Table des matières
- 1. Vue d'ensemble du produit
- 2. Interprétation approfondie des paramètres techniques
- 2.1 Valeurs maximales absolues
- 2.2 Caractéristiques électriques et optiques
- 3. Spécification du tableau de classement (Binning)
- 3.1 Classement par intensité lumineuse
- 3.2 Classement par longueur d'onde dominante
- 4. Informations mécaniques et sur le boîtier
- 4.1 Dimensions du boîtier
- 5. Directives de soudure et d'assemblage
- 5.1 Conditions de stockage
- 5.2 Nettoyage
- 5.3 Formage et placement des broches
- 5.4 Processus de soudure
- 6. Suggestions d'application et considérations de conception
- 6.1 Conception du circuit de commande
- 6.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
- 6.3 Gestion thermique
- 6.4 Scénarios d'application typiques
- 7. Conditionnement et informations de commande
- 8. Précautions et notes sur la fiabilité
1. Vue d'ensemble du produit
La LTL17KSL6D est une LED à haute efficacité et faible consommation, conçue pour un montage traversant sur cartes de circuits imprimés (PCB) ou panneaux. Elle est dotée d'un boîtier T-1 (5mm) de diamètre très répandu, avec une lentille diffusée jaune offrant un angle de vision large et uniforme. Le composant utilise la technologie AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) comme source lumineuse, réputée pour sa haute efficacité lumineuse et sa stabilité. Cette LED est conforme à la directive RoHS, ce qui signifie qu'elle est fabriquée sans l'utilisation de substances dangereuses comme le plomb (Pb), la rendant adaptée aux applications électroniques modernes soumises à des réglementations environnementales.
Ses principaux avantages incluent une intensité lumineuse typique élevée de 520 millicandelas (mcd) pour un courant de commande standard de 20mA, associée à une tension directe relativement basse. Cette combinaison offre une excellente efficacité énergétique. Le dispositif est également compatible avec les circuits intégrés (CI) en raison de son faible besoin en courant, permettant une intégration aisée dans divers circuits de commande numériques et analogiques sans nécessiter d'étages de pilotage complexes.
2. Interprétation approfondie des paramètres techniques
2.1 Valeurs maximales absolues
Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.
- Dissipation de puissance (Pd) :75 mW maximum. C'est la puissance totale que le boîtier de la LED peut dissiper en chaleur de manière sûre. Dépasser cette limite risque d'endommager le composant par surchauffe.
- Courant direct continu (IF) :30 mA maximum en régime continu. C'est la limite supérieure sûre pour un fonctionnement constant.
- Courant direct de crête :60 mA maximum, mais uniquement en conditions pulsées (rapport cyclique de 1/10, largeur d'impulsion de 0,1ms). Cela permet une suralimentation brève pour des applications nécessitant une luminosité instantanée plus élevée, comme des indicateurs ou des stroboscopes.
- Déclassement thermique :Le courant direct continu maximum doit être réduit linéairement de 0,66 mA pour chaque degré Celsius d'augmentation de la température ambiante (TA) au-dessus de 50°C. Ceci est crucial pour la gestion thermique dans les environnements à haute température.
- Tension inverse (VR) :5 V maximum. Les LED ne sont pas conçues pour supporter une polarisation inverse significative. Dépasser cette tension peut provoquer une rupture immédiate de la jonction.
- Température de fonctionnement et de stockage :Le composant est conçu pour fonctionner de -40°C à +80°C et peut être stocké de -55°C à +100°C.
- Température de soudure des broches :260°C pendant un maximum de 5 secondes, mesurée à 2,0mm du corps de la LED. Cela définit la fenêtre de processus pour la soudure à la vague ou manuelle.
2.2 Caractéristiques électriques et optiques
Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à une température ambiante de 25°C.
- Intensité lumineuse (Iv) :S'étend d'un minimum de 400 mcd à une valeur typique de 520 mcd à IF=20mA. C'est la luminosité perçue de la LED, mesurée par un capteur filtré pour correspondre à la réponse photopique de l'œil humain (courbe CIE).
- Angle de vision (2θ1/2) :Typiquement 60 degrés (minimum 55°). C'est l'angle total auquel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur mesurée sur l'axe central. La lentille diffusée crée cet angle de vision large.
- Longueur d'onde d'émission de crête (λP) :Typiquement 588 nm. C'est la longueur d'onde à laquelle la puissance spectrale de sortie est la plus élevée.
- Longueur d'onde dominante (λd) :S'étend de 584 nm à 596 nm, avec une valeur typique de 587 nm. C'est la longueur d'onde unique qui représente le mieux la couleur perçue de la LED, dérivée du diagramme de chromaticité CIE. C'est le paramètre clé pour la spécification de la couleur.
