Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Avantages principaux et marché cible
- 2. Analyse approfondie des paramètres techniques
- 2.1 Valeurs maximales absolues
- 2.2 Caractéristiques électro-optiques (Ta=25°C)
- 3. Analyse des courbes de performance
- 3.1 Caractéristiques SUR (Rouge Brillant)
- 3.2 Caractéristiques SYG (Vert Jaune Brillant)
- 4. Informations mécaniques et sur le boîtier
- 4.1 Dimensions du boîtier
- 5. Directives de soudure et d'assemblage
- 5.1 Façonnage des broches
- 5.2 Stockage
- 5.3 Processus de soudure
- 6. Informations sur l'emballage et la commande
- 6.1 Spécification d'emballage
- 6.2 Explication des étiquettes
- 7. Suggestions d'application et considérations de conception
- 7.1 Circuits d'application typiques
- 7.2 Considérations de conception
- 8. Comparaison et différenciation techniques
- 9. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
- 9.1 Quelle est la différence entre les versions SUR et SYG ?
- 9.2 Puis-je alimenter cette LED à son courant continu maximum de 25mA ?
- 9.3 Que signifient "bicolore" et "bipolaire" pour cette lampe ?
- 9.4 Quelle est l'importance critique de la distance minimale de 3mm pour la soudure et le pliage des broches ?
- 10. Cas pratique de conception et d'utilisation
- 11. Introduction au principe technologique
- 12. Tendances et contexte de l'industrie
- Terminologie des spécifications LED
- Performance photoelectrique
- Paramètres électriques
- Gestion thermique et fiabilité
- Emballage et matériaux
- Contrôle qualité et classement
- Tests et certification
1. Vue d'ensemble du produit
Le modèle 339-1SURSYGC/S530-A3 est une lampe LED à double puce conçue pour les applications nécessitant un éclairage indicateur clair et fiable. Elle est disponible en configurations bicolore et bipolaire, offrant une flexibilité de conception. Les couleurs principales émises sont le Rouge Brillant et le Vert Jaune Brillant, obtenues grâce à la technologie semi-conductrice AlGaInP. L'appareil se caractérise par sa fiabilité à l'état solide, sa longue durée de vie opérationnelle et sa faible consommation d'énergie, ce qui le rend adapté à l'intégration dans divers systèmes électroniques.
1.1 Avantages principaux et marché cible
Les principaux avantages de cette lampe LED incluent des puces appariées pour un flux lumineux uniforme et un large angle de vision, garantissant des performances visuelles constantes. Elle est conçue pour être compatible avec les circuits intégrés, simplifiant ainsi la conception des circuits. Le produit est conforme aux réglementations environnementales pertinentes, notamment RoHS, REACH de l'UE, et est sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Ses marchés et applications cibles principaux sont l'électronique grand public et les périphériques informatiques, notamment :
- Téléviseurs
- Écrans d'ordinateur
- Téléphones
- Ordinateurs
2. Analyse approfondie des paramètres techniques
Cette section fournit une ventilation détaillée des spécifications électriques, optiques et thermiques de l'appareil.
2.1 Valeurs maximales absolues
Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents à l'appareil peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.
| Paramètre | Symbole | Valeur (SUR/SYG) | Unité |
|---|---|---|---|
| Courant direct continu | IF | 25 | mA |
| Courant direct de crête (Rapport cyclique 1/10 @ 1KHz) | IFP | 60 | mA |
| Tension inverse | VR | 5 | V |
| Puissance dissipée | Pd | 60 | mW |
| Température de fonctionnement | TT_opr | -40 à +85 | °C |
| Température de stockage | TT_stg | -40 à +100 | °C |
| Température de soudure | TT_sol | 260 (pendant 5 sec.) | °C |
2.2 Caractéristiques électro-optiques (Ta=25°C)
Ce sont les paramètres de fonctionnement typiques dans des conditions de test standard.
