Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Avantages principaux
- 1.2 Applications cibles
- 2. Analyse des paramètres techniques
- 2.1 Valeurs maximales absolues
- 2.2 Caractéristiques électro-optiques (Ta=25°C)
- 3. Analyse des courbes de performance
- 3.1 Distribution spectrale
- 3.2 Comportement électrique et thermique
- 4. Informations mécaniques et de conditionnement
- 4.1 Dimensions du boîtier
- 4.2 Identification de la polarité
- 5. Directives de soudure et d'assemblage
- 5.1 Formage des broches
- 5.2 Paramètres de soudure
- 5.3 Conditions de stockage
- 5.4 Nettoyage
- 6. Informations de conditionnement et de commande
- 6.1 Spécification d'emballage
- 6.2 Explication des étiquettes
- 7. Notes d'application et considérations de conception
- 7.1 Gestion thermique
- 7.2 Conception du circuit
- 7.3 Conception optique
- 8. Comparaison et différenciation technique
- 9. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
- 9.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde pic et la longueur d'onde dominante ?
- 9.2 Puis-je alimenter cette LED à 30mA pour plus de luminosité ?
- 9.3 Comment interpréter les mentions "sans plomb" et de conformité RoHS ?
- 10. Exemple d'application pratique
- 11. Principe de fonctionnement
- 12. Tendances technologiques
1. Vue d'ensemble du produit
Ce document fournit les spécifications techniques d'une LED bleue diffusée de haute luminosité. Le dispositif est conçu pour des applications nécessitant des performances fiables et un flux lumineux constant. Il présente un large angle de vision et est disponible en conditionnement bande et bobine pour les processus d'assemblage automatisés.
1.1 Avantages principaux
- Haute luminosité :Conçue pour des applications exigeant une intensité lumineuse supérieure.
- Large angle de vision :Offre un angle de vision typique (2θ1/2) de 110 degrés pour un éclairage large.
- Construction robuste :Conçue pour la fiabilité et la longévité dans diverses conditions de fonctionnement.
- Conformité environnementale :Le produit est sans plomb et conforme aux réglementations environnementales pertinentes.
- Flexibilité de conditionnement :Disponible en bande et bobine pour faciliter la fabrication automatisée en grande série.
1.2 Applications cibles
Cette LED convient à diverses applications d'indication et de rétroéclairage, y compris mais sans s'y limiter :
- Téléviseurs
- Écrans d'ordinateur
- Téléphones
- Périphériques informatiques généraux et électronique grand public
2. Analyse des paramètres techniques
Les sections suivantes fournissent une interprétation détaillée et objective des principaux paramètres techniques spécifiés dans la fiche technique.
2.1 Valeurs maximales absolues
Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.
- Courant direct continu (IF) :25 mA. C'est le courant continu maximal pouvant être appliqué en continu.
- Courant direct de crête (IFP) :100 mA avec un rapport cyclique de 1/10 et 1 kHz. Adapté au fonctionnement en impulsions.
- Tension inverse (VR) :5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer un claquage.
- Dissipation de puissance (Pd) :90 mW. La puissance maximale que le boîtier peut dissiper à Ta=25°C.
- Température de fonctionnement & de stockage :-40°C à +85°C (fonctionnement), -40°C à +100°C (stockage).
- Température de soudure (Tsol) :260°C pendant 5 secondes. Définit la tolérance du profil de soudure par refusion.
2.2 Caractéristiques électro-optiques (Ta=25°C)
Ces paramètres sont mesurés dans des conditions de test standard (IF=20mA) et définissent les performances du dispositif.
- Intensité lumineuse (Iv) :La valeur typique est de 20 millicandelas (mcd), avec un minimum de 10 mcd. Cela quantifie la luminosité perçue.
- Angle de vision (2θ1/2) :110 degrés (typique). L'angle pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de la valeur de crête.
- Longueur d'onde pic (λp) :468 nm (typique). La longueur d'onde à laquelle l'émission spectrale est la plus forte.
- Longueur d'onde dominante (λd) :470 nm (typique). La longueur d'onde unique perçue par l'œil humain.
- Tension directe (VF) :3,3 V (typique), variant de 2,7 V à 4,0 V à 20 mA. Important pour la conception du circuit de commande.
- Courant inverse (IR) :Maximum 50 µA à VR=5V. Indique le courant de fuite en polarisation inverse.
3. Analyse des courbes de performance
La fiche technique inclut plusieurs courbes caractéristiques illustrant le comportement du dispositif dans des conditions variables.
3.1 Distribution spectrale
Lacourbe Intensité relative en fonction de la Longueur d'ondemontre un pic autour de 468 nm avec une largeur de bande spectrale typique (Δλ) de 35 nm, confirmant son émission de couleur bleue avec une résine diffusée pour une dispersion lumineuse plus large.
3.2 Comportement électrique et thermique
- Courant direct en fonction de la Tension directe (Courbe IV) :Montre la relation exponentielle typique des diodes. À la tension directe typique de 3,3V, le courant est de 20 mA.
