Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 2. Cycle de vie et gestion des révisions
- 2.1 Définition de la phase de cycle de vie
- 2.2 Numéro de révision
- 2.3 Informations de publication et de validité
- 3. Paramètres et spécifications techniques
- 3.1 Caractéristiques photométriques et colorimétriques
- 3.2 Paramètres électriques
- 3.3 Caractéristiques thermiques
- 4. Système de tri et de classement
- 5. Analyse des courbes de performance
- 6. Informations mécaniques et d'encapsulation
- 7. Recommandations de soudure et d'assemblage
- 8. Informations d'emballage et de commande
- 9. Notes d'application et considérations de conception
- 10. Comparaison et différenciation techniques
- 11. Questions fréquemment posées (FAQ)
- 12. Exemples pratiques d'utilisation
- 13. Introduction au principe de fonctionnement
- 14. Tendances technologiques
1. Vue d'ensemble du produit
Ce document technique fournit des spécifications complètes et des informations de gestion du cycle de vie pour un composant diode électroluminescente (LED). L'objectif principal de cette fiche technique est d'établir le statut formel de révision et les paramètres de publication de la documentation produit. L'avantage essentiel de cette approche standardisée est de garantir la cohérence, la traçabilité et la clarté dans la communication technique tout au long de la durée de vie du produit. Il s'adresse aux ingénieurs, aux spécialistes des achats, au personnel d'assurance qualité et aux responsables de documentation impliqués dans la conception, l'approvisionnement et la fabrication d'ensembles électroniques utilisant ce composant.
2. Cycle de vie et gestion des révisions
Le contenu PDF fourni détaille exclusivement le statut formel de cycle de vie et de contrôle des révisions de la fiche technique du composant. Il s'agit d'un aspect crucial de la gestion des composants, garantissant que toutes les parties prenantes se réfèrent à la version correcte et actuelle des spécifications techniques.
2.1 Définition de la phase de cycle de vie
LaPhase de cycle de vieest explicitement indiquée comme étantRévision. Cela indique que le document n'est pas dans un état de brouillon initial ou de prototype, mais représente une version formellement publiée et ultérieurement mise à jour des spécifications. La phase "Révision" implique que des modifications ont été apportées à une publication précédente, et ce document la remplace.
2.2 Numéro de révision
LeNuméro de révisionest spécifié comme étant6. Il s'agit d'un identifiant séquentiel qui s'incrémente à chaque modification formelle du document. La Révision 6 signifie qu'il s'agit de la sixième version officiellement publiée de cette fiche technique. Le suivi des numéros de révision est essentiel pour le contrôle de version et pour identifier sur quel ensemble de spécifications un lot particulier de composants ou une conception a été basé.
2.3 Informations de publication et de validité
Le document inclut des métadonnées temporelles clés régissant sa validité et sa publication.
- Date de publication :Le document a été officiellement publié le2015-12-11 à 17:23:28.0. Cet horodatage fournit un point de référence précis pour le moment où cette révision est devenue active.
- Période d'expiration :Le champ est marqué commeIndéfiniment. Cela indique que cette révision de la fiche technique n'a pas de date d'expiration prédéfinie ou de fin de vie pour sa validité en tant que document de référence. Elle restera la spécification active jusqu'à ce qu'une révision ultérieure (par exemple, la Révision 7) soit formellement publiée pour la remplacer.
3. Paramètres et spécifications techniques
Bien que l'extrait PDF fourni se concentre sur les métadonnées du document, une fiche technique LED complète contiendrait des paramètres techniques approfondis. Les sections suivantes détaillent les spécifications typiques qui seraient associées à un tel composant, selon les normes de l'industrie. Les ingénieurs doivent consulter la fiche technique officielle complète pour les valeurs absolues.
3.1 Caractéristiques photométriques et colorimétriques
Ces paramètres définissent la sortie lumineuse et la couleur de la LED.
- Flux lumineux :La quantité totale de lumière visible émise par la LED, mesurée en lumens (lm). Elle est souvent présentée avec des valeurs minimales, typiques et maximales à un courant de test spécifié.
- Longueur d'onde dominante / Température de couleur corrélée (TCC) :Pour les LED colorées, la longueur d'onde dominante (en nanomètres) définit la couleur perçue (par exemple, 620nm pour le rouge). Pour les LED blanches, la TCC (en Kelvin, K) définit si la lumière apparaît chaude (par exemple, 2700K), neutre (par exemple, 4000K) ou froide (par exemple, 6500K).
