Table des matières
- 1. Description
- 1.1 Description générale
- 1.2 Caractéristiques
- 1.3 Applications
- 2. Dimensions du boîtier
- 3. Caractéristiques électriques/optiques à Ts=25°C
- Valeurs maximales absolues (Ts=25°C)
- 4. Plage de bins pour la tension directe et l'intensité lumineuse (IF=20mA)
- 5. Courbes caractéristiques optiques typiques
- 6. Emballage
- 7. Tests de fiabilité et conditions
- 8. Instructions de soudure par refusion CMS
- 9. Précautions de manipulation
- 10. 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. Description
1.1 Description générale
La LED blanche est fabriquée à l'aide d'une puce bleue et d'un luminophore pour produire une lumière blanche. Le boîtier est un dispositif CMS standard PLCC2 (3,50 mm x 2,80 mm x 1,84 mm). Cette LED est conçue pour une haute fiabilité et d'excellentes performances optiques dans des applications exigeantes.
1.2 Caractéristiques
- Boîtier PLCC2
- Angle de vue extrêmement large (120°)
- Adapté à tous les processus d'assemblage et de soudure CMS
- Disponible en bande et bobine (2000 pièces/bobine)
- Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 2
- Conformité RoHS et REACH
- Qualification : Plan de test de qualification produit basé sur les directives AEC-Q101 pour les semi-conducteurs discrets de grade automobile
1.3 Applications
- Éclairage intérieur automobile
- Interrupteurs
2. Dimensions du boîtier
Les dimensions du boîtier sont de 3,50 mm (longueur) x 2,80 mm (largeur) x 1,84 mm (hauteur). La LED est dotée d'une lentille en silicone transparente. Le motif de soudure recommandé est fourni pour assurer une bonne connexion thermique et mécanique. La polarité est marquée sur le boîtier. Toutes les dimensions sont en millimètres avec des tolérances de ±0,2 mm sauf indication contraire.
3. Caractéristiques électriques/optiques à Ts=25°C
| Paramètre | Symbole | Condition de test | Min. | Typ. | Max. | Unité |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tension directe | VF | IF=20mA | 2.5 | 2.8 | 3.1 | V |
| Courant inverse | IR | VR=5V | - | - | 10 | µA |
| Intensité lumineuse | IV | IF=20mA | 1800 | 2450 | 3500 | mcd |
| Angle de vue | 2θ1/2 | IF=20mA | - | 120 | - | deg |
| Résistance thermique | RTHJ-S | IF=20mA | - | - | 300 | °C/W |
Valeurs maximales absolues (Ts=25°C)
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Puissance dissipée | PD | 93 | mW |
| Courant direct | IF | 30 | mA |
| Courant direct de crête (cycle 1/10, 10 ms) | IFP | 50 | mA |
| Tension inverse | VR | 5 | V |
| ESD (HBM) | ESD | 8000 | V |
| Température de fonctionnement | TOPR | -40 à +100 | °C |
| Température de stockage | TSTG | -40 à +100 | °C |
| Température de jonction | TJ | 120 | °C |
Remarques : Tolérance de mesure de la tension directe ±0,1 V. Tolérance de mesure des coordonnées de couleur ±0,005. Tolérance de mesure de l'intensité lumineuse ±10 %.
4. Plage de bins pour la tension directe et l'intensité lumineuse (IF=20mA)
La LED est triée par tension directe (VF) et intensité lumineuse (IV) pour assurer la cohérence. Les bins VF vont de 2,5-2,6 V (E2) à 3,0-3,1 V (H1). Les bins IV sont N1 (1800-2300 mcd), N2 (2300-2800 mcd) et O1 (2800-3500 mcd). Les bins de chromaticité (R00, R01, R02) sont définis dans le diagramme CIE 1931.
5. Courbes caractéristiques optiques typiques
Les courbes caractéristiques suivantes sont fournies pour référence de conception :
- Tension directe en fonction du courant direct : montre la relation I-V typique.
- Courant direct en fonction de l'intensité relative : démontre l'augmentation linéaire de l'intensité avec le courant.
