Table des matières
- 1. Aperçu du produit
- 1.1 Description générale
- 1.2 Caractéristiques
- 1.3 Applications
- 2. Paramètres techniques
- 2.1 Caractéristiques électriques et optiques (Ts=25°C, IF=20mA)
- 2.2 Valeurs maximales absolues
- 3. Plage de lots et tri
- 3.1 Lots de tension directe (IF=20mA)
- 3.2 Lots d'intensité lumineuse
- 3.3 Lots de longueur d'onde
- 4. Analyse des courbes de performance
- 4.1 Tension directe en fonction du courant direct
- 4.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative
- 4.3 Effets de la température
- 4.4 Diagramme de rayonnement
- 4.5 Stabilité de la longueur d'onde
- 4.6 Spectre
- 5. Informations mécaniques et d'emballage
- 5.1 Dimensions du boîtier
- 5.2 Disposition des plages de soudure
- 5.3 Polarité
- 6. Directives de soudure et d'assemblage
- 6.1 Profil de soudure par refusion
- 6.2 Soudure manuelle
- 6.3 Nettoyage et manipulation
- 7. Informations sur l'emballage et la commande
- 7.1 Détails de l'emballage
- 7.2 Spécification de l'étiquette
- 7.3 Protection contre l'humidité
- 8. Conditions des tests de fiabilité
- 9. Critères de défaillance
- 10. Précautions de manipulation
- 10.1 Restrictions environnementales
- 10.2 Manipulation mécanique
- 10.3 Conception électrique
- 10.4 Protection ESD
- 11. Notes d'application
- 12. Comparaison technique
- 13. Foire aux questions
- 14. Cas d'application pratique
- 15. Principe de fonctionnement de base
- 16. Tendances de développement
- Terminologie des spécifications LED
- Performance photoelectrique
- Paramètres électriques
- Gestion thermique et fiabilité
- Emballage et matériaux
- Contrôle qualité et classement
- Tests et certification
1. Aperçu du produit
1.1 Description générale
Le RF-GNRA30TS-CF-Z est une LED verte haute performance basée sur la technologie InGaN, conditionnée dans un format PLCC2 standard mesurant 3,50 mm x 2,80 mm x 1,84 mm. Ce composant est conçu pour les applications automobiles et d'éclairage général nécessitant une luminosité élevée et un large angle de vue.
1.2 Caractéristiques
- Boîtier PLCC2 pour un assemblage SMT facile
- Angle de vue extrêmement large de 120°
- Adapté à tous les processus d'assemblage SMT et de soudure par refusion
- Disponible en bobine (2000 pièces/bobine)
- Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 2
- Conforme aux directives RoHS et REACH
- Qualifié selon les directives AEC-Q101 pour les applications automobiles
- Haute tolérance ESD jusqu'à 8000 V (HBM)
1.3 Applications
- Éclairage intérieur automobile (tableau de bord, interrupteurs, etc.)
- Voyants et interrupteurs
- Indication générale et rétroéclairage
2. Paramètres techniques
2.1 Caractéristiques électriques et optiques (Ts=25°C, IF=20mA)
Le tableau suivant résume les paramètres clés :
| Paramètre | Symbole | Min | Typ | Max | Unité |
|---|---|---|---|---|---|
| Tension directe | VF | 2.8 | 3.2 | 3.4 | V |
| Courant inverse | IR | - | - | 10 | μA |
| Intensité lumineuse | IV | 900 | 1200 | 1500 | mcd |
| Longueur d'onde dominante | Wd | 520 | 521 | 525 | nm |
| Angle de vue | 2θ1/2 | - | 120 | - | deg |
| Résistance thermique (Jonction à soudure) | RTHJ-S | - | - | 180 | °C/W |
Toutes les mesures sont effectuées dans des conditions standardisées à 25°C. La tolérance de tension directe est de ±0,1 V, la tolérance des coordonnées de couleur de ±0,005 et la tolérance de l'intensité lumineuse de ±10 %.
2.2 Valeurs maximales absolues
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Dissipation de puissance | PD | 102 | mW |
| Courant direct | IF | 30 | mA |
| Courant direct de crête (1/10 cycle, 10 ms) | IFP | 100 | mA |
| Tension inverse | VR | 5 | V |
| ESD (HBM) | ESD | 8000 | V |
| Température de fonctionnement | TOPR | -40 ~ +100 | °C |
| Température de stockage | TSTG | -40 ~ +100 | °C |
| Température de jonction | TJ | 120 | °C |
Il faut veiller à ne pas dépasser ces valeurs. Le courant maximal doit être déterminé en fonction des conditions thermiques réelles.
