Introduction

Expertise en technologie LED

Le développement d'applications d'éclairage à LED requière non seulement une connaissance importante des capacités de la technologie LED, des idées innovantes, mais également des moyens d'évaluer les résultats obtenus suite à nos préconisations. Nous avons dès le départ mis en place pour cela des moyens techniques de réalisation de prototype et de pré série, mais aussi et surtout des moyens de tests optiques importants.

Nos équipements et notre expérience dans le domaine de la mesure de plus de 6 années (et plus de 10 ans pour le responsable du processus de métrologie, laurent MASSOL) nous permettent de tester les caractéristiques des LED et de leur puce semi conductrice si nécessaire (flux, luminance, spectre, etc..), jusqu'aux produits finis qui hébergent plusieurs dizaines de LED.


LED : Bureau d'étude en tests, mesures, investigation, dévelopement de solution d'éclairage à LED

Maîtriser l'ensemble de la chaine d'intégration, du composant à l'application finale, c'est le travail de Led Engineering Development dans bon nombre de projets qui lui sont confiés. Notre valeur ajoutée réside dans notre capacité à mettre en œuvre toutes les compétences thermiques, optiques et électroniques nécessaires pour le bon déroulement de l'étude.
Notre connaissance des technologies et du marché de l'éclairage à LED complètent ces compétences. Enfin, les outils industriels nous permettant de réaliser en interne des produits à LED (cartes électroniques comportant des LED, leur régulation ainsi que des fonctionnalités supplémentaires). Nous réunissons en un même lieu des moyens d'investigation, de test et de réalisation de prototypes et petite série, nous permettant de nous adapter en temps réel à la demande client et de réduire considérablement les délais de réalisation des solutions.

Métrologie Optique

Evaluation des caractéristiques Optiques (Flux, spectre, rendement, luminance, indicatrices d'intensité)

C'est l'un des atout de Led Engineering Development : sa capacité à mesurer de façon précise et dans des conditions thermiques maîtrisées (Température de jonction et/ou de PAD thermique des LED fixée), les caractéristiques optiques de LED, modules à LED ou systèmes de LED complet. De nombreux bancs de test ont été développés permettant de ballayer une large plage de longueur d'onde UV-Visible-IR (200-2500nm), utilisant des spectroradiomètres rapides et sensibles. Des détecteurs complémentaires couplés à des optiques spécifiques permettent de réaliser des cartographies de luminance.

Enfin des systèmes spécifiques nous permettent de sortir des sentiers battus de la métrologie connue et limité dans le cas des LED et pour donner un exemple concret, les systèmes de mesure optique emploient encore aujourd'hui majoritairement des lampes à incandescence pour effectuer les calibrations et mesurer le comportement des systèmes à LED à mesurer, alors que ces lampes émettent peu de radiation bleue en général. C'est justement dans cette plage de longueur d'onde (440-480nm) que souvent la technologie LED blanche montre ses limites. Ainsi, de la puce semi conductrice jusqu'au candélabre d'éclairage pubic, Led Engineering Development est en mesure de tester tous les paramètres optiques de façon fiable et reproductible.


Tests interlaboratoires

Nous faisons partis de programmes de tests comparatifs inter laboratoires (4E-SSL par exemple), mais nous travaillons aussi en étroite collaboration avec de nombreux fabricants de LED, ce qui nous permet, avec le suivi annuel des calibrations de tous nos équipements, de proposer des prestations de mesure d'une excellente précision. De plus, des groupes de travail imaginent des nouvelles méthodes de tests, ainsi que de "nouvelles grandeurs" plus adaptées à la technologie LED (ex : le CQS mis en oeuvre par Pr. Yoshi Ohno au NIST).

Métrologie Thermique

Tests du comportement thermique des LED dans leur environnement et évaluation de leur caractéristiques (Température de jonction, mesure de résistance thermique, impact sur la durée de vie)

Suivant la dimension des LED et la taille des puces semi conductrices qu'elles hébergent, la température a une influence différente sur les performances des LED. De plus, les LED blanches étant constituées d'un semi conducteur bleu (dans le cas général) et d'un luminophore, ce dernier est également sensible à la température ce qui accentue encore la dépendance des LED à cette variable. Les mesures des performances optiques des LED et des systèmes à LED doivent donc toutes être réalisées sous contrôle de la température de fonctionnement des LED au moment des essais.

C'est un impératif et c'est la raison pour laquelle Led Engineering Development possède des moyens de tests importants avec ou sans contact (centrale d'acquisition à thermocouples, caméras infrarouge, méthodes par courbes d'étalonnage) et une bonne expérience dans ce domaine. De plus, afin de tester les performances optiques à des températures de fonctionnement différentes (de 0°C à 80°C d'ambiante par exemple), des bancs de stabilisation thermique sont mis en oeuvre, couplés à des équipements de mesures optiques adaptés (sphères possédant des ports d'accès de gros diamètres tout en respectant les méthodes LM80 par exemple).

