Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Caractéristiques et avantages principaux
- 1.2 Marché cible et applications
- 2. Paramètres et spécifications techniques
- 2.1 Caractéristiques absolues maximales
- 2.2 Caractéristiques électro-optiques
- 3. Analyse des courbes de performance
- 3.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde
- 3.2 Diagramme de directivité
- 3.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe I-V)
- 3.4 Intensité relative en fonction du courant direct
- 3.5 Caractéristiques thermiques
- 4. Informations mécaniques et de boîtier
- 4.1 Dimensions du boîtier
- 4.2 Identification de la polarité
- 5. Recommandations de soudure et d'assemblage
- 5.1 Formage des broches
- 5.2 Conditions de stockage
- 5.3 Recommandations de soudure
- 5.4 Nettoyage
- 5.5 Gestion thermique
- 6. Conditionnement et informations de commande
- 6.1 Spécification de l'emballage
- 6.2 Quantité par emballage
- 6.3 Explication des étiquettes
- 7. Suggestions d'application et considérations de conception
- 7.1 Circuits d'application typiques
- 7.2 Considérations de conception
- 8. Comparaison et différenciation technique
- 9. Questions fréquemment posées (FAQ)
- 9.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?
- 9.2 Puis-je piloter cette LED à son courant continu maximal de 25mA ?
- 9.3 Pourquoi la tension inverse nominale n'est-elle que de 5V ?
- 9.4 Quelle est l'importance critique de la règle de distance de 3mm pour la soudure et le pliage des broches ?
- 10. Principes de fonctionnement et tendances technologiques
- 10.1 Principe de fonctionnement de base
- 10.2 Tendances de l'industrie
- Terminologie des spécifications LED
- Performance photoelectrique
- Paramètres électriques
- Gestion thermique et fiabilité
- Emballage et matériaux
- Contrôle qualité et classement
- Tests et certification
1. Vue d'ensemble du produit
La 103UYD/S530-A3 est une lampe LED haute luminosité conçue pour les applications nécessitant un flux lumineux supérieur. Elle utilise une puce AlGaInP pour produire une couleur jaune brillante avec un boîtier en résine jaune diffusante. Ce composant est conçu pour la fiabilité et la robustesse dans divers assemblages électroniques.
1.1 Caractéristiques et avantages principaux
- Haute luminosité :Spécialement conçue pour les applications exigeant une intensité lumineuse plus élevée.
- Choix des angles de vision :Disponible avec différents angles de vision pour s'adapter aux besoins des applications.
- Options de conditionnement :Disponible en bande et en bobine pour les processus d'assemblage automatisés.
- Conformité environnementale :Le produit est conforme à la directive RoHS, au règlement REACH de l'UE, et est sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Il est également sans plomb.
- Options de couleur et d'intensité :La série de lampes LED est disponible en différentes couleurs et intensités.
1.2 Marché cible et applications
Cette LED cible les marchés de l'électronique grand public et du rétroéclairage d'affichage. Ses applications principales incluent :
- Téléviseurs
- Écrans d'ordinateur
- Téléphones
- Ordinateurs et périphériques associés
2. Paramètres et spécifications techniques
2.1 Caractéristiques absolues maximales
Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Courant direct continu | IF | 25 | mA |
| Courant direct de crête (Rapport cyclique 1/10 @ 1KHz) | IFP | 60 | mA |
| Tension inverse | VR | 5 | V |
| Puissance dissipée | Pd | 60 | mW |
| Température de fonctionnement | Topr | -40 à +85 | °C |
| Température de stockage | Tstg | -40 à +100 | °C |
| Température de soudure | Tsol | 260 (pendant 5 sec) | °C |
2.2 Caractéristiques électro-optiques
Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à Ta=25°C et un courant direct (IF) de 20mA, sauf indication contraire.
