Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 1.1 Caractéristiques
- 1.2 Applications
- 2. Dimensions et configuration du boîtier
- 3. Caractéristiques et limites
- 3.1 Limites absolues maximales
- 3.2 Profil de refusion IR recommandé
- 3.3 Caractéristiques électriques et optiques
- 4. Système de classement par bacs
- 4.1 Classement par tension directe (VF)
- 4.2 Classement par intensité lumineuse (IV)
- 4.3 Classement par teinte / longueur d'onde dominante (λd)
- 5. Courbes de performance typiques
- 6. Guide d'utilisation et de manipulation
- 6.1 Nettoyage
- 6.2 Configuration recommandée des pastilles PCB
- 6.3 Conditionnement en bande et bobine
- 7. Mises en garde importantes
- 7.1 Domaine d'application
- 7.2 Conditions de stockage
- 7.3 Instructions de soudage
- 8. Analyse approfondie et considérations de conception
- 8.1 Analyse photométrique et colorimétrique
- 8.2 Conception électrique et pilotage
- 8.3 Conception thermique et mécanique
- 8.4 Compatibilité de fabrication et d'assemblage
- 8.5 Comparaison et guide de sélection
- 9. Questions fréquemment posées (FAQ)
1. Vue d'ensemble du produit
Ce document fournit les spécifications techniques complètes d'une lampe LED pour montage en surface (SMD). Conçu pour l'assemblage automatisé sur circuit imprimé (PCB), ce composant est idéal pour les applications à encombrement réduit dans une large gamme d'équipements électroniques.
1.1 Caractéristiques
- Conforme aux normes environnementales RoHS.
- Profil de boîtier exceptionnellement fin de 0,55 mm.
- Utilise une puce semi-conductrice ultra-lumineuse en Phosphure d'Aluminium, d'Indium et de Gallium (AlInGaP).
- Fourni sur bande de 8 mm standard enroulée sur bobine de 7 pouces de diamètre pour une manutention automatisée.
- Compatible avec les contours de boîtier standardisés EIA.
- Les niveaux logiques d'entrée sont compatibles avec les circuits intégrés (C.I.).
- Conçu pour être compatible avec les équipements d'assemblage automatique par pick-and-place.
- Adapté aux procédés de soudage par refusion infrarouge (IR).
1.2 Applications
This LED is suitable for numerous applications, including but not limited to:
- Appareils de télécommunication, équipements de bureautique, électroménager et systèmes de contrôle industriel.
- Rétroéclairage de claviers et pavés numériques.
- Indicateurs d'état et d'alimentation.
- Micro-affichages et indicateurs de panneau.
- Éclairage de signalisation et d'icônes.
2. Dimensions et configuration du boîtier
Le composant présente un boîtier SMD rectangulaire compact. La lentille est transparente, tandis que la source lumineuse émet une couleur jaune grâce à la technologie AlInGaP. Les tolérances dimensionnelles critiques sont typiquement de ±0,1 mm, sauf indication contraire sur le dessin mécanique détaillé.
3. Caractéristiques et limites
3.1 Limites absolues maximales
Les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C. Les dépasser peut causer des dommages permanents.
- Dissipation de puissance (Pd) :75 mW
- Courant direct de crête (IF(peak)) :80 mA (à un cycle de service de 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms)
- Courant direct continu (IF) :30 mA DC
- Déclassement en courant :Réduction linéaire à partir de 50°C à raison de 0,4 mA/°C
- Tension inverse (VR) :5 V
- Plage de température de fonctionnement (Topr) :-55°C à +85°C
- Plage de température de stockage (Tstg) :-55°C à +85°C
- Soudage par refusion infrarouge :Résiste à une température de crête de 260°C pendant 10 secondes.
3.2 Profil de refusion IR recommandé
Pour les procédés de soudage sans plomb, un profil avec une température de crête de 260°C pendant un maximum de 10 secondes est recommandé. Le profil thermique exact doit être caractérisé pour la conception spécifique du PCB, la pâte à souder et le four utilisés, en suivant les normes JEDEC et les recommandations du fabricant de pâte à souder.
3.3 Caractéristiques électriques et optiques
Les performances typiques sont mesurées à Ta=25°C et IF=20mA, sauf indication contraire.
- Intensité lumineuse (IV) :28,0 - 180,0 mcd (mesurée avec un filtre de réponse oculaire CIE).
- Angle de vision (2θ1/2) :130 degrés (l'angle hors axe où l'intensité est la moitié de la valeur sur l'axe).
- Longueur d'onde d'émission de crête (λP) :588 nm.
- Longueur d'onde dominante (λd) :584,5 - 597,0 nm (définit la couleur perçue).
- Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :15 nm.
- Tension directe (VF) :1,8 - 2,4 V.
- Courant inverse (IR) :10 μA (max) à VR=5V.
- Capacité (C) :40 pF (typique) à VF=0V, f=1MHz.
