Table des matières
- 1. Aperçu du produit
- 1.1 Description générale
- 1.2 Caractéristiques
- 1.3 Applications
- 1.4 Dimensions du boîtier
- 2. Paramètres techniques
- 2.1 Caractéristiques électriques et optiques (Ts=25°°C)
- 2.2 Valeurs maximales absolues
- 2.3 Coordonnées de couleur CIE
- 2.4 Informations sur le tri
- 3. Courbes de performance
- 3.1 Tension directe en fonction du courant direct
- 3.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative
- 3.3 Intensité lumineuse en fonction de la température ambiante
- 3.4 Température de soudure en fonction du déclassement du courant direct
- 3.5 Distribution spectrale
- 3.6 Diagramme de rayonnement
- 4. Informations mécaniques et d'emballage
- 4.1 Dessin du boîtier
- 4.2 Dimensions de la bande porteuse et du bobine
- 4.3 Informations sur l'étiquette
- 4.4 Emballage résistant à l'humidité
- 4.5 Carton
- 5. Tests de fiabilité
- 5.1 Articles et conditions de test
- 5.2 Critères de défaillance
- 6. Soudure et assemblage
- 6.1 Profil de soudure par refusion
- 6.2 Soudure manuelle et réparation
- 7. Manipulation et stockage
- 7.1 Conditions de stockage
- 7.2 Précautions contre l'électricité statique
- 7.3 Protection contre la tension inverse
- 7.4 Température de fonctionnement sûre
- 7.5 Instructions d'utilisation
- 8. Conseils d'application
- 9. Comparaison technologique
- 10. Foire aux questions (FAQ)
- 11. Cas d'utilisation pratiques
- 12. Principe de la LED RGBW
- 13. 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
Ce dispositif est un boîtier SMD LED spécial intégrant quatre puces LED : Rouge (R), Vert (G), Bleu (B) et Blanc (W). Sa taille compacte de 3,5 mm x 3,7 mm x 2,6 mm le rend idéal pour les applications d'affichage pleine couleur haute densité. Le boîtier présente une surface mate pour réduire l'éblouissement et est résistant à l'eau avec un indice IPX6, permettant une utilisation en extérieur et dans des environnements difficiles. Il est également conforme RoHS et sans plomb.
1.2 Caractéristiques
- Angle de vision extrêmement large (110 degrés)
- Haute intensité lumineuse avec faible dissipation de puissance
- Bonne fiabilité et longue durée de vie
- Résistant à l'eau (IPX6)
- Niveau de sensibilité à l'humidité : 5a
- Conforme RoHS et soudure sans plomb par refusion
1.3 Applications
- Écrans vidéo extérieurs pleine couleur
- Éclairage décoratif intérieur et extérieur
- Parcs d'attractions et lieux de divertissement
- Signalétique générale et éclairage architectural
1.4 Dimensions du boîtier
Les dimensions du boîtier sont de 3,5 mm (longueur) x 3,7 mm (largeur) x 2,6 mm (hauteur). La vue de dessous montre 8 pastilles de soudure avec marquages de polarité. La vue de dessus inclut un indicateur de broche. Toutes les dimensions ont une tolérance de ±0,1 mm sauf indication contraire.
2. Paramètres techniques
2.1 Caractéristiques électriques et optiques (Ts=25°°C)
| Paramètre | Rouge | Vert | Bleu | Blanc |
|---|---|---|---|---|
| Tension directe (min) | 1.7V | 2.7V | 2.7V | 2.7V |
| Tension directe (max) | 2.4V | 3.4V | 3.4V | 3.4V |
| Longueur d'onde dominante | 617-628 nm | 520-545 nm | 460-475 nm | — |
| Largeur de bande | 5 nm par lot | 4 nm par lot | 4 nm par lot | — |
| Intensité lumineuse (min) | 550 mcd | 1450 mcd | 320 mcd | 1750 mcd |
| Intensité lumineuse (moy) | 825 mcd | 2180 mcd | 485 mcd | 2600 mcd |
| Intensité lumineuse (max) | 1240 mcd | 3250 mcd | 720 mcd | 3900 mcd |
| Angle de vision | 110 degrés | |||
Remarque : Tolérance de tension directe ±0,1 V, longueur d'onde dominante ±1 nm, intensité lumineuse ±10 %.
