Table des matières
- 1. Aperçu du produit
- 1.1 Description générale
- 1.2 Caractéristiques
- 1.3 Applications
- 1.4 Dimensions du boîtier
- 1.5 Paramètres du produit
- 1.5.1 Caractéristiques électriques/optiques (Ts=25°C, I_F=20mA)
- 1.5.2 Valeurs limites maximales absolues (Ts=25°C)
- 1.6 Courbes typiques des caractéristiques optiques
- 2. Emballage
- 2.1 Spécification d'emballage
- 2.2 Emballage résistant à l'humidité
- 2.3 Carton
- 2.4 Tests de fiabilité et conditions
- 2.5 Critères d'évaluation des dommages
- 3. Instructions de soudure par refusion SMT
- 3.1 Profil de soudure par refusion
- 3.2 Fer à souder
- 3.3 Réparation
- 3.4 Précautions
- 4. Précautions de manipulation
- 4.1 Considérations environnementales
- 4.2 Conception du circuit
- 4.3 Conception thermique
- 4.4 Conditions de stockage
- 4.5 Protection contre les décharges électrostatiques et les surcharges électriques
- 5. Guide d'application
- 6. Comparaison technique
- 7. Foire aux questions
- 8. Principe physique
- 9. Tendances de développement
- Terminologie des spécifications LED
- Performance photoelectrique
- Paramètres électriques
- Gestion thermique et fiabilité
- Emballage et matériaux
- Contrôle qualité et classement
- Tests et certification
1. Aperçu du produit
1.1 Description générale
Le RF-AUB190TS-CA est une LED ambre montée en surface fabriquée à l'aide d'une puce ambre. Ses dimensions compactes du boîtier sont de 1,6 mm x 0,8 mm x 0,7 mm, ce qui le rend idéal pour les applications à espace limité. La LED émet de la lumière dans la gamme de longueurs d'onde ambre (600–610 nm) et est conçue pour des applications d'indication générale et d'affichage.
1.2 Caractéristiques
- Angle de vue extrêmement large : 140° (typique)
- Convient pour tous les processus d'assemblage et de soudure SMT
- Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 3 (MSL 3)
- Conforme RoHS
- Options de tri multiples pour la tension directe, la longueur d'onde dominante et l'intensité lumineuse
1.3 Applications
- Indicateurs optiques (par exemple, voyants d'état, rétroéclairage)
- Commutateurs et affichages de symboles
- Éclairage général et applications décoratives
1.4 Dimensions du boîtier
Le boîtier de la LED mesure 1,60 mm x 0,80 mm x 0,70 mm (LxLxH). Le motif de plage de soudure recommandé est fourni dans la fiche technique (Fig. 1-5). Les tolérances sont de ±0,2 mm sauf indication contraire. La polarité est indiquée par un repère de cathode sur la vue de dessous. Le boîtier est conçu pour le soudage SMT standard.
1.5 Paramètres du produit
1.5.1 Caractéristiques électriques/optiques (Ts=25°C, I_F=20mA)
| Paramètre | Symbole | Min | Typ | Max | Unité |
|---|---|---|---|---|---|
| Largeur de bande spectrale à mi-hauteur | Δλ | – | 15 | – | nm |
| Tension directe (Bin B1) | V_F | 1.8 | – | 1.9 | V |
| Tension directe (Bin B2) | V_F | 1.9 | – | 2.0 | V |
| Tension directe (Bin C1) | V_F | 2.0 | – | 2.1 | V |
| Tension directe (Bin C2) | V_F | 2.1 | – | 2.2 | V |
| Tension directe (Bin D1) | V_F | 2.2 | – | 2.3 | V |
| Tension directe (Bin D2) | V_F | 2.3 | – | 2.4 | V |
| Longueur d'onde dominante (Bin A10) | λ_D | 600.0 | – | 602.5 | nm |
| Longueur d'onde dominante (Bin A20) | λ_D | 602.5 | – | 605.0 | nm |
| Longueur d'onde dominante (Bin B10) | λ_D | 605.0 | – | 607.5 | nm |
| Longueur d'onde dominante (Bin B20) | λ_D | 607.5 | – | 610.0 | nm |
| Intensité lumineuse (Bin 1DW) | I_V | 70 | – | 90 | mcd |
| Intensité lumineuse (Bin 1AP) | I_V | 90 | – | 120 | mcd |
| Intensité lumineuse (Bin G20) | I_V | 120 | – | 150 | mcd |
