Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Caractéristiques
- 1.2 Applications
- 2. Analyse approfondie des paramètres techniques
- 2.1 Caractéristiques maximales absolues
- 2.2 Caractéristiques électriques et optiques
- 3. Spécification du système de classement
- 3.1 Classement par intensité lumineuse
- 3.2 Classement par longueur d'onde dominante
- 4. Informations mécaniques et d'emballage
- 4.1 Dimensions de contour
- 4.2 Spécifications d'emballage
- 5. Guide de soudure et d'assemblage
- 5.1 Stockage
- 5.2 Nettoyage
- 5.3 Formage des broches
- 5.4 Procédé de soudure
- 6. Recommandations d'application et de conception
- 6.1 Méthode d'alimentation
- 6.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
- 6.3 Adéquation à l'application
- 7. Courbes de performance et caractéristiques typiques
- 8. Comparaison technique et considérations de conception
- 8.1 Principaux points de différenciation
- 8.2 Liste de contrôle de conception
- 9. Questions fréquemment posées (FAQ)
- 9.1 Puis-je alimenter cette LED sans résistance limitatrice de courant ?
- 9.2 Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête et la Longueur d'onde dominante ?
- 9.3 Pourquoi y a-t-il une tolérance de 15% sur les limites des lots d'intensité lumineuse ?
- 9.4 Puis-je utiliser la refusion IR pour souder cette LED ?
- 10. Exemple d'application pratique
- 10.1 Panneau d'indicateurs de statut
1. Vue d'ensemble du produit
Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED traversante. Ces LED sont proposées dans un boîtier de 3,1 mm de diamètre avec une lentille transparente et sont fabriquées en utilisant la technologie AlInGaP pour produire une lumière jaune. Elles sont conçues pour un montage polyvalent sur cartes de circuits imprimés ou panneaux et conviennent à une large gamme d'applications d'indication de statut dans de multiples secteurs industriels.
1.1 Caractéristiques
- Produit sans halogène (Cl<900ppm, Br<900ppm ; Cl+Br<1500ppm).
- Intensité lumineuse élevée.
- Faible consommation d'énergie.
- Rendement élevé.
- Montage polyvalent sur carte de circuit imprimé ou panneau.
- Compatible circuits intégrés / faible courant requis.
- Boîtier de 3,1 mm de diamètre.
- Lampe jaune AlInGaP et lentille transparente.
1.2 Applications
- Équipements de communication
- Périphériques informatiques
- Électronique grand public
- Appareils électroménagers
- Équipements industriels
2. Analyse approfondie des paramètres techniques
2.1 Caractéristiques maximales absolues
Le dispositif ne doit pas être utilisé au-delà de ces limites, car des dommages permanents peuvent survenir. Toutes les caractéristiques sont spécifiées à une température ambiante (TA) de 25°C.
- Dissipation de puissance :75 mW
- Courant direct de crête :60 mA (Cycle de service 1/10, Largeur d'impulsion 0,1ms)
- Courant direct continu :30 mA
- Déclassement en courant :Linéaire à partir de 50°C à 0,4 mA/°C
- Plage de température de fonctionnement :-40°C à +100°C
- Plage de température de stockage :-55°C à +100°C
- Température de soudure des broches :260°C pendant 5 secondes maximum, mesurée à 2,0 mm du corps de la LED.
2.2 Caractéristiques électriques et optiques
Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à TA=25°C et un courant direct (IF) de 20mA, sauf indication contraire.
- Intensité lumineuse (Iv) :Minimum 140 mcd, Typique 320 mcd, Maximum 1150 mcd. Le code de classification est marqué sur chaque sachet d'emballage. Les valeurs garanties incluent une tolérance de test de ±15%.
- Angle de vision (2θ1/2) :45 degrés. C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de l'intensité axiale (sur l'axe).
- Longueur d'onde d'émission de crête (λP) :591 nm (typique).
- Longueur d'onde dominante (λd) :Varie de 582 nm à 596 nm, selon le lot spécifique (voir Section 4).
- Demi-largeur spectrale (Δλ) :15 nm (typique).
- Tension directe (VF) :2,4V typique à IF=20mA, avec un minimum de 2,05V.
- Courant inverse (IR) :100 µA maximum à une tension inverse (VR) de 5V.Important :Le dispositif n'est pas conçu pour un fonctionnement en inverse ; cette condition de test est uniquement à des fins de caractérisation.
3. Spécification du système de classement
Les LED sont triées en lots en fonction de l'intensité lumineuse et de la longueur d'onde dominante pour garantir une cohérence dans les applications.
3.1 Classement par intensité lumineuse
Unité : mcd @ IF=20mA. Tolérance pour chaque limite de lot : ±15%.
- Lot GH :140 – 240 mcd
- Lot JK :240 – 400 mcd
- Lot LM :400 – 680 mcd
- Lot NP :680 – 1150 mcd
3.2 Classement par longueur d'onde dominante
Unité : nm @ IF=20mA. Tolérance pour chaque limite de lot : ±1nm.
