Table des matières
- 1. Aperçu du produit
- 1.1 Description générale
- 1.2 Caractéristiques
- 1.3 Applications
- 2. Paramètres techniques
- 2.1 Dimensions du boîtier
- 2.2 Caractéristiques électriques/optiques (Ts=25°C, IF=20mA)
- 2.3 Caractéristiques maximales absolues
- 3. Système de tri
- 4. Analyse des courbes de performance
- 5. Informations mécaniques et d'emballage
- 5.1 Dimensions du ruban support et de la bobine
- 5.2 Spécification de l'étiquette
- 5.3 Emballage résistant à l'humidité
- 6. Guide de soudure et d'assemblage
- 6.1 Soudure par refusion SMT
- 6.2 Soudure manuelle et réparation
- 7. Informations sur l'emballage et la commande
- 8. Considérations d'application
- 8.1 Applications typiques
- 8.2 Précautions de conception
- 9. Fiabilité et tests
- 9.1 Éléments de test de fiabilité
- 9.2 Critères de défaillance
- 10. Précautions de manipulation et de stockage
- 11. Foire aux questions
- 12. Principe de fonctionnement
- 13. Tendances de développement
- 14. Étude de cas
- 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
Cette LED jaune est fabriquée à l'aide d'une puce jaune et conditionnée dans un boîtier compact de montage en surface 1608 aux dimensions 1,6 mm × 0,8 mm × 0,7 mm. Elle est conçue pour les applications générales d'indication optique et d'affichage, offrant un large angle de vision et une compatibilité avec les processus d'assemblage SMT standard.
1.2 Caractéristiques
- Angle de vision extrêmement large de 140°.
- Convient à tous les processus d'assemblage et de soudage SMT.
- Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 3 (MSL 3).
- Conforme à la directive RoHS.
1.3 Applications
- Indicateurs optiques
- Interrupteurs, symboles et affichages
- Usage général
2. Paramètres techniques
2.1 Dimensions du boîtier
Le boîtier de la LED mesure 1,6 mm de long, 0,8 mm de large et 0,7 mm de haut. Les vues de dessus et de dessous montrent deux bornes avec marquage de polarité. Le motif de soudure recommandé suggère une disposition de pastilles avec deux pastilles de 0,8 mm séparées par une distance centre à centre de 2,4 mm, permettant une formation fiable des joints de soudure.
2.2 Caractéristiques électriques/optiques (Ts=25°C, IF=20mA)
| Paramètre | Symbole | Min | Typ | Max | Unité |
|---|---|---|---|---|---|
| Largeur de bande spectrale à mi-hauteur | Δλ | -- | 15 | -- | nm |
| Tension directe (B0) | VF | 1.8 | -- | 2.0 | V |
| Tension directe (C0) | VF | 2.0 | -- | 2.2 | V |
| Tension directe (D0) | VF | 2.2 | -- | 2.4 | V |
| Longueur d'onde dominante (2K) | λD | 585 | -- | 590 | nm |
| Longueur d'onde dominante (2L) | λD | 590 | -- | 595 | nm |
| Intensité lumineuse (F20) | IV | 80 | -- | 100 | mcd |
| Intensité lumineuse (G10) | IV | 100 | -- | 120 | mcd |
| Intensité lumineuse (G20) | IV | 120 | -- | 150 | mcd |
| Intensité lumineuse (H10) | IV | 150 | -- | 180 | mcd |
| Intensité lumineuse (H20) | IV | 180 | -- | 230 | mcd |
| Angle de vision | 2θ1/2 | -- | 140 | -- | ° |
| Courant inverse (VR=5V) | IR | -- | -- | 10 | μA |
| Résistance thermique | RTHJ-S | -- | -- | 450 | °C/W |
2.3 Caractéristiques maximales absolues
| Paramètre | Symbole | Valeur nominale | Unité |
|---|---|---|---|
| Dissipation de puissance | Pd | 72 | mW |
| Courant direct | IF | 30 | mA |
| Courant direct de crête (1/10 cycle, 0,1 ms) | IFP | 60 | mA |
| Décharge électrostatique (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Température de fonctionnement | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| Température de stockage | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| Température de jonction | Tj | 95 | °C |
3. Système de tri
La LED est triée en différents bacs en fonction de la tension directe, de la longueur d'onde dominante et de l'intensité lumineuse afin de garantir des performances cohérentes dans les applications.
- Tension directe (VF) : Trois bacs – B0 (1,8-2,0V), C0 (2,0-2,2V), D0 (2,2-2,4V).
- Longueur d'onde dominante (λD) : Deux bacs – 2K (585-590nm), 2L (590-595nm).
- Intensité lumineuse (IV) : Cinq bacs – F20 (80-100mcd), G10 (100-120mcd), G20 (120-150mcd), H10 (150-180mcd), H20 (180-230mcd).
4. Analyse des courbes de performance
Les courbes typiques des caractéristiques optiques donnent un aperçu du comportement du dispositif dans diverses conditions de fonctionnement.
