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Fiche Technique de Composant LED - Révision 2 - Documentation du 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 et les directives d'application.
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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 de présenter le statut de révision établi et sa validité permanente au sein du cycle de vie du produit. L'avantage fondamental de cette documentation réside dans sa clarté à définir l'état technique stable du composant, garantissant ainsi la cohérence pour les processus de conception et de fabrication. Ces informations sont cruciales pour les ingénieurs, les spécialistes des achats et les équipes d'assurance qualité impliqués dans le développement et la maintenance à long terme des produits.

2. Informations sur le cycle de vie et les révisions

Le document indique de manière cohérente un état de cycle de vie unique et bien défini pour le composant.

2.1 Phase du cycle de vie

Le composant est fermement dans laRévisionphase. Cela signifie que la conception et les spécifications du produit ont subi des mises à jour et des améliorations par rapport à une version initiale et se trouvent désormais dans un état stable et publié, étiqueté comme Révision 2. Cette phase indique que le composant est activement pris en charge et disponible pour une utilisation en production.

2.2 Historique des révisions

La révision documentée actuelle est laRévision 2. La mention répétée de ce numéro de révision tout au long du document souligne son importance. Bien que les détails des changements par rapport à la Révision 1 ne soient pas fournis dans cet extrait, le numéro de révision est un identifiant clé pour suivre les modifications du composant, garantissant que toutes les parties font référence au bon ensemble de spécifications.

2.3 Validité et publication

LaPériode d'expirationest indiquée comme étant "Pour toujours". Il s'agit d'une déclaration significative, signifiant que cette révision particulière (Révision 2) de la documentation du composant n'a pas de date d'obsolescence planifiée. Les spécifications sont destinées à rester valables indéfiniment, offrant une stabilité à long terme pour les conceptions intégrant cette pièce.

LaDate de publicationde la Révision 2 est précisément enregistrée au2014-12-11 18:37:42.0. Cet horodatage fournit un point de référence historique exact pour le moment où cette révision a été officiellement publiée et est devenue la spécification active.

3. Interprétation approfondie des paramètres techniques

Bien que l'extrait PDF fourni se concentre sur les données du cycle de vie, une fiche technique complète pour un composant LED inclurait typiquement les sections suivantes. Les paramètres ci-dessous représentent des catégories courantes qui seraient détaillées en fonction de la conception réelle du composant.

3.1 Caractéristiques photométriques

Cette section détaillerait les propriétés de sortie lumineuse. Les paramètres clés incluent le Flux lumineux (mesuré en lumens), qui définit la puissance lumineuse totale perçue émise. L'Intensité lumineuse (mesurée en candelas) décrit la puissance lumineuse par unité d'angle solide. La longueur d'onde dominante ou la température de couleur corrélée (CCT) spécifie la couleur de la lumière, comme le blanc froid, le blanc neutre ou le blanc chaud. 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. L'angle de vision définit la plage angulaire sur laquelle l'intensité lumineuse est au moins la moitié de sa valeur maximale.

3.2 Paramètres électriques

Critiques pour la conception de circuits, cette section décrit les exigences en tension et courant. La Tension directe (Vf) est la chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle émet de la lumière à un courant de test spécifié. Le Courant direct (If) est le courant de fonctionnement recommandé. Les valeurs maximales pour la tension inverse et le courant direct absolu maximum seraient également spécifiées pour éviter les dommages au dispositif. La dissipation de puissance est calculée à partir de Vf et If.

3.3 Caractéristiques thermiques

Les performances et la longévité des LED sont fortement influencées par la température. La Résistance thermique jonction-ambiant (RθJA) indique l'efficacité avec laquelle la chaleur est transférée de la puce LED (jonction) vers l'environnement ambiant. Une valeur plus basse signifie une meilleure dissipation thermique. La température de jonction maximale (Tj max) est la température la plus élevée autorisée au niveau de la jonction semi-conductrice. Faire fonctionner la LED au-dessus de cette température réduira considérablement sa durée de vie et peut provoquer une défaillance immédiate.

4. Explication du système de classement (Binning)

Les variations de fabrication nécessitent de trier les LED en classes de performance pour garantir l'uniformité.

