Table des matières
- 1. Aperçu du produit
- 1.1 Description générale
- 1.2 Caractéristiques
- 1.3 Applications
- 2. Analyse approfondie des paramètres techniques
- 2.1 Caractéristiques électriques
- 2.2 Caractéristiques optiques
- 2.3 Caractéristiques thermiques
- 3. Système de classement par bins
- 3.1 Bins de tension directe
- 3.2 Bins de flux lumineux
- 3.3 Bins de chromaticité
- 4. Analyse des courbes de performance
- 4.1 Tension directe en fonction du courant direct
- 4.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative
- 4.3 Température de soudure en fonction de l'intensité relative et du courant direct
- 4.4 Tension directe en fonction de la température de soudure
- 4.5 Diagramme de rayonnement
- 4.6 Distribution spectrale
- 5. Informations mécaniques et sur le boîtier
- 5.1 Dimensions du boîtier
- 5.2 Marquage de polarité
- 5.3 Bande transporteuse et bobine
- 6. Directives de soudure et d'assemblage
- 6.1 Profil de soudure par refusion
- 6.2 Soudure manuelle
- 6.3 Réparation
- 6.4 Précautions de manipulation
- 7. Informations sur l'emballage et la commande
- 7.1 Détails d'emballage
- 7.2 Informations de commande
- 8. Suggestions d'application
- 8.1 Recommandations de conception
- 8.2 Applications typiques
- 9. Foire aux questions
- 9.1 Quelles sont les conditions de stockage de ces LED ?
- 9.2 Combien de cycles de refusion la LED peut-elle supporter ?
- 9.3 La LED est-elle sensible aux décharges électrostatiques ?
- 9.4 Puis-je utiliser un nettoyage par ultrasons ?
- 9.5 Quel est le courant maximum que je peux appliquer ?
- 10. Introduction au principe
- 11. 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
La série RF-W3HV32DS-EF-G2 est une LED blanche fabriquée à l'aide d'une puce bleue combinée à une conversion par phosphore. Les dimensions du boîtier sont de 2,8 mm x 3,5 mm x 0,7 mm, ce qui la rend adaptée aux applications d'éclairage compactes. Le dispositif est logé dans un boîtier PLCC-2, offrant une excellente fiabilité des joints de soudure et un large angle de vue. Cette LED est conçue pour l'éclairage intérieur général, y compris l'éclairage des ampoules et autres luminaires intérieurs.
1.2 Caractéristiques
- Boîtier PLCC-2 pour montage en surface
- Angle de vue extrêmement large (120 degrés typique)
- Adapté à tous les procédés d'assemblage CMS et de soudure
- Disponible en bande et bobine pour la manutention automatisée
- Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 3 (durée de vie au sol de 168 heures)
- Conforme RoHS
- Indice de rendu des couleurs élevé (IRC typ. 80)
- Faible résistance thermique (27°C/W) pour une dissipation thermique efficace
1.3 Applications
- Appareils d'éclairage intérieur
- Éclairage par ampoules (ampoules A, ampoules décoratives)
- Applications intérieures générales nécessitant un rendement élevé et une bonne qualité de couleur
2. Analyse approfondie des paramètres techniques
2.1 Caractéristiques électriques
La tension directe (VF) de la LED est mesurée à un courant d'essai de 50 mA à 25°C. Le dispositif est classé en quatre gammes de tension : U3 (17,4-17,8V), VW3 (17,8-18,2V), W3 (18,2-18,6V) et X3 (18,6-19,0V). La VF typique est d'environ 18V. Le courant inverse à 30V est inférieur à 10µA. Les valeurs maximales absolues incluent un courant direct de 60 mA, un courant direct de crête de 100 mA (rapport cyclique 1/10, 0,1 ms), une dissipation de puissance de 1140 mW et une tension inverse de 30V. La résistance aux décharges électrostatiques (DES) est de 2000 V HBM. La plage de température de fonctionnement est de -40°C à +105°C et la température de jonction ne doit pas dépasser 125°C.
