Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Marché cible & Applications
- 2. Limites absolues maximales
- 3. Caractéristiques électro-optiques
- 3.1 Métriques lumineuses & de couleur
- 3.2 Paramètres électriques
- 4. Analyse des courbes de performance
- 4.1 Distribution spectrale & spatiale
- 4.2 Relation Courant-Tension
- 4.3 Dépendance à la température
- 5. Informations mécaniques & de boîtier
- 5.1 Dimensions du boîtier
- 5.2 Identification de la polarité
- 6. Information de tri & de commande
- 7. Spécification d'emballage
- 8. Guide d'assemblage, soudure & manipulation
- 8.1 Formage des broches
- 8.2 Stockage
- 8.3 Processus de soudure
- 8.4 Nettoyage
- 8.5 Gestion thermique
- 9. Notes d'application & Considérations de conception
- 9.1 Conception de circuit
- 9.2 Implantation PCB
- 9.3 Intégration optique
- 10. Comparaison & Différenciation technique
- 11. Questions fréquemment posées (FAQ)
- 12. Exemple pratique d'utilisation
- 13. Principe de fonctionnement
- 14. Tendances technologiques
- 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
Ce document fournit les spécifications techniques complètes d'une lampe LED jaune vert brillant de haute luminosité. Le composant est conçu avec la technologie de puce AlGaInP, encapsulée dans une résine transparente verte, pour offrir des performances lumineuses supérieures pour diverses applications d'indication et de rétroéclairage. Ses principaux avantages incluent un choix d'angles de vision, une disponibilité en bande et bobine pour assemblage automatisé, et la conformité aux principales normes environnementales et de sécurité, notamment RoHS, REACH et les exigences sans halogène.
1.1 Marché cible & Applications
Cette LED est conçue pour des applications exigeant une émission de lumière fiable et constante. Les domaines d'application typiques incluent les voyants d'état et le rétroéclairage dans l'électronique grand public et les dispositifs informatiques. Les applications spécifiques mentionnées sont les téléviseurs, les écrans d'ordinateur, les téléphones et les périphériques informatiques généraux.
2. Limites absolues maximales
Les limites opérationnelles du composant ne doivent pas être dépassées pour garantir la fiabilité et éviter des dommages permanents. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.
- Courant direct continu (IF) :25 mA
- Courant direct de crête (IFP) :60 mA (à un cycle de service de 1/10, 1 kHz)
- Tension inverse (VR) :5 V
- Dissipation de puissance (Pd) :60 mW
- Plage de température de fonctionnement (Topr) :-40°C à +85°C
- Plage de température de stockage (Tstg) :-40°C à +100°C
- Température de soudure (Tsol) :260°C pendant 5 secondes (vague ou refusion)
3. Caractéristiques électro-optiques
Les paramètres de performance clés sont mesurés dans des conditions de test standard (Ta=25°C, IF=20mA) sauf indication contraire. Ils définissent l'émission lumineuse, la couleur et le comportement électrique de la LED.
3.1 Métriques lumineuses & de couleur
- Intensité lumineuse (Iv) :La valeur typique est de 12,5 millicandelas (mcd), avec un minimum de 6,3 mcd.
- Angle de vision (2θ1/2) :L'angle à mi-intensité est typiquement de 80 degrés, définissant la largeur du faisceau.
- Longueur d'onde de crête (λp) :Typiquement 575 nanomètres (nm).
- Longueur d'onde dominante (λd) :Typiquement 573 nm, qui est la couleur perçue.
- Largeur de bande spectrale (Δλ) :Typiquement 15 nm, indiquant la pureté spectrale.
3.2 Paramètres électriques
- Tension directe (VF) :S'étend de 1,7V (Min) à 2,4V (Max), avec une valeur typique de 2,0V à 20mA.
- Courant inverse (IR) :Maximum de 10 μA lorsqu'une tension inverse de 5V est appliquée.
