Fiche technique de la série 67-22 - LED Bi-couleur Top View - Boîtier P-LCC-4 - 2.0V Typ - Jaune/Verte Brillant - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

La série 67-22 représente une famille de LED bi-couleur (multi-couleur) top view logées dans un boîtier compact P-LCC-4. Ces composants sont conçus comme indicateurs optiques, avec un corps de boîtier blanc et une fenêtre incolore transparente. Une caractéristique de conception clé est le réflecteur interne intégré, qui optimise le couplage de la lumière et permet un angle de vision large, rendant ces LED particulièrement adaptées aux applications de guides de lumière et de rétroéclairage. Leur faible besoin en courant renforce encore leur adéquation pour les équipements portables sensibles à la consommation d'énergie.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Les avantages principaux de cette série de LED découlent de la conception de son boîtier et du choix des matériaux. L'angle de vision large, facilité par la géométrie du boîtier et le réflecteur interne, assure une distribution uniforme de la lumière, ce qui est crucial pour les applications d'indication et de rétroéclairage. Le composant est compatible avec les équipements de placement automatique et est fourni sur bande et bobine de 8mm, rationalisant les processus d'assemblage en grande série. Il est également sans plomb et conçu pour être conforme aux directives RoHS. Les marchés cibles incluent les télécommunications (pour les indicateurs et le rétroéclairage dans les téléphones et télécopieurs), le rétroéclairage général pour les écrans LCD, les interrupteurs et les symboles, et toute indication à usage général où un retour visuel fiable et à faible puissance est requis.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Les limites opérationnelles du composant sont définies dans des conditions spécifiques (Ta=25°C). La tension inverse maximale (V_R) est de 5V. Le courant direct continu (I_F) pour les deux types de puces (UY et SYG) est nominalement de 25 mA, avec un courant direct de crête (I_FP) de 60 mA autorisé sous un cycle de service de 1/10 à 1 kHz. La dissipation de puissance maximale (P_d) est de 60 mW pour chaque puce. Le composant peut résister à une décharge électrostatique (ESD) de 2000V (HBM). La plage de température de fonctionnement (T_opr) est de -40°C à +85°C, tandis que la température de stockage (T_stg) s'étend de -40°C à +95°C. Les directives de soudure spécifient une soudure par refusion à 260°C pendant 10 secondes ou une soudure manuelle à 350°C pendant 3 secondes.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Les principales métriques de performance sont mesurées à Ta=25°C et I_F=20mA. Pour la puce UY (Jaune Brillant), l'intensité lumineuse typique (I_V) est de 120 mcd (min. 80 mcd). Pour la puce SYG (Jaune-Vert Brillant), l'intensité lumineuse typique I_V est de 80 mcd (min. 50 mcd). Toutes deux partagent un angle de vision typique (2θ1/2) de 120 degrés. La puce UY a une longueur d'onde de crête typique (λp) de 591 nm et une longueur d'onde dominante (λd) de 589 nm. La puce SYG a une λp typique de 575 nm et une λd de 573 nm. Toutes deux ont une largeur de bande spectrale typique (Δλ) de 20 nm. La tension directe (V_F) pour les deux types mesure typiquement 2.0V, avec une plage de 1.7V à 2.4V. Le courant inverse maximal (I_R) est de 10 μA à V_R=5V.

3. Explication du système de classement (Binning)

Le produit utilise un système de classement pour catégoriser les paramètres clés, garantissant la cohérence dans la conception des applications. Ceci est indiqué par des codes sur l'étiquette du produit. Le code CAT fait référence au Rang d'Intensité Lumineuse, classant la LED en fonction de sa puissance lumineuse mesurée. Le code HUE correspond au Rang de Longueur d'Onde Dominante, regroupant les LED par leur point de couleur spécifique. Le code REF indique le Rang de Tension Directe, triant les composants selon leurs caractéristiques électriques. Ce classement permet aux concepteurs de sélectionner des LED avec des paramètres étroitement contrôlés pour leurs besoins spécifiques.

4. Analyse des courbes de performance

4.1 Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante

Les courbes fournies pour les puces UY et SYG montrent que l'intensité lumineuse relative dépend fortement de la température ambiante (T_a). L'intensité est normalisée à 100% à 25°C. Lorsque la température descend à -40°C, l'intensité relative peut chuter significativement, potentiellement en dessous de 60% pour la puce UY. Inversement, lorsque la température augmente vers la limite supérieure de fonctionnement (+85°C), l'intensité diminue également par rapport au point de référence de 25°C. Cette dégradation thermique est une considération critique pour les applications exposées à de larges variations de température.