2.2 Caractéristiques optiques
Le flux lumineux (Φ) est classé en gammes FC2 (100-110 lm), FC3 (110-120 lm), FC4 (120-130 lm) et FC5 (130-140 lm) selon la CCT. Pour 3000K, les catégories sont FC2, FC3, FC4 ; pour 4000K et 6500K, les catégories FC3, FC4, FC5. Le flux typique est de 117 lm pour 3000K et de 125 lm pour 4000K/6500K. L'angle de vue (2θ1/2) est de 120 degrés. L'indice de rendu des couleurs (IRC) est typiquement de 80. Le dispositif est disponible en trois températures de couleur corrélées : 3000K (30M), 4000K (40M) et 6500K (65M), chacune avec une définition de bin d'ellipse de MacAdam à 6 étapes.
2.3 Caractéristiques thermiques
La résistance thermique entre la jonction et le point de soudure (RthJ-S) est de 27°C/W typique. Cette faible résistance thermique aide à maintenir la température de jonction dans les limites dans des conditions de fonctionnement normales. Une gestion thermique appropriée sur le PCB est essentielle pour éviter de dépasser la température de jonction maximale de 125°C.
3. Système de classement par bins
3.1 Bins de tension directe
Comme indiqué dans le tableau 1-3, les bins de tension directe sont :
| Code du bin | Plage VF (V) |
|---|---|
| U3 | 17.4 - 17.8 |
| VW3 | 17.8 - 18.2 |
| W3 | 18.2 - 18.6 |
| X3 | 18.6 - 19.0 |
3.2 Bins de flux lumineux
Les bins de flux lumineux varient selon la CCT :
| CCT | Bins (lm) |
|---|---|
| 3000K (30M) | FC2 (100-110), FC3 (110-120), FC4 (120-130) |
| 4000K (40M) | FC3 (110-120), FC4 (120-130), FC5 (130-140) |
| 6500K (65M) | FC3 (110-120), FC4 (120-130), FC5 (130-140) |
3.3 Bins de chromaticité
Chaque CCT possède une ellipse de MacAdam définie à 6 étapes avec des coordonnées chromatiques spécifiques (x,y). Par exemple, le bin 3000K 30M a les points d'angle comme indiqué dans la fiche technique. Cela garantit une cohérence des couleurs au sein du bin.
4. Analyse des courbes de performance
4.1 Tension directe en fonction du courant direct
La courbe IV (Fig 1-7) montre une relation exponentielle typique. À faibles courants, la tension augmente rapidement, tandis qu'à courants plus élevés, la tension augmente plus lentement. La courbe permet aux concepteurs de prédire la tension à différents courants de commande.
4.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative
La Fig 1-8 indique que l'intensité lumineuse relative augmente avec le courant direct, de manière approximativement linéaire jusqu'au courant nominal maximum. Cela permet de contrôler la luminosité par ajustement du courant.
4.3 Température de soudure en fonction de l'intensité relative et du courant direct
Les figures 1-9 et 1-10 montrent qu'à mesure que la température du point de soudure augmente, l'intensité relative diminue et le courant direct admissible doit être réduit pour maintenir la température de jonction en dessous de 125°C.
4.4 Tension directe en fonction de la température de soudure
La tension directe diminue linéairement avec l'augmentation de la température (Fig 1-11), avec un coefficient typique d'environ -2 mV/°C. Cette caractéristique doit être prise en compte dans la conception d'un pilote à courant constant.
4.5 Diagramme de rayonnement
Le diagramme de rayonnement (Fig 1-12) montre une large répartition de type lambertien avec un demi-angle d'environ 60° (angle de vue de 120°). Ceci est adapté à un éclairage uniforme.
4.6 Distribution spectrale
Le spectre (Fig 1-13) montre un pic bleu typique autour de 450 nm et une large émission de phosphore jaune de 500 à 700 nm. La forme spectrale exacte varie avec la CCT, les CCT plus chaudes ayant plus de contenu rouge.
