Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Caractéristiques et avantages principaux
- 1.2 Applications cibles
- 2. Analyse approfondie des paramètres techniques
- 2.1 Valeurs maximales absolues
- 2.2 Caractéristiques électriques et optiques
- 3. Spécification du système de classement
- 3.1 Classement de l'intensité lumineuse
- 3.2 Classement de la longueur d'onde dominante
- 4. Informations mécaniques et d'emballage
- 4.1 Schéma de principe et dimensions
- 4.2 Spécification d'emballage
- 5. Guide d'assemblage, de manipulation et d'application
- 5.1 Stockage et sensibilité à l'humidité
- 5.2 Instructions de soudure et d'assemblage
- 5.3 Considérations de conception pour l'application
- 6. Courbes de performance et caractéristiques typiques
- 7. Comparaison et différenciation technique
- 8. Questions fréquemment posées (FAQ)
- 9. Étude de cas de conception et d'utilisation
1. Vue d'ensemble du produit
Ce document détaille les spécifications d'une lampe témoin LED bicolore à montage traversant. Le dispositif est doté d'un boîtier plastique noir à angle droit conçu pour un assemblage facile et des configurations empilables sur des cartes de circuits imprimés (PCB). Il intègre des sources lumineuses à semi-conducteurs offrant un rendement élevé et une faible consommation d'énergie.
1.1 Caractéristiques et avantages principaux
- Contraste amélioré :Le matériau du boîtier noir offre un rapport de contraste élevé, améliorant la visibilité de l'indicateur.
- Source bi-couleur :Intègre des puces semi-conductrices AlInGaP pour produire à la fois de la lumière Jaune et Jaune-Vert à partir d'un seul boîtier.
- Efficacité énergétique :Faible consommation avec une tension directe typique de 2,0V à un courant de commande de 10mA.
- Conformité environnementale :Construction sans plomb et entièrement conforme aux directives RoHS.
- Adapté à la fabrication :Fourni en emballage bande et bobine compatible avec les processus d'assemblage automatisés. Préconditionné au niveau JEDEC 3 et classé MSL3 pour la sensibilité à l'humidité.
1.2 Applications cibles
Ce composant convient à l'indication d'état et au rétroéclairage dans divers équipements électroniques, notamment :
- Dispositifs de communication
- Périphériques et cartes mères d'ordinateur
- Électronique grand public
- Appareils électroménagers
2. Analyse approfondie des paramètres techniques
Toutes les spécifications sont définies à une température ambiante (TA) de 25°C sauf indication contraire.
2.1 Valeurs maximales absolues
Des contraintes au-delà de ces limites peuvent causer des dommages permanents au dispositif.
- Dissipation de puissance (Pd) :52 mW (pour les LED Jaune et Jaune-Vert)
- Courant direct continu (IF) :20 mA DC
- Courant direct de crête (IFP) :60 mA (largeur d'impulsion ≤ 10μs, rapport cyclique ≤ 1/10)
- Plage de température de fonctionnement :-40°C à +85°C
- Plage de température de stockage :-40°C à +100°C
- Température de soudure des broches :260°C maximum pendant 5 secondes, mesurée à 2,0 mm du corps de la LED.
2.2 Caractéristiques électriques et optiques
Le tableau suivant résume les principaux paramètres de performance lors d'un entraînement à un courant de test standard de 10mA.
Paramètres optiques :
- Intensité lumineuse (Iv) :La valeur typique est de 11 mcd pour les deux couleurs, avec une plage de 4 mcd (Min) à 29 mcd (Max). L'intensité est mesurée à l'aide d'un capteur filtré selon la courbe de réponse photopique de l'œil CIE.
- Angle de vision (2θ1/2) :110 degrés. Cet angle de vision large est obtenu grâce à une lentille diffusante blanche, assurant une bonne visibilité depuis des positions hors axe.
- Longueur d'onde de crête (λP) :Approximativement 574 nm pour le Jaune-Vert et 590 nm pour le Jaune.
