Table des matières
- 1. Aperçu du produit
- 1.1 Description générale
- 1.2 Caractéristiques
- 1.3 Applications
- 2. Dimensions du boîtier et informations mécaniques
- 2.1 Dimensions du boîtier
- 3. Paramètres techniques
- 3.1 Caractéristiques électriques et optiques (Ts=25°C)
- 3.2 Valeurs maximales absolues
- 4. Système de tri (binning)
- 5. Courbes typiques des caractéristiques optiques
- 6. Informations sur l'emballage
- 6.1 Spécifications d'emballage
- 6.2 Dimensions de la bobine
- 6.3 Informations de l'étiquette
- 6.4 Emballage résistant à l'humidité
- 6.5 Carton
- 7. Éléments et conditions des tests de fiabilité
- 8. Instructions de soudure par refusion CMS
- 8.1 Profil de refusion recommandé
- 8.2 Soudure manuelle
- 8.3 Réparation
- 8.4 Précautions
- 9. Précautions de manipulation
- 9.1 Protection de l'environnement
- 9.2 Conception du circuit
- 9.3 Gestion thermique
- 9.4 Stockage et étuvage
- 9.5 Sensibilité aux décharges électrostatiques (DES)
- 10. Principe de fonctionnement
- 11. Guide d'application
- 11.1 Cas d'utilisation typiques
- 11.2 Considérations de conception
- 12. Foire aux questions
- 13. 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. Aperçu du produit
1.1 Description générale
La LED couleur est fabriquée à l'aide d'une puce bleue et d'une puce orange, permettant une sortie de couleur unique adaptée à diverses applications d'indication et d'affichage. Le boîtier mesure 1,6 mm x 1,6 mm x 0,7 mm, ce qui le rend idéal pour les conceptions CMS compactes. Ce dispositif est conçu pour une utilisation générale là où une combinaison de lumière bleue et orange est requise.
1.2 Caractéristiques
- Angle de vision extrêmement large de 140°.
- Convient à tous les processus d'assemblage CMS et de soudure.
- Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 3.
- Conforme RoHS.
1.3 Applications
Indicateurs optiques, affichages de commutateurs et de symboles, éclairage décoratif général, et autres applications nécessitant une LED multicolore compacte.
2. Dimensions du boîtier et informations mécaniques
2.1 Dimensions du boîtier
La LED a une dimension de vue de dessus de 1,60 mm x 1,60 mm, avec une hauteur de 0,70 mm (lentille incluse). La polarité est marquée : la broche 1 est l'anode pour la puce orange, la broche 2 est la cathode pour la puce orange, la broche 3 est l'anode pour la puce bleue, la broche 4 est la cathode pour la puce bleue, selon le schéma de vue de dessous. Un motif de soudure est fourni pour une dissipation thermique et une stabilité mécanique optimales. Toutes les dimensions en millimètres avec tolérances ±0,2 mm sauf indication contraire.
3. Paramètres techniques
3.1 Caractéristiques électriques et optiques (Ts=25°C)
À un courant de test de 20 mA, la tension directe pour la puce orange varie de 1,8 V à 2,4 V (typique 2,0 V), et pour la puce bleue de 2,8 V à 3,5 V (typique 3,2 V). La longueur d'onde dominante est triée : les puces oranges sont disponibles dans les bacs D00 (615-620 nm), E00 (620-625 nm), F00 (625-630 nm), G00 (630-635 nm) ; les puces bleues dans les bacs B10 (455-457,5 nm), B20 (457,5-460 nm), C10 (460-462,5 nm), C20 (462,5-465 nm). La largeur de bande spectrale à mi-hauteur est typiquement de 30 nm pour l'orange et de 15 nm pour le bleu. L'intensité lumineuse est également triée : les bacs orange incluent F00 (65-100 mcd), G00 (100-150 mcd), 1KQ (150-225 mcd) ; les bacs bleus incluent E00 (43-65 mcd), F00 (65-100 mcd), G00 (100-150 mcd), 1KQ (150-225 mcd). L'angle de vision est de 140°. Le courant inverse à 5 V est max 10 µA. La résistance thermique de la jonction au point de soudure est max 450 °C/W.
3.2 Valeurs maximales absolues
Dissipation de puissance : orange 72 mW, bleu 105 mW. Courant direct : 30 mA DC. Courant direct de crête (impulsion 1/10 de cycle, 0,1 ms) : 60 mA. Décharge électrostatique (HBM) : 1000 V. Plage de température de fonctionnement : -40 °C à +85 °C. Température de stockage : -40 °C à +85 °C. Température de jonction : 95 °C maximum.