5. Informations mécaniques et sur le boîtier
5.1 Dimensions du boîtier
Le boîtier de la LED a des dimensions de 2,8 mm (longueur) × 3,5 mm (largeur) × 0,7 mm (hauteur). La vue de dessous montre les pastilles d'anode et de cathode avec le marquage de polarité. Les motifs de soudure recommandés (Fig 1-5) fournissent des pastilles de 2,10 mm × 0,50 mm et 1,10 mm × 2,10 mm avec un espacement approprié. Toutes les dimensions sont en millimètres avec des tolérances de ±0,05 mm sauf indication contraire.
5.2 Marquage de polarité
La polarité est indiquée sur la face inférieure : un symbole \"+\" près de la pastille d'anode et une pastille plus grande pour la cathode comme indiqué sur la Fig 1-4. Une orientation correcte est essentielle pour un fonctionnement correct.
5.3 Bande transporteuse et bobine
La bande transporteuse a des dimensions : pas de 4,00 mm, largeur de 8 mm, avec une poche adaptée à la LED. La bobine a un diamètre extérieur de 290±2 mm, un diamètre de moyeu de 79,6±0,2 mm et une largeur de 12,2±0,3 mm. Chaque bobine contient 12 000 pièces.
6. Directives de soudure et d'assemblage
6.1 Profil de soudure par refusion
Le profil de soudure par refusion recommandé suit les conditions du tableau 3-1. La vitesse moyenne de montée en température de 150°C à 200°C (zone de préchauffage) ne doit pas dépasser 3°C/s. Le temps de préchauffage entre 150°C et 200°C est de 60 à 120 secondes. La température doit atteindre 217°C (TL) et rester au-dessus de 217°C pendant un maximum de 60 secondes (tL). La température de crête (TP) est de 260°C avec un temps de maintien maximal de 10 secondes. La vitesse de refroidissement ne doit pas dépasser 6°C/s. Le temps total de 25°C au pic doit être inférieur à 8 minutes. La soudure par refusion ne doit pas être effectuée plus de deux fois. Si plus de 24 heures se sont écoulées après la première refusion, les LED peuvent absorber l'humidité et nécessiter un pré-séchage.
6.2 Soudure manuelle
La soudure manuelle doit être effectuée avec une température de fer à souder inférieure à 300°C pendant moins de 3 secondes. Une seule opération de soudure manuelle est autorisée.
6.3 Réparation
La réparation n'est pas recommandée après la soudure. Si elle est inévitable, utilisez un fer à souder à double tête et vérifiez qu'il n'y a aucun dommage aux caractéristiques de la LED.
6.4 Précautions de manipulation
L'encapsulant en silicone est mou ; évitez d'appliquer une forte pression sur la surface supérieure. Utilisez des buses de préhension appropriées. Ne montez pas les LED sur des PCB voilés. Évitez les contraintes mécaniques ou les vibrations pendant le refroidissement. Ne refroidissez pas rapidement après la soudure.
7. Informations sur l'emballage et la commande
7.1 Détails d'emballage
Chaque bobine contient 12 000 pièces emballées dans un sac barrière contre l'humidité avec un dessicant et une carte indicatrice d'humidité. L'étiquette comprend le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code du bin (flux lumineux, chromaticité, tension directe), la quantité et le code de date. Le sac doit être stocké à ≤30°C et ≤75% HR avant ouverture. Après ouverture, les LED doivent être utilisées dans les 24 heures à ≤30°C et ≤60% HR, sinon un pré-séchage à 60±5°C pendant ≥24 heures est nécessaire.
7.2 Informations de commande
Le tableau de sélection des produits montre trois modèles : RF-W3HV32DS-EF-G2 (3000K), RF-W4HV32DS-EF-G2 (4000K), RF-W6HV32DS-EF-G2 (6500K). Le numéro de pièce peut inclure des codes de bin pour commander des gammes spécifiques de flux lumineux et de tension.
