Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Caractéristiques et avantages principaux
- 1.2 Applications cibles
- 2. Analyse approfondie des spécifications techniques
- 2.1 Limites absolues maximales
- 2.2 Caractéristiques électro-optiques
- 3. Analyse des courbes de performance
- 3.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde
- 3.2 Diagramme de directivité
- 3.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe I-V)
- 3.4 Intensité relative en fonction du courant direct
- 3.5 Courbes de performance thermique
- 4. Informations mécaniques et de boîtier
- 4.1 Dimensions du boîtier
- 4.2 Identification de la polarité
- 5. Directives d'assemblage, manipulation et fiabilité
- 5.1 Formage des broches
- 5.2 Conditions de stockage
- 5.3 Instructions de soudure
- 5.4 Nettoyage
- 5.5 Gestion thermique
- 6. Informations d'emballage et de commande
- 6.1 Spécification d'emballage
- 6.2 Explication des étiquettes
- 7. Notes d'application et considérations de conception
- 7.1 Circuits d'application typiques
- 7.2 Considérations de conception
- 8. Introduction à la technologie et au principe
- 9. Foire aux questions (FAQ)
- 9.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?
- 9.2 Puis-je alimenter cette LED avec une tension de 3,3V ?
- 9.3 Pourquoi la durée de vie en stockage est-elle limitée à 3 mois ?
- 9.4 Un dissipateur thermique est-il nécessaire ?
1. Vue d'ensemble du produit
Ce document fournit les spécifications techniques d'une LED jaune vert brillant de haute luminosité. Le dispositif est conçu avec une technologie de puce AlGaInP encapsulée dans une résine transparente, offrant des performances fiables pour diverses applications électroniques nécessitant un éclairage indicateur clair et vif.
1.1 Caractéristiques et avantages principaux
- Haute luminosité :Cette série est spécialement conçue pour les applications exigeant une intensité lumineuse supérieure.
- Conformité environnementale :Le produit est sans plomb, conforme aux normes RoHS, REACH de l'UE et sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
- Options d'emballage :Disponible en bande et en bobine pour les processus d'assemblage automatisés.
- Choix de l'angle de vision :Proposé avec différents angles de vision pour s'adapter aux besoins des applications.
- Conception robuste :Conçu pour un fonctionnement fiable et durable.
1.2 Applications cibles
Cette LED convient pour le rétroéclairage et l'indication d'état dans une gamme d'électronique grand public et informatique, notamment :
- Téléviseurs
- Écrans d'ordinateur
- Téléphones
- Périphériques informatiques généraux
2. Analyse approfondie des spécifications techniques
2.1 Limites absolues maximales
Les limites suivantes définissent les seuils au-delà desquels des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.
| Paramètre | Symbole | Limite | 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 | Topr | -40 à +85 | °C |
| Température de stockage | Tstg | -40 à +100 | °C |
| Température de soudure | Tsol | 260 (pendant 5 sec) | °C |
Considération de conception :La limite de courant direct continu de 25mA est un paramètre clé pour la conception du circuit. Dépasser cette valeur, même momentanément, peut réduire considérablement la durée de vie de la LED ou provoquer une défaillance immédiate. La limite de courant de crête permet de brèves impulsions, utiles dans les applications d'affichage multiplexé, mais le rapport cyclique et la fréquence doivent être strictement respectés.
2.2 Caractéristiques électro-optiques
Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés dans des conditions de test standard (Ta=25°C, IF=20mA sauf indication contraire).
| Paramètre | Symbole | Min. | Typ. | Max. | Unité | Condition |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Intensité lumineuse | Iv | 160 | 320 | -- | mcd | IF=20mA |
| Angle de vision (2θ1/2) | -- | -- | 10 | -- | deg | IF=20mA |
| Longueur d'onde de crête | λp | -- | 575 | -- | nm | IF=20mA |
| Longueur d'onde dominante | λd | -- | 573 | -- | nm | IF=20mA |
| Largeur de bande spectrale | Δλ | -- | 20 | -- | nm | IF=20mA |
| Tension directe | VF | 1.7 | 2.0 | 2.4 | V | IF=20mA |
| Courant inverse | IR | -- | -- | 10 | μA | VR=5V |
Analyse des paramètres :
- Intensité lumineuse (320 mcd typ.) :Cela indique une sortie lumineuse adaptée aux indicateurs visibles en plein jour. La large plage min-typ suggère un processus de tri ; les concepteurs doivent utiliser la valeur minimale pour les calculs de luminosité dans le pire des cas.
