Table des matières
- 1. Aperçu du produit
- 1.1 Description générale
- 1.2 Caractéristiques
- 1.3 Applications
- 2. Analyse des paramètres techniques
- 2.1 Caractéristiques électriques/optiques (Ts=25°C, IF=3mA)
- 2.2 Valeurs maximales absolues (Ts=25°C)
- 2.3 Système de classement (IF=3mA)
- 3. Analyse des courbes de performance
- 4. Informations mécaniques et d'emballage
- 4.1 Dimensions du boîtier
- 4.2 Bande porteuse et bobine
- 4.3 Emballage barrière contre l'humidité
- 5. Directives de soudure et d'assemblage
- 5.1 Profil de soudure par refusion
- 5.2 Soudure manuelle et réparation
- 5.3 Précautions de manipulation
- 6. Informations sur l'emballage et la commande
- 7. Recommandations d'application
- 8. Comparaison technique
- 9. Foire aux questions
- 10. Cas d'application pratiques
- 11. Principe de fonctionnement
- 12. Tendances de développement
- Terminologie des spécifications LED
- Performance photoelectrique
- Paramètres électriques
- Gestion thermique et fiabilité
- Emballage et matériaux
- Contrôle qualité et classement
- Tests et certification
1. Aperçu du produit
1.1 Description générale
Cette LED blanche est fabriquée à l'aide d'une puce bleue et d'un luminophore pour produire de la lumière blanche. Les dimensions du boîtier sont de 3,50 mm x 2,80 mm x 1,84 mm (boîtier PLCC2). Elle est conçue pour le montage en surface (SMT) et convient à divers processus de soudure.
1.2 Caractéristiques
- Boîtier PLCC2
- Angle de vision extrêmement large (120°)
- Convient à tous les assemblages SMT et procédés de soudure
- Disponible en bobine (2000 pièces par bobine)
- Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 2
- Conforme aux normes RoHS et REACH
- Qualifié selon les directives de test de contrainte AEC-Q101 pour les semi-conducteurs discrets de qualité automobile
1.3 Applications
Les applications typiques incluent l'éclairage intérieur automobile et les commutateurs en raison de sa haute fiabilité et de son large angle de vision.
2. Analyse des paramètres techniques
2.1 Caractéristiques électriques/optiques (Ts=25°C, IF=3mA)
| Paramètre | Symbole | Min | Typ | Max | Unité |
|---|---|---|---|---|---|
| Tension directe | VF | 2.5 | 2.7 | 3.1 | V |
| Courant inverse | IR | - | - | 10 | µA |
| Intensité lumineuse | IV | 23 | 37 | 53 | mcd |
| Angle de vision | 2θ1/2 | - | 120 | - | deg |
| Résistance thermique | RTHJ-S | - | - | 300 | °C/W |
2.2 Valeurs maximales absolues (Ts=25°C)
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Dissipation de puissance | PD | 91 | mW |
| Courant direct | IF | 30 | mA |
| Courant direct de crête | IFP | 100 | mA |
| Tension inverse | VR | 5 | V |
| Décharge électrostatique (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Température de fonctionnement | TOPR | -40 ~ +100 | °C |
| Température de stockage | TOPR | -40 ~ +100 | °C |
| Température de jonction | TJ | 120 | °C |
Remarques : Largeur d'impulsion 10 ms, rapport cyclique 1/10 pour le courant de crête. Tolérance de mesure : VF ±0,1 V, chromaticité ±0,005, intensité lumineuse ±10 %. Rendement DES >90 % à 2000 V HBM.
2.3 Système de classement (IF=3mA)
Les classes de tension directe vont de E2 (2,5-2,6 V) à H1 (3,0-3,1 V). Les classes d'intensité lumineuse vont de C20 (23-28 mcd) à E10 (43-53 mcd). Classes de chromaticité CIE disponibles : M02, M03, P02, P03. Voir la fiche technique pour les coordonnées exactes.
3. Analyse des courbes de performance
Les courbes typiques des caractéristiques optiques donnent un aperçu du comportement de la LED dans diverses conditions :
- Tension directe vs. Courant direct : Relation exponentielle, typique à 2,7 V pour 3 mA.
- Courant direct vs. Intensité relative : Augmentation linéaire jusqu'à 5 mA, puis saturation.
- Température de soudure vs. Intensité relative : Légère diminution à des températures élevées (environ 20 % de baisse de 25°C à 120°C).
- Courant direct vs. Température de soudure : Dérating nécessaire au-dessus de 80°C.
- Tension directe vs. Température de soudure : Coefficient de température négatif (~-2 mV/°C).
- Diagramme de rayonnement : Angle de vision large avec motif symétrique.
- Décalage de couleur vs. Courant direct : Changement minimal des coordonnées de chromaticité.
- Distribution spectrale : Pic large vers 450 nm (bleu) et 550 nm (jaune) typique pour une LED blanche à conversion par luminophore.
4. Informations mécaniques et d'emballage
4.1 Dimensions du boîtier
Vue de dessus : 3,50 mm x 2,80 mm. Hauteur de côté : 1,84 mm. La vue de dessous montre le repère de polarité. Motif de soudure recommandé : pastilles de 2,40 mm x 1,25 mm avec une longueur totale de 4,45 mm. Toutes les dimensions en mm, tolérance ±0,2 mm sauf indication contraire.