8. Suggestions d'application
8.1 Recommandations de conception
Lors de la conception avec cette LED, tenez compte des points suivants : Utilisez un pilote à courant constant pour maintenir une luminosité stable. Incluez une résistance en série pour limiter le courant en cas de variations de tension. Assurez une dissipation thermique adéquate pour maintenir la température du point de soudure en dessous de 85°C pour une durée de vie optimale. Évitez les environnements à haute teneur en soufre (>100 ppm) car le soufre peut dégrader la LED. Utilisez des matériaux qui n'émettent pas de composés organiques volatils (COV) pouvant décolorer le silicone. Pour le nettoyage, l'alcool isopropylique est recommandé ; le nettoyage par ultrasons n'est pas conseillé.
8.2 Applications typiques
Grâce à son large angle de vue, son bon IRC et sa taille compacte, cette LED est idéale pour les downlights intérieurs, les panneaux lumineux, les luminaires linéaires et les ampoules de rénovation. La haute tension (17-19V) permet une conception efficace du pilote avec moins de LED en série.
9. Foire aux questions
9.1 Quelles sont les conditions de stockage de ces LED ?
Stockez les sacs non ouverts à ≤30°C et ≤75% HR jusqu'à un an. Après ouverture, utilisez dans les 24 heures à ≤30°C et ≤60% HR ; sinon, pré-séchez à 60±5°C pendant ≥24 heures.
9.2 Combien de cycles de refusion la LED peut-elle supporter ?
Jusqu'à deux cycles de refusion sont autorisés. Si plus de 24 heures s'écoulent entre les cycles, un pré-séchage est nécessaire.
9.3 La LED est-elle sensible aux décharges électrostatiques ?
Oui, la résistance aux DES est de 2000 V HBM. Des précautions appropriées contre les DES doivent être prises lors de la manipulation et de l'assemblage.
9.4 Puis-je utiliser un nettoyage par ultrasons ?
Non, le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé car il peut endommager la LED. Utilisez plutôt de l'alcool isopropylique.
9.5 Quel est le courant maximum que je peux appliquer ?
Le courant direct maximum absolu est de 60 mA. Cependant, le courant de fonctionnement réel doit être déterminé en fonction de la gestion thermique pour maintenir la température de jonction en dessous de 125°C.
10. Introduction au principe
Cette LED blanche fonctionne selon le principe de la conversion par phosphore. Une puce LED bleue InGaN (nitrure de gallium-indium) émet une lumière bleue à environ 450 nm. Cette lumière bleue excite un phosphore à émission jaune (généralement YAG:Ce) qui est déposé sur la puce. La combinaison de la lumière bleue et de la lumière jaune produit une lumière blanche. En ajustant la composition et la concentration du phosphore, différentes températures de couleur corrélées (CCT) peuvent être obtenues, du blanc chaud (3000K) au blanc froid (6500K). L'indice de rendu des couleurs (IRC) indique la fidélité avec laquelle la lumière restitue les couleurs par rapport à une source de référence ; un IRC de 80 convient à l'éclairage intérieur général.
11. Tendances de développement
L'industrie de l'éclairage LED continue de progresser vers une efficacité plus élevée, une meilleure qualité de couleur et des boîtiers plus petits. Ce produit présente une conception haute tension (17-19V) qui permet de réduire le courant et les pertes résistives dans le pilote, améliorant ainsi l'efficacité globale du système. Les progrès de la technologie des phosphores permettent d'obtenir des valeurs IRC plus élevées (>90) et une meilleure cohérence des couleurs. La tendance à la miniaturisation est évidente dans l'encombrement de 2,8x3,5 mm, qui s'adapte aux luminaires compacts. De plus, une gestion thermique améliorée grâce à des boîtiers à faible résistance thermique (27°C/W) prend en charge des courants de commande plus élevés et des durées de vie plus longues.
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. |