Note : Les incertitudes de mesure sont fournies pour la tension directe (±0,1V), l'intensité lumineuse (±10%) et la longueur d'onde dominante (±1,0nm).
4. Analyse des courbes de performance
La fiche technique inclut plusieurs graphiques caractéristiques illustrant le comportement du composant dans différentes conditions. Ils sont essentiels pour la conception de circuit et la gestion thermique.
4.1 Distribution spectrale & spatiale
Lacourbe Intensité relative en fonction de la Longueur d'ondemontre le spectre d'émission centré autour de 575nm. Legraphique de Directivitéreprésente visuellement l'angle de vision de 80 degrés, montrant comment l'intensité lumineuse diminue depuis l'axe central.
4.2 Relation Courant-Tension
Lacourbe Courant direct en fonction de la Tension directe (Courbe IV)est non linéaire, typique des diodes. Elle montre l'augmentation de la tension avec le courant, cruciale pour concevoir le circuit de limitation de courant. Lacourbe Intensité relative en fonction du Courant directdémontre que l'émission lumineuse augmente avec le courant mais peut ne pas être parfaitement linéaire, surtout lorsque les effets thermiques deviennent significatifs.
4.3 Dépendance à la température
Lacourbe Intensité relative en fonction de la Température ambiantemontre que l'émission lumineuse diminue lorsque la température ambiante augmente, un facteur critique pour les applications à haute température. Legraphique Courant direct en fonction de la Température ambiante(probablement sous tension ou puissance constante) peut illustrer comment les caractéristiques du composant évoluent avec la température, affectant les conditions de pilotage.
5. Informations mécaniques & de boîtier
5.1 Dimensions du boîtier
Un dessin dimensionnel détaillé est fourni. Les notes clés incluent : toutes les dimensions sont en millimètres ; la hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5mm ; et la tolérance générale est de ±0,25mm sauf indication contraire. Les ingénieurs doivent se référer à ce dessin pour la conception de l'empreinte PCB et les vérifications d'encombrement.
5.2 Identification de la polarité
La broche cathode (négative) est généralement indiquée par un méplat sur la lentille, une broche plus courte ou un autre marquage comme montré dans le diagramme du boîtier. La polarité correcte doit être respectée lors de l'assemblage.
6. Information de tri & de commande
Le produit utilise un système de classement pour les paramètres clés afin d'assurer l'uniformité au sein d'un lot. L'étiquette sur l'emballage indique ces classes.
- CAT :Classes d'Intensité lumineuse.
- HUE :Classes de Longueur d'onde dominante (couleur).
- REF :Classes de Tension directe.
Les autres champs de l'étiquette incluent le Numéro de production client (CPN), le Numéro de pièce (P/N), la Quantité d'emballage (QTY) et le Numéro de lot (LOT No).
7. Spécification d'emballage
Les LED sont emballées pour prévenir les dommages dus aux décharges électrostatiques (ESD) et à l'humidité.
- Emballage primaire :Sac anti-électrostatique.
- Emballage secondaire :Carton intérieur contenant 5 sacs.
- Emballage tertiaire :Carton extérieur contenant 10 cartons intérieurs.
- Quantité d'emballage :Minimum 200 à 1000 pièces par sac. Par conséquent, un carton extérieur contient entre 10 000 et 50 000 pièces (10 cartons intérieurs * 5 sacs * 200-1000 pcs).
8. Guide d'assemblage, soudure & manipulation
8.1 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 de stresser le boîtier. Des trous PCB mal alignés peuvent causer des contraintes et dégrader les performances.
- Coupez les broches à température ambiante.
8.2 Stockage
- Stockez à ≤30°C et ≤70% d'Humidité Relative à réception. La durée de conservation est de 3 mois dans ces conditions.
- Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an), utilisez un conteneur scellé avec de l'azote et un desséchant.
- Évitez les changements rapides de température en environnement humide pour prévenir la condensation.