| Intensité lumineuse (Bin 1AW) | I_V | 150 | – | 200 | mcd |
| Intensité lumineuse (Bin 1AT) | I_V | 200 | – | 260 | mcd |
| Angle de vue | 2θ1/2 | – | 140 | – | deg |
| Courant inverse (V_R=5V) | I_R | – | – | 10 | μA |
| Résistance thermique (jonction-soudure) | RthJ-S | – | – | 450 | °C/W |
1.5.2 Valeurs limites maximales absolues (Ts=25°C)
| Paramètre | Symbole | Valeur limite | Unité |
|---|---|---|---|
| Dissipation de puissance | Pd | 72 | mW |
| Courant direct | I_F | 30 | mA |
| Courant direct de crête (impulsion) | I_FP | 60 | mA |
| Tension inverse | V_r | 5 | V |
| Décharge électrostatique (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Température de fonctionnement | TT_op | -40 à +85 | °C |
| Température de stockage | TT_stg | -40 à +85 | °C |
| Température de jonction | Tj | 95 | °C |
Notes : Condition d'impulsion : cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms. Tolérance de mesure de la tension directe : ±0,1 V. Tolérance de mesure de la longueur d'onde dominante : ±2 nm. Tolérance de mesure de l'intensité lumineuse : ±10 %. Veiller à ne pas dépasser la valeur limite maximale absolue. Le courant maximal doit être déterminé en fonction de la température du boîtier pour maintenir la température de jonction en dessous du maximum.
1.6 Courbes typiques des caractéristiques optiques
La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques mesurées à 25°C :
- Tension directe en fonction du courant direct (Fig 1-6) :Montre la relation I-V typique. Lorsque le courant direct augmente, la tension directe augmente légèrement. À 20 mA, V_F est d'environ 2,0 V (selon le bin).
- Courant direct en fonction de l'intensité relative (Fig 1-7) :L'intensité lumineuse relative augmente avec le courant direct, de manière approximativement linéaire à faibles courants, puis sature. À 30 mA, l'intensité relative est environ 1,3 fois celle à 20 mA.
- Température de broche en fonction de l'intensité relative (Fig 1-8) :Lorsque la température du point de soudure augmente, l'intensité relative diminue. À 100°C, l'intensité chute à environ 70 % de la valeur à 25°C.
- Température de broche en fonction du courant direct (Fig 1-9) :Cette courbe montre le courant direct admissible en fonction de la température du point de soudure. À des températures plus élevées, le courant maximal admissible doit être réduit.
- Courant direct en fonction de la longueur d'onde dominante (Fig 1-10) :La longueur d'onde dominante se déplace légèrement avec le courant. À des courants plus élevés, la longueur d'onde peut se déplacer vers des longueurs d'onde plus longues (décalage vers le rouge). À 30 mA, le décalage est d'environ 1-2 nm par rapport à 20 mA.
- Intensité relative en fonction de la longueur d'onde (Fig 1-11) :La distribution spectrale est étroite avec une largeur de bande à mi-hauteur d'environ 15 nm. Le pic se situe autour de 605 nm (ambre typique).
- Caractéristiques de rayonnement (Fig 1-12) :Le diagramme de rayonnement polaire montre un angle de vue large de 140°. L'intensité est relativement uniforme sur ±70°.
2. Emballage
2.1 Spécification d'emballage
Les LED sont emballées en bobines de 4000 pièces par bobine. Les dimensions de la bande porteuse sont une bande standard de 8 mm de large avec indication du sens d'alimentation. La bobine a un diamètre de 178±1 mm et une largeur de 8,0±0,1 mm. Les étiquettes comprennent le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de bin (flux lumineux, bin chromatique, tension directe, longueur d'onde), la quantité et le code de date.
