Table des matières
- 1. Description et caractéristiques principales
- 1.1 Description générale
- 1.2 Caractéristiques
- 1.3 Applications
- 2. Dimensions du boîtier et motifs de soudure
- 2.1 Dimensions mécaniques
- 3. Caractéristiques électriques et optiques
- 3.1 Définitions des paramètres
- 3.2 Valeurs maximales absolues
- 4. Courbes typiques des caractéristiques optiques
- 4.1 Tension directe en fonction du courant direct
- 4.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative
- 4.3 Température de la broche en fonction de l'intensité relative
- 4.4 Température de la broche en fonction du courant direct
- 4.5 Courant direct en fonction de la longueur d'onde dominante
- 4.6 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde
- 4.7 Diagramme de rayonnement
- 5. Informations sur l'emballage
- 5.1 Spécifications d'emballage
- 5.2 Dimensions de la bande de transport et de la bobine
- 5.3 Informations sur l'étiquette
- 5.4 Emballage résistant à l'humidité
- 5.5 Tests de fiabilité et conditions
- 5.6 Critères de défaillance
- 6. Instructions de soudure par refusion SMT
- 6.1 Paramètres du profil de refusion
- 6.2 Soudure manuelle et réparation
- 7. Précautions de manipulation et de stockage
- 7.1 Considérations environnementales
- 7.2 Manipulation mécanique
- 7.3 Conditions de stockage
- 7.4 ESD et conception de circuit
- 7.5 Nettoyage
- Terminologie des spécifications LED
- Performance photoelectrique
- Paramètres électriques
- Gestion thermique et fiabilité
- Emballage et matériaux
- Contrôle qualité et classement
- Tests et certification
1. Description et caractéristiques principales
1.1 Description générale
Ce produit LED est une DEL SMD vert-jaune fabriquée à l'aide d'une puce vert-jaune. Les dimensions du boîtier sont 3,2mm x 1,6mm x 0,7mm. Elle est conçue pour l'assemblage en montage en surface et est compatible avec les processus SMT standards.
1.2 Caractéristiques
- Angle de vision extrêmement large de 140 degrés.
- Convient à tous les processus d'assemblage SMT et de soudure.
- Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 3 (MSL 3).
- Conforme RoHS.
1.3 Applications
- Indicateurs optiques.
- Commutateurs, symboles et affichages.
- Éclairage général et signalisation.
2. Dimensions du boîtier et motifs de soudure
2.1 Dimensions mécaniques
Le boîtier de la DEL mesure 3,20mm x 1,60mm x 0,70mm (longueur x largeur x hauteur). La vue de dessus montre un contour rectangulaire. La vue de dessous indique une grande pastille d'anode (pastille 2) et une plus petite pastille de cathode (pastille 1). La vue latérale montre la hauteur totale. La polarité est marquée sur la surface supérieure. Le motif de pastilles de soudure recommandé est fourni avec des dimensions spécifiques : une pastille centrale de 1,50mm x 1,60mm pour la grande pastille, et deux pastilles latérales de 0,30mm x 1,60mm pour les autres bornes. Toutes les dimensions sont en millimètres avec des tolérances de ±0,2mm sauf indication contraire.
Les figures 1-1 à 1-5 illustrent les vues de dessus, de dessous, latérale, la marque de polarité et le motif de soudure recommandé.
3. Caractéristiques électriques et optiques
3.1 Définitions des paramètres
Dans les conditions de test IF=20mA et Ts=25°C, la DEL présente les caractéristiques suivantes :
- Largeur de bande à mi-hauteur spectrale (Δλ) :Typiquement 15nm.
- Tension directe (VF) :Classée en trois groupes : B0 (1,8-2,0V), C0 (2,0-2,2V), D0 (2,2-2,4V). Les valeurs typiques varient dans ces plages.
