Fiche Technique de Composant LED - Révision 2 - Documentation de Phase de Cycle de Vie - Date de Publication 2014-12-05 - Document Technique Français

1. Vue d'Ensemble du Produit

Ce document technique fournit des informations complètes concernant la gestion du cycle de vie et l'historique des révisions d'un composant LED spécifique. L'objectif principal est le contrôle des révisions établi, garantissant la traçabilité et la cohérence des spécifications du composant dans le temps. Ce document sert de référence définitive pour les ingénieurs, les spécialistes des achats et le personnel d'assurance qualité impliqués dans la conception, l'approvisionnement et la fabrication de produits utilisant ce composant. Son principal avantage réside dans la fourniture de données claires et contrôlées par version, ce qui est essentiel pour maintenir la qualité, la fiabilité et la conformité des produits sur des cycles de production à long terme.

Le marché cible de cette documentation comprend les industries nécessitant des composants électroniques stables et à long cycle de vie, telles que l'éclairage automobile, les systèmes de contrôle industriel, la signalétique et les applications d'éclairage général où des performances constantes et une stabilité de la chaîne d'approvisionnement sont primordiales.

2. Gestion du Cycle de Vie et des Révisions

2.1 Définition de la Phase du Cycle de Vie

Le composant est actuellement dans la phaseRévision. Cela indique que la conception et les spécifications du produit ont été finalisées, publiées pour la production et sont désormais soumises à des modifications contrôlées. Une phase de révision suit généralement la publication initiale de la conception et précède toute phase potentielle de fin de vie (EOL) ou d'obsolescence. Elle signifie un produit mature et stable, disponible pour la fabrication en volume.

2.2 Contrôle des Révisions

Le niveau de révision documenté pour ce composant est laRévision 2. Cet identifiant numérique est crucial pour suivre les modifications apportées aux spécifications, aux matériaux ou aux processus de fabrication du produit. Chaque incrément de révision implique qu'un changement formel a été mis en œuvre et documenté. Les ingénieurs doivent s'assurer qu'ils utilisent la bonne révision de la fiche technique et du composant pour garantir que leurs conceptions correspondent aux paramètres de performance testés et qualifiés.

2.3 Informations de Publication et de Validité

La date de publication officielle de la Révision 2 de ce document est le2014-12-05 à 13:11:36.0. Cet horodatage fournit un point de référence précis pour le moment où cet ensemble spécifique de spécifications est devenu actif. De plus, le document spécifie unePériode d'Expiration : Permanente. Il s'agit d'une notation inhabituelle mais critique, indiquant que cette révision de la fiche technique n'a pas de date d'expiration prédéterminée. Elle restera la référence valide indéfiniment, ou jusqu'à ce qu'une révision ultérieure (par exemple, la Révision 3) soit officiellement publiée et la remplace. Ce statut "Permanente" souligne la longévité et la stabilité prévues du composant sur le marché.

3. Paramètres et Spécifications Techniques

Bien que l'extrait PDF fourni se concentre sur les données administratives, une fiche technique complète pour un composant LED contiendrait les sections suivantes. Les valeurs et spécificités seraient définies par les spécifications particulières de la Révision 2.

3.1 Valeurs Absolues Maximales Admissibles

Ces paramètres définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Ils ne sont pas destinés au fonctionnement normal.

• Tension Inverse (V_R): La tension maximale admissible appliquée dans le sens inverse aux bornes de la LED.
• Courant Direct (I_F): Le courant direct continu maximal autorisé.
• Courant Direct de Crête (I_FP): Le courant direct de surtension ou pulsé maximal admissible, souvent spécifié avec un cycle de service et une largeur d'impulsion.
• Dissipation de Puissance (P_D): La puissance maximale que le dispositif peut dissiper, généralement calculée à une température ambiante spécifique.
• Plage de Température de Fonctionnement (T_opr): La plage de températures ambiantes dans laquelle le dispositif peut fonctionner en toute sécurité.
• Plage de Température de Stockage (T_stg): La plage de températures dans laquelle le dispositif peut être stocké en toute sécurité sans alimentation appliquée.
• Température de Soudage : La température maximale et la durée que le dispositif peut supporter pendant les processus de soudage (par exemple, soudage par reflow ou à la vague).