- Angle de vision (10° typ.) :Un angle de vision très étroit. Cette LED est conçue pour une lumière focalisée et dirigée plutôt que pour un éclairage de grande surface, ce qui la rend idéale pour les indicateurs de panneau où la lumière doit être visible principalement de face.
- Tension directe (2,0V typ.) :Une tension directe relativement faible pour une LED AlGaInP, ce qui contribue à réduire la consommation d'énergie et la charge thermique. La résistance de limitation de courant du circuit doit être calculée sur la base de la VF maximale (2,4V) pour garantir que le courant ne dépasse jamais la limite absolue maximale dans toutes les conditions.
- Longueurs d'onde (~573-575 nm) :Cela place la couleur fermement dans la région jaune-vert brillant du spectre, qui est très perceptible pour l'œil humain.
Note sur l'incertitude de mesure : Intensité lumineuse (±10%), Longueur d'onde dominante (±1,0nm), Tension directe (±0,1V).
3. Analyse des courbes de performance
La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques cruciales pour comprendre le comportement de la LED dans des conditions non standard.
3.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde
Cette courbe montre la distribution spectrale de puissance. Le pic typique est à 575nm avec une largeur de bande spectrale (FWHM) de 20nm, confirmant une couleur jaune-vert saturée avec une propagation minimale vers les couleurs adjacentes.
3.2 Diagramme de directivité
Illustre la distribution spatiale de la lumière, en corrélation avec l'angle de vision de 10 degrés. Le diagramme montre une intensité élevée à 0° (sur l'axe) avec une décroissance rapide, caractéristique d'une LED à faisceau étroit.
3.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe I-V)
Ce graphique est essentiel pour la conception du pilote. Il montre la relation exponentielle entre la tension et le courant. Une petite augmentation de la tension au-delà de la valeur typique de 2,0V peut entraîner une augmentation importante et potentiellement dommageable du courant, soulignant la nécessité d'un pilote à courant constant ou d'une résistance série de taille appropriée.
3.4 Intensité relative en fonction du courant direct
Montre la dépendance de la sortie lumineuse par rapport au courant d'alimentation. Bien que la sortie augmente avec le courant, elle n'est pas parfaitement linéaire, et l'efficacité diminue généralement à des courants plus élevés en raison de l'augmentation de la génération de chaleur.
3.5 Courbes de performance thermique
Intensité relative en fonction de la température ambiante :Montre que la sortie lumineuse diminue lorsque la température ambiante augmente. Cette dégradation thermique doit être prise en compte dans les applications à températures ambiantes élevées.Courant direct en fonction de la température ambiante :Dans des conditions de tension constante, le courant direct changerait avec la température en raison du coefficient de température négatif de la tension directe de la diode. Cela renforce la nécessité d'une régulation du courant.
4. Informations mécaniques et de boîtier
4.1 Dimensions du boîtier
La LED présente un boîtier radial à broches standard (souvent appelé boîtier "3mm" ou "T1"). Les notes dimensionnelles clés du dessin incluent :
- Toutes les dimensions sont en millimètres (mm).
- La hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5mm (0,059\").
- La tolérance standard est de ±0,25mm sauf indication contraire.
4.2 Identification de la polarité
La broche la plus longue désigne généralement l'anode (positif). Le diagramme de la fiche technique doit être consulté pour confirmer le marquage de polarité spécifique, souvent indiqué par un méplat sur la lentille de la LED ou une encoche dans la collerette près de la broche de la cathode.
