. À 20 mA, l'intensité est normalisée à 1,0 ; à 10 mA, elle chute à environ 0,5. C'est typique des LED ambre standard.
4.3 Caractéristiques de température (Fig 1-8, 1-9)
Lorsque la température ambiante passe de 25 °C à 100 °C, l'intensité relative diminue d'environ 10 %. Le courant direct maximal autorisé doit être réduit lorsque la température de la broche dépasse 60 °C pour éviter de dépasser la limite de température de jonction.
4.4 Décalage de la longueur d'onde en fonction du courant (Fig 1-10)
La longueur d'onde dominante se déplace légèrement avec le courant : d'environ 605 nm à 5 mA à 604 nm à 30 mA. Ce faible décalage vers le bleu est négligeable pour la plupart des applications.
4.5 Distribution spectrale (Fig 1-11)
Le pic spectral se situe près de 610 nm avec une largeur à mi-hauteur de 15 nm. L'émission est concentrée dans la région ambre, adaptée à la sensibilité de l'œil humain.
4.6 Diagramme de rayonnement (Fig 1-12)
La LED présente un diagramme de rayonnement large avec un angle typique à mi-puissance de 140° (2θ1/2). L'intensité diminue progressivement, offrant un éclairage uniforme sur un grand angle.
5. Informations mécaniques et d'emballage
5.1 Dimensions du boîtier
Le boîtier de la LED mesure 1,6 mm (longueur) x 0,8 mm (largeur) x 0,98 mm (hauteur). Les tolérances sont de ±0,2 mm sauf indication contraire. La vue de dessous montre le marquage de polarité (cathode indiquée par une petite marque dans le coin). La pastille d'anode est plus grande que celle de cathode pour faciliter l'identification.
5.2 Configuration recommandée des pastilles de soudure
Deux pastilles de soudure sont recommandées : chaque pastille mesure 0,8 mm x 0,8 mm avec un espacement de 0,7 mm (centre à centre). La zone de contact totale assure une bonne stabilité mécanique et une bonne conductivité thermique.
5.3 Polarité
La LED a deux bornes : la borne 1 est l'anode (pastille plus longue) et la borne 2 est la cathode (pastille plus courte avec un repère). Une orientation correcte est nécessaire pour éviter les dommages dus à la polarisation inverse.
5.4 Dimensions du ruban porteuse et de la bobine
La LED est fournie dans un ruban porteuse de 8 mm de large avec un pas de 4 mm. Chaque bobine contient 4000 pièces. Le diamètre extérieur de la bobine est de 178±1 mm, le diamètre du moyeu de 60±1 mm et la largeur du ruban de 8,0±0,1 mm. La polarité est indiquée sur la poche du ruban.
5.5 Informations sur l'étiquette
Chaque bobine est étiquetée avec le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, les codes de lot (longueur d'onde, flux lumineux, tension, chromaticité), la quantité et la date. Le sachet barrière contre l'humidité comprend également une étiquette d'avertissement ESD.
6. Directives de soudure et d'assemblage
6.1 Profil de soudure par refusion
La soudure par refusion recommandée suit le profil JEDEC J-STD-020. Paramètres clés :
- Vitesse de montée en température (Tsmax à TP) : max 3 °C/s
- Plage de préchauffage : 150 °C à 200 °C pendant 60 à 120 s
- Temps au-dessus de 217 °C : 60 à 150 s
- Température de crête : 260 °C max pendant max 10 s
- Vitesse de refroidissement : max 6 °C/s
- Nombre de cycles de refusion autorisés : max 2
Si plus de 24 heures s'écoulent entre deux cycles de refusion, les LED doivent être étuvées pour éliminer l'humidité absorbée.
6.2 Soudure manuelle
La soudure manuelle n'est autorisée qu'une seule fois, avec une température de fer inférieure à 300 °C et une durée inférieure à 3 secondes. Aucune contrainte ne doit être appliquée sur la lentille pendant le soudage.
6.3 Conditions de stockage et d'étuvage
Avant d'ouvrir le sachet scellé, stocker à ≤30 °C et ≤75 % HR jusqu'à un an. Après ouverture, les LED doivent être utilisées dans les 168 heures (7 jours) à ≤30 °C et ≤60 % HR. Si le temps d'exposition est dépassé ou si l'indicateur d'humidité montre un changement, les LED doivent être étuvées à 60±5 °C pendant >24 heures avant utilisation.