3.2 Caractéristiques Électro-Optiques

Ces paramètres sont mesurés dans des conditions de test spécifiées (typiquement I_F=20mA, T_a=25°C sauf indication contraire) et définissent la performance principale de la LED.

• Tension Directe (V_F): La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'un courant direct spécifié est appliqué. Elle est généralement classée en plages (par exemple, V_F1, V_F2, V_F3).
• Intensité Lumineuse (I_V) ou Flux Lumineux (Φ_v): La sortie lumineuse. Pour les LED d'indication, elle est souvent donnée en millicandelas (mcd) à un angle de vision spécifique. Pour les LED d'éclairage, elle est donnée en lumens (lm). Ce paramètre est fortement classé.
• Longueur d'Onde Dominante (λ_D) ou Coordonnées Chromatiques (CIE x, y) : Définit la couleur perçue de la LED. Pour les LED blanches, la Température de Couleur Corrélée (CCT en Kelvin, par exemple, 3000K, 5000K) et l'Indice de Rendu des Couleurs (IRC, Ra) sont spécifiés, tous deux sujets au classement.
• Angle de Vision (2θ_1/2): L'étendue angulaire à laquelle l'intensité lumineuse est la moitié de l'intensité de crête mesurée à 0 degré.

3.3 Caractéristiques Thermiques

• Résistance Thermique, Jonction vers Ambiance (R_θJA): Une mesure de l'efficacité avec laquelle le boîtier peut transférer la chaleur de la jonction de la LED vers l'environnement ambiant. Une valeur plus basse indique une meilleure performance thermique, ce qui est essentiel pour maintenir la sortie lumineuse et la longévité.

4. Explication du Système de Classement (Binning)

En raison des variations inhérentes à la fabrication des semi-conducteurs, les LED sont triées (classées) en fonction de paramètres clés pour assurer l'uniformité au sein d'un lot de production. Les critères de classement définis dans la Révision 2 sont essentiels pour la conception.

4.1 Classement par Longueur d'Onde / Température de Couleur

Les LED sont regroupées en plages de longueur d'onde spécifiques (pour les LED colorées) ou en plages de CCT (pour les LED blanches). Par exemple, les LED blanches peuvent être classées en 5000K ± 200K. Les concepteurs doivent sélectionner la classe appropriée pour répondre aux exigences de cohérence des couleurs de leur application.

4.2 Classement par Flux Lumineux / Intensité

Les LED sont triées en fonction de leur sortie lumineuse à un courant de test standard. Cela permet aux concepteurs de choisir un niveau de luminosité et d'assurer l'uniformité à travers un réseau de LED.

4.3 Classement par Tension Directe

Les LED sont regroupées par leur chute de tension directe. Ceci est crucial pour concevoir des circuits d'alimentation efficaces et assurer une distribution de courant cohérente lorsque plusieurs LED sont connectées en parallèle.

5. Analyse des Courbes de Performance

5.1 Courbe Caractéristique Courant vs. Tension (I-V)

Ce graphique montre la relation entre le courant direct (I_F) et la tension directe (V_F). Elle est non linéaire, présentant une tension de seuil (où la conduction commence) après laquelle le courant augmente rapidement avec une faible augmentation de la tension. En raison de cette caractéristique, les alimentations doivent être régulées en courant, et non en tension.

5.2 Dépendance à la Température

Les graphiques montrent généralement comment la tension directe diminue avec l'augmentation de la température de jonction, tandis que le flux lumineux diminue également avec la hausse de la température. Une gestion thermique appropriée est essentielle pour maintenir les performances et la durée de vie.