- Lot H14 :582,0 – 584,0 nm
- Lot H15 :584,0 – 586,0 nm
- Lot H16 :586,0 – 588,0 nm
- Lot H17 :588,0 – 590,0 nm
- Lot H18 :590,0 – 592,0 nm
- Lot H19 :592,0 – 594,0 nm
- Lot H20 :594,0 – 596,0 nm
4. Informations mécaniques et d'emballage
4.1 Dimensions de contour
La LED présente un boîtier rond standard de 3,1 mm de diamètre avec deux broches axiales.
- Toutes les dimensions sont en millimètres (pouces indiqués entre parenthèses).
- La tolérance est de ±0,25 mm (.010\") sauf indication contraire.
- La résine en saillie sous la collerette est de 1,0 mm (.04\") maximum.
- L'espacement des broches est mesuré à l'endroit où les broches sortent du corps du boîtier.
4.2 Spécifications d'emballage
- Les LED sont emballées par lots de 1000, 500, 200 ou 100 pièces par sachet antistatique.
- 10 sachets d'emballage sont placés dans un carton intérieur, pour un total de 10 000 pièces.
- 8 cartons intérieurs sont emballés dans un carton d'expédition extérieur, pour un total de 80 000 pièces.
- Dans chaque lot d'expédition, seul le dernier paquet peut être un paquet incomplet.
5. Guide de soudure et d'assemblage
5.1 Stockage
L'ambiance de stockage recommandée ne doit pas dépasser 30°C de température ou 70% d'humidité relative. Les LED retirées de leur emballage d'origine doivent être utilisées dans les trois mois. Pour un stockage plus long hors de l'emballage d'origine, stocker dans un conteneur scellé avec un dessiccant ou dans une atmosphère d'azote.
5.2 Nettoyage
Si un nettoyage est nécessaire, utiliser des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique.
5.3 Formage des broches
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 du cadre de broches comme point d'appui. Le formage des broches doit être effectué à température ambiante etavantla soudure. Pendant l'assemblage du PCB, utiliser la force de clinch minimale possible pour éviter les contraintes mécaniques.
5.4 Procédé de soudure
Maintenir un espace minimum de 2 mm entre la base de la lentille et le point de soudure. Éviter de tremper la lentille dans la soudure. Ne pas appliquer de contrainte externe sur les broches pendant que la LED est chaude.
Conditions recommandées :
- Fer à souder :350°C max, 3 secondes max (une seule fois).
- Soudure à la vague :
- Préchauffage : 100°C max pendant 60 secondes max.
- Vague de soudure : 260°C max pendant 5 secondes max.
- Position d'immersion : Pas plus bas que 2 mm de la base de l'ampoule en époxy.
Avertissement :Une température ou un temps excessif peut déformer la lentille ou provoquer une défaillance catastrophique. Le refusion IR n'est pas adapté à ce produit LED traversante.
6. Recommandations d'application et de conception
6.1 Méthode d'alimentation
Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors de la connexion de plusieurs LED en parallèle, il estfortement recommandéd'utiliser une résistance limitatrice de courant en série avec chaque LED individuelle (Circuit A). L'utilisation d'une seule résistance pour plusieurs LED en parallèle (Circuit B) n'est pas recommandée, car les différences dans les caractéristiques de tension directe (I-V) des LED individuelles entraîneront une distribution inégale du courant et donc une luminosité inégale.
6.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
Cette LED est sensible aux dommages causés par l'électricité statique ou les surtensions.
- Utiliser un bracelet conducteur ou des gants antistatiques lors de la manipulation.
- S'assurer que tous les équipements, postes de travail et rayonnages de stockage sont correctement mis à la terre.
- Utiliser un souffleur d'ions pour neutraliser la charge statique qui pourrait s'accumuler sur la lentille en plastique.
- S'assurer que le personnel travaillant dans des zones protégées contre l'électricité statique est correctement formé et certifié ESD.
6.3 Adéquation à l'application
Cette lampe LED convient à la signalisation intérieure et extérieure, ainsi qu'aux équipements électroniques ordinaires. Sa construction sans halogène, sa large plage de température de fonctionnement et son boîtier robuste en font un choix fiable pour les environnements exigeants.
7. Courbes de performance et caractéristiques typiques
La fiche technique fait référence à des courbes caractéristiques typiques qui illustreraient normalement la relation entre les paramètres clés. Les concepteurs doivent considérer les éléments suivants sur la base des données fournies :
- Intensité lumineuse vs. Courant :L'intensité augmente avec le courant direct mais est soumise aux caractéristiques maximales absolues de puissance et de courant.
- Tension directe vs. Courant :La VF est spécifiée à 20mA. Concevoir le circuit d'alimentation en tenant compte de la chute typique de 2,4V et de la variation potentielle.