2.2 Valeurs maximales absolues
| Paramètre | Rouge | Vert | Bleu | Blanc | Unité |
|---|---|---|---|---|---|
| Courant direct | 25 | 20 | 20 | 20 | mA |
| Tension inverse | 5 | 5 | 5 | 5 | V |
| Temp. de fonctionnement | -30 à +70 | °C | |||
| Temp. de stockage | -40 à +100 | °C | |||
| Dissipation de puissance | 60 | 68 | 68 | 68 | mW |
| Temp. de jonction | 115 | °C | |||
| ESD (HBM) | 1000 V | ||||
2.3 Coordonnées de couleur CIE
La LED blanche est disponible en trois lots CIE : 50A, 50B et 50C. Les coordonnées exactes doivent être reportées sur l'étiquette du produit. Toutes les mesures sont effectuées dans des conditions standardisées à 25°C.
2.4 Informations sur le tri
Le tri de l'intensité lumineuse suit un rapport de 1:1,4. Le tri de la longueur d'onde est de 5 nm par lot pour le rouge et de 4 nm par lot pour le vert et le bleu. Le tri de la tension directe n'est pas explicitement défini mais spécifié par des limites min/max.
3. Courbes de performance
3.1 Tension directe en fonction du courant direct
La figure 1-7 montre la relation entre la tension directe et le courant direct pour chaque couleur à 25°°C. Les courbes illustrent un comportement de diode typique avec une tension croissante nécessaire pour des courants plus élevés.
3.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative
La figure 1-8 démontre que l'intensité relative augmente avec le courant direct. À 20 mA, chaque couleur atteint son intensité nominale. Les courbes sont approximativement linéaires dans la plage de fonctionnement.
3.3 Intensité lumineuse en fonction de la température ambiante
La figure 1-9 montre que l'intensité lumineuse diminue à mesure que la température ambiante augmente. À 70°°C, l'intensité peut chuter considérablement, soulignant la nécessité d'une bonne gestion thermique.
3.4 Température de soudure en fonction du déclassement du courant direct
La figure 1-10 fournit une courbe de déclassement : plus la température de soudure augmente, plus le courant direct maximal autorisé diminue. À 100°°C, le courant doit être réduit à près de zéro pour éviter tout dommage.
3.5 Distribution spectrale
La figure 1-11 montre l'intensité d'émission relative en fonction de la longueur d'onde pour toutes les couleurs. Le pic rouge se situe autour de 620 nm, le vert autour de 530 nm, le bleu autour de 470 nm, et le blanc présente un spectre large couvrant les options 4000K et 5000K.
3.6 Diagramme de rayonnement
La figure 1-12 affiche le diagramme de rayonnement, confirmant un angle de vision large de 110 degrés avec une intensité relative d'environ 50 % à ±55 degrés.
4. Informations mécaniques et d'emballage
4.1 Dessin du boîtier
Le boîtier LED est présenté avec une vue de dessus, une vue latérale, une vue de dessous et un diagramme de polarité. La broche 1 est marquée. Le motif de soudure (motif de pastille PCB recommandé) est également fourni. Un remplissage de colle est appliqué pour protéger les fils de liaison.
4.2 Dimensions de la bande porteuse et du bobine
Chaque bobine contient 4000 pièces. Dimensions de la bande porteuse : le dessin montre les mesures détaillées. La bobine a une dimension A de 100,0±0,4 mm, une dimension B de 14,3±0,3 mm, etc. Les dimensions détaillées sont disponibles dans la spécification.
