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

Fiche technique détaillant la phase du cycle de vie, l'historique des révisions et les informations de publication pour un composant LED. Met l'accent sur le contrôle des révisions et le statut de documentation permanente.
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Table des matières

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document technique fournit les informations sur le cycle de vie et le contrôle des révisions pour un composant électronique spécifique, probablement une LED ou un dispositif semi-conducteur similaire. L'objectif principal de cette fiche technique est d'établir la version officielle et le statut des spécifications techniques du composant. Le document indique une révision finalisée destinée à une référence permanente, signifiant une définition de produit stable et mature. Le marché cible comprend les ingénieurs, les spécialistes des achats et le personnel d'assurance qualité impliqués dans la conception et la fabrication électroniques, qui nécessitent un contrôle de version définitif pour la sélection des composants et la gestion de la nomenclature (BOM).

2. Informations sur le cycle de vie et les révisions

Le contenu fourni détaille exclusivement les aspects administratifs et de contrôle de la documentation du composant.

2.1 Phase du cycle de vie

La phase du cycle de vie est explicitement indiquée comme étantRévision. Cela indique que le composant et sa fiche technique associée ont progressé au-delà des phases initiales de conception et de prototypage. La phase "Révision" signifie généralement que le produit est en production de masse, avec ses spécifications figées et toute modification étant soigneusement contrôlée via des mises à jour de révision formelles. Ce statut assure aux concepteurs que la pièce est stable pour les cycles de production à long terme.

2.2 Numéro de révision

Le numéro de révision est spécifié comme étant2. Il s'agit d'une information cruciale pour le contrôle de version. Les ingénieurs doivent se référer à la Révision 2 de cette fiche technique pour s'assurer qu'ils travaillent avec le bon ensemble de spécifications. Des différences peuvent exister entre la Révision 1 et la Révision 2, qui pourraient inclure des mises à jour des paramètres électriques, des dessins mécaniques, des conditions de fonctionnement recommandées ou des informations d'emballage. Vérifier toujours le numéro de révision permet d'éviter des erreurs de conception et de fabrication.

2.3 Date de publication

La date de publication officielle de cette révision est le2014-12-05 à 13:03:47.0. L'horodatage fournit un point de référence précis pour le moment où cette version spécifique du document a été autorisée et publiée. Cela permet une traçabilité et aide dans les situations où plusieurs versions du document peuvent être en circulation. Il établit une base de référence pour le moment où les spécifications contenues sont devenues effectives.

2.4 Période d'expiration

La période d'expiration est marquée comme étantPour toujours. Il s'agit d'une désignation inhabituelle mais significative dans la documentation technique. Cela signifie que cette révision de la fiche technique est considérée comme valable perpétuellement et ne sera pas automatiquement remplacée par une politique basée sur le temps. Le statut "Pour toujours" implique que les informations contenues ici constituent la spécification définitive et finale pour cette révision particulière du composant, et qu'elle restera la référence faisant autorité à moins d'être explicitement remplacée par un nouvel avis de révision. Cela est courant pour les produits matures qui ne sont plus en développement actif.

3. Paramètres techniques et interprétation

Bien que l'extrait de texte fourni ne contienne pas de paramètres techniques explicites comme la tension, la longueur d'onde ou les dimensions, la présence d'une fiche technique de révision formelle implique l'existence de telles spécifications détaillées dans le document complet. En se basant sur la pratique standard de l'industrie pour ce type de fiches techniques, les sections suivantes seraient analysées de manière critique.

3.1 Caractéristiques photométriques et colorimétriques

Une fiche technique complète détaillerait les propriétés photométriques. Pour une LED, cela inclut la longueur d'onde dominante ou la température de couleur corrélée (CCT), qui définit la couleur de la lumière émise. Le flux lumineux, mesuré en lumens (lm), indique la luminosité perçue. Les coordonnées chromatiques (par exemple, sur le diagramme CIE 1931) fournissent un point de couleur précis. L'indice de rendu des couleurs (IRC) peut être inclus pour les LED blanches, indiquant à quel point les couleurs apparaissent naturellement sous sa lumière. Le numéro de révision garantit que tout tri ou classement des LED selon ces caractéristiques est cohérent pour cette version du produit.

3.2 Paramètres électriques

Les spécifications électriques clés sont fondamentales. La tension directe (Vf) à un courant de test spécifié est cruciale pour la conception du circuit, affectant le choix du pilote et la dissipation de puissance. Le courant direct (If) nominal définit le courant continu maximal que le dispositif peut supporter. La tension inverse (Vr) spécifie la tension maximale qui peut être appliquée dans le sens non conducteur. Ces paramètres garantissent que le composant fonctionne dans sa zone de fonctionnement sûre (SOA).

