Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Avantages principaux
- 1.2 Applications cibles
- 2. Analyse des paramètres techniques
- 2.1 Valeurs maximales absolues
- 2.2 Caractéristiques électriques et optiques
- 3. Explication du système de classement par bacs
- 3.1 Classement par intensité lumineuse
- 3.2 Classement par teinte (chromaticité)
- 4. Informations mécaniques et d'emballage
- 4.1 Schéma de principe et dimensions
- 4.2 Spécifications d'emballage
- 5. Directives d'assemblage et de manipulation
- 5.1 Conditions de stockage
- 5.2 Nettoyage
- 5.3 Formage des broches et assemblage sur CI
- 5.4 Instructions de soudure
- 6. Application et conception de circuit
- 6.1 Méthode d'alimentation
- 6.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
- 6.3 Adéquation à l'application
- 7. Courbes de performance et données graphiques
- 8. Comparaison technique et considérations de conception
- 8.1 Différenciation par rapport aux produits similaires
- 8.2 Considérations de conception basées sur les paramètres
- 9. Questions fréquemment posées (FAQ)
- 9.1 Puis-je alimenter cette LED sans résistance si mon alimentation est exactement de 3,0 V ?
- 9.2 Que signifie le code de bac sur le sachet ?
- 9.3 Cette LED est-elle adaptée aux applications automobiles ?
- 9.4 Puis-je utiliser le soudage par refusion pour ce composant ?
1. Vue d'ensemble du produit
Ce document détaille les spécifications d'une lampe LED blanche InGaN intégrée dans un support noir en plastique à angle droit, communément appelé CBI (Circuit Board Indicator). Ce composant est conçu pour un montage traversant sur des circuits imprimés (CI). Sa fonction principale est de servir de témoin lumineux ou d'indicateur d'état dans divers appareils électroniques.
1.1 Avantages principaux
- Facilité d'assemblage :La conception est optimisée pour des processus d'assemblage sur circuit imprimé simples et efficaces.
- Contraste amélioré :Le matériau du boîtier noir offre un rapport de contraste élevé, améliorant la visibilité de la LED allumée.
- Faible teneur en halogènes :Les matériaux sont conformes aux exigences de faible teneur en halogènes, ce qui est important pour les réglementations environnementales et de sécurité.
- Compatibilité :La LED est compatible avec les circuits intégrés (CI) et a de faibles exigences en courant, la rendant adaptée à l'électronique numérique moderne.
- Forme du boîtier :Il présente un boîtier rectangulaire avec une lentille transparente pour la LED blanche.
1.2 Applications cibles
Cette lampe LED est destinée à être utilisée dans une large gamme d'équipements électroniques, y compris, mais sans s'y limiter :
- Systèmes informatiques et périphériques
- Appareils de communication
- Électronique grand public
- Équipements et commandes industriels
2. Analyse des paramètres techniques
2.1 Valeurs maximales absolues
Les valeurs suivantes ne doivent en aucun cas être dépassées, car cela pourrait causer des dommages permanents au composant. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (TA) de 25°C.
- Dissipation de puissance (Pd) :72 mW
- Courant direct de crête (IFP) :60 mA (Rapport cyclique ≤ 1/10, Largeur d'impulsion ≤ 10ms)
- Courant direct continu (IF) :20 mA
- Facteur de déclassement :Déclassement linéaire à partir de 30°C à 0,3 mA/°C
- 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 :265 ±5°C pendant un maximum de 5 secondes, mesurée à 2,0 mm du corps.
2.2 Caractéristiques électriques et optiques
Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à TA=25°C et un courant direct (IF) de 20 mA, sauf indication contraire.
- Intensité lumineuse (Iv) :680 mcd (Min), 1500 mcd (Typ), 2500 mcd (Max). La mesure inclut une tolérance de test de ±15%.
- Angle de vision (2θ1/2) :100 degrés (Typique). C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale.
- Coordonnées de chromaticité (x, y) :x=0,29, y=0,28 (Typique). Dérivées du diagramme de chromaticité CIE 1931.
- Tension directe (VF) :2,5 V (Min), 3,0 V (Typ), 3,5 V (Max) à IF=20mA.
- Courant inverse (IR) :100 μA (Max) à une tension inverse (VR) de 5V.Important :Le composant n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse ; cette condition de test est uniquement à des fins de caractérisation.
3. Explication du système de classement par bacs
Les LED sont triées (classées en bacs) en fonction de leurs performances optiques mesurées pour garantir l'uniformité au sein d'une application.
3.1 Classement par intensité lumineuse
Les LED sont classées en bacs selon leur intensité lumineuse minimale et maximale à 20mA. La tolérance pour chaque limite de bac est de ±15%.