- Longueur d'onde dominante (λd) :Définit la couleur perçue. Pour le Jaune-Vert : 569 nm (Typ), plage 565-572 nm. Pour le Jaune : 590 nm (Typ), plage 582-594 nm.
- Largeur de bande spectrale (Δλ) :Approximativement 20 nm pour les deux couleurs, indiquant une sortie spectrale relativement pure.
Paramètres électriques :
- Tension directe (VF) :La valeur typique est de 2,0V, allant de 1,6V (Min) à 2,5V (Max) à 10mA. Ce paramètre est crucial pour le calcul de la résistance limitatrice de courant dans la conception du circuit.
- Courant inverse (IR) :Maximum 10 μA lorsqu'une tension inverse (VR) de 5V est appliquée.Important :Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; cette condition de test est uniquement pour la caractérisation.
3. Spécification du système de classement
Pour garantir la cohérence de la couleur et de la luminosité en production, les LED sont triées en classes basées sur l'intensité lumineuse et la longueur d'onde dominante.
3.1 Classement de l'intensité lumineuse
Deux classes d'intensité sont définies pour chaque couleur, avec une tolérance de ±30% sur les limites de classe.
- Classe A :4 mcd à 13 mcd @ 10mA
- Classe B :13 mcd à 29 mcd @ 10mA
3.2 Classement de la longueur d'onde dominante
Les classes de longueur d'onde assurent un contrôle strict de la couleur émise, avec une tolérance de ±1nm sur les limites de classe.
Pour le Jaune-Vert :
- Classe 1 :565 nm à 569 nm
- Classe 2 :569 nm à 572 nm
Pour le Jaune :
- Classe 1 :582 nm à 588 nm
- Classe 2 :588 nm à 594 nm
Les codes de classe spécifiques pour l'intensité et la longueur d'onde sont marqués sur l'emballage du produit, permettant aux concepteurs de sélectionner des pièces correspondant aux exigences de leur application en matière de luminosité et d'uniformité de couleur.
4. Informations mécaniques et d'emballage
4.1 Schéma de principe et dimensions
Le dispositif utilise un style de montage traversant à angle droit. Notes dimensionnelles clés :
- Toutes les dimensions sont en millimètres.
- La tolérance standard est de ±0,25 mm sauf indication contraire sur le dessin dimensionnel.
- Le matériau du boîtier est du plastique noir.
- La LED est dotée d'une lentille diffusante blanche.
4.2 Spécification d'emballage
Les composants sont fournis dans un format bande et bobine standard de l'industrie pour l'insertion automatisée.
- Bande porteuse :Alliage de polystyrène conducteur noir, épaisseur 0,50 mm ± 0,06 mm.
- Capacité de la bobine :500 pièces par bobine de 13 pouces.
- Hiérarchie d'emballage :
- 500 pièces sur 1 bobine sont placées dans un sac barrière à l'humidité (MBB) avec des dessiccants et une carte indicateur d'humidité.
- 2 MBB (1000 pièces au total) sont emballés dans un carton intérieur.
- 10 cartons intérieurs (10 000 pièces au total) sont emballés dans un carton extérieur pour l'expédition.
5. Guide d'assemblage, de manipulation et d'application
5.1 Stockage et sensibilité à l'humidité
Ce produit est classé MSL3. Le respect des procédures suivantes est essentiel pour prévenir les dommages induits par l'humidité pendant le refusionnage.
- Emballage scellé :Stocker à ≤ 30°C et ≤ 70% HR. Utiliser dans l'année suivant le scellage du sac.
- Emballage ouvert :Si le sac barrière à l'humidité est ouvert, les composants doivent être stockés à ≤ 30°C et ≤ 60% HR.
- Durée de vie en atelier :Après ouverture du sac d'origine, les composants doivent être soumis à la soudure par refusion IR dans les 168 heures (7 jours).
- Stockage prolongé / Séchage :Pour un stockage au-delà de 168 heures hors du sac d'origine, stocker dans un conteneur scellé avec dessiccant. Avant l'assemblage, sécher à 60°C pendant au moins 48 heures pour éliminer l'humidité absorbée.
