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Fiche Technique de Composant LED - Révision 2 - Documentation de Phase de Cycle de Vie - Document Technique Français

Documentation technique détaillant la phase du cycle de vie, l'historique des révisions et les informations de publication pour un composant LED. Inclut les spécifications pour le contrôle des révisions et la validité permanente.
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Couverture du document PDF - Fiche Technique de Composant LED - Révision 2 - Documentation de Phase de Cycle de Vie - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document technique fournit des informations complètes concernant la gestion du cycle de vie et le contrôle des révisions d'un composant électronique spécifique, probablement une LED ou un dispositif optoélectronique similaire. L'objectif principal est d'établir un enregistrement clair et permanent de l'état technique approuvé du composant. La fonction première du document est de servir de référence autorisée pour les processus de conception, d'approvisionnement et d'assurance qualité, garantissant que toutes les parties prenantes sont alignées sur les spécifications exactes de la Révision 2.

L'avantage fondamental de cette documentation structurée est l'élimination de toute ambiguïté dans les spécifications du composant. En gelant les paramètres techniques sous un numéro de révision spécifique avec une période d'expiration "Pour toujours", elle garantit la cohérence de la fabrication et des performances pour tous les lots produits sous cette révision. Ceci est crucial pour les applications nécessitant une fiabilité à long terme et des performances reproductibles. Le marché cible comprend des secteurs tels que l'éclairage automobile, l'électronique grand public, l'automatisation industrielle et la signalétique, où des spécifications de composants précises sont non négociables.

2. Gestion du cycle de vie et des révisions

Le document définit sans équivoque le statut du composant dans son cycle de vie produit et son historique de révisions.

2.1 Phase du cycle de vie

Le composant est fermement dans laRévisionphase. Cela indique que la conception du produit est stable, a subi une publication initiale et probablement des retours du terrain, et a été formellement mise à jour vers une nouvelle version contrôlée. Il n'est plus dans un état de prototype ou de publication initiale (Rev 0 ou Rev 1). Être dans une phase de Révision implique une maturité et une aptitude à la production en volume et aux intégrations à long terme.

3. Historique des révisions et validité

3.1 Numéro de révision

Le document spécifieRévision : 2. Il s'agit d'un identifiant critique. Tous les paramètres techniques, dessins mécaniques et données de performance contenus dans ou référencés par ce document sont strictement applicables aux composants marqués comme Révision 2. Il est essentiel de vérifier ce numéro de révision sur l'emballage ou les marquages du composant lors de la réception pour garantir la compatibilité avec la conception.

3.2 Période d'expiration

La période d'expiration est explicitement indiquée commePour toujours. Il s'agit d'une déclaration significative. Cela signifie que les spécifications pour la Révision 2 sont considérées comme valables de manière permanente et ne seront pas soumises à une date d'obsolescence automatique. Cela offre une sécurité d'approvisionnement à long terme pour les conceptions utilisant ce composant. Cependant, "Pour toujours" dans ce contexte signifie généralement pour la durée de vie de production active de cette révision spécifique ; cela n'empêche pas le fabricant de publier éventuellement une révision plus récente (par exemple, Révision 3) à l'avenir, moment auquel la Révision 2 pourrait être progressivement abandonnée.

3.3 Date de publication

La date de publication officielle pour la Révision 2 est le2014-12-12 15:13:26.0. Cet horodatage sert de jalon formel. Tout composant ou documentation concernant la Révision 2 est lié à ce point de publication. Cette date peut être utilisée pour suivre l'ancienneté de la spécification et pour la séquencer par rapport à d'autres révisions de documents ou changements de produit.

4. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

Bien que l'extrait de texte fourni ne liste pas de paramètres photométriques, électriques ou thermiques spécifiques, l'existence d'un document formel de Révision 2 implique qu'un ensemble complet de spécifications existe dans la fiche technique complète. Les sections suivantes détaillent ce qu'une analyse complète impliquerait.

