Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Caractéristiques et avantages principaux
- 1.2 Marché cible et applications
- 2. Analyse approfondie des paramètres techniques
- 2.1 Valeurs maximales absolues
- 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 IV)
- 3.4 Intensité relative en fonction du courant direct
- 3.5 Caractéristiques thermiques
- 4. Informations mécaniques et sur le boîtier
- 4.1 Dimensions du boîtier
- 4.2 Identification de la polarité
- 5. Directives de soudure et d'assemblage
- 5.1 Formage des broches
- 5.2 Conditions de stockage
- 5.3 Paramètres de soudure
- 5.4 Nettoyage
- 6. Gestion thermique et électrique
- 6.1 Gestion de la chaleur
- 6.2 Sensibilité aux décharges électrostatiques (ESD)
- 7. Conditionnement et informations de commande
- 7.1 Spécification de l'emballage
- 7.2 Quantité d'emballage
- 7.3 Explication des étiquettes
- 8. Considérations de conception d'application
- 8.1 Conception du circuit pilote
- 8.2 Conception du PCB et dissipation thermique
- 8.3 Intégration optique
- 9. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
- 10. Technologie et principe de fonctionnement
1. Vue d'ensemble du produit
La 1383SYGD/S530-E2 est une lampe LED haute luminosité conçue pour des applications nécessitant une intensité lumineuse supérieure et des performances fiables. Ce dispositif utilise la technologie de puce AlGaInP pour produire une lumière Jaune Vert Brillant, encapsulée dans un boîtier en résine diffusante verte. Il est conçu pour la robustesse et la longévité dans diverses applications électroniques.
1.1 Caractéristiques et avantages principaux
Cette série offre plusieurs avantages clés la rendant adaptée aux applications exigeantes :
- Haute luminosité :Conçue spécifiquement pour les applications nécessitant une intensité lumineuse plus élevée.
- Options d'angle de vision :Disponible avec différents angles de vision pour s'adapter à diverses exigences de conception.
- Flexibilité de conditionnement :Fournie en bande et en bobine pour les processus d'assemblage automatisés.
- Conformité environnementale :Le produit est sans plomb, conforme aux normes RoHS, REACH de l'UE et sans halogène (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
- Fiabilité :Construite pour être fiable et robuste dans les conditions de fonctionnement spécifiées.
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
- Périphériques et indicateurs informatiques généraux
2. Analyse approfondie des paramètres techniques
Cette section fournit une interprétation détaillée et objective des principaux paramètres techniques spécifiés dans la fiche technique.
2.1 Valeurs maximales absolues
Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement à ou au-delà de ces limites n'est pas garanti.
- Courant direct continu (IF) :25 mA. C'est le courant continu maximum qui peut être appliqué en continu.
- Courant direct de crête (IFP) :60 mA avec un cycle de service de 1/10 et 1 kHz. Adapté au fonctionnement en impulsions.
- Tension inverse (VR) :5 V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer une rupture de jonction.
- Dissipation de puissance (Pd) :60 mW. La puissance maximale que le boîtier peut dissiper à Ta=25°C.
- Température de fonctionnement (Topr) :-40°C à +85°C. La plage de température ambiante pour un fonctionnement fiable.
- Température de stockage (Tstg) :-40°C à +100°C.
- Température de soudure (Tsol) :260°C pendant 5 secondes. Définit la tolérance du profil de soudure par refusion.
2.2 Caractéristiques électro-optiques
Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à Ta=25°C et IF=20mA, sauf indication contraire.
- Intensité lumineuse (Iv) :100 mcd (Min), 200 mcd (Typ). Cela quantifie la luminosité perçue de la LED.
- Angle de vision (2θ1/2) :25° (Typ). L'angle auquel l'intensité lumineuse est la moitié de la valeur à 0°.
- Longueur d'onde de crête (λp) :575 nm (Typ). La longueur d'onde à laquelle l'émission spectrale est maximale.
- Longueur d'onde dominante (λd) :573 nm (Typ). La longueur d'onde unique perçue par l'œil humain.
- Largeur de bande de rayonnement spectral (Δλ) :20 nm (Typ). La largeur spectrale à mi-hauteur d'intensité.
- Tension directe (VF) :1,7 V (Min), 2,0 V (Typ), 2,4 V (Max) à IF=20mA.
- Courant inverse (IR) :10 μA (Max) à VR=5V.
Tolérances de mesure :Tension directe : ±0,1V ; Intensité lumineuse : ±10% ; Longueur d'onde dominante : ±1,0nm.
3. Analyse des courbes de performance
La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques cruciales pour les ingénieurs de conception.
3.1 Intensité relative en fonction de la longueur d'onde
Cette courbe montre la distribution spectrale de puissance de la lumière émise, centrée autour de 575 nm avec une largeur de bande typique de 20 nm, confirmant le point de couleur Jaune Vert Brillant.