Investigation composants

Etude microscopique des puces semi conductrices (géométries, méthodes d'alimentation et de dissipation thermique) et des matériaux environnant (luminophores, silicones, métaux, céramiques)

L'identification de défaillances de systèmes à LED requière parfois des investigations poussées y compris à l'intérieur des composants (LED). Il faut donc être en mesure de disséquer ces derniers afin de révéler leur possibles faiblesses. De telles études servent également pour accroître les connaissances techniques internes, évaluer en amont les capacités de résistance de certains composants aux contraintes environnementales (température, vibration, courant, etc..) et ainsi mieux conseiller nos clients dans leur choix de LED pour leurs différentes applications.

D'autre part, les LED étant des systèmes complexes constitués de matériaux variés avec des compacités très faibles, pour s'assurer de la provenance de certains composants et ainsi être catégorique sur la référence et le fabriquant de la LED considérée (Reverse Engineering), ces méthodes intrusives sont un moyen efficace d'identification. Enfin, lors de nos recherches de pistes d'amélioration des performances des systèmes, Led Engineering Development fabrique parfois ces propres prototypes de LED et les évalue. L'opération inverse consistant "réouvrir" le composant et a en vérifier la tenue mécanique des différentes couches mises en oeuvre, la bonne soudure d'un fil d'or (10-30 µm de diamètre) ou encore l'homogénéité de l'épaisseur du luminophore déposé, est primordiale.


Modélisation optique & thermique

Simulations Optiques et thermiques, pré requis indispensables dans de nombreux cas de figures

La multiplication et la complexité croissante des systèmes d'éclairages à LED détermine la difficulté des bureaux d'étude à conseiller et à imaginer de nouvelles solutions. Les Modèles optiques et thermiques sont des outils indispensables pour s'approcher de façon réaliste des solutions à atteindre, en limitant les itérations par prototypes qui sont souvent très coûteuses. Nous utilisons principalement le logiciel ASAP pour la partie optique (développé pour l'industrie, et très employé anx Etats-Unis et en Asie), et COMSOL (multiphysique) pour les modélisations thermiques. Ces deux logiciels sont dédiés aux acteurs industriels et c'est un point primordial pour nos études aux de nos clients, afin de les accompagner de leur idée initiale, jusqu'au produit d'éclairage à LED commercialisé.

Expertise applications LED

L'expertise de la technologie LED au service de nos clients pour le développement ou l'analyse de solutions d'éclairage

Led Engineering Development a été volontairement dimensionnée pour répondre non seulement à des sollicitations de clients souhaitant réaliser des dévelopements à partir d'un cahier des charges, mais également pour proposer d'accompagner des projets ayant eu (ou ayant subit) une ou plusieurs évolutions. Trouver des alternatives à un dimensionnement qui n'est plus tout à fait judicieux face aux évolutions et aux demandes du marché, identifier des pistes d'améliorations ou des systèmes complémentaires pour coller au plus près à des performances croissantes en permanance ainsi qu'aux normes associées , ces deux activités représentent une partie de notre action d'expertise auprès de nos clients.

Notre rôle d'expert indépendant en technologie LED se révèle souvent indispensable pour des dossiers qui requièrent un accompagnement face à un tribunal, ou à un simple commité d'évaluation. Notre expérience dans de nombreux domaines de l'éclairage à LED (éclairage industriel, aéronautique, grand public, médical, militaire) nous permet alors d'apporter les détails techniques nécessaires au dossier, avec une forte connaissance du marché et des acteurs.

R & D

La Recherche et Développement : du packaging à l'application, pour de nouveau concept d'éclairage innovant

Depuis 2009, Led Engineering Development s'est inscrit dans une activité de R&D, et en premier lieu dans le cadre de projets clients qui lui ont été confié et pour lesquels Led Engineering Development par l'intermédiaire de son gérant à déposés des brevets (Nous sommes intervenus à plusieurs reprises pour accompagner nos clients dans la mise en forme et le dépôts de leur brevet, mais aussi en tant que co-auteur) .

Puis, au travers de programmes de recherche financés par des organismes d'état (CNRS, ADEME,etc..) ou encore en interne sur des activités peu réalisées aujourd'hui encore (indentification de méthodes inverses pour le vieillissement de composants, mise en oeuvre de modèles scientifiques permettant de prévoir la durée de vie de LED et de système à LED), notre activité de R&D s'est accélérée et nous avons obtenu une accréditation CIR pour les années 2011-2012-2013, nous permettant d'en faire bénéficier à nos clients et de nous inscrire de façon durable dans le milieu de la R&D.