Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 2. Paramètres et spécifications techniques
- 2.1 Valeurs maximales absolues (Ts=25°C)
- 2.2 Caractéristiques électro-optiques (Ts=25°C, IF=60mA)
- 3. Système de tri et de classification
- 3.1 Tri par flux lumineux
- 3.2 Tri par longueur d'onde dominante
- 4. Courbes et graphiques de performance
- 4.1 Tension directe en fonction du courant direct (Courbe IV)
- 4.2 Courant direct en fonction du flux lumineux relatif
- 4.3 Température de jonction en fonction de la distribution spectrale de puissance relative
- 4.4 Courbe de distribution spectrale d'énergie
- 5. Informations mécaniques et d'emballage
- 5.1 Dimensions du boîtier et dessin de contour
- 5.2 Modèle de pastille recommandé et conception du pochoir
- 6. Directives d'assemblage, de manipulation et d'application
- 6.1 Sensibilité à l'humidité et exigences de séchage
- 6.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
- 6.3 Conception du circuit d'application
- 6.4 Précautions de manipulation
- 7. Nomenclature et informations de commande
- 8. Notes d'application et considérations de conception
- 8.1 Gestion thermique
- 8.2 Conception optique
- 8.3 Fiabilité et durée de vie
- 9. Questions fréquemment posées (FAQ)
- 9.1 Quelle est la différence entre les classes de flux lumineux ?
- 9.2 Le séchage est-il toujours requis avant le soudage ?
- 9.3 Puis-je alimenter cette LED avec une source de tension constante de 3,3V ?
- 9.4 Comment interpréter les codes de classe de longueur d'onde (G5, G6, G7) ?
1. Vue d'ensemble du produit
La série SMD5050N est une LED à montage en surface de haute luminosité, conçue pour les applications nécessitant un éclairage vert fiable et efficace. Cette série se caractérise par son empreinte compacte de 5,0 mm x 5,0 mm et ses performances robustes dans une gamme de conditions de fonctionnement. Elle convient à diverses applications d'éclairage, notamment le rétroéclairage, l'éclairage décoratif et les voyants lumineux, où la constance de la couleur et de la luminosité est critique.
2. Paramètres et spécifications techniques
2.1 Valeurs maximales absolues (Ts=25°C)
Le tableau suivant liste les limites maximales au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Le fonctionnement à ou près de ces valeurs n'est pas recommandé.
- Courant direct (IF) : 90 mA
- Courant d'impulsion direct (IFP) : 120 mA (Largeur d'impulsion ≤ 10 ms, Rapport cyclique ≤ 1/10)
- Puissance dissipée (PD) : 306 mW
- Température de fonctionnement (Topr) : -40°C à +80°C
- Température de stockage (Tstg) : -40°C à +80°C
- Température de jonction (Tj) : 125°C
- Température de soudage (Tsld) : 200°C ou 230°C pendant 10 secondes (Soudage par refusion)
2.2 Caractéristiques électro-optiques (Ts=25°C, IF=60mA)
Paramètres de performance typiques dans des conditions de test standard.
- Tension directe (VF) : 3,2 V (Typique), 3,4 V (Maximum)
- Tension inverse (VR) : 5 V
- Longueur d'onde dominante (λd) : 525 nm (Typique)
- Courant inverse (IR) : 10 µA (Maximum)
- Angle de vision (2θ1/2) : 120° (Typique)
3. Système de tri et de classification
3.1 Tri par flux lumineux
Les LED sont triées en classes en fonction de leur flux lumineux à un courant direct de 60 mA. Cela garantit la constance de la couleur et de la luminosité au sein d'une application.
- B4 : 6,0 - 6,5 lm
- B5 : 6,5 - 7,0 lm
- B6 : 7,0 - 7,5 lm
- B7 : 7,5 - 8,0 lm
- B8 : 8,0 - 8,5 lm
- B9 : 8,5 - 9,0 lm
- C1 : 9,0 - 10,0 lm
- C2 : 10,0 - 11,0 lm
- C3 : 11,0 - 12,0 lm
- C4 : 12,0 - 13,0 lm
- C5 : 13,0 - 14,0 lm
3.2 Tri par longueur d'onde dominante
Pour maintenir une couleur de sortie précise, les LED sont également triées selon leur longueur d'onde dominante.