8.3 Processus 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 (pour un fer max 30W), temps de soudure max 3 secondes.
Soudure par immersion/vague :Température de préchauffage max 100°C (pendant max 60 sec), température du bain de soudure max 260°C pendant max 5 secondes.
Un profil de température de soudure recommandé est fourni, mettant l'accent sur le préchauffage, un temps contrôlé au-dessus du liquidus et une vitesse de refroidissement contrôlée. Évitez le fluxage par vague laminaire et le refroidissement rapide. La soudure (immersion ou manuelle) ne doit être effectuée qu'une seule fois. Évitez les contraintes sur les broches lorsqu'elles sont chaudes, et protégez la LED des chocs jusqu'à ce qu'elle refroidisse à température ambiante.
8.4 Nettoyage
- Si nécessaire, nettoyez uniquement avec de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant ≤1 minute.
- N'utilisez pas le nettoyage ultrasonique sauf si absolument nécessaire et pré-qualifié, car il peut endommager la LED.
8.5 Gestion thermique
Un dissipateur thermique adéquat doit être envisagé lors de la phase de conception de l'application. Le courant de fonctionnement et la température ambiante affectent directement la température de jonction, ce qui impacte à son tour l'émission lumineuse et la fiabilité à long terme. Les courbes de déclassement fournies sont essentielles pour déterminer les conditions de fonctionnement sûres.
9. Notes d'application & Considérations de conception
9.1 Conception de circuit
Pilotez toujours la LED avec une source de courant constant ou une résistance de limitation de courant en série avec une alimentation tension. Calculez la valeur de la résistance en utilisant la tension directe typique (2,0V) et le courant souhaité (≤20mA pour un fonctionnement normal), en tenant compte de la tension d'alimentation. Par exemple : R = (V_alim - VF_LED) / I_souhaité. Assurez-vous que la puissance nominale de la résistance est suffisante.
9.2 Implantation PCB
Suivez précisément l'empreinte de boîtier recommandée. Assurez un dégagement thermique adéquat si la LED doit être pilotée à ou près de ses limites maximales. Éloignez les circuits analogiques ou RF sensibles des lignes de pilotage de la LED pour éviter l'injection de bruit.
9.3 Intégration optique
L'angle de vision de 80 degrés convient à un éclairage de large zone. Pour une lumière plus focalisée, des lentilles externes ou des guides de lumière peuvent être nécessaires. La couleur de la résine transparente verte fait partie du système optique et ne doit pas être peinte.
10. Comparaison & Différenciation technique
Cette LED jaune-vert basée sur AlGaInP offre des avantages distincts. Comparée aux technologies plus anciennes, AlGaInP fournit une efficacité et une luminosité plus élevées. La longueur d'onde spécifique (573nm dominante) se situe dans une région de haute sensibilité de l'œil humain (réponse photopique), la faisant paraître très brillante à une puissance rayonnante relativement faible. La conformité aux normes sans halogène et REACH la rend adaptée aux conceptions soucieuses de l'environnement et aux marchés avec des réglementations strictes sur les matériaux.
11. Questions fréquemment posées (FAQ)
Q : Puis-je piloter cette LED à 25mA en continu ?
R : La Limite Absolue Maximale pour le courant direct continu est de 25mA. Pour un fonctionnement fiable à long terme, il est conseillé de fonctionner en dessous de ce maximum, typiquement à 20mA comme spécifié dans les conditions de test standard.
Q : Quelle est la différence entre Longueur d'onde de crête et Longueur d'onde dominante ?
R : La Longueur d'onde de crête (λp) est la longueur d'onde à laquelle le spectre d'émission a son intensité la plus élevée. La Longueur d'onde dominante (λd) est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspondrait à la couleur perçue de la LED. Elles sont souvent proches mais pas identiques.
Q : Comment interpréter les codes 'CAT', 'HUE' et 'REF' sur l'étiquette ?
