Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 2. Analyse approfondie des paramètres techniques
- 2.1 Caractéristiques photométriques et électriques
- 2.2 Caractéristiques thermiques et valeurs maximales absolues
- 3. Explication du système de classement (Binning)
- 3.1 Classement par flux lumineux
- 3.2 Classement par tension directe
- 3.3 Classement par couleur (chromaticité)
- 4. Analyse des courbes de performance
- 4.1 Courbe IV et flux lumineux relatif
- 4.2 Dépendance à la température
- 4.3 Distribution spectrale et déclassement
- 5. Informations mécaniques et sur le boîtier
- 6. Recommandations de soudage et d'assemblage
- 6.1 Pastille de soudure recommandée et profil de refusion
- 6.2 Précautions d'utilisation
- 7. Informations sur le conditionnement et la commande
1. Vue d'ensemble du produit
La série ALFS2G-C0 représente un composant LED haute performance à montage en surface, conçu pour les applications exigeantes de l'éclairage automobile. Elle est logée dans un boîtier céramique robuste, offrant une gestion thermique et une fiabilité supérieures, essentielles pour les environnements de fonctionnement sévères des véhicules. L'objectif principal de la conception est de fournir un rendement lumineux élevé avec des performances constantes sur une large plage de températures, ce qui en fait un choix adapté pour les fonctions d'éclairage extérieur critiques pour la sécurité.
Ses principaux avantages incluent la conformité aux normes strictes de l'industrie automobile telles que l'AEC-Q102, garantissant une fiabilité à long terme. Le produit répond également aux réglementations environnementales incluant RoHS, REACH et les exigences sans halogène, reflétant un engagement en faveur d'une conception écologique. Le substrat céramique offre une excellente résistance au soufre (Classe A1), une caractéristique cruciale pour prévenir la corrosion dans les atmosphères polluées, et un niveau de protection ESD élevé allant jusqu'à 8 kV améliore sa durabilité lors de la manipulation et de l'assemblage.
Le marché cible se situe clairement dans le secteur automobile, spécifiquement pour les modules d'éclairage extérieur. Ses caractéristiques de performance sont adaptées pour répondre aux exigences précises en matière d'optique, de thermique et de longévité des systèmes d'éclairage modernes des véhicules.
2. Analyse approfondie des paramètres techniques
2.1 Caractéristiques photométriques et électriques
Les paramètres opérationnels clés définissent l'enveloppe de performance de la LED. Le flux lumineux typique (Φv) est de 860 lumens lorsqu'elle est alimentée par un courant direct (IF) de 1000 mA, avec une tolérance spécifiée de ±8%. Cette mesure est standardisée à une température de pastille thermique de 25°C. La tension directe (VF) à ce courant d'alimentation a une valeur typique de 6,5 V, avec un minimum de 5,8 V et un maximum de 7,6 V, et une tolérance de mesure de ±0,05 V. Le large angle de vision de 120 degrés assure une distribution de lumière large et uniforme, adaptée à des applications comme les feux de jour (DRL) et les feux antibrouillard. La température de couleur corrélée (CCT) pour la variante blanc froid s'étend sur une plage de 5180 K à 6893 K dans des conditions de fonctionnement typiques.
2.2 Caractéristiques thermiques et valeurs maximales absolues
La gestion thermique est primordiale pour la longévité de la LED. La résistance thermique de la jonction au point de soudure (Rth JS) est un paramètre critique, avec une valeur de mesure électrique de 1,9 K/W (typ.) et une valeur de mesure réelle de 2,7 K/W (typ.). Cela indique l'efficacité du transfert de chaleur de la puce semi-conductrice vers la carte de circuit imprimé.
Les Valeurs Maximales Absolues définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. Le courant direct maximal autorisé est de 1500 mA. La température de jonction maximale (TJ) est de 150°C. Le composant est conçu pour une plage de température de fonctionnement (Topr) de -40°C à +125°C et une plage de température de stockage (Tstg) de -40°C à +125°C. Il est crucial de noter que le composant n'est pas conçu pour fonctionner en tension inverse. La dissipation de puissance maximale (Pd) est de 11,4 W. Le composant peut supporter une température de soudure par refusion de 260°C, compatible avec les procédés de soudure sans plomb standard.
3. Explication du système de classement (Binning)
Pour garantir la cohérence de la couleur et de la luminosité en production, les LED sont triées en classes (bins) en fonction de paramètres clés.
3.1 Classement par flux lumineux
Pour la version Blanc Froid, le flux lumineux est catégorisé en groupes et en classes. Le Groupe D comprend les classes 7 (700-750 lm) et 8 (750-800 lm). Le Groupe E comprend les classes 1 (800-860 lm) et 2 (860-920 lm). La référence typique (860 lm) appartient à la classe E1. Toutes les mesures ont une tolérance de ±8% et sont effectuées avec une impulsion de courant de 25ms au courant direct typique.
3.2 Classement par tension directe
La tension directe est classée en trois groupes pour faciliter la conception de circuits pour une alimentation en courant constante. Le Groupe 2A va de 5,80 V à 6,40 V. Le Groupe 2B va de 6,40 V à 7,00 V. Le Groupe 2C va de 7,00 V à 7,60 V. La tolérance de mesure est de ±0,05V.
