Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Caractéristiques principales
- 1.2 Applications cibles
- 2. Analyse approfondie des spécifications techniques
- 2.1 Valeurs maximales absolues
- 2.2 Caractéristiques électriques et optiques
- 3. Explication du système de classement (Binning)
- 3.1 Classement par intensité lumineuse
- 3.2 Classement par longueur d'onde dominante (Teinte)
- 4. Informations mécaniques et d'emballage
- 4.1 Dimensions de contour
- 4.2 Spécification d'emballage
- 5. Directives de soudure et d'assemblage
- 5.1 Formage des broches
- 5.2 Processus de soudure
- 5.3 Stockage et manipulation
- 5.4 Nettoyage
- 6. Considérations d'application et de conception
- 6.1 Conception du circuit de commande
- 6.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
- 6.3 Gestion thermique
- 7. Courbes de performance et caractéristiques typiques
1. Vue d'ensemble du produit
Le LTL-R42NGYADH229Y est un composant Indicateur pour Carte de Circuit Imprimé (CBI) conçu pour une intégration aisée sur les cartes imprimées (PCB). Il se compose d'un support (boîtier) plastique noir à angle droit qui s'assemble avec une lampe LED spécifique. Cette conception fait partie d'une famille d'indicateurs disponibles en différentes configurations, notamment en orientation vue de dessus (avec espaceur) ou à angle droit, et pouvant être agencés en matrices horizontales ou verticales. La nature empilable du boîtier facilite l'assemblage dans les applications nécessitant plusieurs indicateurs.
1.1 Caractéristiques principales
- Optimisé pour faciliter l'assemblage et l'installation sur carte électronique.
- Le matériau du boîtier noir améliore le contraste visuel, rendant l'indicateur allumé plus distinct.
- Doté d'une lentille verte diffusante sur une source lumineuse vert-jaune.
- Offre une faible consommation d'énergie associée à une haute efficacité lumineuse.
- Fabriqué comme un produit sans plomb et conforme aux directives RoHS (Restriction des Substances Dangereuses).
- Utilise une puce semi-conductrice AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) comme source lumineuse, logée dans un boîtier de diamètre T-1 (3mm).
1.2 Applications cibles
Cette lampe LED convient à un large éventail d'équipements électroniques, y compris les applications dans les ordinateurs, les dispositifs de communication, l'électronique grand public et les équipements industriels. Sa fonction principale est d'indicateur d'état ou d'alimentation.
2. Analyse approfondie des spécifications techniques
2.1 Valeurs maximales absolues
Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Le fonctionnement sous ou à ces limites n'est pas garanti.
- Dissipation de puissance (Pd) :52 mW maximum. C'est la puissance totale que le composant peut dissiper en toute sécurité sous forme de chaleur.
- Courant direct de crête (IFP) :60 mA, autorisé uniquement en conditions pulsées (rapport cyclique ≤ 1/10, largeur d'impulsion ≤ 0,1 ms).
- Courant direct continu (IF) :20 mA DC maximum.
- Déclassement en courant :Au-dessus d'une température ambiante (TA) de 30°C, le courant direct maximal autorisé doit être réduit linéairement à un taux de 0,27 mA par degré Celsius.
- Plage de température de fonctionnement :-30°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 (0,079 pouces) du corps de la LED.
2.2 Caractéristiques électriques et optiques
Spécifiées à une température ambiante (TA) de 25°C, sauf indication contraire. Ce sont les paramètres de performance typiques.
- Intensité lumineuse (IV) :8,7 mcd (Min), 19 mcd (Typ), 50 mcd (Max) à un courant direct (IF) de 10mA. Une tolérance de test de ±15% est appliquée à ces valeurs.
- 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 (au centre).
- Longueur d'onde d'émission de crête (λP) :572 nm (Typique). C'est la longueur d'onde à laquelle la sortie spectrale est la plus forte.
- Longueur d'onde dominante (λd) :566 nm (Min), 569 nm (Typ), 574 nm (Max) à IF=10mA. C'est la longueur d'onde unique qui représente le mieux la couleur perçue de la lumière.
- Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :15 nm (Typique). Cela indique la pureté spectrale ou la largeur de bande de la lumière émise.
- Tension directe (VF) :2,0V (Min), 2,5V (Typ) à IF=10mA.
- Courant inverse (IR) :100 µA (Max) à une tension inverse (VR) de 5V.Important :Ce 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 (Binning)
Pour garantir la cohérence dans les applications, les LED sont triées (classées) en fonction de paramètres optiques clés. Le LTL-R42NGYADH229Y utilise deux critères de classement principaux.
3.1 Classement par intensité lumineuse
Les LED sont classées en catégories en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à IF=10mA. Chaque catégorie a une tolérance de ±15% sur ses limites.
- L3 :8,7 mcd à 12,6 mcd
- L2 :12,6 mcd à 19 mcd
- L1 :19 mcd à 29 mcd
- M1 :29 mcd à 50 mcd
Le code de catégorie spécifique (par exemple, L2) est marqué sur l'emballage du produit.
3.2 Classement par longueur d'onde dominante (Teinte)
Les LED sont également triées par leur longueur d'onde dominante pour contrôler la cohérence des couleurs. La tolérance pour chaque limite de catégorie est de ±1 nm.