4. Système de tri (binning)
Les dispositifs sont triés en bacs de longueur d'onde (longueur d'onde dominante), en bacs d'intensité lumineuse et en bacs de tension directe selon le code de la fiche technique. Chaque bobine est étiquetée avec les codes de bac spécifiques pour la longueur d'onde, l'intensité, la tension directe et le numéro de lot. Ce tri garantit la cohérence pour les exigences des applications.
5. Courbes typiques des caractéristiques optiques
Les courbes suivantes sont fournies comme guide de conception à Ts=25 °C sauf indication contraire :
- Tension directe en fonction du courant direct :À faibles courants (0-5 mA), la tension augmente rapidement ; au-dessus de 10 mA, la pente devient plus progressive, typique des diodes LED.
- Courant direct en fonction de l'intensité relative :L'intensité relative augmente presque linéairement avec le courant direct jusqu'à 30 mA, avec une légère saturation à des courants plus élevés.
- Température de la broche en fonction de l'intensité relative :L'intensité diminue à mesure que la température augmente. À 100 °C, l'intensité relative chute à environ 80 % de la valeur à 25 °C.
- Température de la broche en fonction du courant direct :Le courant direct maximal sûr diminue avec la température pour éviter la surchauffe. À 100 °C, le courant admissible se réduit à environ 20 mA.
- Courant direct en fonction de la longueur d'onde dominante :Pour la puce orange, la longueur d'onde se déplace légèrement (environ 2-3 nm) avec le courant ; pour la puce bleue, le déplacement est minime.
- Intensité relative en fonction de la longueur d'onde :Le spectre montre deux pics : bleu autour de 460 nm et orange autour de 620 nm.
- Diagramme de rayonnement :Le dispositif a un faisceau large typique d'une LED CMS, avec une intensité relative supérieure à 0,5 jusqu'à ±70°.
6. Informations sur l'emballage
6.1 Spécifications d'emballage
Emballage standard : 4000 pièces par bobine. Dimensions de la bande porteuse : largeur 8 mm, pas de poche 4 mm. Épaisseur de la bande 0,2 mm. Le marquage de polarité sur la bande garantit une orientation correcte.
6.2 Dimensions de la bobine
Diamètre extérieur de la bobine 178 mm, largeur 8,0 mm, diamètre du moyeu 60 mm. Largeur de la fente de bande 13 mm.
6.3 Informations de l'étiquette
Chaque bobine est étiquetée avec le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de bac (longueur d'onde, flux, tension directe), la quantité (généralement 4000 pcs) et la date.
6.4 Emballage résistant à l'humidité
Les LED sont emballées dans des sachets barrière à l'humidité avec un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité. Condition de stockage du sachet scellé :<30 °C /<75 % HR jusqu'à un an à compter de la date d'emballage.
6.5 Carton
Les bobines sont placées dans des cartons pour l'expédition. Le carton est étiqueté avec les informations sur le produit et la quantité.
7. Éléments et conditions des tests de fiabilité
| Test | Condition | Durée | Taille de l'échantillon | Critère d'acceptation |
|---|---|---|---|---|
| Refusion | 260 °C max, 10 s | 2 fois | 22 pcs | 0/1 |
| Cycle de température | -40 °C à 125 °C, cycles de 30 min | 100 cycles | 22 pcs | 0/1 |
| Choc thermique | -40 °C à 125 °C, palier de 15 min | 300 cycles | 22 pcs | 0/1 |
| Stockage à haute température | 100 °C | 1000 h | 22 pcs | 0/1 |
| Stockage à basse température | -40 °C | 1000 h | 22 pcs | 0/1 |
| Test de durée de vie | Ta=25 °C, IF=20 mA | 1000 h | 22 pcs | 0/1 |
Critères de jugement de défaut : Variation de tension directe<1,1 x limite supérieure de spécification ; courant inverse<2 x limite supérieure de spécification ; flux lumineux > 0,7 x limite inférieure de spécification.
8. Instructions de soudure par refusion CMS
8.1 Profil de refusion recommandé
Préchauffage : 150 °C à 200 °C pendant 60-120 secondes. Vitesse de montée en température : max 3 °C/s. Temps au-dessus de 217 °C : 60-150 secondes. Température de pic : 260 °C pendant max 10 secondes. Vitesse de refroidissement : max 6 °C/s. Temps total de 25 °C au pic : max 8 minutes.
8.2 Soudure manuelle
Si une soudure manuelle est nécessaire, utilisez un fer à souder réglé en dessous de 300 °C et terminez en moins de 3 secondes. Une seule opération de soudure manuelle par LED est autorisée.