7. Recommandations d'application
7.1 Cas d'utilisation typiques
Grâce à sa faible empreinte et son grand angle de vision, cette LED ambre est idéale pour les indicateurs d'état dans les appareils portables, le rétroéclairage des boutons-poussoirs et l'éclairage des symboles dans les tableaux de bord.
7.2 Considérations de conception
- Limitation du courant :Toujours utiliser une résistance série pour limiter le courant direct à la valeur souhaitée. Une petite variation de tension peut provoquer une grande variation de courant sans résistance.
- Gestion thermique :Assurez-vous d'un dissipateur thermique adéquat, surtout en fonctionnement près du courant maximal. La température de jonction ne doit pas dépasser 105 °C.
- Protection contre la tension inverse :La LED n'est pas conçue pour la polarisation inverse. Utilisez une diode de protection si une tension inverse est possible dans le circuit.
- Sensibilité aux décharges électrostatiques :Ce dispositif est sensible aux décharges électrostatiques (HBM 2 kV). Utilisez des procédures de mise à la terre et de manipulation appropriées.
- Compatibilité chimique :Évitez l'exposition au soufre, au brome, au chlore et aux composés organiques volatils (COV) au-delà des limites spécifiées, car ils peuvent provoquer une décoloration ou une défaillance.
- Nettoyage :Si un nettoyage est nécessaire après la soudure, utilisez de l'alcool isopropylique. N'utilisez pas de nettoyage par ultrasons, car cela pourrait endommager la LED.
8. Comparaison technique avec des produits similaires
Comparée aux LED ambre conventionnelles dans les boîtiers 0805 ou 0603, ce dispositif offre un angle de vision plus large (140° contre 120° typiques) et un profil plus bas (0,98 mm contre 1,2 mm). La pureté spectrale est similaire, mais les options multi-lots d'intensité permettent une granularité plus fine pour l'adaptation de la luminosité. De plus, le niveau de sensibilité à l'humidité 3 garantit une soudure fiable dans des conditions d'usine standard.
9. Foire aux questions
9.1 Puis-je utiliser cette LED pour des applications extérieures ?
La LED est conçue pour une température de fonctionnement de -40 °C à +85 °C, mais elle n'est pas spécifiquement stabilisée aux UV. Pour une utilisation en extérieur, une protection supplémentaire contre l'humidité et les UV est recommandée.
9.2 Quel est le stockage recommandé si je n'utilise pas toutes les LED à la fois ?
Refermez le ruban/bobine non utilisé dans le sachet barrière contre l'humidité avec le dessiccant inclus et stockez à ≤30 °C et ≤75 % HR. Si le sachet a été ouvert, utilisez dans les 168 heures ou étuvez avant utilisation.
9.3 Puis-je nettoyer la LED par ultrasons ?
Non, le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé car il peut provoquer des dommages mécaniques à la puce LED ou aux fils de connexion.
9.4 Que se passe-t-il si j'applique une tension inverse ?
L'application d'une tension inverse supérieure à 5 V peut provoquer un courant de fuite élevé et des dommages permanents. Assurez-vous toujours de la polarité correcte.
10. Exemples d'application pratique
10.1 Indicateur pour maison intelligente
Un thermostat intelligent utilise quatre LED ambre comme indicateurs de mode. Chaque LED est pilotée à 15 mA avec une résistance série de 120 Ω à partir d'une alimentation de 3,3 V. Le grand angle de vision assure la visibilité depuis n'importe quelle direction.
10.2 Rétroéclairage de tableau de bord automobile
Dans un panneau de commande de climatisation automobile, plusieurs LED ambre éclairent les symboles de vitesse de ventilateur, de température et de direction d'air. Le boîtier compact permet un placement derrière de minces guides de lumière.
11. Principe de fonctionnement des LED ambre
Cette LED ambre est basée sur une structure semi-conductrice en AlInGaP (phosphure d'aluminium-indium-gallium). Lorsqu'un courant direct est appliqué, les électrons et les trous se recombinent dans la région active, libérant des photons dont l'énergie correspond à la longueur d'onde ambre (environ 2,0 eV). L'efficacité quantique est élevée, ce qui permet une sortie lumineuse même à faibles courants.
12. Tendances du secteur et orientations futures
La tendance dans les LED CMS est vers des boîtiers plus petits avec une efficacité lumineuse plus élevée et des angles de faisceau plus larges. Les développements futurs pourraient inclure une protection ESD intégrée, une réduction supplémentaire de la résistance thermique et une meilleure compatibilité avec les procédés de soudure sans plomb. Les LED ambre restent populaires pour les exigences de couleur spécifiques où le rouge ou le jaune-vert ne conviennent pas.
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. |