R : Ce sont des codes de tri. 'CAT' regroupe les LED par intensité lumineuse (ex. : un numéro CAT plus élevé peut signifier une luminosité plus élevée). 'HUE' regroupe par longueur d'onde dominante (couleur). 'REF' regroupe par tension directe. Utiliser des pièces du même tri garantit l'uniformité de couleur et de luminosité dans votre application.
Q : Pourquoi la condition de stockage est-elle si spécifique (3 mois, puis azote) ?
R : Les boîtiers LED peuvent absorber l'humidité de l'air. Pendant la soudure à haute température, cette humidité peut se dilater rapidement, provoquant un délaminage interne ou des fissures (effet "pop-corn"). La limite de 3 mois est pour les sacs exposés à l'air ambiant. Le stockage sous azote avec desséchant empêche l'absorption d'humidité pendant de longues périodes.
12. Exemple pratique d'utilisation
Scénario : Conception d'un panneau de voyants d'état pour un routeur réseau.
Le panneau nécessite plusieurs indicateurs lumineux, fiables pour l'alimentation, l'activité réseau et les erreurs système. La LED Jaune Vert Brillant est sélectionnée pour le voyant "Système Actif".
Étapes de conception :
1. Circuit de pilotage :L'alimentation logique interne du routeur est de 3,3V. En utilisant la VF typique de 2,0V à 20mA, une résistance de limitation de courant en série est calculée : R = (3,3V - 2,0V) / 0,020A = 65 Ohms. La valeur standard la plus proche de 68 Ohms est sélectionnée, résultant en un courant d'environ 19,1mA, ce qui est sûr et fournit une luminosité ample.
2. Conception PCB :L'empreinte du dessin dimensionnel du boîtier est utilisée. Une petite liaison de dégagement thermique est ajoutée aux plots anode et cathode pour faciliter la soudure sans créer une grande masse thermique qui pourrait stresser la LED pendant le refroidissement.
3. Assemblage :Les LED sont prises d'un seul lot de fabrication (même LOT No) et de préférence des mêmes tris HUE et CAT pour garantir une couleur et une luminosité uniformes sur toutes les unités du routeur. Elles sont placées à l'aide d'un équipement automatique de pick-and-place depuis la bande et la bobine.
4. Soudure :Le PCB subit un processus de soudure par vague contrôlé respectant la directive de 260°C pendant 5 secondes maximum, avec une distance minimale de 3mm maintenue entre le point de contact de la vague de soudure et le corps de la LED.
5. Résultat :Un voyant d'état hautement visible, uniforme et fiable qui répond à toutes les exigences de performance et réglementaires.
13. Principe de fonctionnement
Cette LED est basée sur une puce semi-conductrice AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium). Lorsqu'une tension directe est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active du semi-conducteur. Ils se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage AlGaInP détermine l'énergie de la bande interdite, qui correspond directement à la longueur d'onde de la lumière émise—dans ce cas, dans le spectre jaune-vert (~573nm). Le boîtier en résine époxy transparente verte agit comme une lentille, façonnant la sortie lumineuse et fournissant une protection mécanique et environnementale à la puce.
14. Tendances technologiques
L'industrie des LED continue d'évoluer vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), une meilleure uniformité des couleurs et un coût réduit. Bien que ce composant utilise une technologie AlGaInP éprouvée pour des couleurs spécifiques, les tendances plus larges incluent le développement de matériaux de boîtier plus robustes pour résister à des températures de jonction plus élevées, l'intégration de phosphores pour un spectre plus large de blanc et d'autres couleurs à partir de puces bleues ou UV, et la miniaturisation des boîtiers pour les applications à haute densité. De plus, il y a une forte impulsion pour améliorer la fiabilité et la longévité dans diverses conditions de fonctionnement, soutenue par des tests de durée de vie plus détaillés et une modélisation prédictive dans les fiches techniques.
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. |