4.1 Caractéristiques photométriques

Une fiche technique complète définirait les paramètres clés de sortie lumineuse. Cela inclut leFlux lumineux(mesuré en lumens, lm), qui indique la puissance lumineuse totale perçue émise.L'intensité lumineuse(mesurée en candelas, cd) ou les données d'angle de vision décriraient la distribution spatiale de la lumière.La température de couleur(pour les LED blanches, mesurée en Kelvin, K) définit la teinte de la lumière blanche, allant du blanc chaud (2700K-3500K) au blanc froid (5000K-6500K).L'indice de rendu des couleurs (IRC)est une mesure de la précision avec laquelle la source lumineuse révèle les couleurs des objets par rapport à une source de lumière naturelle, des valeurs plus élevées (80+) étant souhaitables pour de nombreuses applications.

4.2 Paramètres électriques

Les spécifications électriques critiques assurent un fonctionnement sûr et fiable. LaTension directe (Vf)est la chute de tension aux bornes de la LED à un courant de test spécifié. Elle est cruciale pour la conception du pilote. LeCourant direct (If)est le courant de fonctionnement recommandé, influençant directement la sortie lumineuse et la durée de vie. Dépasser le courant direct maximal nominal peut entraîner une défaillance catastrophique.La tension inverse (Vr)spécifie la tension maximale que la LED peut supporter lorsqu'elle est polarisée dans le sens non conducteur.La dissipation de puissance(en Watts) est calculée à partir de Vf et If, et est essentielle pour la gestion thermique.

4.3 Caractéristiques thermiques

Les performances et la longévité des LED sont fortement dépendantes de la température. LaRésistance thermique jonction-ambiance (RθJA)indique l'efficacité avec laquelle la chaleur est transférée de la jonction semi-conductrice vers l'environnement ambiant. Une valeur plus basse est meilleure. LaTempérature maximale de jonction (Tj max)est la température absolue la plus élevée que la puce LED peut supporter sans dommage permanent. Un dissipateur thermique approprié est conçu pour maintenir la température de jonction en fonctionnement bien en dessous de cette limite afin d'assurer la durée de vie nominale.

5. Explication du système de binning

Les variations de fabrication nécessitent de trier les composants en catégories de performance (bins).

5.1 Binning de longueur d'onde / température de couleur

Les LED sont triées selon leur longueur d'onde de pic (pour les LED monochromatiques) ou leur température de couleur corrélée (CCT pour les LED blanches). Cela garantit la cohérence des couleurs au sein d'un même lot de production et entre différents lots. Une fiche technique définira les codes de bin spécifiques et leurs plages de longueur d'onde ou de CCT correspondantes.

5.2 Binning de flux lumineux

En raison des variations de croissance épitaxiale et de traitement des puces, la sortie lumineuse peut varier. Le binning de flux regroupe les LED en fonction de leur flux lumineux mesuré à un courant de test standard. Cela permet aux concepteurs de sélectionner un bin qui répond à leur exigence de luminosité minimale tout en comprenant la plage possible.

5.3 Binning de tension directe

Les LED sont également triées par leur tension directe (Vf) à un courant de test spécifié. Le regroupement des LED par Vf aide à concevoir des circuits pilotes plus efficaces, en particulier lorsque plusieurs LED sont connectées en série, car cela minimise le déséquilibre de courant.

6. Analyse des courbes de performance

Les données graphiques fournissent un aperçu plus approfondi que les spécifications tabulaires seules.

6.1 Courbe Courant vs. Tension (I-V)

Cette courbe fondamentale montre la relation entre le courant direct traversant la LED et la tension à ses bornes. Elle est non linéaire, présentant une tension de seuil (ou de coude) en dessous de laquelle très peu de courant circule. La pente de la courbe dans la région de fonctionnement est liée à la résistance dynamique. Cette courbe est essentielle pour concevoir des pilotes à courant constant.

6.2 Caractéristiques en fonction de la température

Les graphiques clés montrent comment les paramètres évoluent avec la température. Typiquement, la tension directe (Vf) diminue lorsque la température de jonction augmente. Plus critique, la sortie de flux lumineux diminue avec l'augmentation de la température. Un graphique du flux relatif en fonction de la température de jonction est vital pour déclasser la sortie lumineuse dans des environnements à haute température et pour les projections de durée de vie.