- Longueur d'onde dominante (λD) :Classée en cinq groupes couvrant 562,5nm à 575nm : A20 (562,5-565nm), B10 (565-567,5nm), B20 (567,5-570nm), C10 (570-572,5nm), C20 (572,5-575nm).
- Intensité lumineuse (IV) :Classée en six groupes de 12mcd à 100mcd : B00 (12-18mcd), C00 (18-28mcd), D00 (28-43mcd), E00 (43-65mcd), F10 (65-80mcd), F20 (80-100mcd).
- Angle de vision (2θ1/2) :140 degrés typique.
- Courant inverse (IR) :10μA maximum à VR=5V.
- Résistance thermique (RTHJ-S) :450°C/W maximum.
3.2 Valeurs maximales absolues
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Dissipation de puissance | Pd | 72 | mW |
| Courant direct | IF | 30 | mA |
| Courant direct de crête (impulsion) | IFP | 60 | mA |
| ESD (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Température de fonctionnement | Topr | -40 à +85 | °C |
| Température de stockage | Tstg | -40 à +85 | °C |
| Température de jonction | Tj | 95 | °C |
Tolérance des mesures : VF ±0,1V, λD ±2nm, IV ±10%.
4. Courbes typiques des caractéristiques optiques
La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques mesurées à Ta=25°C sauf indication contraire :
4.1 Tension directe en fonction du courant direct
La figure 1-6 montre la tension directe en fonction du courant direct. À 20mA, la tension directe est d'environ 1,8-2,4V selon le groupe. La courbe indique une forme exponentielle typique de diode.
4.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative
La figure 1-7 montre que l'intensité relative augmente avec le courant direct. À 20mA, l'intensité relative est d'environ 1,0 (normalisée). À 30mA (maximum), l'intensité est plus élevée mais des précautions sont nécessaires en raison des limites thermiques.
4.3 Température de la broche en fonction de l'intensité relative
La figure 1-8 indique qu'à mesure que la température ambiante augmente, l'intensité relative diminue. À 100°C, l'intensité chute à environ 0,8 de la valeur à 25°C.
4.4 Température de la broche en fonction du courant direct
La figure 1-9 montre la courbe de déclassement : le courant direct maximal autorisé diminue à mesure que la température de la broche augmente. À 100°C, le courant maximal est d'environ 10mA.
4.5 Courant direct en fonction de la longueur d'onde dominante
La figure 1-10 montre un léger décalage vers le bleu avec l'augmentation du courant : à 20mA, la longueur d'onde est d'environ 570nm, diminuant à environ 568nm à 30mA.
4.6 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde
La figure 1-11 montre la répartition spectrale. L'émission maximale se situe autour de 570nm avec une largeur de bande à mi-hauteur de 15nm. Le spectre est étroit et typique des DEL vert-jaune.
4.7 Diagramme de rayonnement
La figure 1-12 illustre les caractéristiques de rayonnement. La DEL a un large angle de vision de 140°, ce qui est bénéfique pour les applications d'indication nécessitant une large couverture.
5. Informations sur l'emballage
5.1 Spécifications d'emballage
Les DEL sont conditionnées en format bande et bobine avec 4000 pièces par bobine. La bande de transport a une largeur de 8mm et un pas de 4mm. L'orientation de la polarité est clairement marquée sur la bande.
5.2 Dimensions de la bande de transport et de la bobine
Les dimensions de la poche de la bande de transport sont conçues pour maintenir solidement le boîtier 3,2x1,6x0,7mm. La bobine a un diamètre extérieur de 178±1mm, un diamètre de moyeu de 60±1mm et une largeur de bande de 8,0±0,1mm.
5.3 Informations sur l'étiquette
Chaque bobine est étiquetée avec le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de groupe (incluant le flux, le groupe de chromaticité, la tension directe, le code de longueur d'onde), la quantité et le code de date.