| Paramètre | Symbole | Min. | Typ. | Max. | Unité | Condition |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Intensité lumineuse | Iv | 25 | 50 | -- | mcd | IF=20mA |
| Angle de vision (2θ1/2) | -- | -- | 130 | -- | deg | IF=20mA |
| Longueur d'onde de crête | λp | -- | 591 | -- | nm | IF=20mA |
| Longueur d'onde dominante | λd | -- | 589 | -- | nm | IF=20mA |
| Largeur de bande spectrale | Δλ | -- | 15 | -- | nm | IF=20mA |
| Tension directe | VF | 1.7 | 2.0 | 2.4 | V | IF=20mA |
| Courant inverse | IR | -- | -- | 10 | μA | VR=5V |
Notes de mesure :
- Incertitude sur la tension directe : ±0,1V
- Incertitude sur l'intensité lumineuse : ±10%
- Incertitude sur la longueur d'onde dominante : ±1,0nm
3. Analyse des courbes de performance
La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques illustrant le comportement du composant dans différentes conditions. Elles sont essentielles pour les ingénieurs de conception afin de prédire les performances dans les applications réelles.
3.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde
Cette courbe montre la distribution spectrale de puissance de la lumière émise. Le pic est centré autour de 591nm typique, confirmant la couleur jaune brillante. La largeur de bande spectrale relativement étroite (Δλ typ. 15nm) indique une bonne pureté de couleur.
3.2 Diagramme de directivité
La courbe de diagramme de rayonnement définit l'angle de vision. L'angle de vision total typique de 130 degrés (2θ1/2) indique un motif d'émission large et diffus, adapté à l'éclairage de zone et aux applications d'indicateur où la visibilité sous plusieurs angles est requise.
3.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe I-V)
Ce graphique représente la relation non linéaire entre le courant et la tension. La tension directe typique (Vf) est de 2,0V à 20mA. Les concepteurs doivent utiliser des résistances limitatrices de courant ou des pilotes à courant constant basés sur cette courbe pour assurer un fonctionnement stable et éviter l'emballement thermique.
3.4 Intensité relative en fonction du courant direct
Cette courbe montre comment le flux lumineux (intensité relative) augmente avec le courant direct. Elle est cruciale pour comprendre l'efficacité et pour piloter la LED à un courant optimal afin d'obtenir la luminosité souhaitée sans dépasser les valeurs maximales.
3.5 Caractéristiques thermiques
Deux courbes clés relient la performance à la température ambiante :
- Intensité relative en fonction de la température ambiante :Montre la diminution du flux lumineux lorsque la température augmente. Cette dégradation thermique est critique pour les applications en environnements à haute température.
- Courant direct en fonction de la température ambiante :Illustre comment le courant direct admissible doit être réduit à des températures ambiantes plus élevées pour rester dans les limites de dissipation de puissance et assurer une fiabilité à long terme.
4. Informations mécaniques et de boîtier
4.1 Dimensions du boîtier
La LED présente un boîtier traversant rond standard de 3mm. Les notes dimensionnelles clés incluent :
- Toutes les dimensions sont en millimètres (mm).
- La hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5mm (0,059\").
- La tolérance par défaut est de ±0,25mm sauf indication contraire.
Le dessin dimensionnel fournit les mesures exactes pour l'espacement des broches, le diamètre du corps et la hauteur totale, essentielles pour la conception de l'empreinte PCB et pour assurer un bon ajustement dans l'application.
4.2 Identification de la polarité
La cathode est généralement identifiée par un méplat sur la lentille ou une broche plus courte. La polarité correcte doit être respectée lors de l'installation pour éviter les dommages par polarisation inverse, car la tension inverse maximale n'est que de 5V.
5. Recommandations de soudure et d'assemblage
Une manipulation appropriée est essentielle pour maintenir les performances et la fiabilité de la LED.
5.1 Formage des broches
- Pliez les broches à un point situé à au moins 3mm de la base de l'ampoule en époxy.
- Effectuez le formage des brochesavant soldering.
- la soudure. Évitez de solliciter le boîtier de la LED pendant le formage pour prévenir les dommages internes ou la rupture.