| Paramètre | Symbole | Min. | Typ. | Max. | Unité | Condition |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tension directe | VF | 1.7 | 2.0 | 2.4 | V | IFI_F=20mA |
| Courant inverse | IR | -- | -- | 10 | µA | VRV_R=5V |
| Intensité lumineuse | IV | -- | 250 (SUR) / 63 (SYG) | -- | mcd | IFI_F=20mA |
| Angle de vision (2θ1/2) | -- | -- | 25 | -- | deg | IFI_F=20mA |
| Longueur d'onde de crête | λp | -- | 632 (SUR) / 575 (SYG) | -- | nm | IFI_F=20mA |
| Longueur d'onde dominante | λd | -- | 624 (SUR) / 573 (SYG) | -- | nm | IFI_F=20mA |
| Largeur de bande spectrale de rayonnement | Δλ | -- | 20 | -- | nm | IFI_F=20mA |
Notes de mesure :L'incertitude sur la tension directe est de ±0,1V. L'incertitude sur l'intensité lumineuse est de ±10%. L'incertitude sur la longueur d'onde dominante est de ±1,0nm.
3. Analyse des courbes de performance
La fiche technique fournit des courbes caractéristiques pour les variantes SUR (Rouge Brillant) et SYG (Vert Jaune Brillant). Ces courbes sont essentielles pour comprendre le comportement de l'appareil dans différentes conditions.
3.1 Caractéristiques SUR (Rouge Brillant)
Les courbes pour la LED SUR montrent la relation entre l'intensité relative et la longueur d'onde, le diagramme de directivité, le courant direct en fonction de la tension directe (courbe I-V), l'intensité relative en fonction du courant direct, l'intensité relative en fonction de la température ambiante, et le courant direct en fonction de la température ambiante. La courbe I-V est typique d'une diode, montrant une augmentation exponentielle du courant après que le seuil de tension directe (~1,7-2,0V) est atteint. La courbe intensité vs. température montre une diminution de la sortie lumineuse lorsque la température ambiante augmente, ce qui est une caractéristique commune des LED due à l'augmentation de la recombinaison non radiative et à la baisse d'efficacité.
3.2 Caractéristiques SYG (Vert Jaune Brillant)
La LED SYG partage des types de courbes similaires : intensité relative vs. longueur d'onde, directivité, courbe I-V, et intensité vs. courant direct. De plus, elle inclut une courbe pour les coordonnées chromatiques en fonction du courant direct, ce qui est crucial pour les applications où la constance des couleurs sous différentes conditions d'alimentation est importante. La courbe courant direct vs. température ambiante aide à la conception de la gestion thermique.
4. Informations mécaniques et sur le boîtier
4.1 Dimensions du boîtier
La LED est logée dans un boîtier standard de type lampe. Les notes dimensionnelles clés de la fiche technique incluent :
- Toutes les dimensions sont en millimètres (mm).
- La hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5mm (0,059\").
- La tolérance par défaut pour les dimensions, sauf indication contraire, est de ±0,25mm.
Un dessin coté détaillé est fourni dans la fiche technique originale, spécifiant l'espacement des broches, le diamètre du corps et la hauteur totale. Les concepteurs doivent se référer à ce dessin pour créer une empreinte de PCB précise.
5. Directives de soudure et d'assemblage
Une manipulation appropriée est essentielle pour maintenir les performances et la fiabilité de la LED.
5.1 Façonnage des broches
- Pliez les broches à un point situé à au moins 3mm de la base de l'ampoule en époxy.
- Effectuez le façonnage des brochesavant soldering.
- Évitez de solliciter le boîtier de la LED pendant le façonnage pour prévenir tout dommage ou rupture.
- Coupez les porteurs de broches à température ambiante.
- Assurez-vous que les trous du PCB sont parfaitement alignés avec les broches de la LED pour éviter toute contrainte de montage.
5.2 Stockage
- Stockage recommandé : ≤30°C et ≤70% d'Humidité Relative.
- Durée de vie en stockage après expédition : 3 mois dans les conditions recommandées.
- Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an) : utilisez un conteneur scellé avec une atmosphère d'azote et un absorbeur d'humidité.
- Évitez les transitions rapides de température en haute humidité pour prévenir la condensation.
5.3 Processus de soudure
Maintenez une distance d'au moins 3mm entre le joint de soudure et l'ampoule en époxy.
| Paramètre | Soudure manuelle | Soudure par immersion (vague) |
|---|---|---|
| Température de la panne | 300°C Max. (30W Max.) | -- |
| Temps de soudure | 3 sec Max. | -- |
| Température de préchauffage | -- | 100°C Max. (60 sec Max.) |
| Temp. & Temps du bain | -- | 260°C Max., 5 sec Max. |
| Distance min. à l'ampoule | 3mm | 3mm |
Notes supplémentaires sur la soudure :
- Évitez toute contrainte sur le porteur de broches à haute température.