3. Plage de lots et tri
3.1 Lots de tension directe (IF=20mA)
La tension directe est triée en six lots : G1 (2,8-2,9 V), G2 (2,9-3,0 V), H1 (3,0-3,1 V), H2 (3,1-3,2 V), I1 (3,2-3,3 V), I2 (3,3-3,4 V).
3.2 Lots d'intensité lumineuse
Deux lots d'intensité sont définis : 1CN (900-1200 mcd) et M1 (1200-1500 mcd).
3.3 Lots de longueur d'onde
La longueur d'onde dominante est triée en E1 (520-522,5 nm) et E2 (522,5-525 nm).
4. Analyse des courbes de performance
Les courbes typiques des caractéristiques optiques sont fournies pour faciliter la conception. Observations clés :
4.1 Tension directe en fonction du courant direct
À 20 mA, VF est d'environ 3,2 V. La courbe montre la caractéristique exponentielle typique d'une diode.
4.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative
L'intensité lumineuse relative augmente presque linéairement avec le courant direct jusqu'à 30 mA.
4.3 Effets de la température
Lorsque la température de soudure passe de 20 °C à 100 °C, l'intensité relative diminue d'environ 15 %. La tension directe diminue également légèrement avec la température (environ -0,1 V sur 100 °C). Le courant direct maximal est déclassé à haute température.
4.4 Diagramme de rayonnement
Le composant a un large angle de rayonnement de 120°, avec une distribution d'intensité uniforme.
4.5 Stabilité de la longueur d'onde
La longueur d'onde dominante se déplace légèrement avec le courant direct, d'environ 0,5 nm sur une plage de 30 mA.
4.6 Spectre
Le spectre d'émission culmine autour de 521 nm avec une largeur à mi-hauteur (FWHM) étroite typique des LED vertes InGaN.
5. Informations mécaniques et d'emballage
5.1 Dimensions du boîtier
Le boîtier de la LED mesure 3,50 mm (longueur) x 2,80 mm (largeur) x 1,84 mm (hauteur). La tolérance est de ±0,2 mm sauf indication contraire.
5.2 Disposition des plages de soudure
Les dimensions recommandées du motif de soudure sont fournies dans la fiche technique, y compris une plage centrale pour la gestion thermique.
5.3 Polarité
La cathode est marquée par une encoche sur le boîtier. Assurez-vous de l'orientation correcte lors de l'assemblage.
6. Directives de soudure et d'assemblage
6.1 Profil de soudure par refusion
Le profil de refusion recommandé : préchauffage de 150 °C à 200 °C pendant 60-120 secondes, montée à 217 °C (max 3 °C/s), température de pointe 260 °C pendant max 10 secondes, refroidissement à max 6 °C/s. Le temps total de 25 °C à la pointe ne doit pas dépasser 8 minutes. Ne pas refondre plus de deux fois.
6.2 Soudure manuelle
Si le soudage manuel est nécessaire, utilisez un fer à souder à ≤300 °C pendant ≤3 secondes, et une seule fois.
6.3 Nettoyage et manipulation
Utilisez de l'alcool isopropylique pour le nettoyage ; évitez le nettoyage par ultrasons. N'appliquez pas de pression sur la surface de la lentille en silicone.
7. Informations sur l'emballage et la commande
7.1 Détails de l'emballage
La bobine standard contient 2000 pièces. Dimensions de la bande de transport : largeur 8,0 mm, pas selon EIA-481. Dimensions de la bobine : diamètre 178 mm, moyeu 60 mm, trou d'axe 13 mm.
7.2 Spécification de l'étiquette
Chaque bobine comprend une étiquette avec le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de lot, le flux lumineux, le lot de chromaticité, la tension directe, la longueur d'onde, la quantité et la date.
7.3 Protection contre l'humidité
Les composants sont expédiés dans des sachets barrière à l'humidité avec dessiccant. Avant ouverture, stocker à ≤30 °C / ≤75 % HR pendant 1 an maximum. Après ouverture, utiliser dans les 24 heures à ≤30 °C / ≤60 % HR ; sinon, cuire à 60±5 °C pendant >24 heures.