5.2 Instructions de soudure et d'assemblage
- Formage des broches :Si nécessaire, plier les broches à un point situé à au moins 3 mm de la base de la lentille de la LED. Ne pas utiliser la base de la lentille comme point d'appui. Effectuer le formage avant la soudure à température ambiante.
- Assemblage PCB :Appliquer une force de clinchage minimale lors de l'insertion pour éviter les contraintes mécaniques sur le composant.
- Soudure :Maintenir une distance minimale de 2 mm entre la base de la lentille/du boîtier et le point de soudure sur la broche. Ne pas immerger la lentille dans la soudure ou le solvant de nettoyage.
- Nettoyage :Si un nettoyage post-assemblage est nécessaire, utiliser uniquement des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique.
5.3 Considérations de conception pour l'application
- Limitation de courant :Toujours utiliser une résistance en série pour limiter le courant direct au maximum recommandé de 20 mA DC. Calculer la valeur de la résistance en utilisant R = (Valimentation - VF) / IF, où VF est la tension directe typique ou maximale de la fiche technique.
- Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible, s'assurer que la température ambiante de fonctionnement ne dépasse pas 85°C. Éviter de placer la LED près d'autres composants générateurs de chaleur.
- Protection contre la tension inverse :Comme la LED n'est pas conçue pour la polarisation inverse, s'assurer que la conception du circuit empêche l'application d'une tension inverse, par exemple lors d'une utilisation dans un circuit d'entraînement AC ou bipolaire. Une diode de protection en parallèle (polarisée en inverse) peut être nécessaire.
- Conception visuelle :L'angle de vision de 110 degrés et la lentille diffusante fournissent un éclairage large et uniforme. Le boîtier noir minimise la fuite de lumière et améliore le contraste, le rendant adapté aux indicateurs montés sur panneau.
6. Courbes de performance et caractéristiques typiques
La fiche technique comprend des représentations graphiques des relations clés, essentielles pour une analyse de conception détaillée.
- Intensité lumineuse relative vs. Courant direct :Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, généralement de manière sous-linéaire à des courants plus élevés en raison des effets thermiques.
- Tension directe vs. Courant direct :Illustre la caractéristique I-V de la diode, importante pour comprendre les exigences en tension sous différentes conditions d'entraînement.
- Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante :Démontre la réduction de la sortie lumineuse lorsque la température de jonction augmente, un facteur critique pour les applications à haute température.
- Distribution spectrale :Graphiques montrant la puissance rayonnante relative en fonction de la longueur d'onde pour les LED Jaune et Jaune-Vert, mettant en évidence les longueurs d'onde de crête et dominantes.
Ces courbes permettent aux concepteurs de prédire les performances dans des conditions non standard (par exemple, différents courants d'entraînement ou températures) et d'optimiser leurs circuits pour l'efficacité et la longévité.
7. Comparaison et différenciation technique
Cette LED traversante bicolore offre des avantages spécifiques dans sa catégorie :
- Polyvalence dans un seul boîtier :L'intégration de deux couleurs distinctes (Jaune et Jaune-Vert) dans un seul boîtier à angle droit économise de l'espace sur la carte et simplifie l'inventaire par rapport à l'utilisation de deux LED monochromes séparées.
- Optimisé pour la visibilité :La combinaison d'une lentille diffusante à large angle de vision et d'un boîtier noir à contraste élevé est spécifiquement conçue pour l'indication d'état où l'angle de vision et la clarté sont primordiaux.
- Construction robuste pour le traversant :Les considérations de conception pour le formage des broches et l'espacement de soudure indiquent un composant conçu pour les exigences physiques de l'assemblage traversant et d'une manipulation manuelle potentielle.
- Classement standardisé :La structure de classement claire pour l'intensité et la longueur d'onde prend en charge les applications nécessitant un appariement strict de la couleur et de la luminosité sur plusieurs unités.