5.3 Distribution Spectrale de Puissance

Pour les LED blanches, cette courbe montre l'intensité relative à travers le spectre visible. Elle aide à comprendre la CCT et l'IRC. La présence et la taille des pics de la LED bleue de pompage et de la conversion par phosphore sont visibles.

6. Informations Mécaniques et sur le Boîtier

Des dessins dimensionnels détaillés (vue de dessus, vue de côté, vue de dessous) avec tolérances sont fournis. Les éléments clés incluent :

• Dimensions globales du boîtier (Longueur, Largeur, Hauteur).
• Disposition et dimensions des pastilles pour la conception de l'empreinte PCB.
• Marque d'identification de polarité (généralement un indicateur de cathode, tel qu'une encoche, un point vert ou une broche plus courte).
• Modèle de pastille PCB recommandé et conception du pochoir.

7. Recommandations de Soudage et d'Assemblage

7.1 Profil de Soudage par Reflow

Un profil recommandé température vs. temps est fourni, incluant les zones de préchauffage, de stabilisation, de reflow (température de pic) et de refroidissement. La température de pic maximale (par exemple, 260°C) et le temps au-dessus du liquidus (TAL) sont des paramètres critiques pour éviter les dommages thermiques au boîtier de la LED ou à la fixation interne de la puce.

7.2 Précautions

• Évitez d'appliquer une contrainte mécanique sur la lentille de la LED.
• Utilisez des précautions ESD pendant la manipulation.
• Ne nettoyez pas avec des nettoyeurs à ultrasons après le soudage, car cela peut endommager le boîtier.
• Assurez-vous que le PCB est propre et exempt de contamination ionique.

7.3 Conditions de Stockage

Les composants doivent être stockés dans un environnement sec et inerte (typiquement <40°C et <60% d'humidité relative). Si les dispositifs sensibles à l'humidité sont exposés à l'air ambiant au-delà de leur durée de vie au sol, ils doivent être séchés (baked) avant le reflow pour éviter l'effet "popcorn" (fissuration du boîtier due à la pression de vapeur pendant le soudage).

8. Informations sur l'Emballage et la Commande

8.1 Spécifications de l'Emballage

Décrit les spécifications de la bande et de la bobine (largeur de la bande porteuse, espacement des poches, diamètre de la bobine, quantité par bobine) ou d'autres méthodes d'emballage (par exemple, tubes, plateaux).

8.2 Étiquetage et Numérotation des Pièces

Explique les informations imprimées sur les étiquettes d'emballage, y compris le numéro de pièce, le code de révision, la quantité, le code de date et le numéro de lot. La structure du numéro de pièce elle-même encode des attributs clés comme la couleur, la classe de luminosité, la classe de tension et le type de boîtier.

9. Notes d'Application et Considérations de Conception

9.1 Circuits d'Application Typiques

Schémas pour l'alimentation de base d'une LED, utilisant généralement une résistance de limitation de courant en série pour les applications de faible puissance ou des alimentations à courant constant (linéaires ou à découpage) pour les applications de plus haute puissance ou de précision. Les considérations pour les connexions série/parallèle sont discutées.

9.2 Conception de la Gestion Thermique

Critique pour les LED haute puissance. Conseils sur la conception du PCB (utilisation de vias thermiques, grandes pastilles de cuivre), le refroidissement et le calcul de la température de jonction attendue en fonction du courant d'alimentation, de la température ambiante et de la résistance thermique.

9.3 Considérations de Conception Optique

Notes sur l'angle de vision, la conception de la lentille pour le façonnage du faisceau et les interactions potentielles avec l'optique secondaire ou les guides de lumière.

10. Comparaison et Différenciation Technique

Bien que les comparaisons directes avec les concurrents ne figurent pas dans une fiche technique standard, les paramètres spécifiés dans le document (par exemple, haute efficacité lumineuse, faible résistance thermique, classement de couleur serré, robustesse ESD) définissent implicitement ses avantages concurrentiels. La période d'expiration "Permanente" pour la Révision 2 est elle-même un différenciateur significatif, indiquant une stabilité à long terme et un engagement d'approvisionnement.