- Tension directe vs Courant direct (Fig 1-6) : Montre une augmentation exponentielle du courant avec la tension, typique d'une diode LED. À 20mA, la tension directe se situe dans les bacs de tri.
- Courant direct vs Intensité relative (Fig 1-7) : L'intensité lumineuse relative augmente presque linéairement avec le courant jusqu'au maximum nominal, indiquant une bonne efficacité à des courants plus faibles.
- Température de broche vs Intensité relative (Fig 1-8) : Une température de broche plus élevée réduit la sortie lumineuse ; chute d'environ 20 % à 85°C par rapport à 25°C, soulignant la nécessité d'une gestion thermique.
- Température de broche vs Courant direct (Fig 1-9) : Le courant direct diminue à mesure que la température augmente si une tension constante est appliquée, soulignant l'importance de la régulation du courant.
- Courant direct vs Longueur d'onde dominante (Fig 1-10) : La longueur d'onde dominante se déplace légèrement vers les longueurs d'onde plus longues (décalage vers le rouge) avec l'augmentation du courant, typique pour les LED jaunes.
- Intensité relative vs Longueur d'onde (Fig 1-11) : La distribution spectrale culmine autour de la longueur d'onde dominante avec une largeur de bande à mi-hauteur de 15 nm, garantissant une couleur jaune saturée.
- Diagramme de rayonnement (Fig 1-12) : La LED émet de la lumière sur un angle large de 140°, avec une distribution d'intensité uniforme, adaptée aux applications d'indicateur et de rétroéclairage.
5. Informations mécaniques et d'emballage
5.1 Dimensions du ruban support et de la bobine
La LED est emballée dans un ruban support de largeur 8,0 mm, avec un pas de poche de 4,0 mm et des dimensions internes de poche de 1,8 mm x 0,92 mm. Le diamètre de la bobine est de 178 mm ±1 mm, avec un diamètre de moyeu de 60 mm ±1 mm. Chaque bobine contient 4000 pièces.
5.2 Spécification de l'étiquette
L'étiquette comprend le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de bac (y compris le bac de flux lumineux, le bac de chromaticité, le bac de tension directe, le code de longueur d'onde), la quantité et la date de fabrication.
5.3 Emballage résistant à l'humidité
Les bobines sont scellées dans un sachet barrière contre l'humidité avec un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité. Le niveau de sensibilité à l'humidité est MSL 3, nécessitant des conditions de stockage inférieures à 30°C et 60 % HR après ouverture, avec une durée de vie au sol de 168 heures.
6. Guide de soudure et d'assemblage
6.1 Soudure par refusion SMT
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Vitesse moyenne de montée (Tsmax à Tp) | Max 3°C/s |
| Température de préchauffage (Tsmin à Tsmax) | 150°C à 200°C |
| Temps de préchauffage | 60 à 120 secondes |
| Temps au-dessus de 217°C (tL) | Max 60 secondes |
| Température de crête (Tp) | 260°C |
| Temps dans les 5°C de la crête (tp) | Max 10 secondes |
| Vitesse de refroidissement | Max 6°C/s |
| Temps de 25°C à Tp | Max 8 minutes |
Le soudage par refusion ne doit pas dépasser deux fois. Si un intervalle de plus de 24 heures se produit entre deux processus de soudage, les LED peuvent absorber l'humidité et être endommagées. N'appliquez pas de contrainte mécanique pendant le chauffage.
6.2 Soudure manuelle et réparation
Le soudage manuel n'est autorisé qu'une seule fois, avec une température de fer inférieure à 300°C et une durée inférieure à 3 secondes. La réparation après soudage est déconseillée ; si elle est inévitable, utilisez un fer à souder à double tête et vérifiez l'intégrité de la LED.
7. Informations sur l'emballage et la commande
L'unité d'emballage standard est de 4000 pièces par bobine. Le ruban support a une largeur de 8 mm et est conforme à la norme EIA-481. Les bobines sont emballées dans des sachets barrière contre l'humidité, puis placées dans des cartons pour l'expédition. Les dimensions du carton permettent le transport en toute sécurité de plusieurs bobines.
8. Considérations d'application
8.1 Applications typiques
Les utilisations typiques incluent les indicateurs optiques sur les appareils électroniques, le rétroéclairage des interrupteurs, l'illumination des symboles et les fonctions d'affichage générales lorsqu'un indicateur jaune vif est nécessaire.
8.2 Précautions de conception
- Utilisez toujours une résistance de limitation de courant en série avec la LED pour éviter l'emballement du courant dû aux variations de tension.
- La conception thermique est essentielle : assurez un dissipateur thermique adéquat pour maintenir la température de jonction en dessous de 95°C.
- La teneur en soufre de l'environnement doit être inférieure à 100 PPM ; la teneur en halogènes (brome et chlore) individuellement inférieure à 900 PPM et totale inférieure à 1500 PPM.