- Demi-largeur de raie spectrale (Δλ) :Typiquement 15 nm. Cela indique la pureté spectrale ou la largeur de bande de la lumière jaune émise.
- Tension directe (VF) :Typiquement 2,0V, avec un maximum de 2,4V à IF=20mA. C'est la chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle conduit du courant.
- Courant inverse (IR) :Maximum de 100 μA à VR=5V. C'est le faible courant de fuite lorsque la LED est polarisée en inverse dans les limites de sa valeur maximale.
- Capacité (C) :Typiquement 40 pF mesurée à polarisation nulle et 1MHz. C'est la capacité de jonction, pertinente pour les applications de commutation haute fréquence.
3. Spécification du tableau de classement (Binning)
Le produit est trié en bacs selon des paramètres de performance clés pour assurer l'homogénéité au sein d'un lot de production ou pour des besoins d'application spécifiques.
3.1 Classement par intensité lumineuse
Unité : mcd @ 20mA. Tolérance pour chaque limite de bac : ±15%.
- Code de bac L :Minimum 400 mcd, Maximum 520 mcd.
- Code de bac M :Minimum 520 mcd, Maximum 680 mcd.
- Code de bac N :Minimum 680 mcd, Maximum 880 mcd.
La référence LTL17KSL6D correspond au bac L pour l'intensité lumineuse (400-520 mcd typique).
3.2 Classement par longueur d'onde dominante
Unité : nm @ 20mA. Tolérance pour chaque limite de bac : ±1 nm.
- Code de bac H15 :584,0 nm à 586,0 nm
- Code de bac H16 :586,0 nm à 588,0 nm
- Code de bac H17 :588,0 nm à 590,0 nm
- Code de bac H18 :590,0 nm à 592,0 nm
- Code de bac H19 :592,0 nm à 594,0 nm
- Code de bac H20 :594,0 nm à 596,0 nm
Le bac spécifique pour une unité donnée dans la plage 584-596 nm serait marqué ou spécifié séparément.
4. Informations mécaniques et sur le boîtier
4.1 Dimensions du boîtier
La LED est conforme au profil standard du boîtier traversant T-1 (5mm). Les dimensions clés incluent :
- Longueur totale de l'extrémité de la lentille à l'extrémité de la broche : Environ 25,0 mm (0,984 pouces) minimum.
- Diamètre de la lentille : 5,4 mm (0,212 pouces) nominal.
- Diamètre du corps/du collier : 3,8 mm (0,15 pouces) maximum.
- Espacement des broches : 2,54 mm (0,1 pouces) nominal, mesuré là où les broches sortent du boîtier.
- Diamètre des broches : 0,5 mm ± 0,05 mm (0,0197" ± 0,002").
- Un rayon de courbure minimum de 1,6mm à partir de la base de la lentille est requis lors du formage des broches.
La cathode est généralement identifiée par un méplat sur le bord de la lentille ou par une broche plus courte, selon la norme du fabricant (se référer au dessin spécifique pour la LTL17KSL6D).
5. Directives de soudure et d'assemblage
5.1 Conditions de stockage
Les LED doivent être stockées dans un environnement ne dépassant pas 30°C et 70% d'humidité relative. Si elles sont retirées de leur emballage d'origine barrière à l'humidité, elles doivent être utilisées dans les trois mois. Pour un stockage plus long hors de l'emballage d'origine, utiliser un conteneur scellé avec dessiccant ou une atmosphère d'azote.
5.2 Nettoyage
Si un nettoyage est nécessaire, utiliser des solvants à base d'alcool comme l'alcool isopropylique. Éviter les nettoyants chimiques agressifs ou inconnus.
5.3 Formage et placement des broches
- Courber les broches à un point situé à au moins 1,6mm de la base de la lentille de la LED.
- Ne pas utiliser le corps de la LED comme point d'appui pour le cintrage.
- Effectuer tout formage des broches à température ambiante et avant le processus de soudure.
- Lors de l'insertion sur le PCB, appliquer une force de serrage minimale pour éviter les contraintes mécaniques sur le joint en époxy.
5.4 Processus de soudure
Pour les LED traversantes, la soudure à la vague ou la soudure manuelle est applicable. Le refusion infrarouge (IR) n'est pas adapté.
- Soudure manuelle :Température du fer maximum 400°C. Temps de contact maximum 3 secondes par broche. Effectuer une seule fois.