11. Questions Fréquemment Posées (FAQ)

Q : Que signifie "Révision 2" pour mes conceptions existantes utilisant une révision plus ancienne ?

R : Vous devez comparer la fiche technique de la Révision 2 avec votre version précédente. Si des spécifications électriques, optiques ou mécaniques ont changé, vous devrez peut-être re-qualifier votre conception ou ajuster les paramètres du circuit (comme le courant d'alimentation) pour assurer une performance et une fiabilité continues.

Q : Comment dois-je interpréter "Période d'Expiration : Permanente" ?

R : Cela signifie que cette révision spécifique du document n'a pas de date d'obsolescence planifiée. Les spécifications sont fixes à long terme. Cependant, le composant lui-même peut éventuellement atteindre une phase de Fin de Vie (EOL), qui serait communiquée séparément via un avis de changement de produit (PCN).

Q : Puis-je mélanger des LED de différentes classes dans le même produit ?

R : C'est fortement déconseillé. Mélanger des classes peut entraîner des différences visibles de couleur, de luminosité ou de tension directe, entraînant une apparence non uniforme et un déséquilibre de courant potentiel dans les circuits parallèles. Spécifiez et utilisez toujours une seule classe pour une série de production donnée.

12. Cas d'Utilisation Pratiques

Cas 1 : Éclairage Intérieur Automobile

Un concepteur sélectionne cette LED pour les lampes de lecture. Il utilise le classement CCT serré (par exemple, 4000K ± 150K) pour assurer une couleur de lumière blanche cohérente sur toutes les unités du véhicule. La robustesse de la plage de température garantit le fonctionnement dans un habitacle de voiture chaud. La spécification stable de la Révision 2 garantit la même performance pour les pièces de rechange sur la durée de vie de plus de 10 ans du véhicule.

Cas 2 : Panneau d'Indicateur d'État Industriel

Un ingénieur conçoit un panneau de contrôle avec des centaines de LED d'indication. En utilisant les informations de classement de tension directe, il conçoit un circuit d'alimentation parallèle avec des résistances de ballast appropriées pour chaque groupe de classe de tension afin d'assurer une luminosité uniforme. L'expiration "Permanente" de la fiche technique soutient la durée de vie de service prévue de 15 ans du panneau sans changement de spécification.

13. 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 travers 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. Cette recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde (couleur) de la lumière émise est déterminée par le gap énergétique des matériaux semi-conducteurs utilisés (par exemple, InGaN pour le bleu/vert, AlInGaP pour le rouge/ambre). Les LED blanches sont généralement créées en recouvrant une puce LED bleue d'un phosphore jaune ; la combinaison de la lumière bleue et jaune produit de la lumière blanche. Le mélange spécifique de phosphores détermine la Température de Couleur Corrélée (CCT).

14. Tendances Technologiques

L'industrie de l'éclairage à semi-conducteurs continue d'évoluer. Les tendances générales incluent l'augmentation de l'efficacité lumineuse (lumens par watt), permettant une sortie lumineuse plus élevée avec une consommation d'énergie réduite et moins de chaleur. Il y a un fort accent sur l'amélioration de la qualité des couleurs, y compris des valeurs d'Indice de Rendu des Couleurs (IRC) plus élevées et une cohérence des couleurs plus précise (classement plus serré). La miniaturisation des boîtiers tout en maintenant ou en augmentant la sortie lumineuse se poursuit. De plus, l'intégration de fonctionnalités intelligentes, telles que des alimentations intégrées ou des capacités de réglage de couleur, devient plus courante. L'accent mis sur la fiabilité à long terme et la stabilité des fiches techniques, comme en témoigne l'expiration "Permanente" dans ce document, correspond au besoin du marché en composants durables pour les applications d'infrastructure et automobiles.