Table des matières
- 1. Aperçu du produit
- 1.1 Description
- 1.2 Caractéristiques
- 1.3 Applications
- 2. Paramètres techniques
- 2.1 Caractéristiques électriques et optiques (à Ts=25°C)
- 2.2 Caractéristiques maximales absolues
- 3. Système de classement
- 3.1 Tension directe et flux lumineux - Bins
- 3.2 Classement chromatique
- 4. Courbes de performance
- 4.1 Tension directe en fonction du courant direct
- 4.2 Courant direct vs. Intensité relative
- 4.3 Température de soudure vs. Intensité relative
- 4.4 Température de soudure vs. Courant direct
- 4.5 Tension directe vs. Température de soudure
- 4.6 Diagramme de rayonnement
- 4.7 Coordonnées chromatiques vs. Température de soudure
- 4.8 Distribution spectrale
- 5. Informations mécaniques et d'emballage
- 5.1 Dimensions du boîtier
- 5.2 Dimensions de la bande de transport
- 5.3 Dimensions de la bobine
- 5.4 Spécifications de l'étiquette
- 5.5 Emballage résistant à l'humidité
- 5.6 Tests de fiabilité
- 5.7 Critères d'évaluation des dommages
- 6. Instructions de soudure par refusion CMS
- 6.1 Profil de refusion
- 6.2 Fer à souder
- 6.3 Réparation
- 6.4 Précautions
- 7. Précautions de manipulation
- 7.1 Teneur en soufre et halogènes
- 7.2 COV et silicone
- 7.3 Outils de manipulation
- 7.4 Conception du circuit
- 7.5 Conception thermique
- 7.6 Nettoyage
- 7.7 Conditions de stockage
- 7.8 Sensibilité aux décharges électrostatiques (DES)
- 8. Notes d'application
- 9. Questions fréquentes
- 9.1 Pourquoi le classement de la tension directe est-il important ?
- 9.2 Comment gérer les DES ?
- 9.3 Puis-je dépasser 600 mA ?
- 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
Le RT-TVG*GE33MCZ est une diode électroluminescente blanche (LED) qui utilise une puce bleue et une conversion de phosphore pour produire une lumière blanche à large spectre. Il est logé dans un boîtier EMC (Epoxy Molding Compound) mesurant 3,0 mm x 3,0 mm avec une épaisseur de 0,72 mm. Ce boîtier offre une meilleure dissipation thermique et une robustesse mécanique améliorée par rapport aux boîtiers PLCC traditionnels, ce qui le rend adapté à un fonctionnement à courant élevé jusqu'à 600 mA.
1.2 Caractéristiques
- Boîtier EMC pour une gestion thermique et une fiabilité améliorées.
- Angle de vue extrêmement large de 120 degrés, offrant une distribution lumineuse uniforme.
- Compatible avec les procédés standard d'assemblage CMS et de soudure par refusion.
- Disponible en emballage sur bande et bobine pour un placement automatisé.
- Niveau de sensibilité à l'humidité 3, indiquant une durée de vie en stock de 168 heures après ouverture.
- Conforme RoHS, exempt de substances dangereuses.
1.3 Applications
- Rétroéclairage des écrans LCD, téléviseurs et moniteurs.
- Éclairage de commutateurs et de symboles dans l'automobile et l'électronique grand public.
- Indicateurs optiques pour état et alarme.
- Panneaux d'affichage intérieurs et signalétique.
- Luminaires tubulaires (remplacement T8/T5).
- Éclairage général où une luminosité élevée est requise.
2. Paramètres techniques
2.1 Caractéristiques électriques et optiques (à Ts=25°C)
Le tableau suivant résume les principaux paramètres électriques et optiques. Les conditions de test sont à un courant direct de 600 mA sauf indication contraire.
| Paramètre | Symbole | Min | Typ | Max | Unité | Condition de test |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tension directe | VF | 2.8 | — | 3.6 | V | IF=600mA |
| Courant inverse | IR | — | — | 10 | µA | VR=0,6V |
| Flux lumineux | Φ | 140 | — | 220 | lm | IF=600mA |
| Angle de vue | 2θ1/2 | — | 120 | — | deg | IF=600mA |
| Résistance thermique | RTHJ-S | — | 12 | — | °C/W | IF=600mA |
2.2 Caractéristiques maximales absolues
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Dissipation de puissance | PD | 2160 | mW |
| Courant direct | IF | 600 | mA |
| Courant direct de crête | IFP | 900 | mA |
| Tension inverse | VR | 0.6 | V |
| DES (HBM) | ESD | 8000 | V |
| Température de fonctionnement | TOPR | -40 ~ +85 | °C |
| Température de stockage | Tstg | -40 ~ +100 | °C |
| Température de jonction | TJ | 115 | °C |
Notes : (1) Le courant direct de crête est à un rapport cyclique de 1/10, largeur d'impulsion de 0,1 ms. (2) Toutes les mesures sont effectuées dans des conditions normalisées.