2.2 Emballage résistant à l'humidité
Chaque bobine est placée dans un sachet barrière contre l'humidité avec un déshydratant et un indicateur d'humidité. Le sachet est ensuite scellé et placé dans un carton. Le niveau MSL est de 3, ce qui signifie que la durée de vie après ouverture du sachet est de 168 heures dans des conditions contrôlées (≤30°C, ≤60% HR). Si le sachet est ouvert plus longtemps, un étuvage est nécessaire (60±5°C pendant ≥24 heures).
2.3 Carton
Le carton extérieur contient plusieurs bobines. Le carton est étiqueté avec les informations produit et les précautions de manipulation.
2.4 Tests de fiabilité et conditions
La LED a été qualifiée via les tests de fiabilité suivants (tous réussis avec 0 défaillance sur 22 échantillons) :
- Soudure par refusion : 260°C max, 10 s, 2 fois (JESD22-B106)
- Cycle de température : -40°C à 100°C, 100 cycles (JESD22-A104)
- Choc thermique : -40°C à 100°C, 300 cycles (JESD22-A106)
- Stockage à haute température : 100°C, 1000 h (JESD22-A103)
- Stockage à basse température : -40°C, 1000 h (JESD22-A119)
- Test de durée de vie : 25°C, 20mA, 1000 h (JESD22-A108)
2.5 Critères d'évaluation des dommages
Après les tests de fiabilité, la LED est considérée comme défaillante si :
- La tension directe (V_F à 20 mA) dépasse la limite supérieure initiale de la spécification de 1,1 fois.
- Le courant inverse (I_R à 5 V) dépasse la limite supérieure initiale de la spécification de 2,0 fois.
- Le flux lumineux chute en dessous de 70 % de la limite inférieure initiale de la spécification.
3. Instructions de soudure par refusion SMT
3.1 Profil de soudure par refusion
Le profil de soudure par refusion recommandé est le suivant :
- Taux de montée moyen (de Tsmin à Tp) : max 3°C/s
- Plage de température de préchauffage : 150°C à 200°C
- Temps de préchauffage (Tsmin à Tsmax) : 60-120 secondes
- Temps au-dessus de 217°C : max 60 secondes
- Température de crête (Tp) : 260°C
- Temps à moins de 5°C de la température de crête : max 30 secondes
- Taux de refroidissement : max 6°C/s
- Temps de 25°C à la température de crête : max 8 minutes
La soudure par refusion ne doit pas être effectuée plus de deux fois. Si plus de 24 heures s'écoulent entre deux passages de soudure, la LED peut être endommagée par absorption d'humidité. N'appliquez pas de contrainte mécanique pendant le chauffage.
3.2 Fer à souder
Pour le soudage manuel, utilisez un fer à souder à une température inférieure à 300°C pendant moins de 3 secondes. Une seule opération de soudage manuel est autorisée.
3.3 Réparation
La réparation après soudure n'est pas recommandée. Si elle est inévitable, utilisez un fer à souder à double pointe et confirmez que les caractéristiques de la LED ne seront pas endommagées.
3.4 Précautions
- Ne montez pas les LED sur des circuits imprimés voilés. Après la soudure, évitez de plier la carte.
- N'appliquez pas de force mécanique ou de vibrations pendant le refroidissement à température ambiante.
- Ne refroidissez pas rapidement le dispositif après la soudure.
4. Précautions de manipulation
4.1 Considérations environnementales
L'environnement de fonctionnement et les matériaux en contact doivent contenir moins de 100 ppm de composés soufrés pour éviter la corrosion. De plus, la teneur individuelle en brome doit être inférieure à 900 ppm, le chlore inférieur à 900 ppm, et le total brome et chlore inférieur à 1500 ppm. Les COV provenant des matériaux de montage peuvent pénétrer dans l'encapsulant silicone et provoquer une décoloration sous l'effet de la chaleur et de la lumière, entraînant une perte de rendement lumineux. Il est conseillé de tester tous les matériaux pour leur compatibilité avec la LED.