- Coupez les broches à température ambiante.
- Assurez-vous que les trous du PCB sont parfaitement alignés avec les broches de la LED pour éviter les contraintes de montage.
5.2 Conditions de stockage
- Stockez à ≤30°C et ≤70% d'humidité relative après réception.
- La durée de stockage standard est de 3 mois. Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an), utilisez un conteneur scellé avec une atmosphère d'azote et un dessiccant.
- Évitez les changements rapides de température, surtout en environnement humide, pour empêcher la condensation.
5.3 Recommandations de soudure
Maintenez une distance minimale de 3mm entre le joint de soudure et l'ampoule en époxy.
| Méthode | Paramètre | Condition |
|---|---|---|
| Soudure manuelle | Température de la panne | 300°C Max. (30W Max.) |
| Temps de soudure | 3 secondes Max. | |
| Distance de l'ampoule | 3mm Min. | |
| Soudure DIP/à la vague | Température de préchauffage | 100°C Max. (60 sec Max.) |
| Température du bain & Temps | 260°C Max., 5 sec Max. | |
| Distance de l'ampoule | 3mm Min. | |
| Refroidissement | Évitez un refroidissement rapide depuis la température de pic. |
Notes critiques de soudure :
- Évitez les contraintes sur les broches pendant la soudure à haute température.
- Ne réalisez pas la soudure par immersion/manuelle plus d'une fois.
- Protégez la LED des chocs/vibrations mécaniques jusqu'à ce qu'elle refroidisse à température ambiante après soudure.
- Utilisez toujours la température de soudure la plus basse possible.
5.4 Nettoyage
- Si nécessaire, nettoyez uniquement avec de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant ≤1 minute. Séchez à l'air.
- N'utilisez pas le nettoyage par ultrasonssauf si absolument nécessaire et préalablement qualifié, car il peut endommager la LED.
5.5 Gestion thermique
Une conception thermique appropriée est essentielle. Le courant de fonctionnement doit être déclassé de manière appropriée à des températures ambiantes plus élevées, comme indiqué dans les courbes de déclassement. Un dissipateur thermique inadéquat peut entraîner une réduction du flux lumineux, un décalage de couleur et une dégradation accélérée.
6. Conditionnement et informations de commande
6.1 Spécification de l'emballage
Les LED sont conditionnées pour assurer une résistance à l'humidité et une protection contre les décharges électrostatiques (ESD).
- Emballage primaire :Sac anti-électrostatique.
- Emballage intérieur :Carton intérieur.
- Emballage extérieur :Carton extérieur.
6.2 Quantité par emballage
- Minimum 200 à 500 pièces par sac anti-statique.
- 5 sacs par carton intérieur.
- 10 cartons intérieurs par carton extérieur.
6.3 Explication des étiquettes
Les étiquettes sur l'emballage contiennent les informations suivantes :
- CPN :Numéro de production du client
- P/N :Numéro de production (ex. : 103UYD/S530-A3)
- QTY :Quantité emballée
- CAT :Catégories (bins de performance)
- HUE :Longueur d'onde dominante (ex. : 589nm)
- REF :Référence
- LOT No :Numéro de lot pour la traçabilité
7. Suggestions d'application et considérations de conception
7.1 Circuits d'application typiques
Pour une utilisation basique comme indicateur, une simple résistance série limitant le courant est suffisante. La valeur de la résistance (R) peut être calculée avec la loi d'Ohm : R = (Valim - Vf) / If. Où Vf est la tension directe (utiliser 2,0V typique pour la marge de conception) et If est le courant direct souhaité (ex. : 20mA). Assurez-vous que la puissance nominale de la résistance est adéquate : P = (Valim - Vf) * If.
7.2 Considérations de conception
- Pilotage du courant :Pilotez toujours avec une source de courant constant ou une source de tension limitée en courant. Ne connectez pas directement à une source de tension.
- Gestion thermique :Dans les applications haute puissance ou à température ambiante élevée, considérez la surface de cuivre du PCB pour la dissipation thermique ou un dissipateur thermique externe.