3. Système de classement
3.1 Tension directe et flux lumineux - Bins
À un courant direct de 600 mA, la tension directe et le flux lumineux sont triés en bins pour garantir la cohérence. Les bins de tension vont de G1 (2,8-2,9 V) à J2 (3,5-3,6 V). Les bins de flux lumineux sont désignés T140 (140-145 lm) à T240 (240-245 lm). D'autres bins intermédiaires existent mais ne sont pas entièrement listés.
3.2 Classement chromatique
Le diagramme chromatique CIE 1931 définit plusieurs bins de couleur : D, H, K, T, etc. Chaque bin est défini par quatre coordonnées de coins. Par exemple, le bin D00 a pour coordonnées (0,3025;0,2723), (0,2958;0,2760), (0,3003;0,2850), (0,3070;0,2813). Ces bins permettent une sélection précise des couleurs pour les applications nécessitant une grande uniformité de couleur.
4. Courbes de performance
4.1 Tension directe en fonction du courant direct
La figure 1-7 montre la relation : la tension directe augmente modérément avec le courant direct. À environ 600 mA, VF est d'environ 3,0 V.
4.2 Courant direct vs. Intensité relative
L'intensité lumineuse relative augmente presque linéairement avec le courant direct jusqu'à 600 mA, indiquant un bon rendement sur la plage de fonctionnement.
4.3 Température de soudure vs. Intensité relative
Lorsque la température du plot de soudure (Ts) passe de 20°C à 120°C, l'intensité relative diminue d'environ 15%, soulignant l'importance de la gestion thermique.
4.4 Température de soudure vs. Courant direct
Le courant direct maximal admissible diminue avec la température. À Ts=85°C, le courant direct doit être réduit à environ 400 mA.
4.5 Tension directe vs. Température de soudure
La tension directe diminue linéairement avec l'augmentation de la température, avec une pente d'environ -2 mV/°C.
4.6 Diagramme de rayonnement
Le diagramme de rayonnement montre une distribution lambertienne avec une largeur à mi-hauteur de 120°, offrant une large couverture angulaire.
4.7 Coordonnées chromatiques vs. Température de soudure
Le décalage de couleur est minime avec la température ; Δx et Δy restent inférieurs à 0,01 sur la plage de fonctionnement.
4.8 Distribution spectrale
Le spectre d'émission a des pics autour de 450 nm (bleu) et 550 nm (jaune), typiques des LED blanches à conversion de phosphore.
5. Informations mécaniques et d'emballage
5.1 Dimensions du boîtier
Le boîtier a des dimensions de 3,0 mm × 3,0 mm × 0,72 mm (vue de dessus : 3,0×2,6 ? la taille réelle est de 3,0×3,0 mm). La polarité est indiquée par une encoche sur le dessus et une cathode marquée. Un motif de soudure recommandé est fourni.
5.2 Dimensions de la bande de transport
Les dimensions de la cavité de la bande de transport sont AO=3,2±0,1 mm, BO=3,3±0,1 mm, KO=1,4±0,1 mm. La largeur de la bande est de 8,0 mm avec un pas standard.
5.3 Dimensions de la bobine
Le diamètre de la bobine est de 178±1 mm, la largeur de 16,9±0,1 mm, le diamètre du moyeu de 59 mm.
5.4 Spécifications de l'étiquette
Chaque étiquette comprend le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de bin (flux, chromaticité, VF), la quantité et la date.
5.5 Emballage résistant à l'humidité
Les bobines sont placées dans des saches barrières contre l'humidité avec un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité.
5.6 Tests de fiabilité
Les tests incluent la refusion, le choc thermique, le stockage à haute/basse température, le test de durée de vie à 600 mA et 25°C, et le test de durée de vie à haute température et haute humidité. Critères d'acceptation : 0/1 défaillance.
5.7 Critères d'évaluation des dommages
Après le test, la tension directe ne doit pas dépasser 1,1×USL, le courant inverse ne doit pas dépasser 2,0×USL, et le flux lumineux ne doit pas descendre en dessous de 0,7×LSL.
