Table des matières
- 1. Présentation du produit
- 1.1 Description générale
- 1.2 Caractéristiques
- 1.3 Applications
- 2. Dimensions du boîtier
- 3. Caractéristiques électriques et optiques
- 3.1 Tension directe
- 3.2 Courant inverse
- 3.3 Flux lumineux
- 3.4 Angle de vision
- 3.5 Résistance thermique
- 3.6 Caractéristiques maximales absolues
- 4. Plage de classement et coordonnées chromatiques
- 4.1 Classement par tension directe
- 4.2 Classement par flux lumineux
- 4.3 Classement par chromaticité
- 5. Courbes typiques de performances
- 5.1 Tension directe en fonction du courant direct
- 5.2 Courant direct vs Intensité relative
- 5.3 Température de soudure vs Intensité relative
- 5.4 Température de soudure vs Courant direct (Déclassement)
- 5.5 Tension directe en fonction de la température de soudure
- 5.6 Diagramme de rayonnement
- 5.7 Chromaticité en fonction de la température
- 5.8 Distribution spectrale
- 6. Conditionnement et manipulation
- 6.1 Spécifications d'emballage
- 6.2 Emballage résistant à l'humidité
- 6.3 Test de fiabilité
- 7. Soudure par refusion CMS
- 8. Précautions et stockage
- 8.1 Environnement d'exploitation
- 8.2 Manipulation
- 8.3 Nettoyage
- 8.4 Conditions de stockage
- Terminologie des spécifications LED
- Performance photoelectrique
- Paramètres électriques
- Gestion thermique et fiabilité
- Emballage et matériaux
- Contrôle qualité et classement
- Tests et certification
1. Présentation du produit
1.1 Description générale
Cette LED est une diode électroluminescente blanche fabriquée à partir d'une puce bleue combinée à un phosphore pour produire une lumière blanche. Le boîtier est un boîtier PLCC6 (Plastic Leaded Chip Carrier) de 3,5 mm x 3,5 mm x 1,9 mm, conçu pour la technologie de montage en surface. La LED offre un large angle de vision de 120 degrés et convient à diverses applications d'éclairage automobile. Le composant est conforme aux réglementations RoHS et REACH et est qualifié selon les tests de contrainte AEC-Q101 pour les semi-conducteurs discrets de qualité automobile.
1.2 Caractéristiques
- Boîtier PLCC6 (3,5 mm x 3,5 mm x 1,9 mm)
- Angle de vision extrêmement large (120°)
- Convient à tous les procédés d'assemblage CMS et de soudure
- Disponible en bande et bobine (4000 pièces/bobine)
- Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 2
- Conformité RoHS et REACH
- Qualifié AEC-Q101
1.3 Applications
Cette LED est principalement conçue pour l'éclairage automobile, tant pour les applications intérieures qu'extérieures, telles que l'éclairage d'ambiance intérieur, les lampes de lecture, les feux de signalisation et d'autres fonctions d'éclairage automobile.
2. Dimensions du boîtier
Les dimensions du boîtier sont indiquées sur le dessin de la fiche technique. La taille totale du boîtier est de 3,50 mm x 3,50 mm avec une hauteur de 1,90 mm. Toutes les dimensions sont en millimètres avec des tolérances de ±0,05 mm sauf indication contraire. La LED comporte une marque de polarité sur la surface supérieure. Le boîtier comprend une largeur de broche de 0,70 mm et un pas de broche de 0,50 mm dans une direction, avec un autre pas de broche de 0,80 mm. Les dimensions exactes sont essentielles pour la conception du circuit imprimé et un soudage correct.
3. Caractéristiques électriques et optiques
3.1 Tension directe
Avec un courant d'essai de 150 mA (Ts=25 °C), la tension directe (VF) a un minimum de 2,8 V, une valeur typique de 3,1 V et un maximum de 3,4 V. La tolérance de mesure est de ±0,1 V. Ce paramètre est important pour calculer la dissipation de puissance et concevoir les circuits de commande.
3.2 Courant inverse
Avec une tension inverse de 5 V, le courant inverse (IR) est généralement très faible, avec un maximum de 10 µA. Cela indique une bonne qualité de jonction et un faible courant de fuite.
3.3 Flux lumineux
À 150 mA, le flux lumineux (Φ) varie de 55,3 lumens minimum, 62 lumens typiques, à 75,3 lumens maximum. La tolérance de mesure est de ±10 %. Ce flux élevé rend la LED adaptée à un éclairage automobile lumineux.
3.4 Angle de vision
L'angle de vision (2θ1/2) est de 120 degrés, ce qui est extrêmement large, offrant une répartition uniforme de la lumière.
3.5 Résistance thermique
La résistance thermique de la jonction au point de soudure (RTHJ-S) est de 50 °C/W maximum. Cette faible résistance thermique favorise une dissipation efficace de la chaleur.
3.6 Caractéristiques maximales absolues
Les caractéristiques maximales absolues incluent : Dissipation de puissance (PD) 612 mW, Courant direct (IF) 180 mA, Courant direct de crête (IFP) 300 mA (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 10 ms), Tension inverse (VR) 5 V, Décharge électrostatique (HBM) 8000 V, Température de fonctionnement (TOPR) -40 à +110 °C, Température de stockage (TSTG) -40 à +110 °C, Température de jonction (TJ) 125 °C. Il faut veiller à ne pas dépasser ces limites pour éviter tout dommage.