- G5 : 519,0 - 522,5 nm
- G6 : 522,5 - 526,0 nm
- G7 : 526,0 - 530,0 nm
4. Courbes et graphiques de performance
La fiche technique comprend plusieurs graphiques de performance clés essentiels pour les ingénieurs de conception.
4.1 Tension directe en fonction du courant direct (Courbe IV)
Ce graphique illustre la relation entre la tension directe appliquée et le courant direct résultant. Il est crucial pour concevoir le circuit de limitation de courant approprié afin d'assurer un fonctionnement stable et d'éviter l'emballement thermique.
4.2 Courant direct en fonction du flux lumineux relatif
Cette courbe montre comment la sortie lumineuse évolue avec l'augmentation du courant d'alimentation. Elle aide à optimiser le compromis entre luminosité et efficacité/consommation d'énergie pour une application spécifique.
4.3 Température de jonction en fonction de la distribution spectrale de puissance relative
Ce graphique démontre l'effet de la température de jonction sur la sortie spectrale de la LED. Comprendre cette relation est vital pour les applications où la stabilité de la couleur en fonction de la température est importante.
4.4 Courbe de distribution spectrale d'énergie
Cette courbe fournit une vue détaillée de la lumière émise à travers le spectre visible, montrant la longueur d'onde de crête et la largeur spectrale, qui définissent la pureté de la couleur verte.
5. Informations mécaniques et d'emballage
5.1 Dimensions du boîtier et dessin de contour
Le boîtier SMD5050N a des dimensions nominales de 5,0 mm (L) x 5,0 mm (l) x 1,6 mm (H). Des dessins mécaniques détaillés avec tolérances (par exemple, .X : ±0,10 mm, .XX : ±0,05 mm) sont fournis pour la conception du circuit imprimé.
5.2 Modèle de pastille recommandé et conception du pochoir
Pour garantir un soudage fiable et des performances thermiques optimales, des conceptions spécifiques de pastilles et d'ouvertures de pochoir à pâte à souder sont recommandées. Le respect de ces directives aide à prévenir l'effet "tombstone" et assure la formation correcte des joints de soudure.
6. Directives d'assemblage, de manipulation et d'application
6.1 Sensibilité à l'humidité et exigences de séchage
La série SMD5050N est sensible à l'humidité (classée MSL selon IPC/JEDEC J-STD-020C). Si le sachet barrière d'humidité d'origine est ouvert et que les composants sont exposés à l'humidité ambiante, ils doivent être séchés avant le soudage par refusion pour éviter les fissures "popcorn" ou autres défaillances induites par l'humidité.
- Condition de séchage :60°C pendant 24 heures.
- Post-séchage :Les composants doivent être soudés dans l'heure ou stockés dans un environnement sec (<20% HR).
- Stockage (non ouvert) :Température : 5-30°C, Humidité : <85% HR.
- Stockage (ouvert) :Utiliser dans les 12 heures ou stocker dans un armoire sèche (<60% HR, de préférence avec dessiccant ou azote).
6.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
En tant que dispositifs semi-conducteurs, ces LED sont sensibles aux dommages causés par les décharges électrostatiques.
- Sources d'ESD :Friction, induction et conduction.
- Dommages potentiels :Augmentation du courant de fuite (réduction de la luminosité/durée de vie) ou défaillance catastrophique (LED morte).
- Mesures de protection :Utiliser des postes de travail antistatiques mis à la terre, des bracelets, des ioniseurs et des sols conducteurs. Manipuler avec des outils et des emballages antistatiques.
6.3 Conception du circuit d'application
Une conception de circuit appropriée est critique pour la longévité et les performances.
- Méthode d'alimentation :Les pilotes à courant constant sont fortement recommandés par rapport aux sources de tension constante pour assurer une sortie lumineuse stable et protéger la LED des pics de courant.
- Limitation de courant :Intégrer une résistance en série dans chaque chaîne de LED pour une régulation et une protection de courant supplémentaires, en particulier lors de l'utilisation d'alimentations à tension constante.
- Polarité :Toujours vérifier la polarité avant de connecter l'alimentation pour éviter les dommages par polarisation inverse.