6. Instructions de soudure par refusion CMS
6.1 Profil de refusion
Préchauffage de 150°C à 200°C pendant 60 à 120 secondes. Vitesse de montée ≤3°C/s. Temps au-dessus de 217°C (TL) : 60 à 120 secondes avec une température de crête de 260°C pendant max 10 secondes. Vitesse de refroidissement ≤6°C/s. Temps total de 25°C au pic ≤8 minutes.
6.2 Fer à souder
Soudure manuelle : température du fer ≤300°C pendant ≤3 secondes, une seule fois.
6.3 Réparation
La réparation est déconseillée ; si nécessaire, utiliser un fer à souder à double tête et vérifier les caractéristiques.
6.4 Précautions
La surface supérieure est en silicone souple ; éviter une pression excessive. Ne pas monter sur un PCB gondolé. Éviter les contraintes mécaniques pendant le refroidissement.
7. Précautions de manipulation
7.1 Teneur en soufre et halogènes
La teneur en soufre des matériaux en contact doit être inférieure à 100 PPM. Le brome et le chlore chacun inférieurs à 900 PPM, total inférieur à 1500 PPM. Ceci est une recommandation seulement.
7.2 COV et silicone
Les COV provenant des matériaux du luminaire peuvent pénétrer le silicone et provoquer une décoloration, réduisant le flux lumineux. Tester tous les matériaux pour leur compatibilité.
7.3 Outils de manipulation
Utiliser des pinces sur les surfaces latérales ; éviter de toucher la lentille en silicone. Ne pas appliquer de pression sur la lentille.
7.4 Conception du circuit
Concevoir des résistances de limitation de courant pour éviter de dépasser les valeurs maximales absolues. Éviter la tension inverse pour prévenir les dommages.
7.5 Conception thermique
La génération de chaleur dégrade la luminosité et modifie la couleur. Assurer un dissipateur thermique adéquat.
7.6 Nettoyage
Utiliser de l'alcool isopropylique pour le nettoyage. Le nettoyage par ultrasons peut endommager la LED.
7.7 Conditions de stockage
Sache non ouvert : ≤30°C, ≤75% HR jusqu'à 1 an. Après ouverture : ≤30°C, ≤60% HR pendant 24 heures. Si dépassé, cuire à 65±5°C pendant 24 heures.
7.8 Sensibilité aux décharges électrostatiques (DES)
Les LED sont sensibles aux DES ; prendre les précautions appropriées. Rendement DES >90% à 8 kV HBM.
8. Notes d'application
Pour les applications de rétroéclairage, plusieurs LED peuvent être connectées en série/parallèle avec une régulation de courant appropriée. Un driver à courant constant est recommandé pour maintenir une luminosité constante. La gestion thermique est essentielle : assurer un bon contact entre le plot de la LED et le dissipateur du PCB. Utiliser des vias thermiques si nécessaire. Pour les applications extérieures, prévoir une protection environnementale supplémentaire en raison de la sensibilité de la lentille en silicone.
9. Questions fréquentes
9.1 Pourquoi le classement de la tension directe est-il important ?
Il garantit une luminosité et une consommation d'énergie uniformes dans les chaînes parallèles.
9.2 Comment gérer les DES ?
Utiliser des postes de travail mis à la terre, des bracelets antistatiques et des emballages antistatiques.
9.3 Puis-je dépasser 600 mA ?
Non, la valeur maximale absolue ne doit pas être dépassée. Même des impulsions courtes à 900 mA ne sont autorisées qu'avec un rapport cyclique de 10%.
10. Cas d'application pratiques
Cas 1 : Tube lumineux linéaire remplaçant un tube fluorescent T8. 24 LED par mètre, alimentées à 600 mA, produisant 3000 lumens par mètre. Cas 2 : Unité de rétroéclairage LCD avec 100 LED, chacune fonctionnant à 300 mA pour réduire la densité thermique.
11. Principe de fonctionnement
Cette LED blanche utilise une puce bleue InGaN recouverte de phosphore YAG:Ce. La lumière bleue (λ≈450 nm) de la puce excite le phosphore, qui émet une lumière jaune. La combinaison du bleu et du jaune produit une lumière blanche. La température de couleur dépend de la composition du phosphore.
12. Tendances de développement
Le boîtier EMC gagne en popularité en raison de sa résistance aux températures élevées, de sa meilleure extraction de lumière et de sa compatibilité avec un fonctionnement à courant élevé. Les tendances futures incluent le boîtier à l'échelle de la puce et une efficacité accrue.
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. |