3.2 Diagramme de directivité
La courbe de directivité illustre la distribution spatiale de la lumière, en corrélation avec l'angle de vision typique de 25°. Elle montre un motif de type Lambertien courant pour les boîtiers LED diffusants.
3.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe IV)
Ce graphique est essentiel pour la conception du pilote. Il montre la relation exponentielle entre le courant et la tension. Au point de fonctionnement typique de 20mA, la tension directe est d'environ 2,0V. Les concepteurs doivent s'assurer que le circuit de limitation de courant tient compte de la plage VF Min-Max (1,7V-2,4V).
3.4 Intensité relative en fonction du courant direct
Cette courbe démontre la dépendance de la sortie lumineuse au courant d'alimentation. Bien que l'intensité augmente avec le courant, elle n'est pas parfaitement linéaire, et le fonctionnement au-delà de la valeur maximale absolue (25mA continu) est interdit pour éviter une dégradation accélérée.
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 de la sortie lumineuse lorsque la température augmente. Un dissipateur thermique efficace est critique pour maintenir la luminosité.
- Courant direct en fonction de la température ambiante :Peut être utilisé pour comprendre les exigences de déclassement, bien qu'une courbe de déclassement spécifique ne soit pas fournie dans cette fiche technique. La règle générale est de réduire le courant d'alimentation à des températures ambiantes plus élevées pour rester dans la limite de dissipation de puissance.
4. Informations mécaniques et sur le boîtier
4.1 Dimensions du boîtier
La LED est fournie dans un boîtier standard de type lampe. Les notes dimensionnelles clés de la fiche technique incluent :
- Toutes les dimensions sont en millimètres (mm).
- La hauteur de la collerette doit être inférieure à 1,5mm (0,059\").
- La tolérance générale pour les dimensions est de ±0,25mm, sauf indication contraire sur le dessin.
Considération de conception :Le dessin dimensionnel exact est requis pour la conception de l'empreinte PCB, assurant un espacement correct des broches et une hauteur de dégagement.
4.2 Identification de la polarité
La polarité est généralement indiquée par la longueur des broches ou une encoche/un côté plat sur le boîtier. La cathode est généralement la broche la plus courte ou la broche adjacente au côté plat. Les concepteurs doivent consulter le dessin du boîtier pour la méthode d'identification exacte afin d'éviter une polarisation inverse pendant l'assemblage.
5. Directives de soudure et d'assemblage
Une manipulation correcte est essentielle pour garantir la fiabilité et prévenir les dommages.
5.1 Formage des broches
- La flexion doit se produire à au moins 3mm de la base de l'ampoule en époxy.
- Former les broches avant la soudure.
- Évitez de solliciter le boîtier. Des trous PCB mal alignés causant une contrainte sur les broches peuvent dégrader l'époxy et la LED.
- Couper les broches à température ambiante.
5.2 Conditions de stockage
- Recommandé : ≤30°C et ≤70% d'Humidité Relative (HR).
- Durée de conservation après expédition : 3 mois dans les conditions recommandées.
- Pour un stockage plus long (jusqu'à 1 an) : Utiliser un conteneur scellé avec atmosphère d'azote et dessiccant.
- Évitez les transitions rapides de température dans des environnements humides pour prévenir la condensation.
5.3 Paramètres de soudure
Règle critique :Maintenir une distance minimale de 3mm entre le joint de soudure et l'ampoule en époxy.
Soudure manuelle :
Température de la pointe du fer : 300°C Max (fer de 30W Max).
Temps de soudure : 3 secondes Max par broche.
Soudure à la vague ou par immersion :
Température de préchauffage : 100°C Max (60 secondes Max).
Température et temps du bain de soudure : 260°C Max pendant 5 secondes Max.
Notes générales sur la soudure :
- Évitez les contraintes sur les broches pendant les opérations à haute température.
- Ne pas effectuer de soudure par immersion/manuelle plus d'une fois.
- Protégez la LED des chocs mécaniques jusqu'à ce qu'elle refroidisse à température ambiante après soudure.
- Évitez un refroidissement rapide depuis la température de crête.
- Utilisez toujours la température de soudure efficace la plus basse.
- Les paramètres de soudure à la vague doivent être strictement contrôlés.
5.4 Nettoyage
- Si nécessaire, nettoyer uniquement avec de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant ≤1 minute.
- Sécher à température ambiante avant utilisation.
- Ne pas utiliser le nettoyage par ultrasonssauf s'il a été préalablement qualifié dans des conditions spécifiques, car il peut causer des dommages.
6. Gestion thermique et électrique
6.1 Gestion de la chaleur
Une conception thermique appropriée est essentielle pour la performance et la durée de vie.
- La gestion de la chaleur doit être considérée lors de l'étape de conception de l'application.
- Le courant d'alimentation doit être déclassé de manière appropriée à des températures ambiantes plus élevées. (Se référer à la courbe de déclassement, qui doit être consultée dans la spécification du produit).
- La température entourant la LED dans l'application finale doit être contrôlée.