- Bac N :680 mcd à 880 mcd
- Bac P :880 mcd à 1150 mcd
- Bac Q :1150 mcd à 1500 mcd
- Bac R :1500 mcd à 1900 mcd
- Bac S :1900 mcd à 2500 mcd
Le code de bac spécifique est marqué sur chaque sachet d'emballage.
3.2 Classement par teinte (chromaticité)
Les LED sont également classées en bacs en fonction de leurs coordonnées de couleur (x, y) sur le diagramme CIE 1931 pour contrôler la variation de couleur. Le document définit plusieurs rangs de teinte (A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2), chacun spécifiant une zone quadrilatère sur le diagramme de chromaticité. La tolérance de mesure pour les coordonnées de couleur est de ±0,01. Ce classement garantit que les LED du même rang de teinte auront une couleur visuellement similaire.
4. Informations mécaniques et d'emballage
4.1 Schéma de principe et dimensions
Le produit se compose d'une lampe LED blanche assemblée dans un support noir en plastique à angle droit. Les notes mécaniques clés incluent :
- Toutes les dimensions sont fournies en millimètres, avec des tolérances de ±0,25 mm sauf indication contraire.
- Le matériau du support (boîtier) est du plastique noir.
- La LED elle-même est blanche avec une lentille transparente.
Note : Le dessin dimensionnel spécifique est référencé dans le document source mais n'est pas reproduit ici en texte. Les concepteurs doivent se référer à la fiche technique originale pour les dessins mécaniques exacts.
4.2 Spécifications d'emballage
Les LED sont emballées selon la hiérarchie suivante :
- Sachet d'emballage :Contient 1000, 500, 200 ou 100 pièces.
- Carton intérieur :Contient 15 sachets d'emballage, soit un total de 15 000 pièces.
- Carton extérieur (carton d'expédition) :Contient 8 cartons intérieurs, soit un total de 120 000 pièces.
Une note spécifie que dans chaque lot d'expédition, seul l'emballage final peut ne pas être complet.
5. Directives d'assemblage et de manipulation
5.1 Conditions de stockage
Pour une durée de conservation optimale, les LED doivent être stockées dans un environnement ne dépassant pas 30°C de température ou 70% d'humidité relative. Si elles sont retirées de leur emballage d'origine barrière à l'humidité, il est recommandé de les utiliser dans les trois mois. Pour un stockage à plus long terme en dehors du sachet d'origine, elles doivent être conservées dans un contenant hermétique avec un dessiccant ou dans une atmosphère d'azote.
5.2 Nettoyage
Si un nettoyage est nécessaire, utilisez des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique. Évitez d'utiliser d'autres produits chimiques agressifs.
5.3 Formage des broches et assemblage sur CI
- Le formage des broches (cintrage) doit être effectuéavantle soudage et à température ambiante.
- Le pli doit être effectué à un point situé à au moins 3 mm de la base de la lentille de la LED. N'utilisez pas la base du cadre de broches comme point d'appui.
- Lors de l'insertion sur le CI, appliquez la force de clinch minimale nécessaire pour éviter d'imposer un stress mécanique excessif au composant.
5.4 Instructions de soudure
Règle critique :Maintenez une distance minimale de 2 mm entre la base de la lentille et le point de soudure. Ne plongez pas la lentille dans la soudure.
Soudure manuelle (fer à souder) :
- Température : Maximum 350°C
- Temps : Maximum 3 secondes par broche (une seule fois)
Soudure à la vague :
- Température de préchauffage : Maximum 120°C
- Temps de préchauffage : Maximum 100 secondes
- Température de la vague de soudure : 265 ±5°C
- Temps de soudure : Maximum 5 secondes
Notes importantes :
- Une température ou un temps excessif peut déformer la lentille ou causer une défaillance catastrophique.
- Le soudage par refusion IR estinadaptépour ce produit LED de type traversant.
- La température maximale de soudure à la vague (265°C) se réfère à la soudure elle-même, et non à la température de fléchissement sous charge (HDT) du support en plastique.
6. Application et conception de circuit
6.1 Méthode d'alimentation
Les LED sont des dispositifs à commande par courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors de l'alimentation de plusieurs LED, il estfortement recommandéd'utiliser une résistance limitatrice de courant en série avec chaque LED (Circuit A). L'alimentation de plusieurs LED en parallèle sans résistances individuelles (Circuit B) n'est pas recommandée, car de légères variations de la caractéristique de tension directe (Vf) de chaque LED entraîneront des différences significatives dans le partage du courant et, par conséquent, dans la luminosité.
Circuit recommandé (A) :[Alimentation] -- [Résistance] -- [LED] -- [Masse] (Répéter pour chaque LED).