Note sur l'ESD :Ce composant est sensible aux décharges électrostatiques (ESD). Des précautions ESD appropriées, incluant l'utilisation de bracelets de mise à la terre et de postes de travail antistatiques, sont obligatoires lors de la manipulation.
4. Système de classement par bacs
Les composants sont triés en bacs selon des paramètres clés pour assurer l'homogénéité des séries de production. Le code du bac fait partie des informations complètes de commande du produit.
4.1 Classement par tension directe (VF)
- Bac F2 :1,8V (Min) à 2,1V (Max)
- Bac F3 :2,1V (Min) à 2,4V (Max)
- Tolérance : ±0,1V par bac.
4.2 Classement par intensité lumineuse (IV)
- Bac N :28,0 mcd (Min) à 45,0 mcd (Max)
- Bac P :45,0 mcd (Min) à 71,0 mcd (Max)
- Bac Q :71,0 mcd (Min) à 112,0 mcd (Max)
- Bac R :112,0 mcd (Min) à 180,0 mcd (Max)
- Tolérance : ±15% par bac.
4.3 Classement par teinte / longueur d'onde dominante (λd)
- Bac H :584,5 nm (Min) à 587,0 nm (Max)
- Bac J :587,0 nm (Min) à 589,5 nm (Max)
- Bac K :589,5 nm (Min) à 592,0 nm (Max)
- Bac L :592,0 nm (Min) à 594,5 nm (Max)
- Bac M :594,5 nm (Min) à 597,0 nm (Max)
- Tolérance : ±1 nm par bac.
5. Courbes de performance typiques
Des données graphiques sont fournies pour illustrer le comportement du composant dans diverses conditions. Ces courbes sont essentielles pour la conception détaillée des circuits et la gestion thermique.
- Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct :Montre la relation non linéaire entre le courant d'alimentation et le flux lumineux.
- Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante :Démontre la réduction du flux lumineux lorsque la température de jonction augmente.
- Tension directe en fonction du courant direct :Illustre la caractéristique I-V de la diode.
- Distribution spectrale :Représente la puissance rayonnante relative sur le spectre des longueurs d'onde, centrée autour de la longueur d'onde de crête.
6. Guide d'utilisation et de manipulation
6.1 Nettoyage
Si un nettoyage est nécessaire après soudage, utilisez uniquement les solvants spécifiés. Immergez la LED dans de l'alcool éthylique ou isopropylique à température ambiante pendant moins d'une minute. N'utilisez pas de nettoyage par ultrasons ni de produits chimiques non spécifiés.
6.2 Configuration recommandée des pastilles PCB
Un dessin détaillé du motif de pastilles est fourni pour assurer une bonne formation des joints de soudure, un alignement correct du composant et un soulagement thermique pendant la refusion. Respecter ce motif est crucial pour le rendement de fabrication et la fiabilité à long terme.
6.3 Conditionnement en bande et bobine
Les composants sont fournis dans une bande porteuse gaufrée scellée avec une bande de couverture, enroulée sur des bobines de 7 pouces (178 mm) de diamètre. Le conditionnement standard contient 5000 pièces par bobine. Le conditionnement est conforme aux spécifications ANSI/EIA-481.
7. Mises en garde importantes
7.1 Domaine d'application
Ce produit est conçu pour les équipements électroniques commerciaux et industriels standards. Il n'est pas destiné à des applications critiques pour la sécurité où une défaillance pourrait mettre directement en danger la vie ou la santé (par exemple, aviation, dispositifs médicaux de maintien des fonctions vitales, contrôle des transports) sans consultation préalable et qualification spécifique.
7.2 Conditions de stockage
Emballage scellé :Conserver à ≤ 30°C et ≤ 90% d'Humidité Relative (HR). La durée de conservation est d'un an tant que le sac barrière à l'humidité (avec dessicant) reste fermé.
Emballage ouvert :Pour les composants retirés de leur sac scellé, l'environnement de stockage ne doit pas dépasser 30°C / 60% HR. Les composants doivent être soumis à un soudage par refusion IR dans les 672 heures (28 jours) suivant l'exposition à l'air ambiant (MSL 2a). Pour des expositions plus longues, un séchage à environ 60°C pendant au moins 20 heures avant l'assemblage est nécessaire pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir l'effet \"pop-corn\" pendant la refusion.
7.3 Instructions de soudage
Soudage par refusion :
- Pré-chauffage : 150°C à 200°C.
- Durée de pré-chauffage : Maximum 120 secondes.
- Température de crête : Maximum 260°C.
- Temps au-dessus de 260°C : Maximum 10 secondes.
- Nombre maximum de passages en refusion : Deux.
Soudage manuel (fer à souder) :
- Température de la pointe : Maximum 300°C.
- Temps de soudage par broche : Maximum 3 secondes.
- Nombre maximum de passages en soudage manuel : Un.