3.3 Classement par couleur (chromaticité)
Les coordonnées de couleur sont classées selon une structure CEE (Commission Économique pour l'Europe), qui est la norme pour l'éclairage automobile. Le tableau et le graphique fournis définissent des régions quadrilatérales spécifiques sur le diagramme de chromaticité CIE 1931 pour différentes classes (par ex., 64A, 64B, 60A, 60B). Chaque classe est définie par quatre paires de coordonnées (x, y) qui forment ses limites. Ces classes correspondent à des plages de température de couleur corrélée, telles que 6240-6530K pour les classes 64A/B et 5850-6240K pour les classes 60A/B. Ce classement précis garantit que toutes les LED utilisées dans un même ensemble d'éclairage auront une apparence de couleur presque identique.
4. Analyse des courbes de performance
La fiche technique fournit plusieurs graphiques illustrant la relation entre les paramètres clés, essentiels pour les ingénieurs de conception.
4.1 Courbe IV et flux lumineux relatif
LaCourbe Courant Direct vs Tension Directemontre une relation non linéaire, typique des LED. La tension augmente avec le courant, et les concepteurs doivent en tenir compte lors de la sélection des pilotes de courant. LeGraphique Flux Lumineux Relatif vs Courant Directdémontre que la sortie lumineuse augmente avec le courant d'alimentation mais finit par saturer. Fonctionner à 1000mA offre un bon équilibre entre efficacité et rendement.
4.2 Dépendance à la température
LeGraphique Flux Lumineux Relatif vs Température de Jonctionest critique. Il montre que la sortie lumineuse diminue lorsque la température de jonction augmente. À la température de jonction maximale nominale de 150°C, le flux lumineux relatif est d'environ 60% de sa valeur à 25°C. Cela souligne l'importance d'un dissipateur thermique efficace. LaCourbe Tension Directe Relatif vs Température de Jonctionmontre un coefficient de température négatif ; la tension directe diminue lorsque la température augmente. Cela peut être utilisé pour la surveillance indirecte de la température dans certaines applications. LesGraphiques de Décalage Chromatiquemontrent un changement minimal des coordonnées de couleur avec la variation du courant et de la température, indiquant une bonne stabilité des couleurs.
4.3 Distribution spectrale et déclassement
LaCourbe de Distribution Spectrale Relativedéfinit les caractéristiques de couleur de la lumière. Pour une LED blanc froid, elle montre un pic dans la région bleue (provenant de la puce LED) et une large émission dans la région jaune/rouge (provenant du phosphore). LaCourbe de Déclassement du Courant Directest un outil de conception vital. Elle trace le courant direct maximal autorisé en fonction de la température de la pastille de soudure (Ts). Par exemple, à une Ts de 85°C, le IF maximum est de 1500mA. À la Ts maximale de 125°C, le IF maximum est déclassé à 500mA. La courbe spécifie également que le composant ne doit pas être utilisé en dessous de 50mA.
5. Informations mécaniques et sur le boîtier
La LED utilise un boîtier céramique pour montage en surface (CMS). Bien que les dimensions spécifiques ne soient pas détaillées dans l'extrait fourni, une fiche technique typique inclurait un dessin mécanique détaillé avec la longueur, la largeur, la hauteur et les positions des plots/pastilles. La construction en céramique offre une conductivité thermique supérieure par rapport aux boîtiers plastiques, supportant directement la faible résistance thermique et la capacité de haute puissance. Le Niveau de Sensibilité à l'Humidité (MSL) est classé 2, indiquant que le composant peut être stocké jusqu'à un an à<30°C/60% HR avant de nécessiter un séchage avant la soudure par refusion.
6. Recommandations de soudage et d'assemblage
6.1 Pastille de soudure recommandée et profil de refusion
Un schéma de pastille de soudure recommandé est fourni pour assurer une connexion électrique fiable et un transfert de chaleur optimal du boîtier vers le PCB. Respecter ce schéma est crucial pour les performances et la fiabilité. Le profil de soudure par refusion est spécifié pour résister à une température de pointe de 260°C. Le profil détaillera les étapes de préchauffage, de stabilisation, de refusion et de refroidissement avec des contraintes de temps et de température spécifiques pour éviter le choc thermique et assurer la formation correcte des joints de soudure sans endommager le composant LED.
6.2 Précautions d'utilisation
Les précautions générales incluent d'éviter les contraintes mécaniques sur le boîtier, de prévenir les décharges électrostatiques (ESD) lors de la manipulation (malgré sa classification de 8kV), et de s'assurer que le processus de soudure ne dépasse pas le profil spécifié. Un stockage approprié selon la classification MSL est également nécessaire pour prévenir l'effet "pop-corn" pendant la refusion.
7. Informations sur le conditionnement et la commande
La section d'informations sur le conditionnement détaille comment les composants sont fournis, généralement en bande et en bobine pour l'assemblage automatisé. Les informations de commande clarifient la structure du numéro de pièce. Basé sur le numéro fourni "ALFS2G-C010001H-AM\"
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. |