8. Questions fréquemment posées (FAQ)
Q1 : Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête (λP) et la Longueur d'onde dominante (λd) ?
R1 : La Longueur d'onde de crête est la longueur d'onde à laquelle la puissance optique émise est maximale. La Longueur d'onde dominante est dérivée des coordonnées de couleur sur le diagramme de chromaticité CIE et représente la longueur d'onde unique de la couleur spectrale pure qui correspond à la couleur perçue de la LED. λd est souvent plus pertinente pour la spécification de la couleur.
Q2 : Puis-je alimenter cette LED en continu à 20mA ?
R2 : Oui, 20 mA DC est le courant direct continu maximal nominal. Pour un fonctionnement fiable à long terme, il est souvent conseillé d'alimenter les LED à un courant plus faible, tel que 10-15 mA, pour réduire la contrainte thermique et augmenter la durée de vie, surtout si des températures ambiantes élevées sont attendues.
Q3 : Le MSL est classé Niveau 3. Qu'est-ce que cela signifie pour mon processus de production ?
R3 : Le Niveau de Sensibilité à l'Humidité 3 signifie que l'emballage peut être exposé aux conditions de l'atelier (≤ 30°C / 60% HR) jusqu'à 168 heures (7 jours) après l'ouverture du sac barrière à l'humidité avant de nécessiter un séchage avant la soudure par refusion. Vous devez suivre le temps d'ouverture du sac et suivre les instructions de séchage si la limite de temps est dépassée.
Q4 : Comment interpréter les codes de classe lors de la commande ?
R4 : Vous spécifieriez généralement la combinaison requise de la classe d'intensité lumineuse (A ou B) et de la classe de longueur d'onde dominante (1 ou 2) pour votre couleur souhaitée (Jaune ou Jaune-Vert). Par exemple, \"Jaune, Classe B2\" spécifierait une LED Jaune avec une luminosité plus élevée (13-29 mcd) et une longueur d'onde dominante entre 588-594 nm. Consultez le fabricant pour les combinaisons disponibles.
9. Étude de cas de conception et d'utilisation
Scénario : Conception d'un indicateur d'état double pour un routeur réseau
Un concepteur a besoin de deux indicateurs d'état sur un panneau avant : un pour \"Alimentation allumée\" (Jaune fixe) et un pour \"Activité réseau\" (Jaune-Vert clignotant). L'espace est limité.
Solution :Utilisation d'une LED LTL-R14FGSAJH61T par indicateur.
- Conception du circuit :Deux circuits d'entraînement indépendants sont créés à partir d'une ligne de 5V. Pour chaque LED, une résistance limitatrice de courant est calculée. En utilisant la VF typique de 2,0V à 10mA : R = (5V - 2,0V) / 0,01A = 300Ω. Une résistance standard de 330Ω fournirait environ 9,1mA, un courant d'entraînement sûr et efficace.
- Interface microcontrôleur :Les cathodes des deux LED (probablement communes) sont mises à la masse. Les anodes pour les puces Jaune et Jaune-Vert sont connectées à des broches GPIO séparées d'un microcontrôleur via les résistances de 330Ω. Le MCU peut allumer la LED Jaune de manière stable et faire clignoter la LED Jaune-Vert pour indiquer l'activité.
- Mise en œuvre mécanique :Le boîtier à angle droit permet de monter les LED sur le PCB principal parallèlement à la carte, les lentilles pointant vers le haut à travers des trous dans le panneau avant du routeur. Le boîtier noir empêche la fuite de lumière entre les deux indicateurs montés de près.
- Sélection des pièces :Pour garantir une apparence cohérente sur des milliers d'unités, le concepteur spécifie que toutes les LED pour l'indicateur \"Alimentation allumée\" proviennent de la même classe de longueur d'onde et d'intensité (par exemple, Jaune, Classe A1).
Cette approche économise de la surface sur la carte, simplifie l'assemblage en utilisant l'insertion automatique pour les pièces en bande et bobine, et fournit une solution d'indicateur propre et professionnelle.
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. |