4.2 Bande porteuse et bobine
Pas de la bande porteuse 8,0 mm, diamètre de la bobine 178 mm, diamètre du moyeu 60 mm. Largeur de la bande 8,0 mm. La bobine contient 2000 pièces par bobine. L'étiquette comprend le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de classement, la quantité et la date.
4.3 Emballage barrière contre l'humidité
Les LED sont emballées dans un sachet barrière contre l'humidité avec dessiccant et indicateur d'humidité. Le niveau MSL 2 nécessite un pré-séchage si les conditions de stockage sont dépassées.
5. Directives de soudure et d'assemblage
5.1 Profil de soudure par refusion
Paramètres de refusion recommandés : préchauffage de 150°C à 200°C pendant 60 à 120 secondes, température au-dessus de 217°C pendant max 60 secondes, température de crête 260°C pendant max 10 secondes (à moins de 5°C du pic pendant max 30 secondes). Vitesse de refroidissement max 6°C/s. Temps total de 25°C au pic max 8 minutes. Ne pas refondre plus de deux fois.
5.2 Soudure manuelle et réparation
Soudure manuelle : température de la pointe du fer<300°C, temps<3 secondes, une seule fois. Réparation avec un fer à souder double si inévitable. Ne pas appliquer de pression sur la surface en silicone pendant le chauffage.
5.3 Précautions de manipulation
L'encapsulant est en silicone (mou). Éviter les contraintes mécaniques sur la lentille. Ne pas monter sur un circuit imprimé voilé. Ne pas refroidir rapidement après soudure. Utiliser des buses de pick-and-place appropriées pour éviter tout dommage.
6. Informations sur l'emballage et la commande
Emballage standard : 2000 pièces par bobine dans une bande porteuse. Sachet barrière contre l'humidité avec étiquette. Carton extérieur (dimensions standard). Conditions de stockage avant ouverture : ≤30°C, ≤75 % HR jusqu'à 1 an. Après ouverture : utiliser dans les 24 heures à ≤30°C, ≤60 % HR. Si dépassé, sécher à 60±5°C pendant >24 heures.
7. Recommandations d'application
Cette LED est idéale pour l'éclairage intérieur automobile et les commutateurs. Lors de la conception, assurez-vous que le courant ne dépasse pas 30 mA. Utilisez une résistance de limitation de courant pour éviter la surchauffe. La gestion thermique est critique : la température de jonction ne doit pas dépasser 120°C. Prévoyez un dissipateur thermique adéquat. Le circuit d'attaque ne doit pas appliquer de tension inverse. Évitez les matériaux contenant du soufre (S<<100 ppm). La teneur en brome et en chlore doit être limitée.
8. Comparaison technique
Comparée aux ampoules à incandescence standard, cette LED blanche offre une durée de vie plus longue (>50 000 heures), une consommation d'énergie plus faible (91 mW contre 1-2 W) et une empreinte plus petite. Dans les catégories de LED, la qualification AEC-Q101 garantit une haute fiabilité pour les applications automobiles, la rendant supérieure aux LED à usage général non qualifiées. L'angle de vision large de 120° est avantageux pour l'éclairage d'ambiance intérieur.
9. Foire aux questions
Q : Quel est le courant direct maximum ?R : 30 mA (100 mA en crête avec rapport cyclique de 10 %).
Q : Puis-je utiliser sans résistance ?R : Non, une résistance de limitation de courant est nécessaire pour éviter la dérive et les dommages.
Q : Quelle est la durée de conservation ?R : 1 an si non ouvert dans des conditions correctes. Après ouverture, utiliser dans les 24 heures ou sécher.
Q : Cette LED est-elle sensible aux DES ?R : Oui, une protection contre les DES est requise. Seuil HBM 2000 V.
Q : Peut-elle être utilisée en extérieur ?R : Conçue pour l'intérieur, mais avec une étanchéité appropriée, c'est possible. Déconseillée pour une exposition directe.
10. Cas d'application pratiques
Dans l'éclairage intérieur automobile, ces LED sont utilisées pour le rétroéclairage du tableau de bord, l'éclairage d'ambiance des pieds et l'éclairage des commutateurs. Grâce à la qualification AEC-Q101, elles résistent aux vibrations et aux cycles thermiques. Exemple : boutons éclairés dans la console centrale utilisant un courant de 3 mA pour une luminosité uniforme.
11. Principe de fonctionnement
La LED blanche fonctionne par électroluminescence à partir d'une puce InGaN bleue. La lumière bleue (pic ~450 nm) excite un luminophore jaune (YAG dopé au cérium) qui émet une large lumière jaune (pic ~550 nm). La combinaison du bleu et du jaune apparaît blanche à l'œil humain. Le luminophore est appliqué directement sur la puce, permettant une couleur uniforme.
12. Tendances de développement
L'éclairage automobile à LED évolue vers une efficacité plus élevée, des boîtiers plus petits et une fiabilité accrue. Les développements futurs incluent les boîtiers à l'échelle de la puce (CSP) et les conceptions flip-chip pour une meilleure performance thermique. L'intégration avec des systèmes d'éclairage intelligents (par exemple, les phares matriciels) stimule la demande de LED compactes et qualifiées. Ce boîtier PLCC2 reste populaire pour les applications intérieures en raison de son équilibre entre performance et coût.
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. |