4. Plage de classement et coordonnées chromatiques
4.1 Classement par tension directe
La tension directe est classée à 150 mA en groupes : G1 (2,8-2,9 V), G2 (2,9-3,0 V), H1 (3,0-3,1 V), H2 (3,1-3,2 V), I1 (3,2-3,3 V), I2 (3,3-3,4 V). Ce classement permet aux clients de sélectionner des LED avec des plages de tension plus serrées pour une répartition uniforme du courant dans les matrices.
4.2 Classement par flux lumineux
Le flux lumineux est classé à 150 mA : PA (55,3-61,2 lm), PB (61,2-67,8 lm), QA (67,8-75,3 lm). Les catégories de flux supérieures offrent une sortie plus lumineuse.
4.3 Classement par chromaticité
Le diagramme de chromaticité C.I.E est présenté avec les catégories ZG0, ZG1, ZG2. Les coordonnées chromatiques se situent dans la région blanche avec des plages x,y spécifiques. Par exemple, ZG0 couvre les coordonnées (0,3059 ; 0,3112) à (0,3177 ; 0,3112) etc. Cela garantit la cohérence des couleurs.
5. Courbes typiques de performances
5.1 Tension directe en fonction du courant direct
La courbe montre une tension directe typique d'environ 2,8 à 3,2 V sur la plage de courant de 30 à 180 mA.
5.2 Courant direct vs Intensité relative
Le rendement lumineux relatif augmente avec le courant, atteignant environ 140 % à 200 mA par rapport aux courants plus faibles.
5.3 Température de soudure vs Intensité relative
Lorsque la température augmente, l'intensité relative diminue d'environ 20 % de 20 °C à 120 °C.
5.4 Température de soudure vs Courant direct (Déclassement)
Le courant direct maximal autorisé diminue avec la température, passant de 180 mA à 25 °C à environ 100 mA à 125 °C pour éviter les dommages thermiques.
5.5 Tension directe en fonction de la température de soudure
La tension directe diminue linéairement avec la température (environ -2 mV/°C).
5.6 Diagramme de rayonnement
L'intensité lumineuse relative en fonction de l'angle montre une large distribution angulaire, typique d'un émetteur lambertien.
5.7 Chromaticité en fonction de la température
Les coordonnées chromatiques se déplacent légèrement avec la température, les valeurs de x et y diminuant à mesure que la température augmente.
5.8 Distribution spectrale
La LED émet un large spectre d'environ 400 nm à 750 nm, avec une intensité maximale autour de 450 nm (bleu) et un pic jaune plus large provenant du phosphore, produisant une lumière blanche froide.
6. Conditionnement et manipulation
6.1 Spécifications d'emballage
Les LED sont conditionnées dans une bande porteuse avec 4000 pièces par bobine. Les dimensions de la bande porteuse sont spécifiées : A0=3,70±0,10 mm, B0=3,70±0,10 mm, K0=2,15±0,10 mm, T=0,25±0,05 mm, W=12,0±0,20 mm, etc. Dimensions de la bobine : diamètre 330 mm, diamètre du noyau 100 mm, trou du moyeu 13 mm.
6.2 Emballage résistant à l'humidité
La LED est sensible à l'humidité (niveau MSL 2). Elle est emballée dans un sachet barrière à l'humidité avec un dessiccant et un indicateur d'humidité. Conditions de stockage : avant d'ouvrir le sachet en aluminium, stocker à<30 °C/75 % HR pendant jusqu'à 1 an. Après ouverture, utiliser dans les 24 heures à<30 °C/60 % HR. Si dépassé, un recuit à 60±5 °C pendant 24 heures est nécessaire.
6.3 Test de fiabilité
Les tests incluent : Refusion (260 °C max, 2x), Préconditionnement (MSL2), Choc thermique (-40 °C à 125 °C, 1000 cycles), Test de durée de vie (105 °C, 150 mA, 1000 h), Test de durée de vie en humidité élevée (85 °C/85 % HR, 150 mA, 1000 h). Critères : variation de VF ≤ 1,1 x USL, IR ≤ 2,0 x USL, flux ≥ 0,7 x LSL.
7. Soudure par refusion CMS
Le profil de soudure par refusion recommandé est fourni. Paramètres clés : taux de montée en température ≤3 °C/s, préchauffage de 150 °C à 200 °C pendant 60-120 s, temps au-dessus de 217 °C (TL) dans les 60-120 s, température de crête 260 °C (TP) avec temps de maintien ≤10 s, taux de refroidissement ≤6 °C/s. Maximum 2 cycles de refusion. Soudure manuelle : température du fer<300 °C pendant<3 s, une seule fois. Les réparations doivent être minimisées.
8. Précautions et stockage
8.1 Environnement d'exploitation
Éviter les composés contenant du soufre >100 PPM dans les matériaux de contact. Brome et chlore chacun<900 PPM, total<1500 PPM. Les composés organiques volatils (COV) peuvent décolorer l'encapsulant en silicone ; éviter les adhésifs qui dégagent des gaz.
8.2 Manipulation
Manipuler les composants le long des surfaces latérales à l'aide de pinces ; ne pas toucher directement la lentille en silicone. Une protection contre les décharges électrostatiques est nécessaire (ESD 8000 V HBM). Concevoir les circuits avec des résistances de limitation de courant pour éviter les surintensités. La conception thermique est essentielle pour maintenir les performances et éviter le décalage des couleurs ou la dégradation du flux.
8.3 Nettoyage
Utiliser de l'alcool isopropylique pour le nettoyage si nécessaire. Le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé car il pourrait endommager la LED.
8.4 Conditions de stockage
Conserver dans le sachet scellé d'origine à<30 °C/75 % HR pendant jusqu'à 1 an. Après ouverture, utiliser dans les 24 heures ou passer au four à 60±5 °C pendant 24 h.
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. |