4.3 Informations sur l'étiquette
L'étiquette comprend le numéro de pièce, le numéro de lot (y compris la machine d'emballage, le numéro de série, le lot, la quantité), IV, VF, Wd, IF, QTY et la date. Cela garantit la traçabilité.
4.4 Emballage résistant à l'humidité
Le produit est expédié dans des sachets en aluminium antistatiques et résistants à l'humidité avec un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité (CF-HIC). Le sachet est ensuite scellé.
4.5 Carton
Les bobines sont emballées dans un carton robuste pour le transport. La taille du carton n'est pas spécifiée mais conçue pour protéger les bobines.
5. Tests de fiabilité
5.1 Articles et conditions de test
Le produit a été qualifié par divers tests de fiabilité : Résistance à la chaleur de soudure (260°°C, 3 cycles), Choc thermique (-40°°C à 100°°C, 15 min chacun, 500 cycles), Résistance à l'humidité (85°°C/85% HR, 12h puis refusion à 260°°C), Stockage à haute température (100°°C, 1000h), Stockage à basse température (-40°°C, 1000h), Durée de vie en fonctionnement à température ambiante (25°°C, 20mA, 1000h), Durée de vie en haute température et humidité (85°°C/85% HR, 10mA, 500h), Stockage en température et humidité (85°°C/85% HR, 1000h), Durée de vie à basse température (-40°°C, 20mA, 1000h). Tous les tests effectués avec 22 échantillons, critères d'acceptation 0/1 défaillance.
5.2 Critères de défaillance
Après les tests, les variations suivantes sont acceptables : variation de tension directe dans ±10% de la valeur initiale, courant inverse ≤10µA à 5V, dégradation de l'intensité lumineuse moyenne ≤30%, et aucun dommage physique tel que fissures, délaminage ou non-illumination.
6. Soudure et assemblage
6.1 Profil de soudure par refusion
Profil recommandé : taux de montée moyen ≤4°°C/s ; préchauffage de 150°°C à 200°°C pendant 60-120 secondes ; temps au-dessus de 217°°C (T_L) ≤60 secondes ; température de crête 245°°C avec un temps dans les 5°°C de la crête ≤30 secondes et temps à la crête (T_P) ≤10 secondes ; taux de refroidissement ≤6°°C/s ; temps total de 25°°C à la crête ≤8 minutes. Une seule soudure par refusion est autorisée. La pâte à souder à température moyenne est recommandée.
6.2 Soudure manuelle et réparation
Si la soudure manuelle est nécessaire, maintenez la température du fer en dessous de 300°°C pendant moins de 3 secondes. Une seule tentative de soudure manuelle. Pour la réparation, utilisez un fer à souder à double tête pour retirer délicatement la LED. Le nettoyage est autorisé uniquement avec de l'alcool ; évitez l'eau, le benzène, le diluant et les liquides ioniques contenant du Cl ou du S.
7. Manipulation et stockage
7.1 Conditions de stockage
Avant ouverture : stocker à ≤30°°C et ≤60% HR pendant 6 mois maximum. Après ouverture : utiliser dans les 12 heures sous ≤30°°C/≤60% HR. Les pièces non utilisées doivent être stockées à ≤30°°C/≤10% HR et cuites à 65±5°°C pendant 24 heures avant la prochaine utilisation. Les conditions de cuisson dépendent de la date de production et de l'exposition à l'humidité.
7.2 Précautions contre l'électricité statique
Cette LED est sensible aux décharges électrostatiques (ESD). Une mise à la terre appropriée de l'équipement et l'utilisation de bracelets antistatiques, de tapis, de vêtements et de conteneurs sont nécessaires.
7.3 Protection contre la tension inverse
La puce LED interne peut être endommagée par une tension inverse continue supérieure à 5 V. Concevez les circuits pour garantir que la tension inverse reste en dessous de la valeur maximale absolue, en particulier dans les scénarios de pilotage matriciel.