8. Analyse approfondie et considérations de conception
8.1 Analyse photométrique et colorimétrique
L'utilisation d'une puce AlInGaP est un facteur différenciant clé. Comparée aux matériaux semi-conducteurs plus anciens ou aux LED à conversion de phosphore, l'AlInGaP offre une efficacité intrinsèque plus élevée dans le spectre ambre-jaune-vert, ce qui confère la caractéristique \"ultra-lumineuse\". Le classement par longueur d'onde dominante garantit une cohérence de couleur stricte, cruciale pour des applications comme les indicateurs d'état où la perception de la couleur doit être uniforme entre plusieurs unités. Le large angle de vision de 130 degrés rend cette LED adaptée aux applications nécessitant une visibilité étendue, et non un faisceau étroit.
8.2 Conception électrique et pilotage
La plage de tension directe de 1,8V à 2,4V à 20mA est relativement basse, ce qui la rend compatible avec un pilotage direct depuis de nombreuses sorties de niveau logique (3,3V, 5V) lorsqu'elle est utilisée avec une simple résistance de limitation de courant. La courbe de déclassement du courant direct est critique : le courant continu maximal autorisé diminue linéairement à partir de 30mA à une température ambiante de 50°C. Pour un fonctionnement fiable à haute température ambiante ou dans des espaces clos, le courant d'alimentation doit être réduit en conséquence pour maintenir la température de jonction dans des limites sûres et éviter une dépréciation accélérée du flux lumineux.
8.3 Conception thermique et mécanique
Le profil ultra-fin de 0,55 mm est un avantage significatif pour les appareils modernes et minces. Cependant, la masse minimale du boîtier signifie également qu'il a une capacité thermique limitée. La dissipation de la chaleur se fait principalement à travers les pastilles de soudure vers le PCB. Par conséquent, la conception recommandée des pastilles PCB et l'utilisation de connexions de soulagement thermique ou de petites zones de cuivre sous le composant sont importantes pour gérer la température de jonction. Assurer un joint de soudure de haute qualité est primordial à la fois pour la connexion électrique et la conduction thermique.
8.4 Compatibilité de fabrication et d'assemblage
La conformité aux normes EIA et le conditionnement en bande de 8 mm garantissent une intégration transparente dans les lignes d'assemblage SMT automatisées à grand volume. La compatibilité spécifiée avec les procédés de refusion IR est validée, mais les concepteurs doivent développer soigneusement le profil de leur four. La phase de pré-chauffage est vitale pour augmenter lentement la température et minimiser le choc thermique, tandis que le temps au-dessus du liquidus (TAL) et la température de crête doivent être contrôlés pour fondre complètement la pâte à souder sans endommager la lentille en époxy de la LED ou les fils de liaison internes.
8.5 Comparaison et guide de sélection
Lors de la sélection d'une LED, les ingénieurs doivent équilibrer plusieurs paramètres de la fiche technique. Pour des besoins de haute luminosité, spécifiez un bac du haut de la plage IV(par exemple, Q ou R). Pour les applications sensibles à la consommation électrique ou à la génération de chaleur dans une chaîne en série, un bac VFinférieur (F2) est préférable. Pour un appariement de couleurs strict, un bac λdétroit (par exemple, J ou K) doit être sélectionné et maintenu tout au long de la production. La hauteur de 0,55 mm est un avantage clé par rapport aux LED standard de 0,6 mm ou 0,8 mm dans les produits ultra-fins, mais peut nécessiter un contrôle plus précis du volume de pâte à souder et du profil de refusion pour éviter l'effet \"tombstoning\".
9. Questions fréquemment posées (FAQ)
Q : Quel est le courant de fonctionnement typique pour cette LED ?
R : Les caractéristiques sont testées à 20mA, ce qui est un point de fonctionnement courant. Elle peut être pilotée jusqu'au maximum absolu de 30mA DC avec une gestion thermique appropriée, mais la durée de vie et l'efficacité peuvent être optimisées à des courants plus faibles.
Q : Comment interpréter les codes de bacs lors de la commande ?
R : Le numéro de pièce complet du produit inclut des codes pour les bacs VF, IV, et λd. Vous devez spécifier la combinaison souhaitée (par exemple, F2, R, K) pour obtenir les performances électriques et optiques exactes requises pour votre conception.
Q : Puis-je utiliser cette LED pour l'éclairage intérieur automobile ?
R : Bien qu'elle fonctionne dans une plage de -55°C à +85°C, les applications automobiles nécessitent souvent une qualification spécifique AEC-Q102 pour la fiabilité sous contraintes environnementales sévères, ce qui n'est pas impliqué par cette fiche technique commerciale. Une consultation avec le fabricant pour des produits de qualité automobile est nécessaire.
Q : Pourquoi la condition de stockage après ouverture du sac est-elle si importante ?
R : Les boîtiers SMD peuvent absorber l'humidité de l'air. Pendant la chaleur élevée du soudage par refusion, cette humidité piégée peut se vaporiser rapidement, provoquant un délaminage interne ou des fissures (effet \"pop-corn\"). La durée de vie de 672 heures et la procédure de séchage sont des contrôles critiques pour prévenir ce mode de défaillance.
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. |