- Intensité relative en fonction du Courant direct :L'intensité lumineuse augmente avec le courant mais peut ne pas être parfaitement linéaire ; les concepteurs doivent consulter la courbe pour planifier précisément le courant de commande.
- Intensité relative en fonction de la Température ambiante :Le flux lumineux diminue généralement lorsque la température ambiante augmente. Un dissipateur thermique adéquat est crucial pour maintenir la luminosité.
- Courant direct en fonction de la Température ambiante :Pour une tension fixe, le courant direct peut varier avec la température en raison du coefficient de température négatif de la diode.
4. Informations mécaniques et de conditionnement
4.1 Dimensions du boîtier
La LED est fournie dans un boîtier standard de type "lamp". Les notes dimensionnelles clés incluent :
- Toutes les dimensions sont en millimètres (mm).
- La hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5mm.
- La tolérance générale pour les dimensions non spécifiées est de ±0,25mm.
Les concepteurs doivent se référer au dessin coté détaillé de la fiche technique pour l'espacement exact des broches, la taille du corps et l'empreinte PCB recommandée.
4.2 Identification de la polarité
La cathode est généralement indiquée par un côté plat sur la lentille de la LED ou une broche plus courte. Le diagramme de la fiche technique doit être consulté pour le marquage spécifique de ce modèle.
5. Directives de soudure et d'assemblage
Le respect de ces directives est essentiel pour garantir la fiabilité et prévenir les dommages pendant le processus d'assemblage.
5.1 Formage des broches
- Pliez les broches à un point situé à au moins 3mm de la base du bulbe en époxy.
- Effectuez le formage avant la soudure.
- Évitez d'appliquer une contrainte au boîtier. Coupez les broches à température ambiante.
- Assurez-vous que les trous du PCB s'alignent parfaitement avec les broches de la LED pour éviter les contraintes de montage.
5.2 Paramètres de soudure
Maintenez une distance minimale de 3mm entre le joint de soudure et le bulbe en époxy.
- Soudure manuelle :Température de la pointe max 300°C (puissance max 30W), temps de soudure max 3 secondes.
- Soudure à la vague/par immersion :Température de préchauffage max 100°C (max 60 sec). Température du bain de soudure max 260°C pendant 5 secondes.
- Évitez les cycles de soudure multiples. N'appliquez pas de contrainte sur les broches lorsqu'elles sont chaudes.
- Laissez les LED refroidir progressivement à température ambiante sans choc mécanique.
5.3 Conditions de stockage
- Stockez à ≤30°C et ≤70% d'humidité relative après réception.
- La durée de conservation dans ces conditions est de 3 mois. Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an), utilisez un conteneur scellé avec de l'azote et un dessiccant.
- Évitez les changements rapides de température dans des environnements humides pour prévenir la condensation.
5.4 Nettoyage
Si un nettoyage est nécessaire :
- Utilisez de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant une minute maximum.
- Séchez à l'air à température ambiante.
- Évitez le nettoyage par ultrasons sauf si absolument nécessaire et préalablement qualifié, car il peut endommager la LED.
6. Informations de conditionnement et de 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 :Sacs antistatiques.
- Quantité :200 à 500 pièces par sac. 5 sacs par carton intérieur. 10 cartons intérieurs par carton maître (extérieur).
6.2 Explication des étiquettes
Les étiquettes sur l'emballage peuvent inclure des codes pour :
- Numéro de pièce client (CPN)
- Numéro de production (P/N)
- Quantité (QTY)
- Classes de qualité/performance (CAT)
- Longueur d'onde dominante (HUE)
- Numéro de lot (LOT No.)
7. Notes d'application et considérations de conception
7.1 Gestion thermique
Une gestion thermique efficace est essentielle pour les performances et la durée de vie de la LED. La tension directe a un coefficient de température négatif. Lorsque la température de jonction augmente pour une tension fixe, le courant augmente, ce qui peut conduire à un emballement thermique s'il n'est pas contrôlé. La valeur de dissipation de puissance (Pd) de 90 mW doit être respectée. Pour un fonctionnement à haute température ambiante ou avec des courants de commande élevés, le courant doit être déclassé selon la courbe de déclassement en température pertinente (sous-entendue dans les notes de la fiche technique). Les concepteurs doivent s'assurer d'une surface de cuivre PCB adéquate ou d'autres méthodes de dissipation thermique pour maintenir la température de jonction dans des limites sûres.
7.2 Conception du circuit
En raison de la tension directe typique de 3,3V et d'un maximum de 4,0V, une résistance limitant le courant ou un pilote à courant constant est obligatoire lors de la connexion à une source de tension supérieure à ~2,7V. La valeur de la résistance peut être calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alimentation - Vf_led) / I_souhaitée. Utiliser la Vf maximale (4,0V) dans les calculs garantit que le courant ne dépasse pas les limites même avec des variations d'un dispositif à l'autre. Pour les applications nécessitant une luminosité stable, un pilote à courant constant est recommandé plutôt qu'une simple résistance.