4.1 Classement par longueur d'onde / température de couleur

Les LED sont triées en plages étroites de longueur d'onde dominante (pour les LED monochromatiques) ou de température de couleur corrélée (pour les LED blanches). Cela garantit l'uniformité des couleurs au sein d'un même lot de production et entre différents lots. Une structure de classement typique peut utiliser des codes alphanumériques pour représenter des plages spécifiques de longueur d'onde ou de CCT.

4.2 Classement par flux lumineux

Les LED sont catégorisées en fonction de leur flux lumineux mesuré à un courant de test standard. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences de luminosité spécifiques. Les classes sont généralement définies par une valeur de flux lumineux minimale et/ou maximale.

4.3 Classement par tension directe

Pour faciliter la conception de circuits d'alimentation efficaces et garantir des performances constantes dans les chaînes en parallèle, les LED sont également classées par leur tension directe (Vf) au courant de test. Cela aide à apparier les LED pour minimiser le déséquilibre de courant dans les matrices.

5. Analyse des courbes de performance

Les données graphiques sont essentielles pour comprendre le comportement du composant dans diverses conditions.

5.1 Courbe caractéristique courant-tension (I-V)

Cette courbe trace la relation entre le courant direct traversant la LED et la tension à ses bornes. Elle est non linéaire, montrant une tension de seuil en dessous de laquelle très peu de courant circule. La courbe est cruciale pour sélectionner un circuit de limitation de courant approprié.

5.2 Dépendance à la température

Les graphiques montrent généralement comment la tension directe diminue avec l'augmentation de la température de jonction. Un autre graphique critique illustre le flux lumineux relatif en fonction de la température de jonction, montrant la dépréciation de la sortie lumineuse lorsque la température augmente.

5.3 Distribution spectrale de puissance

Pour les LED blanches, ce graphique montre l'intensité relative de la lumière émise à chaque longueur d'onde à travers le spectre visible. Il révèle les pics de la LED bleue de pompage et l'émission large du phosphore, fournissant un aperçu de la qualité des couleurs et de l'IRC.

6. Informations mécaniques et de conditionnement

Les spécifications physiques sont vitales pour la conception et l'assemblage des cartes de circuits imprimés (PCB).

6.1 Dessin de contour dimensionnel

Un diagramme détaillé montrant les dimensions exactes du composant, y compris la longueur, la largeur, la hauteur et toutes les tolérances critiques. Il définit l'empreinte requise sur la carte de circuit imprimé (PCB).

6.2 Conception du motif de pastilles (Pad Layout)

Le motif de pastilles en cuivre recommandé sur le PCB pour souder la LED. Cela inclut la taille, la forme et l'espacement des pastilles pour assurer des soudures fiables, un transfert thermique approprié et une stabilité mécanique.

6.3 Identification de la polarité

Marquage clair des bornes anode (+) et cathode (-) sur le boîtier de la LED, souvent indiqué par une encoche, un point, un coin coupé ou des longueurs de broches différentes. La polarité correcte est essentielle au fonctionnement.

7. Directives de soudage et d'assemblage

7.1 Paramètres de soudage par refusion

Un profil de refusion recommandé spécifiant les étapes de préchauffage, de stabilisation, de refusion et de refroidissement. Les paramètres clés incluent la température de pic, le temps au-dessus du liquidus (TAL) et les taux de montée en température. Le respect de ce profil prévient le choc thermique et assure des connexions de soudure fiables sans endommager la LED.

7.2 Précautions et manipulation

Instructions de manipulation pour éviter les dommages par décharge électrostatique (ESD). Directives pour éviter les contraintes mécaniques sur la lentille ou les broches. Recommandations pour les agents de nettoyage compatibles avec le matériau du boîtier de la LED.

7.3 Conditions de stockage

Environnement de stockage idéal pour maintenir la soudabilité et prévenir l'absorption d'humidité (qui peut provoquer l'effet "pop-corn" pendant la refusion). Cela implique généralement un stockage dans un environnement sec et à température contrôlée, souvent avec un dessiccant dans des sacs barrières à l'humidité.

