Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 2. Spécifications techniques
- 2.1 Valeurs maximales absolues
- 2.2 Caractéristiques électriques et optiques
- 3. Système de classement (Binning)
- 4. Informations mécaniques et de conditionnement
- 4.1 Dimensions du boîtier
- 4.2 Configuration recommandée des pastilles de soudure et orientation
- 4.3 Spécifications de la bande et de la bobine
- 5. Directives d'assemblage et de manipulation
- 5.1 Procédé de soudage
- 5.2 Nettoyage
- 5.3 Conditions de stockage
- 5.4 Précautions contre les décharges électrostatiques (ESD)
- 6. Informations d'application
- 6.1 Utilisation prévue
- 6.2 Considérations de conception
- 7. Analyse technique approfondie
- 7.1 Technologie AlInGaP
- 7.2 Analyse des courbes de performance
- 8. Questions fréquemment posées (FAQ)
1. Vue d'ensemble du produit
Ce document fournit des données techniques complètes pour une LED à montage en surface (SMD) latérale de haute luminosité. Le composant utilise une puce semi-conductrice avancée en AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) pour produire une lumière jaune. Il est conçu pour être compatible avec les procédés d'assemblage automatisés modernes, y compris les équipements de placement et le soudage par refusion infrarouge, ce qui le rend adapté à la fabrication en grande série. Le dispositif est conditionné sur une bande de 8 mm enroulée sur des bobines de 7 pouces de diamètre, conformément au conditionnement standard EIA pour une manutention efficace.
2. Spécifications techniques
2.1 Valeurs maximales absolues
Le dispositif ne doit pas être utilisé au-delà des limites suivantes pour éviter des dommages permanents. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.
- Dissipation de puissance (Pd) :75 mW
- Courant direct de crête (IFP) :80 mA (en conditions pulsées : cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms)
- Courant direct continu (IF) :30 mA DC
- Tension inverse (VR) :5 V
- Plage de température de fonctionnement :-30°C à +85°C
- Plage de température de stockage :-40°C à +85°C
- Condition de soudage par refusion infrarouge :Température de pic maximale de 260°C pendant 10 secondes.
2.2 Caractéristiques électriques et optiques
Les paramètres suivants définissent la performance typique de la LED dans des conditions de test standard (Ta=25°C, IF=20mA sauf indication contraire).
- Intensité lumineuse (Iv) :28,0 mcd (Minimum), 80,0 mcd (Typique). Mesurée à l'aide d'un capteur/filtre approximant la courbe de réponse photopique de l'œil CIE.
- Angle de vision (2θ1/2) :130 degrés. Il s'agit de l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale (au centre).
- Longueur d'onde d'émission de pic (λP) :588 nm.
- Longueur d'onde dominante (λd) :587 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui définit la couleur, dérivée du diagramme de chromaticité CIE.
- Demi-largeur de la raie spectrale (Δλ) :15 nm. Ceci indique la pureté spectrale de la lumière émise.
- Tension directe (VF) :2,0 V (Minimum), 2,4 V (Typique).
- Courant inverse (IR) :10 μA (Maximum) à VR = 5V.
3. Système de classement (Binning)
L'intensité lumineuse des LED est triée dans des classes spécifiques pour assurer l'uniformité. Le code de classe fait partie de l'identification du produit. La tolérance pour chaque classe d'intensité est de +/- 15 %.
- Code de classe N :28,0 mcd (Min) à 45,0 mcd (Max)
- Code de classe P :45,0 mcd (Min) à 71,0 mcd (Max)
- Code de classe Q :71,0 mcd (Min) à 112,0 mcd (Max)
- Code de classe R :112,0 mcd (Min) à 180,0 mcd (Max)
4. Informations mécaniques et de conditionnement
4.1 Dimensions du boîtier
La LED présente une conception de boîtier latéral. Des dessins mécaniques détaillés sont fournis dans la fiche technique, toutes les dimensions étant spécifiées en millimètres. Les tolérances sont généralement de ±0,10 mm sauf indication contraire. La lentille est transparente.
4.2 Configuration recommandée des pastilles de soudure et orientation
The datasheet includes a recommended land pattern (solder pad dimensions) for PCB design to ensure reliable solder joints and proper alignment. A clear indication of the suggested soldering direction is provided to aid in automated assembly and polarity identification.
4.3 Spécifications de la bande et de la bobine
Les composants sont fournis sur une bande porteuse gaufrée scellée avec une bande de couverture.
- Largeur de la bande porteuse :8 mm
- Diamètre de la bobine :7 pouces
- Quantité par bobine :4000 pièces
- Quantité minimale de commande (pour les restes) :500 pièces
- Le conditionnement est conforme aux spécifications ANSI/EIA-481.
5. Directives d'assemblage et de manipulation
5.1 Procédé de soudage
La LED est compatible avec les procédés de soudage par refusion infrarouge (IR), ce qui est essentiel pour l'assemblage sans plomb (Pb-free). Un profil de refusion suggéré est fourni, qui suit généralement les normes JEDEC.
- Soudage par refusion :
- Température de préchauffage : 150–200°C
- Temps de préchauffage : Maximum 120 secondes
- Température de pic : Maximum 260°C
- Temps au pic : Maximum 10 secondes (maximum de deux cycles de refusion autorisés).
- Soudage manuel (si nécessaire) :
- Température du fer : Maximum 300°C
- Temps de soudage : Maximum 3 secondes (une seule fois).
Note :Le profil de température optimal dépend de la conception spécifique du CI, de la pâte à souder et du four. Il est recommandé de caractériser le procédé pour l'application spécifique.