5. Directives d'assemblage, manipulation et fiabilité
5.1 Formage des broches
- Pliez les broches à un point situé à au moins 3mm de la base de l'ampoule en époxy.
- Effectuez le formageavant soldering.
- Évitez de stresser le boîtier. Le stress peut fissurer l'époxy ou endommager les fils de liaison internes.
- Coupez les broches à température ambiante.
- Assurez-vous que les trous du PCB sont parfaitement alignés avec les broches de la LED pour éviter un stress de montage.
5.2 Conditions de 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 atmosphère d'azote et dessiccant.
- Évitez les changements rapides de température dans des environnements humides pour prévenir la condensation.
5.3 Instructions de soudure
Règle critique :Maintenez une distance minimale de 3mm entre le joint de soudure et l'ampoule en époxy.
| Processus | Paramètre | Limite |
|---|---|---|
| Soudure manuelle | Température de la pointe du fer | 300°C Max. (30W Max.) |
| Temps de soudure | 3 secondes Max. | |
| Distance de l'ampoule | 3mm Min. | |
| Soudure par immersion (à la vague) | Température de préchauffage | 100°C Max. (60 sec Max.) |
| Température du bain & Temps | 260°C Max., 5 sec Max. | |
| Distance de l'ampoule | 3mm Min. | |
| Refroidissement | N'utilisez pas de refroidissement rapide. |
Notes supplémentaires sur la soudure :
- Évitez les contraintes mécaniques sur les broches pendant que la LED est chaude.
- Ne réalisez pas la soudure par immersion/manuelle plus d'une fois.
- Protégez la LED des chocs/vibrations jusqu'à ce qu'elle refroidisse à température ambiante.
- Utilisez toujours la température la plus basse possible qui permet d'obtenir un joint de soudure fiable.
5.4 Nettoyage
- Si nécessaire, nettoyez uniquement avec de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant ≤1 minute.
- Séchez à l'air à température ambiante.
- N'utilisez pas le nettoyage par ultrasonssauf en cas d'absolue nécessité et seulement après des tests de préqualification approfondis, car il peut endommager la structure interne.
5.5 Gestion thermique
La dissipation thermique doit être considérée lors de la phase de conception de l'application. Bien qu'il s'agisse d'un dispositif de faible puissance, fonctionner à ou près du courant maximal dans une température ambiante élevée nécessitera de déclasser le courant pour maintenir la fiabilité et prévenir une dépréciation accélérée des lumens. Une disposition appropriée du PCB pour dissiper la chaleur des broches est recommandée.
6. Informations d'emballage 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 anti-statiques.
- Emballage secondaire :Cartons intérieurs contenant plusieurs sacs.
- Emballage tertiaire :Cartons extérieurs contenant plusieurs cartons intérieurs.
- 200 à 500 pièces par sac anti-statique.
- 4 sacs par carton intérieur.
- 10 cartons intérieurs par carton extérieur.
6.2 Explication des étiquettes
Les étiquettes sur l'emballage contiennent les informations suivantes pour la traçabilité et l'identification :
- CPN :Numéro de production du client
- P/N :Numéro de production (Numéro de pièce du dispositif)
- QTY :Quantité d'emballage
- CAT :Rangs (Tri de performance)
- HUE :Longueur d'onde dominante
- REF :Tension directe
- LOT No :Numéro de lot pour traçabilité
7. Notes d'application et considérations de conception
7.1 Circuits d'application typiques
La méthode d'alimentation la plus courante est une résistance série. La valeur de la résistance (R) est calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alimentation - VF_LED) / I_LED.Exemple :Pour une alimentation de 5V, en utilisant la VF maximale de 2,4V et un courant souhaité de 20mA : R = (5V - 2,4V) / 0,020A = 130 Ohms. Une résistance standard de 130Ω ou de valeur immédiatement supérieure (par exemple, 150Ω) serait utilisée. La puissance nominale de la résistance doit être au moins P = I²R = (0,02)² * 130 = 0,052W, donc une résistance standard de 1/8W (0,125W) est suffisante.