8.3 Réparation
La réparation n'est pas recommandée. Si elle est inévitable, utilisez un fer à souder à double tête et vérifiez au préalable que les caractéristiques de la LED ne sont pas endommagées.
8.4 Précautions
Ne montez pas les composants sur des circuits imprimés voilés. Évitez les contraintes mécaniques pendant le refroidissement. Ne refroidissez pas rapidement après la soudure. La refusion ne doit pas être effectuée plus de deux fois.
9. Précautions de manipulation
9.1 Protection de l'environnement
L'environnement de fonctionnement de la LED doit limiter la teneur en soufre dans les matériaux d'accouplement à moins de 100 PPM. La teneur en brome et en chlore dans les matériaux externes : chacun moins de 900 PPM, total moins de 1500 PPM. Les composés organiques volatils (COV) peuvent attaquer l'encapsulant en silicone ; évitez les adhésifs et produits chimiques dégazant.
9.2 Conception du circuit
Le courant traversant chaque LED ne doit pas dépasser les valeurs maximales absolues. Utilisez des résistances en série pour éviter les surtensions dues aux variations de tension. Concevez le circuit d'attaque pour ne permettre que la tension directe ; la tension inverse peut provoquer une migration et des dommages.
9.3 Gestion thermique
La conception thermique est essentielle. La génération de chaleur peut réduire la luminosité et modifier la couleur. Assurez une dissipation thermique adéquate. La température de jonction ne doit pas dépasser 95 °C.
9.4 Stockage et étuvage
Sachet barrière à l'humidité non ouvert : stocker à<30 °C et<75 % HR jusqu'à 1 an. Après ouverture : stocker à<30 °C et<60 % HR pendant 168 heures. Si le matériau absorbant d'humidité a changé de couleur ou si le temps de stockage est dépassé, étuvez à 60±5 °C pendant 24 heures avant utilisation.
9.5 Sensibilité aux décharges électrostatiques (DES)
Les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques. Des précautions standard contre les DES doivent être prises lors de la manipulation et de l'assemblage.
10. Principe de fonctionnement
Ce dispositif combine une puce bleue InGaN et une puce orange AlInGaP dans un seul boîtier. Lorsqu'un courant direct est appliqué, chaque puce émet sa longueur d'onde caractéristique. Les deux puces peuvent être commandées indépendamment pour produire une lumière bleue et orange séparément, ou simultanément pour créer une couleur mélangée (par exemple, blanc chaud si combiné avec d'autres luminophores, mais dans ce produit, les couleurs sont utilisées directement à des fins d'indication).
11. Guide d'application
11.1 Cas d'utilisation typiques
Idéal pour les indicateurs d'état nécessitant des couleurs distinctes, comme la mise sous tension (bleu) et l'avertissement (orange) dans l'électronique grand public. Convient également à l'éclairage décoratif où un changement de couleur ou une combinaison est programmé.
11.2 Considérations de conception
Lors de la conception du PCB, suivez le motif de soudure recommandé pour la fiabilité thermique et mécanique. Assurez un dégagement suffisant pour la hauteur de 0,7 mm. Pour la commande par impulsions, restez dans les limites du courant de crête. Tenez compte du tri (binning) pour la cohérence des couleurs si plusieurs dispositifs sont utilisés ensemble.
12. Foire aux questions
Q : Puis-je piloter les deux puces simultanément à plein courant ?Oui, mais assurez-vous que la dissipation de puissance totale ne dépasse pas la somme des valeurs maximales absolues pour chaque puce et que la température de jonction reste inférieure à 95 °C.
Q : Quel est le courant recommandé pour une longue durée de vie ?Pour la durée de vie la plus longue, fonctionnez à 20 mA ou moins par puce. Un courant plus élevé réduit la durée de vie en raison de l'élévation de la température de jonction.
Q : Comment éviter les dommages dus aux DES ?Utilisez des postes de travail mis à la terre, des contenants conducteurs et évitez le contact direct avec les bornes de la LED.
Q : Quelle est la couleur de la lumière mélangée ?La lumière mélangée apparaît comme une combinaison de bleu et d'orange, qui peut être perçue comme une nuance de blanc chaud ou rosé en fonction des intensités relatives. La couleur exacte peut être ajustée en modifiant le courant de chaque puce.
13. Tendances technologiques
La tendance dans le conditionnement des LED continue vers des empreintes plus petites, une efficacité accrue et une intégration multipuce. Ce produit reflète l'évolution vers des boîtiers multi-émetteurs compacts qui économisent de l'espace sur la carte et permettent une flexibilité de conception. Le tri avancé et les normes de fiabilité plus strictes prennent en charge des applications exigeantes.
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. |