7.3 Conception optique
Le boîtier en résine diffusée offre un large angle de vision (110°), le rendant adapté aux applications nécessitant un éclairage de grande surface ou des indicateurs devant être visibles sous divers angles. La couleur bleue (468-470nm) est souvent utilisée pour les indicateurs d'état, le rétroéclairage ou l'éclairage décoratif. Les concepteurs doivent considérer l'intensité lumineuse (20 mcd typique) pour garantir une luminosité suffisante pour la distance de vision prévue et les conditions de lumière ambiante.
8. Comparaison et différenciation technique
Bien que des données spécifiques sur les concurrents ne soient pas fournies ici, les principaux points de différenciation de cette LED basés sur sa fiche technique incluent sa combinaison d'une intensité lumineuse typique relativement élevée (20 mcd) pour un boîtier standard de type "lamp", un large angle de vision de 110 degrés facilité par la résine diffusée, et des valeurs maximales absolues robustes (courant continu de 25mA). Sa disponibilité en bande et bobine la rend compétitive pour les lignes de production automatisées, sensibles aux coûts et à grand volume, courantes dans la fabrication d'électronique grand public.
9. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
9.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde pic et la longueur d'onde dominante ?
La longueur d'onde pic (468 nm) est la longueur d'onde physique à laquelle la LED émet le plus de puissance optique. La longueur d'onde dominante (470 nm) est la longueur d'onde unique psychophysique que l'œil humain perçoit comme correspondant à la couleur de la lumière de la LED. Elles sont souvent proches mais pas identiques, en particulier pour les sources non monochromatiques.
9.2 Puis-je alimenter cette LED à 30mA pour plus de luminosité ?
Non. La valeur maximale absolue pour le courant direct continu (IF) est de 25 mA. Dépasser cette valeur risque d'endommager définitivement le dispositif et annule toute garantie de fiabilité. Pour une luminosité plus élevée, sélectionnez une LED conçue pour un courant de commande plus élevé.
9.3 Comment interpréter les mentions "sans plomb" et de conformité RoHS ?
"Sans plomb" signifie que le dispositif ne contient pas intentionnellement de plomb. La mention "Le produit lui-même restera dans une version conforme à la RoHS" indique que le composant LED est conforme à la directive sur la restriction des substances dangereuses, qui restreint l'utilisation de matériaux dangereux spécifiques (comme le plomb, le mercure, le cadmium) dans les équipements électriques et électroniques. Cependant, les concepteurs doivent vérifier la conformité de l'ensemble du produit final assemblé.
10. Exemple d'application pratique
Scénario : Conception d'un indicateur d'état pour un routeur réseau.
- Exigence :Un indicateur bleu "alimentation/actif" visible de l'autre côté d'une pièce.
- Sélection :Cette LED est adaptée en raison de sa couleur bleue et de sa bonne intensité lumineuse.
- Conception du circuit :La ligne d'alimentation interne du routeur est de 5V. En utilisant la Vf typique de 3,3V et un courant cible de 20 mA, la résistance série est R = (5V - 3,3V) / 0,020A = 85 Ohms. Une résistance standard de 82 ou 100 Ohms serait choisie. En utilisant la Vf max (4,0V) pour un contrôle dans le pire des cas : (5V-4V)/82Ω ≈ 12,2 mA, ce qui est toujours au-dessus du minimum pour une lumière visible.
- Implantation :L'empreinte PCB correspond aux dimensions du boîtier de la fiche technique. Une petite zone de cuivre autour des broches aide à la dissipation thermique.
- Assemblage :Les LED sont placées via un chargeur bande et bobine. La carte subit un processus de refusion respectant le profil de 260°C pendant 5 secondes.
11. Principe de fonctionnement
Ce dispositif est une diode électroluminescente (LED). Il fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans un matériau semi-conducteur (InGaN pour la lumière bleue). Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, les électrons et les trous se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique du matériau (InGaN) détermine l'énergie de la bande interdite et donc la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise, qui dans ce cas est bleue. L'encapsulant en résine époxy diffusée disperse la lumière, créant un angle de vision plus large et une apparence plus douce par rapport à une lentille transparente.
12. Tendances technologiques
La technologie LED continue d'évoluer vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), un rendu des couleurs amélioré et un coût réduit. Bien qu'il s'agisse d'une LED d'indication standard, les tendances plus larges de l'industrie incluent la miniaturisation des boîtiers (par exemple, de 0603 à 0402 et des tailles CMS plus petites), l'intégration de plusieurs puces (RV B, blanc) et le développement de LED pour des applications spécialisées comme la désinfection UV-C, l'éclairage horticole et la communication par lumière visible à haute vitesse (Li-Fi). Pour les applications d'indication, la fiabilité, le rapport coût-efficacité et la facilité d'assemblage restent les principaux moteurs.
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. |