6.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
Les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques (ESD) et aux surtensions, qui peuvent causer des dommages immédiats ou latents. Les pratiques standard de prévention des ESD doivent être suivies pendant la manipulation et l'assemblage :
- Utilisez un bracelet antistatique relié à la terre et travaillez sur un tapis antistatique mis à la terre.
- Stockez et transportez les composants dans un emballage de protection ESD.
- Assurez-vous que tous les équipements et outils sont correctement mis à la terre.
6.3 Adéquation à l'application
Cette lampe LED est adaptée aux applications de signalisation intérieure et extérieure, ainsi qu'aux équipements électroniques généraux. La conception du support à angle droit la rend idéale pour les applications où le CI est monté parallèlement à la surface de visualisation, comme les panneaux avant d'instruments ou les cartes de commande.
7. Courbes de performance et données graphiques
Le document source fait référence à une section pour les "Courbes typiques des caractéristiques électriques/optiques". Ces courbes sont essentielles pour une analyse de conception détaillée et incluent généralement :
- Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct :Montre comment la sortie lumineuse change avec le courant d'alimentation.
- Tension directe en fonction du courant direct :La courbe caractéristique I-V de la LED.
- Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante :Illustre le déclassement de la sortie lumineuse lorsque la température augmente.
- Diagramme de l'angle de vision :Un tracé polaire montrant la distribution spatiale de la lumière.
Note pour le concepteur : Pour des calculs de conception précis, notamment concernant la gestion thermique et la conception du pilote, consulter les données graphiques de la fiche technique originale est crucial.
8. Comparaison technique et considérations de conception
8.1 Différenciation par rapport aux produits similaires
Le principal facteur différenciant de ce produit est le support CBI (Circuit Board Indicator) intégré. Comparé à une LED autonome, cet assemblage offre :
- Assemblage simplifié :Le support assure une stabilité mécanique et une hauteur de positionnement constante sur le CI.
- Esthétique et contraste améliorés :Le boîtier noir offre un aspect professionnel et améliore la luminosité perçue de la LED.
- Facteur de forme à angle droit :Permet des applications à émission latérale sans nécessiter de supports ou de matériel supplémentaires.
8.2 Considérations de conception basées sur les paramètres
- Limitation de courant :Utilisez toujours une résistance en série. Calculez la valeur de la résistance en utilisant R = (Valim - Vf_LED) / If, où Vf_LED doit être prise comme la valeur typique ou maximale de la fiche technique pour garantir que le courant ne dépasse pas 20mA dans les pires conditions.
- Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible (72mW max), la courbe de déclassement indique une diminution des performances au-dessus de 30°C. Dans des environnements à température ambiante élevée ou dans des boîtiers, assurez une ventilation adéquate ou envisagez de réduire le courant d'alimentation.
- Conception optique :L'angle de vision de 100 degrés fournit un faisceau large. Pour les applications nécessitant un spot plus focalisé, une lentille externe ou un boîtier LED différent serait nécessaire.
9. Questions fréquemment posées (FAQ)
9.1 Puis-je alimenter cette LED sans résistance si mon alimentation est exactement de 3,0 V ?
No.Ce n'est pas recommandé. La tension directe (Vf) a une plage (2,5V à 3,5V). Si votre alimentation est de 3,0V et que vous connectez une LED avec une Vf à l'extrémité basse de la plage (par exemple, 2,6V), la tension excédentaire provoquera un courant excessif, risquant d'endommager la LED. La résistance en série est essentielle pour réguler le courant.
9.2 Que signifie le code de bac sur le sachet ?
Le code de bac (par exemple, "Q" et "B2") indique le groupe de performance de la LED. La lettre (N, P, Q, R, S) spécifie sa plage d'intensité lumineuse. Le code alphanumérique (A1, B2, etc.) spécifie ses coordonnées de couleur (chromaticité) sur le diagramme CIE. L'utilisation de LED du même bac garantit l'uniformité de la luminosité et de la couleur dans votre produit.
9.3 Cette LED est-elle adaptée aux applications automobiles ?
La fiche technique spécifie une plage de température de fonctionnement de -40°C à +85°C, ce qui couvre de nombreuses exigences automobiles sous le capot et dans l'habitacle. Cependant, les applications automobiles nécessitent souvent des qualifications supplémentaires pour les vibrations, l'humidité et la durée de vie prolongée dans des conditions de test spécifiques (par exemple, AEC-Q102). Cette fiche technique standard ne revendique pas de telles qualifications. Pour une utilisation automobile, consultez le fabricant pour des données spécifiques au grade.
9.4 Puis-je utiliser le soudage par refusion pour ce composant ?
No.La fiche technique indique explicitement que "le soudage par refusion IR n'est pas un procédé adapté pour les produits de lampe LED de type traversant." Ce composant est conçu uniquement pour les procédés de soudage à la vague ou de soudure manuelle.
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. |