- Soudure à la vague :Température de préchauffage maximum 120°C pendant jusqu'à 60 secondes. Température de la vague de soudure maximum 260°C. Temps de contact avec la soudure maximum 5 secondes.
- Distance critique :Maintenir une distance minimale de 1,6mm (ou 2,0mm comme indiqué dans certaines sections) entre la base de la lentille de la LED et le point de soudure sur la broche. Cela empêche la résine époxy de remonter le long de la broche par capillarité pendant la soudure, ce qui peut causer des défauts de soudure ou des fissures de contrainte.
- Éviter de tremper la lentille elle-même dans la soudure.
- Ne pas appliquer de contrainte sur les broches pendant que la LED est chaude suite à la soudure.
6. Suggestions d'application et considérations de conception
6.1 Conception du circuit de commande
Les LED sont des dispositifs commandés en courant. Leur luminosité est principalement fonction du courant direct (IF), et non de la tension. Pour garantir une luminosité uniforme lors de la commande de plusieurs LED, surtout en parallèle, il est fortement recommandé d'utiliser une résistance limitatrice de courant en série pour chaque LED. Le circuit simple se compose d'une source de tension (Vcc), d'une résistance (R) et de la LED en série. La valeur de la résistance est calculée comme suit : R = (Vcc - VF) / IF, où VF est la tension directe de la LED au courant IF souhaité. L'utilisation d'une résistance commune pour plusieurs LED en parallèle (Modèle de circuit B dans la fiche technique) n'est pas recommandée en raison des variations des caractéristiques I-V entre les LED individuelles, ce qui peut entraîner des différences significatives dans le partage du courant et donc de la luminosité.
6.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
Les LED, comme la plupart des dispositifs à semi-conducteurs, sont sensibles aux dommages causés par les décharges électrostatiques. Des précautions doivent être prises lors de la manipulation et de l'assemblage :
- Les opérateurs doivent porter des bracelets de mise à la terre ou des gants antistatiques.
- Tous les équipements, postes de travail et rayonnages de stockage doivent être correctement mis à la terre.
- Utiliser de la mousse conductrice ou des conteneurs pour le transport et le stockage des composants non emballés.
6.3 Gestion thermique
Bien qu'il s'agisse d'un dispositif de faible puissance, le respect des spécifications de dissipation de puissance et de déclassement du courant est essentiel pour la fiabilité à long terme. Assurer une ventilation adéquate si utilisé dans des espaces clos ou à des températures ambiantes élevées. Le facteur de déclassement de 0,66 mA/°C au-dessus de 50°C doit être appliqué pour calculer le courant continu maximum autorisé dans l'environnement de fonctionnement réel.
6.4 Scénarios d'application typiques
Compte tenu de ses spécifications, la LTL17KSL6D est bien adaptée pour :
- Indicateurs d'état et d'alimentation :Sur les appareils électroniques grand public, les panneaux de contrôle industriel et l'instrumentation, grâce à sa haute luminosité et son large angle de vision.
- Rétroéclairage :Pour de petites légendes, symboles ou zones de panneau nécessitant une lueur jaune diffusée.
- Indicateurs intérieurs automobiles :(Sous réserve de qualification pour une telle utilisation) pour l'éclairage du tableau de bord ou des interrupteurs.
- Signalisation générale :Dans les appareils électroménagers, les jouets et l'éclairage décoratif.
7. Conditionnement et informations de commande
Le conditionnement standard pour la LTL17KSL6D est le suivant :
- Emballage de base :1 000 pièces par sachet barrière à l'humidité antistatique.
- Carton intérieur :Contient 10 sachets, soit un total de 10 000 pièces.
- Carton d'expédition extérieur :Contient 8 cartons intérieurs, soit un total de 80 000 pièces.
La structure de la référence LTL17KSL6D encode des attributs clés : indiquant probablement la série, le boîtier (T-1), la couleur (Jaune), le type de lentille (Diffusée) et le bac spécifique d'intensité/longueur d'onde (L6D). Le décodage exact doit être confirmé avec le guide de numérotation des pièces du fabricant.
8. Précautions et notes sur la fiabilité
Le dispositif est destiné aux équipements électroniques standard. Pour les applications nécessitant une fiabilité exceptionnelle où une défaillance pourrait mettre en danger la sécurité (par exemple, aviation, médical, transport), une consultation et une qualification spécifiques sont nécessaires avant l'intégration dans la conception. Toujours respecter les Valeurs Maximales Absolues et les conditions de fonctionnement recommandées. Les spécifications sont susceptibles d'être modifiées, il convient donc de toujours se référer à la dernière fiche technique officielle pour les travaux de conception critiques.
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. |