- Température de soudure en fonction de l'intensité relative : indique la diminution de l'intensité aux températures de point de soudure élevées.
- Température de soudure en fonction du courant direct : courbe de déclassement du courant maximal autorisé en fonction de la température du point de soudure.
- Tension directe en fonction de la température de soudure : montre le coefficient de température négatif de la tension directe.
- Diagramme de rayonnement : illustre le large angle de vue de 120°.
- Décalage des coordonnées chromatiques en fonction de la température de soudure : montre le léger décalage des coordonnées de couleur avec la température.
- Distribution spectrale : le spectre typique de la LED blanche.
6. Emballage
Les LED sont emballées en bande et bobine avec 2000 pièces par bobine. Les dimensions de la bande porteuse sont spécifiées pour un placement automatique. Les dimensions de la bobine sont de 178 mm (diamètre) avec un trou de moyeu de 13 mm. Un sac barrière contre l'humidité avec déshydratant et carte indicatrice d'humidité est utilisé pour la protection contre l'humidité. L'étiquette comprend le numéro de pièce, le code de bin, la quantité et le code de date.
7. Tests de fiabilité et conditions
Le produit est qualifié par des tests de fiabilité rigoureux basés sur AEC-Q101. Les tests incluent :
- Soudure par refusion (260°C, 10 secondes)
- Niveau de sensibilité à l'humidité 2 (85°C/60%RH, 168 heures)
- Choc thermique (-40°C à 125°C, 1000 cycles)
- Test de durée de vie (100°C, IF=20mA, 1000 heures)
- Test de durée de vie en température et humidité élevées (85°C/85%RH, IF=20mA, 1000 heures)
Critères d'acceptation : Pour la tension directe, la limite est U.S.L. × 1,1 ; pour le courant inverse, U.S.L. × 2,0 ; pour le flux lumineux, L.S.L. × 0,7.
8. Instructions de soudure par refusion CMS
Paramètres de profil de refusion recommandés : Préchauffage de 150°C à 200°C pendant 60 à 120 secondes. Taux de montée ≤3°C/s. Temps au-dessus de 217°C : max 60 secondes. Température de crête : 260°C pendant max 10 secondes. Taux de refroidissement ≤6°C/s. Temps total de 25°C à la crête : max 8 minutes. Ne pas dépasser deux cycles de refusion ; si plus de 24 heures entre les soudures, les LED peuvent absorber l'humidité et être endommagées. Pour le soudage manuel, utilisez un fer à<300°C pendant moins de 3 secondes, une seule fois. La réparation doit être évitée mais si nécessaire, utilisez un fer à souder à double tête. L'encapsulant en silicone est mou ; évitez une pression excessive lors du pick-and-place.
9. Précautions de manipulation
- Évitez l'exposition à des composés soufrés supérieurs à 100 ppm dans les matériaux d'accouplement.
- Limitez la teneur en brome et en chlore dans les matériaux externes : chaque<900 ppm, total<1500PPM.
- Empêchez les composés organiques volatils (COV) de décolorer le silicone.
- Manipulez les composants par les côtés à l'aide d'outils appropriés ; ne touchez pas la surface de la lentille.
- Concevez le circuit de commande pour garantir que le courant ne dépasse pas les valeurs maximales absolues et utilisez une résistance série pour la protection. Évitez la tension inverse.
- La conception thermique est cruciale ; tenez compte de la génération de chaleur pour éviter la dégradation de la luminosité et de la couleur.
- L'encapsulant en silicone attire la poussière ; le nettoyage à l'alcool isopropylique est recommandé. Le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé.
10. Conditions de stockage
| Condition | Température | Humidité | Temps |
|---|---|---|---|
| Avant d'ouvrir le sac en aluminium | ≤30°C | ≤75% | Dans un délai d'un an |
| Après ouverture du sac | ≤30°C | ≤60% | Recommandé dans les 24 heures |
| Cuisson (si le stockage est dépassé ou le sac endommagé) | 60±5°C | - | ≥24 heures |
Une protection contre les décharges électrostatiques (ESD) et les surcharges électriques (EOS) doit être utilisée lors de la manipulation et de l'assemblage, car les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques.
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. |