4.2 Conception du circuit
Chaque LED ne doit pas dépasser son courant maximal absolu. Utilisez des résistances de limitation de courant pour éviter que de légères variations de tension n'entraînent des changements de courant importants. Le circuit d'attaque ne doit appliquer une tension directe que pendant les états MARCHE/ARRÊT. Une tension inverse peut entraîner une migration et endommager la LED.
4.3 Conception thermique
La gestion thermique est essentielle. La génération de chaleur peut entraîner une réduction de la luminosité et un décalage de couleur. Un dissipateur thermique approprié et une réduction de puissance doivent être pris en compte dans la conception du système.
4.4 Conditions de stockage
| Condition | Température | Humidité | Temps |
|---|---|---|---|
| Avant ouverture du sachet aluminium | ≤30°C | ≤75% HR | Dans l'année suivant la date |
| Après ouverture du sachet | ≤30°C | ≤60% HR | 168 heures (7 jours) |
| Étuvage (si nécessaire) | 60±5°C | – | ≥24 heures |
Si le matériau absorbant l'humidité s'est décoloré ou si le temps de stockage est dépassé, un étuvage est nécessaire. Si l'emballage est endommagé, contactez le support.
4.5 Protection contre les décharges électrostatiques et les surcharges électriques
Comme la plupart des dispositifs à semi-conducteurs, les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques (ESD) et aux surcharges électriques (EOS). Des précautions ESD appropriées doivent être prises lors de la manipulation et de l'assemblage.
5. Guide d'application
Les applications typiques incluent les indicateurs optiques, les affichages de commutateurs et de symboles, et l'usage général. Lors de la conception avec cette LED ambre, tenez compte des éléments suivants : L'angle de vue large (140°) la rend adaptée aux indicateurs nécessitant une visibilité sous différents angles. Le tri de la tension directe permet de sélectionner des plages de tension spécifiques pour assurer une luminosité constante dans des chaînes en série. Pour les applications de haute fiabilité, réduisez le courant en fonction de la température ambiante à l'aide des courbes de réduction fournies. Assurez une dissipation thermique adéquate, surtout lorsque plusieurs LED sont regroupées.
6. Comparaison technique
Par rapport aux LED ambre de luminosité standard, ce modèle offre un angle de vue plus large (140° contre 120° typiquement) et des options de tri plus strictes pour la longueur d'onde et l'intensité. Le niveau MSL 3 permet une durée de vie modérée après ouverture, mais un contrôle minutieux de l'humidité est nécessaire. La LED est conforme RoHS, répondant aux exigences environnementales.
7. Foire aux questions
- Quel est le courant de fonctionnement recommandé ?20 mA est la condition de test et le point de fonctionnement typique. Le courant continu maximal est de 30 mA.
- Puis-je utiliser cette LED à des courants plus élevés ?Oui, jusqu'à 30 mA, mais assurez-vous que la température de jonction ne dépasse pas 95°C.
- Combien de temps la LED peut-elle être stockée après ouverture du sachet ?168 heures à ≤30°C et ≤60% HR. Si dépassé, un étuvage à 60±5°C pendant 24 heures est nécessaire.
- Quelle est l'intensité lumineuse typique ?Cela dépend du bin sélectionné, allant de 70 mcd à 260 mcd à 20 mA.
- La LED est-elle résistante au soufre ?L'environnement doit contenir moins de 100 ppm de composés soufrés.
8. Principe physique
Une LED ambre émet de la lumière par électroluminescence dans un matériau semi-conducteur (probablement AlGaInP ou similaire) avec une bande interdite correspondant à la lumière ambre (600-610 nm). Lorsqu'elle est polarisée en direct, les électrons se recombinent avec les trous dans la région active, libérant des photons. L'angle de vue large est obtenu par la conception du boîtier, qui disperse la lumière à travers un encapsulant diffusant.
9. Tendances de développement
L'industrie des LED continue d'améliorer l'efficacité et de réduire les coûts. Pour les LED ambre, les tendances incluent une efficacité lumineuse plus élevée, des largeurs spectrales plus étroites pour une meilleure pureté de couleur, et une gestion thermique améliorée pour permettre des courants de commande plus élevés dans des boîtiers plus petits. Ce produit représente un équilibre entre performances et taille compacte, adapté à l'assemblage SMT moderne.
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. |