- Dépendance à la température :Le courant direct continu doit être déclassé linéairement au-dessus de 50°C ambiant à 0,4 mA/°C. L'intensité lumineuse diminue généralement avec l'augmentation de la température de jonction.
- Caractéristiques spectrales :La longueur d'onde dominante définit la couleur jaune perçue. La demi-largeur spectrale de 15 nm indique une émission de couleur relativement pure typique de la technologie AlInGaP.
8. Comparaison technique et considérations de conception
8.1 Principaux points de différenciation
- Technologie des matériaux :Utilise l'AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) pour l'émission jaune, ce qui offre généralement un rendement plus élevé et une meilleure stabilité thermique par rapport aux technologies plus anciennes comme le GaAsP.
- Sans halogène :Conforme aux réglementations environnementales limitant les matériaux halogénés (Cl, Br).
- Large classement :Le classement étendu en intensité lumineuse et en longueur d'onde permet aux concepteurs de sélectionner le grade de performance précis nécessaire pour l'optimisation des coûts ou l'appariement des performances.
8.2 Liste de contrôle de conception
- Vérifier l'intensité lumineuse requise et sélectionner le lot approprié (GH, JK, LM, NP).
- Déterminer si une teinte jaune spécifique (lot de longueur d'onde dominante H14-H20) est critique pour l'application.
- Calculer la valeur de la résistance série en fonction de la tension d'alimentation, de la VF typique (2,4V) et du courant de fonctionnement souhaité (≤ 30mA continu).
- Dans la conception du PCB, s'assurer que l'espacement recommandé de 2 mm entre le corps de la LED et la pastille de soudure est maintenu.
- Prévoir une protection ESD pendant la manipulation et l'assemblage.
- Considérer la gestion thermique si le fonctionnement est proche des limites maximales de température ou de courant.
9. Questions fréquemment posées (FAQ)
9.1 Puis-je alimenter cette LED sans résistance limitatrice de courant ?
No.Une LED est une diode avec une courbe I-V non linéaire. La connecter directement à une source de tension provoquera généralement un courant excessif, dépassant la caractéristique maximale absolue et détruisant le dispositif. Une résistance série est obligatoire pour une alimentation à tension constante.
9.2 Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête et la Longueur d'onde dominante ?
La Longueur d'onde de crête (λP)est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est la plus élevée.La Longueur d'onde dominante (λd)est dérivée du diagramme de chromaticité CIE et représente la longueur d'onde unique qui correspond le mieux à la couleur perçue de la lumière. Pour les LED monochromatiques comme cette LED jaune, elles sont souvent proches, mais λd est le paramètre le plus pertinent pour la spécification de la couleur.
9.3 Pourquoi y a-t-il une tolérance de 15% sur les limites des lots d'intensité lumineuse ?
Cette tolérance tient compte de l'incertitude de mesure dans l'équipement de test de production. Cela signifie qu'un dispositif du lot \"JK\" (240-400 mcd) pourrait être testé à seulement 204 mcd ou jusqu'à 460 mcd chez le client et être toujours dans le système de classement spécifié. Les concepteurs doivent tenir compte de cette dispersion potentielle de la luminosité.
9.4 Puis-je utiliser la refusion IR pour souder cette LED ?
No.La fiche technique indique explicitement que la refusion IR n'est pas un procédé adapté à cette lampe LED traversante. Les méthodes recommandées sont la soudure manuelle au fer ou la soudure à la vague, en respectant strictement les limites de temps et de température fournies.
10. Exemple d'application pratique
10.1 Panneau d'indicateurs de statut
Scénario :Conception d'un panneau de commande avec 10 indicateurs de statut jaunes, alimentés par une ligne 5V continu. Une luminosité uniforme est importante.
Étapes de conception :
- Sélection de la LED :Choisir des LED d'un seul lot d'intensité lumineuse (par exemple, lot LM pour une luminosité moyenne-élevée) pour minimiser les variations.
- Réglage du courant :Sélectionner un courant de fonctionnement sûr. Utiliser le courant typique de 20mA est standard et bien en deçà du maximum de 30mA.
- Calcul de la résistance :Pour chaque LED :
- Tension d'alimentation (Vs) = 5V
- Tension directe LED (Vf) = 2,4V (typique)
- Courant souhaité (If) = 0,020 A
- Valeur de la résistance R = (Vs - Vf) / If = (5 - 2,4) / 0,02 = 130 Ohms.
- Puissance de la résistance P = (Vs - Vf) * If = (2,6) * 0,02 = 0,052W. Une résistance standard de 1/8W (0,125W) est suffisante.
- Implantation :Placer chaque LED et sa résistance de 130 ohms en série sur le PCB. S'assurer que la polarité de la LED est correcte (l'anode est généralement connectée à l'alimentation positive via la résistance). Maintenir l'espacement de 2 mm pour la pastille de soudure.
- Assemblage :Suivre les directives de formage des broches, de soudure et de protection ESD pendant la production.
Cette approche garantit un fonctionnement fiable, cohérent et durable de toutes les LED d'indication.
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. |