- Évitez l'exposition aux composés organiques volatils (COV) pouvant se dégager des adhésifs ou des encapsulants, car ils peuvent décolorer le silicone.
- Fournissez une protection ESD lors de la manipulation et de l'assemblage ; la valeur HBM typique est de 2000 V.
9. Fiabilité et tests
9.1 Éléments de test de fiabilité
| Élément de test | Condition | Durée/Nombre | Acceptation/Rejet |
|---|---|---|---|
| Soudure par refusion | 260°C, 10 s | 2 fois | 0/1 |
| Cycle de température | -40°C à 100°C, 30 min chacun | 100 cycles | 0/1 |
| Choc thermique | -40°C à 100°C, 15 min | 300 cycles | 0/1 |
| Stockage à haute température | 100°C | 1000 h | 0/1 |
| Stockage à basse température | -40°C | 1000 h | 0/1 |
| Test de durée de vie (IF=20mA, Ta=25°C) | 25°C, 20mA | 1000 h | 0/1 |
9.2 Critères de défaillance
Après les tests de fiabilité, la LED est considérée comme défaillante si : la tension directe (à IF=20mA) dépasse U.S.L × 1,1 ; le courant inverse (à VR=5V) dépasse U.S.L × 2,0 ; le flux lumineux est inférieur à L.S.L × 0,7.
10. Précautions de manipulation et de stockage
- Conservez les sachets non ouverts à ≤30°C et ≤75 % HR jusqu'à un an à compter de la date de fabrication.
- Après ouverture, la durée de vie au sol est de 168 heures à ≤30°C et ≤60 % HR.
- Si le sachet barrière contre l'humidité est endommagé ou si l'indicateur d'humidité montre une humidité excessive, faites sécher les LED à 60±5°C pendant au moins 24 heures avant utilisation.
- Manipulez avec précaution ESD : utilisez des postes de travail mis à la terre, des bracelets antistatiques et des emballages conducteurs.
- Ne pliez pas et ne tordez pas le PCB après soudage ; évitez un refroidissement rapide.
- N'utilisez pas d'adhésifs qui dégagent des vapeurs organiques à proximité de la LED.
11. Foire aux questions
Q : Pourquoi une résistance de limitation de courant est-elle nécessaire ?
R : La tension directe d'une LED varie avec la température et d'un composant à l'autre. Un petit changement de tension peut entraîner un grand changement de courant, pouvant dépasser la valeur nominale maximale. Une résistance en série stabilise le courant.
Q : Ces LED peuvent-elles être alimentées en parallèle ?
R : La mise en parallèle de LED sans limitation de courant individuelle peut provoquer un déséquilibre de courant en raison des variations de VF. Il est recommandé d'utiliser des résistances séparées ou des drivers à courant constant pour chaque chaîne.
Q : Quelle est la durée de vie typique de cette LED ?
R : Dans des conditions de fonctionnement standard (20mA, 25°C), la LED devrait fonctionner pendant plus de 50 000 heures, bien que la durée de vie exacte dépende de la gestion thermique et des conditions d'alimentation.
12. Principe de fonctionnement
Cette LED jaune est basée sur une diode semi-conductrice fabriquée à partir d'une puce émettant de la lumière jaune (généralement du phosphure de gallium ou un composé apparenté). Lorsqu'elle est polarisée en direct, les électrons et les trous se recombinent dans la région active, libérant de l'énergie sous forme de photons. La longueur d'onde de la lumière émise (environ 585-595 nm) correspond à l'énergie de la bande interdite du matériau, produisant une couleur jaune. Le large angle de vision est obtenu grâce à la conception du boîtier et à l'utilisation d'un encapsulant diffusant.
13. Tendances de développement
Les tendances continues de la technologie LED incluent une miniaturisation supplémentaire des boîtiers, une efficacité lumineuse plus élevée, une meilleure stabilité des couleurs et une conformité environnementale plus stricte. Le boîtier 1608 est déjà un facteur de forme compact ; les développements futurs pourraient inclure des boîtiers encore plus petits (par exemple, 1006) avec des performances similaires ou supérieures. Les progrès dans les matériaux phosphores et les puces peuvent également étendre la gamme de couleurs disponibles et améliorer les performances thermiques.
14. Étude de cas
Application : indicateur d'état sur un appareil domotique intelligent
Un thermostat intelligent utilise une LED jaune (similaire à ce produit) pour indiquer l'état de la communication Wi-Fi. La LED est alimentée à 10 mA pour fournir une luminosité confortable sans éblouissement. Une résistance série de 180 Ω est utilisée avec une alimentation de 3,3 V. Le large angle de vision garantit que l'indicateur est visible de toutes les directions. L'appareil réussit les tests de fiabilité, y compris les cycles de température et le stockage à haute humidité, confirmant la robustesse. La manipulation MSL 3 garantit qu'aucun défaut lié à l'humidité ne se produit lors de l'assemblage.
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. |