- Indice de rendu des couleurs (IRC) :Pour les LED blanches, l'IRC (Ra) indique avec quelle précision la source lumineuse révèle les vraies couleurs des objets par rapport à une lumière de référence naturelle. Des valeurs plus élevées (plus proches de 100) sont meilleures pour les applications critiques en termes de couleur.
- Angle de vision :L'étendue angulaire sur laquelle l'intensité lumineuse est au moins la moitié de l'intensité maximale, mesurée en degrés (°). Les angles courants sont de 120° ou 140°.
3.2 Paramètres électriques
Ces paramètres définissent les conditions de fonctionnement électrique de la LED.
- Tension directe (VFF) :FLa chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle fonctionne à un courant direct spécifié (I
- FF). Elle est généralement donnée sous forme de plage (par exemple, 2,8V à 3,4V) à un courant de test comme 20mA, 60mA ou 150mA, selon la puissance nominale de la LED.Courant direct (I
- FR) :Le courant continu recommandé pour un fonctionnement normal. Dépasser le courant direct maximal nominal peut réduire considérablement la durée de vie ou provoquer une défaillance immédiate.
Tension inverse (V
R
- ) :JLa tension maximale qui peut être appliquée en sens inverse aux bornes de la LED sans causer de dommages. Cette valeur est généralement faible (par exemple, 5V).3.3 Caractéristiques thermiquesJLes performances et la longévité des LED sont très sensibles à la température.
- Température de jonction (TJ) :La température au niveau de la puce semi-conductrice elle-même. Le TJ maximal autorisé (par exemple, 125°C) est une limite critique.
Résistance thermique (R
th
- ) :Typiquement exprimée en jonction-ambiante (R
- thJA) en °C/W. Elle quantifie l'efficacité avec laquelle la chaleur peut être évacuée de la puce LED. Une valeur plus basse indique de meilleures performances thermiques, ce qui est crucial pour maintenir le flux lumineux et la durée de vie.
- 4. Système de tri et de classementEn raison des variations de fabrication, les LED sont triées en classes de performance.FClassement par longueur d'onde / TCC :
Les LED sont regroupées en plages étroites de longueur d'onde ou de TCC (par exemple, 2700K-2750K, 2750K-2800K) pour garantir la cohérence des couleurs dans une application.
Classement par flux lumineux :
- Les LED sont triées en fonction de leur sortie lumineuse mesurée dans une condition de test standard pour garantir une luminosité uniforme.Classement par tension directe :
- Le tri par plage de VF
- aide à concevoir des circuits d'alimentation efficaces, en particulier lors de la connexion de plusieurs LED en série.5. Analyse des courbes de performance
Les données graphiques sont essentielles pour comprendre le comportement du composant dans des conditions variables.
Courbe I-V (Courant-Tension) :
- Montre la relation entre le courant direct et la tension directe. Elle est non linéaire, caractéristique d'une diode.Caractéristiques thermiques :
- Les graphiques montrent généralement comment le flux lumineux et la tension directe changent en fonction de la température de jonction. Le flux diminue généralement lorsque la température augmente.Distribution spectrale de puissance (DSP) :
- Un graphique traçant l'intensité relative de la lumière émise à chaque longueur d'onde. Pour les LED blanches, cela montre le pic de la pompe bleue et l'émission plus large du phosphore.6. Informations mécaniques et d'encapsulation
Les spécifications physiques sont cruciales pour la conception et l'assemblage des PCB.
Dimensions du boîtier :
- Dessin mécanique détaillé avec toutes les dimensions critiques (longueur, largeur, hauteur) et les tolérances.Configuration des pastilles (empreinte) :
- Conception recommandée du motif de pastilles sur le PCB pour les LED CMS, incluant la taille des pastilles, l'espacement et les recommandations pour le masque de soudure.Identification de la polarité :
- Marquage clair sur le boîtier de la LED (par exemple, une encoche, un point ou un coin coupé) pour identifier la borne cathode (-).7. Recommandations de soudure et d'assemblage
Une manipulation appropriée garantit la fiabilité.
Profil de soudure par refusion :
- Profil temps-température recommandé pour la soudure sans plomb (par exemple, SnAgCu), incluant la préchauffe, le maintien, la température de pic de refusion (ne dépassant généralement pas 260°C) et les vitesses de refroidissement.Précautions de manipulation :
- Instructions concernant la sensibilité aux décharges électrostatiques (ESD), le niveau de sensibilité à l'humidité (MSL) et l'évitement des contraintes mécaniques sur la lentille.Conditions de stockage :
- Plages de température et d'humidité recommandées pour le stockage des composants avant utilisation, souvent liées à la classification MSL.8. Informations d'emballage et de commande
Informations pour la logistique et les achats.