8. Informations sur le conditionnement et la commande

8.1 Spécifications de conditionnement

Détails sur la façon dont les LED sont fournies : type de bobine (par exemple, 7 pouces ou 13 pouces), largeur de la bande, espacement des poches et orientation. La quantité par bobine est également spécifiée.

8.2 Explication de l'étiquetage

Description des informations imprimées sur l'étiquette de la bobine, y compris le numéro de pièce, la quantité, le numéro de lot, le code de date et les codes de classement.

8.3 Nomenclature du numéro de pièce

Une décomposition du numéro de pièce du composant, expliquant comment le code indique les attributs clés tels que la couleur, la classe de flux, la classe de tension, le type de boîtier et les caractéristiques spéciales.

9. Recommandations d'application

9.1 Circuits d'application typiques

Schémas pour les circuits d'alimentation à courant constant de base, tels que l'utilisation d'une simple résistance pour les applications de faible puissance ou des circuits intégrés dédiés aux LED pour des performances et une efficacité supérieures. Considérations pour les connexions en série et en parallèle.

9.2 Considérations de conception

Conseils sur la conception de la gestion thermique : calcul du dissipateur thermique requis, disposition du PCB pour la diffusion de la chaleur (utilisation de vias thermiques, zones de cuivre). Considérations de conception optique pour obtenir les modèles de faisceau et l'uniformité de luminosité souhaités.

10. Comparaison technique

Une comparaison objective mettant en évidence la position de ce composant par rapport aux alternatives. Cela pourrait discuter de l'efficacité (lumens par watt) par rapport aux générations précédentes ou aux technologies concurrentes. Elle pourrait mettre en avant un indice de rendu des couleurs supérieur, une plage de températures de fonctionnement plus large ou une taille de boîtier plus compacte permettant de nouvelles possibilités de conception.

11. Questions fréquemment posées (FAQ)

Réponses aux questions techniques courantes. Exemples : "Quelle est la durée de vie attendue (L70/B50) de cette LED dans des conditions de fonctionnement typiques ?" "Comment la tension directe varie-t-elle avec la température ?" "Plusieurs LED peuvent-elles être connectées en parallèle directement ?" "Quel est le courant d'alimentation maximum recommandé pour un fonctionnement pulsé ?" "Comment dois-je interpréter les codes de classement sur l'étiquette ?"

12. Cas d'utilisation pratiques

Exemples détaillés de la mise en œuvre de cette LED. Cas 1 : Intégration dans un spot encastré résidentiel, en se concentrant sur la sélection du matériau d'interface thermique et la compatibilité de l'alimentation. Cas 2 : Utilisation dans un module d'éclairage intérieur automobile, en mettant l'accent sur les tests de fiabilité et les performances de gradation. Cas 3 : Implémentation dans un système d'éclairage horticole, discutant de l'efficacité du spectre spécifique pour la croissance des plantes.

13. Principe de fonctionnement

Une explication objective de la technologie sous-jacente. Pour une LED blanche, cela décrit l'électroluminescence dans une diode semi-conductrice, où les électrons se recombinent avec les trous, libérant de l'énergie sous forme de photons. Dans une LED blanche à conversion de phosphore, la lumière bleue primaire ou proche-UV de la puce excite un revêtement de phosphore, qui émet ensuite un spectre plus large de lumière jaune/rouge. Le mélange de lumière bleue et jaune/rouge est perçu comme blanc.

14. Tendances technologiques

Un aperçu objectif de la direction de la technologie LED. Cela inclut la tendance continue à l'augmentation de l'efficacité lumineuse (lumens par watt), la réduction du coût par lumen. Le développement de nouveaux phosphores pour améliorer la qualité des couleurs et l'IRC. La miniaturisation des boîtiers pour les applications à haute densité. La croissance de l'éclairage intelligent et de l'éclairage centré sur l'humain, où l'ajustement spectral et la connectivité deviennent des caractéristiques importantes. L'intégration des LED avec des capteurs et des alimentations dans des solutions plus complètes de type système-sur-puce ou système-en-boîtier.

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.