6.3 Distribution spectrale de puissance

Pour les LED colorées ou blanches, un graphique de DSP trace l'intensité relative de la lumière émise à chaque longueur d'onde. Il définit visuellement le point de couleur, montre la largeur du pic d'émission pour les LED monochromatiques, et révèle le spectre de conversion du phosphore pour les LED blanches, ce qui impacte directement l'IRC.

7. Informations mécaniques et de conditionnement

Les spécifications physiques assurent un ajustement et un fonctionnement corrects sur le PCB.

7.1 Dessin de contour dimensionnel

Un dessin mécanique détaillé fournit toutes les dimensions critiques : longueur, largeur, hauteur, espacement des broches et tolérances générales. Ceci est nécessaire pour la conception de l'empreinte PCB et la vérification des dégagements dans l'assemblage final.

7.2 Conception du motif de pastilles

Le motif de pastilles PCB recommandé (taille, forme et espacement des pastilles) est fourni pour assurer la formation fiable des joints de soudure pendant le soudage par refusion. Suivre cette recommandation est crucial pour la résistance mécanique et le transfert thermique.

7.3 Identification de la polarité

La méthode pour identifier l'anode et la cathode est clairement indiquée, généralement via un marquage sur le corps du composant (un point, une encoche ou une ligne colorée) ou une forme de boîtier asymétrique. Une polarité incorrecte empêchera la LED de s'allumer.

8. Recommandations de soudage et d'assemblage

8.1 Profil de soudage par refusion

Un profil de température de refusion recommandé est spécifié, incluant la préchauffe, le maintien, la température de pic de refusion et les vitesses de refroidissement. La température de pic et le temps au-dessus du liquidus sont critiques pour éviter d'endommager le boîtier de la LED ou les matériaux d'attache interne tout en assurant une bonne refusion de la soudure.

8.2 Précautions

Les précautions générales de manipulation incluent d'éviter les contraintes mécaniques sur la lentille, de prévenir les décharges électrostatiques (ESD) pendant la manipulation, et de ne pas nettoyer avec certains solvants susceptibles d'endommager le matériau de la lentille. L'utilisation d'une buse de prélèvement sous vide de taille appropriée est souvent recommandée pour le placement automatisé.

8.3 Conditions de stockage

Pour maintenir la soudabilité et prévenir l'absorption d'humidité (qui peut provoquer l'effet "pop-corn" pendant la refusion), les composants doivent être stockés dans un environnement sec et contrôlé, typiquement à des températures inférieures à 30°C et une humidité relative inférieure à 60%. Si le niveau de sensibilité à l'humidité (MSL) est spécifié, un séchage au four peut être requis avant utilisation si les limites d'exposition sont dépassées.

9. Informations de conditionnement et de commande

9.1 Spécifications de conditionnement

Le composant est fourni dans un conditionnement standard de l'industrie, tel que la bande et la bobine, adapté aux machines de placement automatique. Les dimensions de la bobine, la largeur de la bande, l'espacement des alvéoles et l'orientation du composant sur la bande sont définis.

9.2 Informations d'étiquetage

Les étiquettes sur la bobine et la boîte incluent le numéro de pièce, le code de révision (par exemple, "Rev 2"), la quantité, le numéro de lot et le code date. Le numéro de lot est essentiel pour la traçabilité.

9.3 Nomenclature du numéro de modèle

Une décomposition du numéro de pièce explique comment le code de commande complet est construit. Il encode typiquement des attributs clés comme la couleur, le bin de flux, le bin de tension, le type de conditionnement et le niveau de révision, permettant une sélection précise de la variante requise.

10. Recommandations d'application

10.1 Scénarios d'application typiques

Sur la base de ses spécifications implicites, un composant comme celui-ci pourrait être utilisé dans les unités de rétroéclairage pour écrans LCD, les voyants indicateurs généraux, l'éclairage intérieur automobile, l'éclairage décoratif et les indicateurs d'état sur les appareils grand public.

10.2 Considérations de conception

Les concepteurs doivent considérer la gestion thermique dès le départ. Cela inclut l'utilisation d'un PCB avec des vias thermiques adéquats ou d'une carte à âme métallique, l'assurance d'une couverture de soudure appropriée pour le transfert de chaleur, et l'ajout éventuel d'un dissipateur thermique externe en cas de fonctionnement à des courants élevés ou dans des températures ambiantes élevées. Le circuit pilote doit être de type à courant constant pour assurer une sortie lumineuse stable et prévenir l'emballement thermique.