- Séquence d'alimentation :Connecter d'abord la charge LED à la sortie du pilote, puis appliquer l'alimentation d'entrée au pilote pour éviter les transitoires de tension.
6.4 Précautions de manipulation
Éviter de manipuler directement la lentille de la LED avec les mains nues ou des pinces métalliques.
- Contact manuel :Les huiles de la peau peuvent contaminer la lentille en silicone, réduisant la sortie lumineuse. Une pression excessive des doigts peut endommager les fils de liaison ou la puce.
- Contact avec pince :Les pinces métalliques peuvent rayer la lentille ou la puce si elles ne sont pas utilisées avec précaution. Utiliser des outils de prélèvement par vide ou des pinces en plastique dédiées si possible.
7. Nomenclature et informations de commande
Le numéro de modèle du produit suit un système de codage spécifique qui définit les attributs clés. La structure du code est : T [Code forme] [Nombre de puces] [Code lentille] [Code couleur] - [Classe flux] [Classe longueur d'onde].
- Code forme (5A) :Désigne le contour du boîtier 5050N.
- Nombre de puces :Indique le nombre de puces LED dans le boîtier (par exemple, 1, 2, 3).
- Code lentille (00/01) :00 pour aucune lentille secondaire, 01 avec lentille.
- Code couleur (G) :Spécifie l'émission verte.
- Classe flux :Un code (par exemple, B4, C1) correspondant à la gamme de flux lumineux.
- Classe longueur d'onde :Un code (par exemple, G5, G6) correspondant à la gamme de longueur d'onde dominante.
8. Notes d'application et considérations de conception
8.1 Gestion thermique
Bien que le boîtier offre de bonnes performances thermiques, un dissipateur thermique efficace est essentiel pour maintenir la durée de vie de la LED et la stabilité de la couleur, en particulier lors d'un fonctionnement à des courants élevés ou à des températures ambiantes élevées. Assurez-vous que le circuit imprimé dispose de vias thermiques et d'une surface de cuivre adéquats connectés à la pastille thermique de la LED.
8.2 Conception optique
Le large angle de vision de 120 degrés rend cette LED adaptée aux applications nécessitant un éclairage large. Pour des faisceaux focalisés, des optiques secondaires (réflecteurs ou lentilles) seront nécessaires. Le matériau de la lentille en silicone doit être pris en compte lors du choix des adhésifs ou encapsulants compatibles.
8.3 Fiabilité et durée de vie
La durée de vie de la LED est significativement influencée par les conditions de fonctionnement. Alimenter la LED en dessous de son courant nominal maximal et maintenir une température de jonction basse maximisera sa durée de vie opérationnelle. Les gammes de températures de stockage et de fonctionnement spécifiées doivent être respectées pour une performance fiable.
9. Questions fréquemment posées (FAQ)
9.1 Quelle est la différence entre les classes de flux lumineux ?
Les classes (B4 à C5) représentent des groupes triés en fonction de la sortie lumineuse mesurée. Utiliser des LED de la même classe dans un produit garantit une luminosité uniforme. Pour les applications critiques, spécifiez une classe plus étroite pour minimiser les variations.
9.2 Le séchage est-il toujours requis avant le soudage ?
Non. Le séchage n'est requis que si les composants sensibles à l'humidité ont été exposés à des environnements humides après l'ouverture du sachet scellé d'origine et avant le soudage par refusion. Les composants stockés correctement dans des conditions sèches ne nécessitent pas de séchage.
9.3 Puis-je alimenter cette LED avec une source de tension constante de 3,3V ?
Ce n'est pas recommandé. La tension directe a une tolérance et varie avec la température. Une source de tension constante proche de la Vf typique (3,2V) pourrait entraîner un courant excessif et une défaillance rapide. Utilisez toujours un pilote à courant constant ou une source de tension constante avec une résistance de limitation de courant en série.
9.4 Comment interpréter les codes de classe de longueur d'onde (G5, G6, G7) ?
Ces codes définissent la gamme de la longueur d'onde dominante de la LED. Les LED G5 émettent une lumière avec un pic entre 519 nm et 522,5 nm (un vert légèrement plus bleuté), tandis que les LED G7 ont un pic entre 526 nm et 530 nm (un vert plus jaunâtre). Choisissez la classe qui correspond à votre point de couleur cible.
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. |