- Ne réalisez pas la soudure par immersion ou manuelle plus d'une fois.
- Protégez l'ampoule en époxy des chocs/vibrations mécaniques jusqu'à ce que la LED refroidisse à température ambiante.
- Évitez un refroidissement rapide depuis la température de soudure de crête.
- Utilisez toujours la température efficace la plus basse et le temps le plus court.
6. Informations sur l'emballage et la commande
6.1 Spécification d'emballage
Les LED sont emballées pour prévenir les décharges électrostatiques (ESD) et les dommages dus à l'humidité.
- Emballage primaire :Sac anti-électrostatique.
- Emballage secondaire :Carton intérieur.
- Emballage tertiaire :Carton extérieur.
- Quantité par emballage :Minimum 200 à 500 pièces par sac. 5 sacs par carton intérieur. 10 cartons intérieurs par carton extérieur.
6.2 Explication des étiquettes
Les étiquettes sur l'emballage contiennent les informations suivantes :
- CPN :Numéro de production du client
- P/N :Numéro de production (ex. : 339-1SURSYGC/S530-A3)
- QTY :Quantité emballée
- CAT :Classes d'intensité lumineuse
- HUE :Classes de longueur d'onde dominante
- REF :Classes de tension directe
- LOT No :Numéro de lot pour la traçabilité
7. Suggestions d'application et considérations de conception
7.1 Circuits d'application typiques
Pour une utilisation standard comme indicateur, une simple résistance de limitation de courant en série est requise. La valeur de la résistance (Rs) peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : Rs= (Valim- VF) / IF. Où VFest la tension directe typique (2,0V) et IFest le courant direct souhaité (ex. : 20mA). Assurez-vous que la puissance nominale de la résistance est suffisante : PR= (IF)² * Rs.
7.2 Considérations de conception
- Alimentation en courant :Alimentez toujours les LED avec un courant constant ou en utilisant une résistance de limitation de courant. L'application d'une tension constante égale à VFn'est pas recommandée en raison de la variation d'une unité à l'autre et de la dépendance à la température de VF.
- Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible, assurez une ventilation adéquate dans le boîtier, surtout si plusieurs LED sont utilisées ou si les températures ambiantes approchent la valeur maximale.
- Fonctionnement bicolore/bipolaire :Comprenez le brochage et la configuration interne (anode/cathode commune pour bipolaire, puces séparées pour bicolore) pour une conception de circuit correcte.
- Protection contre les décharges électrostatiques (ESD) :Suivez les procédures standard de manipulation ESD pendant l'assemblage, car les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques.
8. Comparaison et différenciation techniques
La série 339-1 se différencie par sa conception à double puce dans un boîtier standard de type lampe. Comparée aux LED à simple puce, elle offre la possibilité de deux couleurs ou d'une configuration bipolaire (protection contre l'inversion de polarité) dans la même empreinte. L'utilisation de la technologie AlGaInP fournit une haute efficacité pour les longueurs d'onde rouge et vert-jaune, résultant en une bonne intensité lumineuse (250 mcd pour le rouge, 63 mcd pour le vert-jaune) avec un courant d'alimentation modeste de 20mA. Le large angle de vision de 25 degrés assure une visibilité depuis diverses perspectives, ce qui est avantageux pour les indicateurs de panneau.
9. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
9.1 Quelle est la différence entre les versions SUR et SYG ?
SUR désigne la LED Rouge Brillant (λd~624nm), tandis que SYG désigne la LED Vert Jaune Brillant (λd~573nm). Elles diffèrent par la longueur d'onde dominante et l'intensité lumineuse typique.
9.2 Puis-je alimenter cette LED à son courant continu maximum de 25mA ?
Oui, mais les caractéristiques électro-optiques de la fiche technique sont spécifiées à 20mA. Fonctionner à 25mA produira une sortie lumineuse plus élevée mais augmentera également la dissipation de puissance et la température de jonction, pouvant affecter la fiabilité à long terme et causer un léger décalage de longueur d'onde. Il est généralement recommandé de déclasser et de fonctionner légèrement en dessous de la valeur maximale absolue pour améliorer la durée de vie.