7.4 Température de fonctionnement sûre
Pour garantir une longue durée de vie, il est recommandé de maintenir la température de surface de la LED en dessous de 55°°C et la température des pattes en dessous de 75°°C pendant le fonctionnement. Un bon dissipateur thermique et une conception de PCB sont essentiels.
7.5 Instructions d'utilisation
Alimentez toujours chaque puce avec un courant constant. Ne dépassez pas le courant direct maximal absolu par puce. Lorsque plusieurs puces sont allumées, la dissipation de puissance totale du boîtier doit être inférieure à la limite (somme des PD individuelles). Évitez d'appliquer une tension lorsque la LED est éteinte. Pour les affichages matriciels, assurez-vous que la tension inverse est contrôlée. Un vieillissement à 20% de puissance pendant une période initiale est recommandé si l'humidité est un problème.
8. Conseils d'application
Les applications typiques incluent les murs vidéo extérieurs pleine couleur, l'éclairage décoratif et les attractions de parcs d'attractions. Lors de la conception, faites attention à la gestion thermique : utilisez une surface de cuivre PCB adéquate, assurez un espacement correct entre les LED et tenez compte du déclassement de la température ambiante. Utilisez des pilotes à courant constant pour une luminosité uniforme. Pour les applications locatives, sélectionnez des LED du même lot pour la cohérence des couleurs.
9. Comparaison technologique
Comparé aux LED RGB traditionnelles, ce dispositif intègre une puce blanche supplémentaire pour améliorer le rendu des couleurs et l'équilibre des blancs. La résistance à l'eau IPX6 offre une durabilité accrue pour une utilisation en extérieur. L'angle de vision large de 110 degrés garantit un aspect uniforme depuis toutes les directions. L'indice MSL 5a nécessite une manipulation soigneuse mais permet une fabrication flexible.
10. Foire aux questions (FAQ)
Q : Quelle est la durée de conservation avant ouverture ?R : 6 mois à ≤30°°C et ≤60% HR.
Q : La LED peut-elle être nettoyée avec de l'eau ?R : Non, seul l'alcool est recommandé. Évitez l'eau, le benzène, le diluant et les liquides ioniques.
Q : Quelle est la tension inverse maximale autorisée ?R : 5 V. Une tension inverse continue peut endommager la puce.
Q : Combien de cycles de refusion sont autorisés ?R : Une seule soudure par refusion est autorisée.
Q : Quelle est la température de jonction maximale ?R : 115°C.
11. Cas d'utilisation pratiques
Exemple de déploiement : un grand écran vidéo extérieur utilisant un réseau de ces LED SMD RGBW peut atteindre une luminosité élevée et des couleurs vives même sous la lumière directe du soleil. L'indice IPX6 permet une installation dans des endroits exposés à la pluie et aux éclaboussures. Pour l'éclairage décoratif, la petite taille du boîtier permet des conceptions de luminaires compacts.
12. Principe de la LED RGBW
Une LED RGBW combine trois puces de couleur primaire (Rouge, Vert, Bleu) et une puce blanche séparée. La puce blanche peut être une LED bleue convertie par phosphore ou une LED blanche directe (généralement une puce bleue avec un phosphore jaune). En mélangeant les quatre canaux, une gamme de couleurs plus large et un meilleur équilibre des blancs peuvent être obtenus par rapport aux solutions RGB seules. La puce blanche fournit une luminosité de base, tandis que les puces RGB ajoutent de la saturation des couleurs.
13. Tendances de développement
L'industrie des affichages LED évolue vers une résolution plus élevée (pas de pixel plus petit), une luminosité plus élevée et une meilleure protection environnementale. Des produits comme cette LED SMD RGBW avec indice IPX6 répondent à la demande d'affichages extérieurs fiables. Les tendances futures incluent une consommation d'énergie encore plus faible, une efficacité lumineuse plus élevée et une intégration avec des systèmes de contrôle intelligents.
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. |