Spécification d'emballage :
- Décrit les dimensions de la bande et de la bobine (pour les pièces CMS), la quantité par bobine ou les spécifications des plateaux.Informations d'étiquetage :
- Explique les données encodées sur les étiquettes d'emballage, qui incluent généralement le numéro de pièce, la quantité, le code date et le numéro de lot.Système de numérotation des pièces :
- Décode la structure du numéro de pièce, montrant comment différents codes correspondent à des classes spécifiques (longueur d'onde, flux, tension), des options de boîtier ou d'autres variantes.9. Notes d'application et considérations de conception
Conseils pour mettre en œuvre le composant efficacement.
Circuits d'application typiques :
Exemples de schémas montrant la LED pilotée par une source de courant constant ou avec une simple résistance de limitation de courant, incluant les composants de protection nécessaires.
Gestion thermique :
- Conseils de conception critiques sur la fourniture d'un chemin thermique adéquat (via la surface de cuivre du PCB, les vias thermiques ou les dissipateurs) pour maintenir la température de jonction dans des limites sûres.Considérations optiques :
- Notes sur les optiques secondaires (lentilles, diffuseurs) et l'impact du courant d'alimentation sur le décalage de couleur et le maintien du flux lumineux à long terme.10. Comparaison et différenciation techniques
- Bien que pas toujours présent dans une seule fiche technique, les ingénieurs comparent souvent les composants. Les avantages potentiels pourraient inclure une efficacité plus élevée (lumens par watt), une meilleure uniformité des couleurs, une résistance thermique plus faible ou une conception de boîtier plus robuste par rapport aux générations précédentes ou aux pièces concurrentes.11. Questions fréquemment posées (FAQ)
Réponses aux questions courantes basées sur les paramètres techniques.
Q : Puis-je alimenter cette LED avec une source de tension ?
- R : Non. Les LED doivent être pilotées par une source de courant contrôlée (ou une source de tension avec une résistance de limitation de courant en série) pour éviter l'emballement thermique et assurer une sortie lumineuse stable.Q : Pourquoi le flux lumineux dans mon application semble-t-il inférieur à la valeur de la fiche technique ?
- R : Les valeurs de la fiche technique sont mesurées dans des conditions spécifiques et idéales (par exemple, à 25°C de température de boîtier). Dans les applications réelles, une température de jonction plus élevée, des courants d'alimentation différents ou des pertes optiques peuvent réduire la sortie perçue.Q : Comment interpréter la période d'expiration "Indéfiniment" ?
- R : Cela signifie que cette révision spécifique du document est destinée à être valide indéfiniment en tant que spécification de référence, jusqu'à ce qu'elle soit officiellement remplacée par une nouvelle révision. Cela ne se réfère pas à la durée de vie de fabrication du produit.12. Exemples pratiques d'utilisation
- Sur la base des spécifications typiques des LED, voici des applications potentielles :Éclairage général :
Intégration dans des ampoules LED, des spots encastrés ou des panneaux lumineux, où des paramètres comme la TCC, l'IRC et le flux lumineux sont critiques pour l'ambiance souhaitée et l'efficacité énergétique.
Rétroéclairage :
Utilisation dans les écrans LCD pour téléviseurs, moniteurs ou signalétique, où la cohérence de la couleur et de la luminosité sur un réseau est primordiale.
Éclairage automobile :
- Application dans l'éclairage ambiant intérieur, les indicateurs de tableau de bord ou les feux de signalisation extérieurs, nécessitant une fiabilité sur une large plage de températures et des coordonnées de couleur spécifiques.Indicateurs industriels :
- Utilisés sur les tableaux de commande ou les machines, où une longue durée de vie et une visibilité claire dans diverses conditions de lumière ambiante sont essentielles.13. Introduction au principe de fonctionnement
- Une LED est une diode à jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons de la région de type n et les trous de la région de type p sont injectés dans la région de jonction. Lorsque ces porteurs de charge se recombinent, de l'énergie est libérée sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde spécifique (couleur) de la lumière émise est déterminée par la largeur de bande interdite du matériau semi-conducteur utilisé (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 ; le mélange de lumière bleue et jaune produit de la lumière blanche.14. Tendances technologiques
- L'industrie des LED continue d'évoluer avec plusieurs tendances claires et objectives :Efficacité accrue :
- Le développement continu vise à produire plus de lumens par watt électrique, améliorant l'efficacité énergétique pour les applications d'éclairage.Qualité de couleur améliorée :
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. |