9.3 Que signifient "bicolore" et "bipolaire" pour cette lampe ?
Bicolore :Le boîtier contient deux puces LED séparées (ex. : une rouge, une verte) qui peuvent être contrôlées indépendamment. Elles ont typiquement trois broches (cathode ou anode commune).
Bipolaire :Le boîtier contient une seule puce LED mais est construit de telle sorte qu'elle s'allume lorsque la tension est appliquée dans les deux polarités (bien qu'une seule polarité soit probablement correcte pour la couleur prévue). Elle agit comme un indicateur simple qui s'allume quelle que soit la polarité du courant continu, souvent utilisé dans les circuits CA ou insensibles à la polarité. La fiche technique mentionne qu'elles sont disponibles en résine Blanche Claire et Colorée Claire.
9.4 Quelle est l'importance critique de la distance minimale de 3mm pour la soudure et le pliage des broches ?
Très critique. La résine époxy qui forme l'ampoule de la LED est sensible à la chaleur et aux contraintes mécaniques. Souder ou plier à moins de 3mm peut transférer une chaleur excessive à la puce semi-conductrice, l'endommager, ou peut fissurer l'époxy, entraînant une défaillance prématurée ou une pénétration d'humidité.
10. Cas pratique de conception et d'utilisation
Scénario : Conception d'un indicateur à double état pour une unité d'alimentation.
Un concepteur a besoin d'un seul composant pour afficher les états "Veille" (jaune) et "Marche" (rouge). Il sélectionne la version bicolore de la lampe 339-1. Il conçoit un circuit où une broche de microcontrôleur pilote la cathode de la puce jaune (SYG) via une résistance de limitation de courant pour la veille. Une autre broche pilote la cathode de la puce rouge (SUR) via une résistance séparée pour l'état "Marche". Les anodes des deux puces sont reliées ensemble au rail d'alimentation positif. L'angle de vision de 25° assure que l'indicateur est visible depuis le panneau avant. Le concepteur suit les directives de soudure, en assurant un espace de 3mm, et spécifie l'empreinte PCB correcte à partir des dimensions du boîtier. Il s'assure également que les instructions de stockage et de manipulation sont transmises à l'équipe de fabrication.
11. Introduction au principe technologique
La lampe LED 339-1 utilise du Phosphure d'Aluminium Gallium Indium (AlGaInP) comme matériau semi-conducteur pour sa région émettrice de lumière. L'AlGaInP est un semi-conducteur composé dont l'énergie de bande interdite - et donc la couleur de la lumière émise - peut être ajustée en variant les rapports d'aluminium, de gallium et d'indium. Une émission Rouge Brillant (~624nm) nécessite une composition différente d'une émission Vert Jaune Brillant (~573nm). Lorsqu'une tension directe dépassant la tension de seuil de la diode est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active où ils se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde spécifique de ces photons est déterminée par la bande interdite du matériau AlGaInP. La lentille en époxy sert à protéger la puce semi-conductrice, à façonner le faisceau lumineux (angle de vision de 25°) et à améliorer l'extraction de la lumière.
12. Tendances et contexte de l'industrie
Bien que ce produit représente une technologie LED traversante mature, il reste pertinent dans les applications nécessitant une haute fiabilité, une facilité d'assemblage manuel ou des facteurs de forme mécaniques spécifiques. La tendance de l'industrie pour les voyants lumineux dans l'électronique grand public s'est largement orientée vers les LED CMS (ex. : boîtiers 0603, 0402) pour l'assemblage automatisé et l'économie d'espace. Cependant, les LED traversantes comme la 339-1 sont encore largement utilisées dans les commandes industrielles, les appareils électroménagers et les domaines où une excellente résistance mécanique ou une sortie lumineuse ponctuelle plus élevée provenant d'un boîtier plus grand est souhaitée. L'accent mis sur la conformité environnementale (RoHS, REACH, Sans Halogène) visible dans cette fiche technique est un reflet direct des tendances réglementaires mondiales poussant la fabrication électronique vers des matériaux et processus plus écologiques.
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. |