11. Comparaison technique

Bien qu'une comparaison directe nécessite une pièce concurrente spécifique, les avantages d'une révision bien documentée et à validité permanente comme celle-ci incluent lastabilité de la chaîne d'approvisionnement(pas de changements de spécifications inattendus), lalongévité de la conception(le produit peut être fabriqué pendant des années sans revalidation), et lacohérence de la qualité(binning serré et processus contrôlés). Cela contraste avec les pièces ayant des révisions fréquentes et non annoncées ou des périodes de validité courtes, ce qui peut introduire des risques dans les produits à cycle de vie long.

12. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

Q : Que signifie "Période d'expiration : Pour toujours" pour ma conception ?
R : Cela signifie que les spécifications pour la Révision 2 sont figées et ne changeront pas pendant la durée de production de cette révision. Vous pouvez concevoir en toute confiance que les achats futurs de pièces "Rev 2" correspondront à la fiche technique, garantissant la fabricabilité à long terme de votre produit.

Q : Comment m'assurer que je reçois des composants Révision 2 ?
R : La révision est typiquement marquée sur l'étiquette de la bobine du composant et peut être encodée dans le numéro de pièce sur l'emballage. Vérifiez toujours le code de révision lors de votre inspection qualité à la réception par rapport à votre fiche technique approuvée (ce document).

Q : La date de publication est 2014. Ce composant est-il obsolète ?
R : Pas nécessairement. Une période d'expiration "Pour toujours" et un numéro de révision mature indiquent souvent une pièce stable, en production. Cependant, vous devriez consulter le statut produit du fabricant ou les avis d'achat de fin de vie pour confirmer le statut de production actif. La date de 2014 marque simplement le moment où la Rev 2 a été finalisée.

13. Cas d'utilisation pratique

Scénario : Conception d'un panneau de commande pour équipement industriel.Le panneau nécessite des indicateurs d'état durables et cohérents avec un cycle de vie produit garanti de 10 ans. En sélectionnant un composant LED avec une "Révision 2" claire et une période d'expiration "Pour toujours", l'ingénieur de conception fige les spécifications photométriques et électriques. Cela permet d'optimiser précisément le circuit pilote. Des années plus tard, lors d'une série de production, le service des achats peut commander le même numéro de pièce en toute confiance, et la fabrication verra des performances cohérentes sur la ligne d'assemblage, sans avoir besoin de revalider ou de modifier la conception en raison de changements de composants. La traçabilité des lots fournie soutient les audits qualité.

14. Principe de fonctionnement

Les diodes électroluminescentes (LED) sont des dispositifs semi-conducteurs qui émettent de la lumière par électroluminescence. Lorsqu'une tension directe est appliquée à la jonction p-n, les électrons de la région de type n se recombinent avec les trous de la région de type p dans la couche active. Ce processus de recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde (couleur) de la lumière émise est déterminée par la largeur de bande interdite des matériaux semi-conducteurs utilisés dans la région active. Les LED blanches sont typiquement créées en utilisant une puce LED bleue recouverte d'un phosphore jaune ; la combinaison de la lumière bleue et jaune produit de la lumière blanche. L'efficacité de cette conversion et la composition précise du phosphore déterminent la température de couleur et l'IRC.

15. Tendances technologiques

L'industrie LED au sens large continue d'évoluer vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), un rendu des couleurs amélioré et une fiabilité accrue. La miniaturisation reste une tendance, permettant des réseaux d'éclairage à plus haute densité. Il y a également une forte impulsion vers un éclairage plus intelligent et connecté avec des électroniques de contrôle intégrées. D'un point de vue documentation et gestion du cycle de vie, la tendance est vers les passeports produits numériques et les fiches techniques basées sur le cloud qui peuvent être mises à jour dynamiquement tout en conservant des historiques de révisions clairs, bien que le besoin fondamental de spécifications figées et contrôlées pour une révision donnée reste primordial pour la conception et la fabrication de matériel.

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.