7.2 Considérations de conception
- Régulation du courant :Pour une luminosité constante, en particulier avec une tension d'alimentation variable ou dans des environnements à température fluctuante, envisagez d'utiliser un pilote à courant constant au lieu d'une simple résistance.
- Protection contre la tension inverse :La tension inverse maximale n'est que de 5V. S'il existe un risque de polarisation inverse (par exemple, dans les circuits CA ou avec des charges inductives), une diode de protection en parallèle avec la LED (cathode à anode) est obligatoire.
- Angle de vision :L'angle de vision de 10° rend cette LED idéale pour les indicateurs montés sur panneau où la lumière doit être dirigée vers l'utilisateur. Elle est moins adaptée pour l'éclairage de zone ou l'illumination à grand angle.
- Chaleur dans les espaces clos :Lorsqu'elle est montée derrière un panneau ou dans un boîtier scellé, la température ambiante autour de la LED peut être plus élevée que l'environnement général, nécessitant un déclassement supplémentaire du courant.
8. Introduction à la technologie et au principe
Cette LED utilise une puce semi-conductrice enAlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium). Ce système de matériaux est particulièrement efficace pour produire de la lumière dans les régions jaune, orange, rouge et verte du spectre visible. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active du semi-conducteur, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique des couches d'AlGaInP détermine l'énergie de la bande interdite et donc la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise — dans ce cas, le jaune-vert brillant à ~573-575 nm. La lentille en résine époxy transparente sert à protéger la puce, à façonner la sortie lumineuse en un faisceau étroit et à améliorer l'extraction de la lumière du semi-conducteur.
9. Foire aux questions (FAQ)
9.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?
La longueur d'onde de crête (λp, 575nm)est la longueur d'onde à laquelle le spectre d'émission a son intensité maximale.La longueur d'onde dominante (λd, 573nm)est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspond à la couleur perçue de la LED lorsqu'elle est comparée à une source de lumière blanche standard. Pour une couleur saturée comme ce jaune-vert, elles sont très proches, mais la longueur d'onde dominante est plus pertinente pour la spécification de la couleur.
9.2 Puis-je alimenter cette LED avec une tension de 3,3V ?
Oui, mais vous devez utiliser une résistance série de limitation de courant. En utilisant la VF typique de 2,0V et une cible de 20mA : R = (3,3V - 2,0V) / 0,020A = 65 Ohms. Calculez toujours en utilisant la VF maximale (2,4V) pour une conception sûre : R_min = (3,3V - 2,4V) / 0,020A = 45 Ohms. Une résistance entre 45Ω et 65Ω fonctionnerait, une valeur plus élevée offrant une marge de sécurité contre le sur-courant.
9.3 Pourquoi la durée de vie en stockage est-elle limitée à 3 mois ?
Le matériau d'encapsulation en époxy peut absorber l'humidité de l'atmosphère. Lors d'une soudure à haute température ultérieure, cette humidité piégée peut se dilater rapidement, provoquant un délaminage interne ou une fissuration ("effet pop-corn"). La limite de 3 mois suppose un stockage dans des conditions contrôlées (≤30°C/70%HR). Pour un stockage plus long, l'option emballée sous azote élimine l'humidité et l'oxygène, empêchant la dégradation.
9.4 Un dissipateur thermique est-il nécessaire ?
Pour un fonctionnement à ou en dessous du courant typique de 20mA dans des températures ambiantes normales, un dissipateur thermique dédié n'est pas requis pour la LED elle-même. Cependant, une bonne gestion thermique du PCB est toujours bénéfique pour la fiabilité à long terme. Les broches constituent le chemin thermique principal, donc s'assurer qu'elles sont soudées sur une surface de cuivre adéquate sur le PCB aidera à dissiper la chaleur.
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. |