5.2 Nettoyage
Si un nettoyage est nécessaire après le soudage, seuls les solvants spécifiés doivent être utilisés pour éviter d'endommager le boîtier de la LED. Les méthodes acceptables incluent :
- Immersion dans de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température ambiante normale.
- Le temps d'immersion doit être inférieur à une minute.
- Les liquides chimiques non spécifiés ne doivent pas être utilisés.
5.3 Conditions de stockage
Un stockage approprié est essentiel pour maintenir la soudabilité et la fiabilité du dispositif.
- Emballage d'origine scellé :Stocker à ≤30°C et ≤90% d'Humidité Relative (HR). Les composants doivent être utilisés dans l'année lorsque le sac anti-humidité avec dessicant est intact.
- Emballage ouvert / Composants en vrac :Stocker à ≤30°C et ≤60% HR. Il est recommandé de terminer le processus de refusion IR dans la semaine suivant l'ouverture.
- Stockage prolongé (hors du sac d'origine) :Stocker dans un conteneur scellé avec dessicant ou dans un dessiccateur à azote.
- Séchage (Baking) :Si les composants ont été exposés aux conditions ambiantes pendant plus d'une semaine, ils doivent être séchés à environ 60°C pendant au moins 20 heures avant l'assemblage pour éliminer l'humidité et prévenir l'effet "pop-corn" pendant la refusion.
5.4 Précautions contre les décharges électrostatiques (ESD)
Les LED sont sensibles à l'électricité statique et aux surtensions. Pour prévenir les dommages ESD :
- Utiliser un bracelet antistatique relié à la terre ou des gants antistatiques lors de la manipulation.
- S'assurer que tous les postes de travail, outils et équipements sont correctement mis à la terre.
6. Informations d'application
6.1 Utilisation prévue
Cette LED est conçue pour être utilisée dans des équipements électroniques standard, y compris les appareils de bureautique, les équipements de communication et les appareils ménagers. Son profil d'émission latéral la rend adaptée aux applications nécessitant un éclairage sur le côté ou une indication d'état sur le bord d'un CI.
6.2 Considérations de conception
- Limitation de courant :Toujours utiliser une résistance en série ou un pilote à courant constant pour limiter le courant direct à la valeur recommandée de 20mA (ou moins) pour un fonctionnement continu. Dépasser les valeurs maximales absolues dégradera les performances et réduira la durée de vie.
- Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible, s'assurer d'une surface de cuivre de CI adéquate ou de vias thermiques peut aider à gérer la chaleur, en particulier dans des environnements à température ambiante élevée ou lorsque le dispositif est utilisé près de ses valeurs maximales.
- Polarité :Respecter l'orientation correcte anode/cathode indiquée dans les dessins mécaniques pour assurer un fonctionnement correct.
7. Analyse technique approfondie
7.1 Technologie AlInGaP
L'utilisation d'une puce AlInGaP est un facteur clé dans la performance de cette LED. Les matériaux AlInGaP sont connus pour leur haute efficacité dans les régions de longueur d'onde rouge, orange, ambre et jaune par rapport aux technologies plus anciennes comme le GaAsP. Cela se traduit par une intensité lumineuse plus élevée et une meilleure stabilité de la couleur en fonction du courant d'alimentation et des variations de température.
7.2 Analyse des courbes de performance
Les courbes de performance typiques (non entièrement détaillées dans l'extrait fourni mais standard pour ce type de fiche technique) incluraient :
- Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct (IF) :Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, généralement de manière sous-linéaire, soulignant l'importance de la régulation du courant.
- Tension directe en fonction du courant direct (VF-IF) :Démontre la caractéristique exponentielle I-V de la diode.
- Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante :Illustre la diminution de la sortie lumineuse lorsque la température de jonction augmente, une considération critique pour la conception thermique.
- Distribution spectrale :Un graphique montrant la puissance rayonnante relative en fonction des longueurs d'onde, centré autour du pic de 588 nm avec une demi-largeur de 15 nm.
8. Questions fréquemment posées (FAQ)
Q : Quelle est la différence entre la longueur d'onde de pic et la longueur d'onde dominante ?
R : La longueur d'onde de pic (λP) est la longueur d'onde à laquelle la puissance optique émise est maximale. La longueur d'onde dominante (λd) est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain qui correspond à la couleur de la LED, calculée à partir des coordonnées de chromaticité CIE. Pour une source monochromatique comme cette LED jaune, elles sont souvent très proches, comme on le voit ici (588 nm vs. 587 nm).
Q : Puis-je alimenter cette LED sans une résistance de limitation de courant ?
R : Non. Une LED est un dispositif piloté par le courant. La connecter directement à une source de tension provoquera un courant excessif, risquant de dépasser les valeurs maximales et de détruire le dispositif. Utilisez toujours une résistance série appropriée ou un pilote à courant constant.
Q : Pourquoi la condition de stockage pour les emballages ouverts est-elle plus stricte (60% HR vs. 90% HR) ?
R : Une fois le sac barrière à l'humidité ouvert, les composants sont exposés à l'humidité ambiante. La limite plus stricte (60% HR) aide à prévenir l'absorption d'une humidité excessive, qui peut provoquer un délaminage interne ou des fissures pendant le processus de soudage par refusion à haute température (connu sous le nom d'effet "pop-corn").
Q : Que signifie "latérale" (side-looking) ?
R : Contrairement aux LED à émission supérieure où la lumière sort perpendiculairement au CI, une LED latérale émet la lumière parallèlement à la surface du CI. Ceci est utile pour éclairer des bords, des fentes ou fournir des indicateurs d'état sur le côté d'un appareil.
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. |