8. Conditions des tests de fiabilité
Le produit a subi des tests de fiabilité incluant refusion (260 °C, 2 fois), sensibilité à l'humidité niveau 2 (85 °C/60 % HR, 168 h), choc thermique (-40 °C à 125 °C, 1000 cycles), test de durée de vie (100 °C, 1000 h), et test de durée de vie à haute température/humidité (85 °C/85 % HR, 1000 h). Tous les tests ont été réussis avec zéro défaillance.
9. Critères de défaillance
Critères d'acceptation : tension directe ne dépassant pas 1,1x la limite supérieure de spécification, courant inverse ne dépassant pas 2x la limite supérieure, flux lumineux non inférieur à 0,7x la limite inférieure de spécification.
10. Précautions de manipulation
10.1 Restrictions environnementales
La teneur en soufre dans les matériaux d'accouplement doit être inférieure à 100 ppm. Brome et chlore chacun inférieur à 900 ppm, combinés inférieur à 1500 ppm. Évitez les COV qui peuvent attaquer le silicone.
10.2 Manipulation mécanique
Utilisez des outils appropriés pour manipuler par les côtés. Ne touchez pas la lentille en silicone avec les mains nues ou des objets tranchants.
10.3 Conception électrique
Utilisez toujours des résistances de limitation de courant. Assurez-vous qu'aucune tension inverse n'est appliquée. Concevez la gestion thermique pour maintenir la température de jonction en dessous de 120 °C.
10.4 Protection ESD
Cette LED est sensible aux décharges électrostatiques. Utilisez des postes de travail mis à la terre, des bracelets antistatiques et des emballages conducteurs.
11. Notes d'application
Le RF-GNRA30TS-CF-Z est idéal pour l'éclairage intérieur automobile tel que les indicateurs de tableau de bord, le rétroéclairage des boutons et l'éclairage d'ambiance. Son large angle de vue (120°) assure un éclairage uniforme. Avec la qualification AEC-Q101, il répond aux normes de fiabilité automobile strictes. Les concepteurs doivent envisager de déclasser le courant à haute température ambiante et assurer une dissipation thermique adéquate via les plans de cuivre du PCB.
12. Comparaison technique
Par rapport aux LED vertes PLCC2 standard, ce composant offre un angle de vue plus large (120° contre 110° typiques), une tolérance ESD plus élevée (8000 V contre 2000 V) et une résistance thermique plus faible (180 °C/W). Les options de tri serré pour VF, IV et la longueur d'onde permettent une meilleure uniformité en production.
13. Foire aux questions
Q : Quel est le courant recommandé pour un rendement maximal ?R : Environ 20 mA offre un bon équilibre entre luminosité et efficacité. Un courant plus élevé augmente la luminosité mais réduit l'efficacité et génère plus de chaleur.
Q : Cette LED peut-elle être utilisée en extérieur ?R : La plage de température de fonctionnement est de -40 °C à +100 °C, adaptée à de nombreux environnements extérieurs, mais une protection supplémentaire contre l'humidité et les UV peut être nécessaire.
Q : Comment choisir la bonne résistance ?R : Utilisez R = (Vcc - VF) / IF, où VF est typiquement 3,2 V à 20 mA, IF est le courant souhaité. Assurez-vous de la puissance nominale de la résistance.
14. Cas d'application pratique
Dans une application de rétroéclairage de combiné d'instruments automobile, l'utilisation d'un réseau de ces LED vertes avec gradation par modulation de largeur d'impulsion (PWM) permet un contrôle fluide de la luminosité tout en maintenant la cohérence des couleurs. Une conception thermique intégrant des plans de cuivre sous les pastilles de LED et des vias vers les couches internes maintient la température de jonction dans les limites.
15. Principe de fonctionnement de base
Cette LED est basée sur la technologie semiconductor au nitrure de gallium (InGaN). Lorsque le courant direct circule à travers la jonction p-n, les électrons et les trous se recombinent dans la région active, émettant des photons avec une énergie correspondant à la longueur d'onde verte (environ 521 nm). Le boîtier PLCC2 assure une protection mécanique et une extraction lumineuse efficace.
16. Tendances de développement
La technologie LED continue de progresser vers une efficacité lumineuse plus élevée, un meilleur rendu des couleurs et des boîtiers plus petits. Le secteur automobile exige une fiabilité accrue et une intégration avec les ADAS. Ce produit s'aligne sur les tendances en offrant une protection ESD élevée, un large angle de vue et la qualification AEC-Q101, adapté à l'éclairage des véhicules de nouvelle génération.
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. |