- Protection ESD :Bien que non explicitement classée comme hautement sensible, les précautions standard de manipulation ESD sont recommandées pendant l'assemblage.
- Conception optique :Le large angle de vision de 130 degrés la rend adaptée aux indicateurs omnidirectionnels. Pour une lumière focalisée, des lentilles ou réflecteurs externes peuvent être nécessaires.
8. Comparaison et différenciation technique
La 103UYD/S530-A3 se différencie par sa combinaison spécifique d'attributs :
- Technologie des matériaux :L'utilisation du matériau semi-conducteur AlGaInP est optimale pour les LED jaunes et ambre haute efficacité, offrant souvent de meilleures performances à ces longueurs d'onde par rapport à d'autres technologies comme les LED bleues converties par phosphore pour certains points de couleur.
- Luminosité :Positionnée comme une solution de \"luminosité plus élevée\" dans sa catégorie, la rendant adaptée aux applications où la visibilité est primordiale.
- Conformité :La conformité totale aux réglementations environnementales modernes (RoHS, REACH, sans halogène) est un avantage clé pour les produits ciblant les marchés mondiaux, en particulier l'Europe.
9. Questions fréquemment posées (FAQ)
9.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?
Longueur d'onde de crête (λp, 591nm typ.)est la longueur d'onde à laquelle le spectre d'émission a son intensité maximale.Longueur d'onde dominante (λd, 589nm typ.)est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspond à la couleur perçue de la LED. Les concepteurs concernés par la perception des couleurs doivent se référer à la longueur d'onde dominante.
9.2 Puis-je piloter cette LED à son courant continu maximal de 25mA ?
Bien que possible, ce n'est pas recommandé pour une durée de vie et une fiabilité optimales, sauf si nécessaire pour la luminosité. Un pilotage à 20mA typique offre un bon équilibre entre performance et longévité. Tenez toujours compte du déclassement thermique à des températures ambiantes élevées.
9.3 Pourquoi la tension inverse nominale n'est-elle que de 5V ?
Les LED ne sont pas conçues pour fonctionner en polarisation inverse. La faible tension inverse nominale est typique des LED indicatrices standard. Assurez-vous toujours de la polarité correcte dans le circuit. L'incorporation d'une diode de protection en parallèle (cathode à anode) peut être envisagée dans les applications où la tension inverse est un risque.
9.4 Quelle est l'importance critique de la règle de distance de 3mm pour la soudure et le pliage des broches ?
Très critique. L'ampoule en résine époxy est sensible à la chaleur et aux contraintes mécaniques. Enfreindre cette distance peut transférer une chaleur excessive pendant la soudure, risquant de fissurer l'époxy ou d'endommager la puce interne/les fils de liaison, entraînant une défaillance immédiate ou une fiabilité à long terme réduite.
10. Principes de fonctionnement et tendances technologiques
10.1 Principe de fonctionnement de base
Cette LED fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans une jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active (la couche AlGaInP). Lorsque ces porteurs de charge se recombinent, ils libèrent de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique de l'alliage AlGaInP détermine l'énergie de la bande interdite, qui définit directement la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise – dans ce cas, le jaune brillant.
10.2 Tendances de l'industrie
Bien que les LED traversantes comme la 103UYD/S530-A3 restent essentielles pour de nombreuses applications, la tendance de l'industrie va fortement vers les boîtiers CMS (composants montés en surface) pour l'assemblage automatisé, une densité plus élevée et de meilleures performances thermiques. Cependant, les composants traversants continuent d'être préférés pour les applications nécessitant une haute résistance mécanique, une facilité de prototypage manuel ou des facteurs de forme optiques spécifiques. La technologie sous-jacente AlGaInP pour les LED de couleur pure comme le jaune reste une solution mature et efficace, bien que des avancées se poursuivent en termes d'efficacité (lumens par watt) et de température de fonctionnement maximale.
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. |