3.3 Caractéristiques thermiques

La gestion thermique est vitale pour les performances et la longévité des LED. La résistance thermique, jonction-ambiante (RθJA) ou jonction-boîtier (RθJC), quantifie la facilité avec laquelle la chaleur peut s'échapper de la jonction du semi-conducteur. Une résistance thermique plus faible est préférable. La température de jonction maximale (Tj max) est la température absolument la plus élevée que la puce LED peut supporter avant un risque de défaillance catastrophique ou de dégradation accélérée. Un dissipateur thermique approprié est calculé en utilisant ces valeurs.

4. Système de tri et de classement

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

4.1 Tri par longueur d'onde ou température de couleur

Les LED sont généralement triées en catégories étroites de longueur d'onde ou de CCT (par exemple, 2700K, 3000K, 4000K, 5000K pour les LED blanches) pour assurer la cohérence des couleurs au sein d'un même lot de production ou d'une même application. La fiche technique pour la Révision 2 définira les limites exactes des catégories et les codes utilisés.

4.2 Tri par flux lumineux

Les composants sont également triés selon leur flux lumineux à un courant de test standard. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des pièces répondant à des exigences de luminosité spécifiques et de maintenir l'uniformité dans un ensemble d'éclairage.

4.3 Tri par tension directe

Le tri par tension directe aide à concevoir des circuits de pilotage efficaces et dans les configurations de LED en parallèle pour garantir un équilibre du partage du courant.

5. Analyse des courbes de performance

Les données graphiques révèlent les performances dans des conditions variables.

5.1 Courbe Courant vs. Tension (I-V)

La courbe I-V montre la relation entre la tension directe et le courant. Elle est non linéaire, avec une tension de "genou" caractéristique. Cette courbe est essentielle pour sélectionner le courant de pilotage approprié et comprendre la consommation d'énergie.

5.2 Dépendance à la température

Les graphiques montrent généralement comment la tension directe diminue et comment le flux lumineux se dégrade lorsque la température de jonction augmente. Ces informations sont cruciales pour concevoir des systèmes qui maintiennent les performances sur la plage de température de fonctionnement prévue.

5.3 Distribution spectrale de puissance

Pour les LED colorées ou blanches, un graphique de distribution spectrale montre l'intensité relative de la lumière à chaque longueur d'onde. Cela détermine la qualité de la couleur et peut être utilisé pour calculer les coordonnées chromatiques et l'IRC.

6. Informations mécaniques et sur le boîtier

Le facteur de forme physique est défini ici.

6.1 Dimensions du boîtier

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 pour assurer un ajustement correct dans l'assemblage.

6.2 Configuration des pastilles et soudabilité

Le motif de pastilles PCB recommandé (géométrie et taille des pastilles) est fourni pour assurer des joints de soudure fiables pendant le soudage par refusion ou à la vague. Les informations sur la finition de surface et le placage de soudure peuvent également être incluses.

6.3 Identification de la polarité

Des marquages clairs (tels qu'un indicateur de cathode, une encoche ou une broche de forme spécifique) sont spécifiés pour éviter une orientation incorrecte pendant l'assemblage.

7. Recommandations de soudage et d'assemblage

Une manipulation correcte assure la fiabilité.

7.1 Profil de soudage par refusion

Un profil de température recommandé pour le soudage par refusion est fourni, incluant la préchauffe, le maintien, la température de pic de refusion et les taux de refroidissement. Respecter ce profil prévient les dommages thermiques au boîtier de la LED.

7.2 Précautions de manipulation et de stockage

Les instructions incluent généralement la protection contre les décharges électrostatiques (ESD), les recommandations pour le niveau de sensibilité à l'humidité (MSL) et les procédures de séchage si nécessaire, ainsi que la manipulation générale pour éviter les contraintes mécaniques sur les broches ou la lentille.

8. Informations sur l'emballage et la commande

8.1 Spécifications d'emballage

Détails sur la façon dont les composants sont fournis : type de bobine (par exemple, 7 pouces ou 13 pouces), largeur de la bande, espacement des alvéoles et quantité par bobine.

8.2 Étiquetage et numérotation des pièces

La structure complète du numéro de pièce est expliquée, qui encode souvent des informations comme la couleur, la catégorie de flux, la catégorie de tension et le type de boîtier. L'étiquette sur l'emballage correspondra à ce numéro de pièce et inclura le code de révision (par exemple, Révision 2).

9. Notes d'application et considérations de conception

9.1 Circuits d'application typiques

Des schémas pour les circuits de pilotage à courant constant, adaptés à l'alimentation de la LED, peuvent être suggérés. Cela inclut des considérations pour les configurations série/parallèle et les méthodes de gradation.

9.2 Conception de la gestion thermique

Conseils sur la disposition du PCB pour la dissipation thermique, comme l'utilisation de vias thermiques, une surface de cuivre adéquate et éventuellement la fixation à un dissipateur thermique. Les calculs pour estimer la température de jonction en fonction de la puissance appliquée et de la résistance thermique sont cruciaux.

9.3 Considérations de conception optique

Notes sur l'angle de vision, les caractéristiques de la lentille et recommandations pour les optiques secondaires (comme les diffuseurs ou les réflecteurs) pour obtenir la distribution lumineuse souhaitée.