5.4 Emballage résistant à l'humidité
Les bobines sont scellées dans un sac barrière contre l'humidité avec un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité. Le sac est étiqueté avec une mise en garde ESD et un avis de niveau de sensibilité à l'humidité.
5.5 Tests de fiabilité et conditions
Les DEL ont été soumises à des tests de fiabilité selon les normes JEDEC :
- Soudure par refusion (260°C max, 10s, 2 cycles)
- Cycle de température (-40°C à 100°C, 100 cycles)
- Choc thermique (-40°C à 100°C, 300 cycles)
- Stockage à haute température (100°C, 1000h)
- Stockage à basse température (-40°C, 1000h)
- Test de durée de vie (25°C, IF=20mA, 1000h)
Critères d'acceptation : 0 défaillance autorisée sur 22 pièces pour chaque test.
5.6 Critères de défaillance
Après les tests de fiabilité, les changements suivants sont considérés comme des défaillances :
- La VF augmente au-delà de 1,1 fois la limite supérieure de spécification.
- L'IR augmente au-delà de 2 fois la limite supérieure de spécification.
- Le flux lumineux chute en dessous de 0,7 fois la limite inférieure de spécification.
6. Instructions de soudure par refusion SMT
6.1 Paramètres du profil de refusion
Le profil de soudure par refusion recommandé est fourni pour assurer une soudure correcte sans endommager la DEL. Paramètres clés :
- Taux de montée en température moyen (Tsmax à Tp) : max 3°C/s
- Préchauffage : 150°C à 200°C pendant 60-120s
- Temps au-dessus de 217°C : 60-150s
- Température de crête : 260°C, max 10s
- Taux de refroidissement : max 6°C/s
- Temps total de 25°C au pic : max 8 minutes
La refusion ne doit pas être effectuée plus de deux fois. Si plus de 24 heures entre deux étapes de soudure, les DEL peuvent absorber l'humidité et être endommagées.
6.2 Soudure manuelle et réparation
Soudure manuelle : température du fer inférieure à 300°C, temps inférieur à 3 secondes, une seule fois. La réparation doit être évitée ; si nécessaire, utiliser un fer à souder à double tête.
7. Précautions de manipulation et de stockage
7.1 Considérations environnementales
L'environnement de fonctionnement doit avoir une concentration en composés soufrés inférieure à 100PPM. Teneur en halogènes : Br<900PPM, Cl<900PPM, total Br+Cl<1500PPM. Les composés organiques volatils (COV) peuvent pénétrer l'encapsulant en silicone et provoquer une décoloration ; éviter les adhésifs qui dégagent des vapeurs organiques.
7.2 Manipulation mécanique
Utiliser des pinces le long des surfaces latérales ; ne pas toucher ni presser directement la lentille en silicone. Éviter les contraintes mécaniques après soudure. Ne pas déformer le circuit imprimé.
7.3 Conditions de stockage
| Condition | Température | Humidité | Temps |
|---|---|---|---|
| Avant ouverture du sac | ≤30°C | ≤75% | Dans l'année suivant la date |
| Après ouverture du sac | ≤30°C | ≤60% | 168 heures (7 jours) |
| Cuisson | 60±5°C | - | ≥24 heures |
Si la carte indicatrice d'humidité montre une humidité excessive ou si le temps de stockage est dépassé, une cuisson est nécessaire.
7.4 ESD et conception de circuit
Les DEL sont sensibles aux décharges électrostatiques (ESD) et aux surtensions électriques (EOS). Des mesures de protection ESD appropriées doivent être mises en œuvre. Dans la conception de circuit, inclure toujours une résistance de limitation de courant pour éviter que le courant ne dépasse la valeur maximale absolue. La tension inverse doit être évitée car elle peut provoquer une migration et des dommages.
7.5 Nettoyage
Si un nettoyage est nécessaire, utiliser de l'alcool isopropylique. Ne pas utiliser de solvants pouvant attaquer la résine du boîtier. Le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé car il peut endommager la DEL.
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. |