6.2 Sensibilité aux décharges électrostatiques (ESD)
Le produit est sensible aux décharges électrostatiques ou aux surtensions. L'ESD peut endommager la jonction semi-conductrice. Des procédures de manipulation ESD appropriées (utilisation de postes de travail mis à la terre, bracelets, mousse conductrice) doivent être suivies pendant tous les processus de manipulation et d'assemblage.
7. Conditionnement et informations de commande
7.1 Spécification de l'emballage
Les LED sont emballées pour assurer une protection contre les dommages électrostatiques, électromagnétiques et l'humidité.
- Emballage primaire :Sac anti-électrostatique avec des matériaux résistants à l'humidité.
- Emballage secondaire :Carton intérieur.
- Emballage tertiaire :Carton extérieur pour l'expédition.
7.2 Quantité d'emballage
- Minimum 200-500 pièces par sac anti-statique.
- 5 sacs par carton intérieur.
- 10 cartons intérieurs par carton extérieur.
7.3 Explication des étiquettes
Les étiquettes sur l'emballage contiennent des informations clés :
- CPN :Numéro de production du client
- P/N :Numéro de production
- QTY :Quantité d'emballage
- CAT :Catégories (ex : bin de luminosité)
- HUE :Longueur d'onde dominante
- REF :Référence
- LOT No :Numéro de lot pour la traçabilité
8. Considérations de conception d'application
8.1 Conception du circuit pilote
Étant donné la plage de tension directe (1,7V-2,4V), un pilote à courant constant est fortement recommandé plutôt qu'une source de tension constante avec une simple résistance en série. Un pilote à courant constant garantit une luminosité constante entre les unités et lors des variations de température, indépendamment de la dispersion du Vf. Le pilote doit être conçu pour ne pas dépasser la limite de courant continu de 25mA.
8.2 Conception du PCB et dissipation thermique
Bien qu'il s'agisse d'un dispositif de faible puissance, une attention portée aux chemins thermiques sur le PCB améliore la longévité. Utilisez une surface de cuivre adéquate connectée aux broches de la LED pour servir de dissipateur thermique. Assurez-vous que le matériau du PCB peut supporter le profil de soudure recommandé.
8.3 Intégration optique
L'angle de vision de 25° et la résine diffusante verte rendent cette LED adaptée à la visualisation directe ou comme rétroéclairage avec guides de lumière. Pour les applications d'indicateur, considérez l'intensité lumineuse requise (200 mcd typ) par rapport aux conditions de lumière ambiante. Le boîtier diffusant fournit un motif lumineux large et uniforme.
9. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)
Q1 : Puis-je alimenter cette LED à 30mA pour plus de luminosité ?
R : Non. La valeur maximale absolue pour le courant direct continu est de 25mA. Dépasser cette valeur risque d'endommager définitivement le dispositif et d'annuler les spécifications de fiabilité. Pour une luminosité plus élevée, sélectionnez une LED conçue pour un courant plus élevé.
Q2 : Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête (575nm) et la Longueur d'onde dominante (573nm) ?
R : La Longueur d'onde de crête est le pic physique de la courbe d'émission spectrale. La Longueur d'onde dominante est le point de "couleur" perceptuel tel que vu par l'œil humain, calculé à partir du spectre et des fonctions de correspondance des couleurs CIE. Elles sont souvent proches mais pas identiques.
Q3 : Une résistance limitant le courant est-elle suffisante pour alimenter cette LED à partir d'une alimentation 5V ?
R : Cela peut l'être, mais ce n'est pas optimal. Une valeur de résistance devrait être calculée pour le pire cas de Vf (pour éviter le sur-courant). Cela conduit à une luminosité variable entre les LED et une utilisation inefficace de l'énergie. Un circuit à courant constant simple ou un circuit intégré pilote LED dédié est préférable pour des performances constantes.
Q4 : À quel point la distance minimale de 3mm entre le joint de soudure et l'ampoule en époxy est-elle critique ?
R : Très critique. Souder à moins de 3mm peut exposer la résine époxy à une chaleur excessive, provoquant potentiellement des fissures, une décoloration (jaunissement), un délaminage ou une défaillance de la liaison interne des fils, entraînant une défaillance immédiate ou prématurée du dispositif.
10. Technologie et principe de fonctionnement
Cette LED est basée sur le matériau semi-conducteur AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium). Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, des électrons et des trous sont injectés dans la région active où ils se recombinent. Dans les LED AlGaInP, cette recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière) dans la région jaune-vert du spectre visible (autour de 573-575 nm). La couleur spécifique est déterminée par la composition précise de l'alliage AlGaInP. L'encapsulant en résine diffusante verte protège la puce semi-conductrice, agit comme une lentille pour façonner le faisceau lumineux de sortie (angle de vision de 25°), et convertit la lumière de source ponctuelle en une émission plus uniforme et diffuse adaptée aux indicateurs et rétroéclairages.
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. |