- H06 :566,0 nm à 568,0 nm
- H07 :568,0 nm à 570,0 nm
- H08 :570,0 nm à 572,0 nm
- H09 :572,0 nm à 574,0 nm
4. Informations mécaniques et d'emballage
4.1 Dimensions de contour
Le composant présente une conception traversante à angle droit. Le matériau principal du boîtier est du plastique noir. Le composant LED lui-même a un diamètre T-1 (3mm). Dans cette référence spécifique (LTL-R42NGYADH229Y), la position LED1 dans le support est vide, tandis que la position LED2 est occupée par une puce AlInGaP vert-jaune recouverte d'une lentille verte diffusante. Toutes les tolérances dimensionnelles sont de ±0,25 mm (0,010\") sauf indication contraire sur le dessin dimensionnel (se référer à la fiche technique pour le dessin détaillé).
4.2 Spécification d'emballage
Les LED sont fournies dans un emballage adapté aux processus d'assemblage automatisés. La méthode d'emballage exacte (par exemple, bande et bobine, vrac) et les quantités sont définies dans la section de spécification d'emballage de la fiche technique. Les codes de classification sont clairement marqués sur les sacs d'emballage pour la traçabilité.
5. Directives de soudure et d'assemblage
5.1 Formage des broches
Si les broches doivent être pliées, cela doit être faitavantla soudure et à température ambiante. Le pli doit être effectué à un point situé à au moins 3 mm de la base de la lentille/du support de la LED. La base du cadre de broches ne doit pas être utilisée comme point d'appui pendant le pliage pour éviter les contraintes sur la fixation interne de la puce.
5.2 Processus de soudure
Un espace minimum de 2 mm doit être maintenu entre la base de la lentille/du support et le joint de soudure. La lentille ne doit jamais être immergée dans la soudure.
- Fer à souder :Température maximale 350°C. Temps de soudure maximal 3 secondes par broche (une seule fois).
- Soudure à la vague :Température de préchauffage maximale 120°C pendant jusqu'à 100 secondes. Température maximale de la vague de soudure 260°C pendant un maximum de 5 secondes. La position d'immersion ne doit pas être inférieure à 2 mm de la base de la lentille en époxy.
Avertissement :Dépasser la température ou le temps recommandés peut provoquer une déformation de la lentille ou une défaillance catastrophique de la LED.
5.3 Stockage et manipulation
Pour un stockage à long terme en dehors de l'emballage d'origine, il est recommandé de stocker les LED dans un récipient hermétique avec dessiccant ou dans une atmosphère d'azote. Les LED retirées de leur emballage devraient idéalement être utilisées dans les trois mois. L'environnement de stockage recommandé ne dépasse pas 30°C et 70% d'humidité relative.
5.4 Nettoyage
Si un nettoyage est nécessaire, utilisez uniquement des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique.
6. Considérations d'application et de conception
6.1 Conception du circuit de commande
Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Pour garantir une luminosité uniforme lors de la commande de plusieurs LED en parallèle, il estfortement recommandéd'utiliser une résistance de limitation de courant individuelle en série avec chaque LED (Modèle de circuit A). La commande de LED en parallèle sans résistances individuelles (Modèle de circuit B) n'est pas recommandée, car de petites variations de la caractéristique de tension directe (VF) entre les LED entraîneront des différences significatives dans le partage du courant et, par conséquent, dans la luminosité.
6.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
La LED est sensible aux décharges électrostatiques. Des contrôles ESD appropriés doivent être mis en œuvre pendant la manipulation et l'assemblage :
- Les opérateurs doivent porter des bracelets de mise à la terre ou des gants antistatiques.
- Tous les équipements, postes de travail et rayonnages de stockage doivent être correctement mis à la terre.
- Utilisez des ioniseurs pour neutraliser la charge statique qui peut s'accumuler sur la lentille plastique.
- Maintenez un poste de travail antistatique avec une signalétique appropriée.
6.3 Gestion thermique
Bien que la dissipation de puissance soit faible (52 mW max), le respect de la courbe de déclassement en courant au-dessus de 30°C est crucial pour la fiabilité à long terme. Assurez un flux d'air adéquat dans l'application finale si le fonctionnement est proche des limites de température maximales.
7. Courbes de performance et caractéristiques typiques
La fiche technique inclut des courbes de performance typiques qui fournissent des informations précieuses pour la conception. Ces graphiques représentent visuellement la relation entre les paramètres clés dans différentes conditions. Bien que les points de données spécifiques des courbes ne soient pas listés ici, les concepteurs doivent consulter ces courbes pour :
- Intensité lumineuse relative vs. Courant direct :Montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant, généralement de manière sous-linéaire aux courants élevés.
- Tension directe vs. Courant direct :Illustre la caractéristique I-V de la diode.
- Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante :Démontre la réduction de la sortie lumineuse lorsque la température de jonction augmente.
- Distribution spectrale :Un graphique montrant la puissance rayonnante relative en fonction des longueurs d'onde, centré autour de la longueur d'onde de crête de 572 nm avec une demi-largeur typique de 15 nm.
Ces courbes sont essentielles pour prédire les performances dans des conditions non standard (par exemple, différents courants de commande ou températures ambiantes) et pour optimiser la conception pour l'efficacité et la longévité.
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. |