10. Comparaison et différenciation techniques

Bien que non explicitement indiqué dans l'extrait, la position d'un produit peut être déduite. Un composant avec un statut "Révision 2" et "Pour toujours" est probablement une pièce mature et largement adoptée. Ses avantages peuvent inclure une fiabilité éprouvée, une vaste historique sur le terrain, une large disponibilité auprès des distributeurs et une spécification stable qui réduit le risque de conception par rapport aux composants nouvellement introduits. Il peut offrir un rapport coût-performance favorable pour les applications établies.

11. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Que signifie "Phase du cycle de vie : Révision" pour ma conception ?

R : Cela signifie que le composant est dans un état de production stable. Ses spécifications sont figées pour cette révision, ce qui en fait un choix à faible risque pour les produits à long terme ou à grand volume, car vous ne rencontrerez pas de modifications non annoncées.

Q : Pourquoi l'expiration est-elle "Pour toujours" ?

R : Cela indique que la fiche technique pour la Révision 2 est considérée comme un document de référence permanent. Le fabricant s'engage à maintenir cette spécification indéfiniment pour cette révision, même si le produit est finalement discontinué. Les changements futurs nécessiteraient un nouveau numéro de révision (par exemple, Révision 3).

Q : Quelle est l'importance d'utiliser la Révision 2 de la fiche technique ?

R : C'est essentiel. Vérifiez toujours que vous avez la bonne révision. Utiliser une révision plus ancienne pourrait signifier que votre conception est basée sur des données électriques, optiques ou mécaniques obsolètes, pouvant entraîner des problèmes de performance ou des défauts de fabrication.

Q : La date de publication est 2014. Ce produit est-il obsolète ?

R : Pas nécessairement. Une date de publication 2014 pour une révision suggère un produit mature. De nombreux composants électroniques fondamentaux restent en production pendant des décennies. Vous devriez vérifier l'avis de statut de produit (PCN) du fabricant ou le stock des distributeurs pour le statut actif/obsolète.

12. Exemples de cas d'utilisation pratiques

Cas 1 : Conception d'éclairage de remplacement

Un ingénieur concevant une ampoule LED pour remplacer une ampoule à incandescence de 60W a besoin d'une couleur et d'une luminosité constantes. En spécifiant des composants d'une seule et même catégorie étroite de flux et de CCT, telle que définie dans la Révision 2 de cette fiche technique, il peut s'assurer que chaque ampoule produite répond aux mêmes critères de performance, maintenant la qualité de la marque.

Cas 2 : Éclairage intérieur automobile

Un fournisseur de rang 1 automobile nécessite des composants ayant une fiabilité à long terme éprouvée et des spécifications stables. Sélectionner une pièce avec un cycle de vie "Révision" et un statut de fiche technique "Pour toujours" réduit le risque de qualification. Les dessins mécaniques précis assurent que la LED s'adapte correctement au boîtier, et les données thermiques guident la conception du montage pour gérer la chaleur dans un espace confiné.

13. Introduction au principe de fonctionnement

Les diodes électroluminescentes (LED) sont des dispositifs semi-conducteurs qui émettent de la lumière lorsqu'un courant électrique les traverse. Ce phénomène, appelé électroluminescence, se produit lorsque les électrons se recombinent avec les trous d'électrons au sein du dispositif, libérant de l'énergie sous forme de photons. La couleur de la lumière est déterminée par la largeur de la bande interdite du matériau semi-conducteur utilisé. La structure implique typiquement une jonction p-n logée dans un boîtier qui comprend un cadre de broches pour la connexion électrique, un fil de liaison, un revêtement de phosphore (pour les LED blanches) et une optique primaire (lentille). La fiche technique fournit les métriques de performance spécifiques et les limites de cette implémentation physique.

14. Tendances et évolutions de l'industrie

L'industrie électronique, y compris le secteur des LED, est caractérisée par une avancée continue. Bien que cette fiche technique spécifique reflète un produit stable datant de 2014, les tendances plus larges se poursuivent. Celles-ci incluent l'augmentation de l'efficacité lumineuse (plus de lumens par watt), permettant une luminosité plus élevée avec une consommation d'énergie et une chaleur réduites. Il y a une poussée vers des indices de rendu des couleurs (IRC) plus élevés et un réglage de couleur plus précis pour un éclairage centré sur l'humain. La miniaturisation reste une tendance, les composants devenant plus petits tout en maintenant ou en améliorant leur rendement. L'intégration est une autre tendance clé, avec des boîtiers LED incorporant des pilotes, des capteurs et des circuits de contrôle. De plus, l'industrie se concentre de plus en plus sur la durabilité, avec des améliorations dans les processus de fabrication et les matériaux pour réduire l'impact environnemental. Un composant avec un statut de révision permanent représente souvent une conception réussie et optimisée au sein d'une génération technologique particulière.

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.