4.2 Courant direct en fonction de la tension directe

La courbe caractéristique IV démontre la relation entre le courant direct (I_F) et la tension directe (V_F) à 25°C. La courbe est non linéaire, typique des diodes. Pour les deux types de LED, au courant de test standard de 20 mA, la tension se situe typiquement autour de 2.0V. La courbe montre qu'une petite augmentation de la tension au-delà du point typique entraîne une augmentation rapide du courant, soulignant l'importance d'un circuit de limitation de courant dans la conception du pilote pour éviter l'emballement thermique et la défaillance du composant.

4.3 Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct

Cette courbe illustre la puissance lumineuse en fonction du courant d'alimentation. L'intensité lumineuse augmente avec le courant direct, mais la relation n'est pas parfaitement linéaire, surtout aux courants élevés. La courbe permet aux concepteurs d'estimer la puissance lumineuse pour des courants d'alimentation autres que la condition de test standard de 20mA. Elle montre aussi implicitement la tendance d'efficacité ; alimenter la LED à des courants très élevés peut donner des rendements lumineux décroissants tout en augmentant la dissipation de puissance et la température de jonction.

4.4 Distribution spectrale

Les graphiques de distribution spectrale montrent la puissance rayonnante relative en fonction de la longueur d'onde pour les deux puces à 25°C. La puce UY émet dans la région jaune avec un pic autour de 591 nm. La puce SYG émet dans la région jaune-vert avec un pic autour de 575 nm. Les deux spectres montrent une largeur de bande relativement étroite (environ 20 nm FWHM comme indiqué dans le tableau), ce qui est caractéristique du matériau semi-conducteur AlGaInP, résultant en des couleurs saturées et pures.

4.5 Diagramme de rayonnement

Le diagramme de rayonnement polaire représente la distribution spatiale de l'intensité lumineuse. Le diagramme confirme l'angle de vision large, avec l'intensité mesurée à différents angles de 0° (sur l'axe) à 90°. La forme de la courbe montre comment la lumière est émise, ce qui est crucial pour concevoir des guides de lumière et assurer un éclairage uniforme dans les applications de rétroéclairage. Le réflecteur interne dans le boîtier contribue à ce motif de rayonnement spécifique.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions du boîtier

La LED est logée dans un boîtier P-LCC-4 (Plastic Leaded Chip Carrier, 4 broches). Le corps du boîtier est blanc. Des dessins dimensionnels sont fournis, détaillant la longueur, la largeur, la hauteur, l'espacement des broches et d'autres caractéristiques mécaniques critiques. Les dimensions clés incluent la taille globale du boîtier et le positionnement des plots anode/cathode pour les deux puces LED internes (typiquement pour le fonctionnement bi-couleur). Toutes les tolérances non spécifiées sont de ±0.1 mm.

5.2 Identification de la polarité et conception des plots

Le boîtier possède quatre broches. Le schéma de connexion interne n'est pas explicitement détaillé dans le texte fourni mais est standard pour ce type de LED bi-couleur top-view : deux anodes et deux cathodes, ou une configuration anode/cathode commune pour les deux puces de couleurs différentes. Le brochage physique et la disposition recommandée des plots sur le PCB sont définis dans les dessins dimensionnels pour assurer une connexion électrique correcte et une soudure fiable.

6. Directives de soudure et d'assemblage

Le composant est adapté à la refusion en phase vapeur et compatible avec les équipements de placement automatique. Les valeurs maximales absolues spécifient le profil de température de soudure : la soudure par refusion ne doit pas dépasser 260°C pendant 10 secondes, et la soudure manuelle ne doit pas dépasser 350°C pendant 3 secondes. Le respect de ces limites est essentiel pour éviter d'endommager le boîtier plastique et les liaisons internes par fils. Les composants sont fournis sur bande et bobine de 8mm pour faciliter les processus d'assemblage automatisés.

7. Conditionnement et informations de commande

Le produit est disponible sur bande et bobine compatible avec une bande porteuse de 8mm. Un diagramme des dimensions de la bobine est généralement inclus. L'étiquette sur la bobine ou l'emballage contient des informations critiques pour la traçabilité et la vérification : Numéro de pièce (PN), Numéro de pièce client (CPN), quantité (QTY), numéro de lot (LOT NO), et les codes de classement (CAT, HUE, REF) comme décrit précédemment.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Les applications principales incluent : Équipements de télécommunication (indicateurs d'état, rétroéclairage de clavier), Rétroéclairage de panneaux plats pour écrans LCD, interrupteurs à membrane et symboles, Systèmes de guides de lumière pour canaliser la lumière de la LED vers un emplacement d'indicateur distant, Indicateurs d'état et d'alimentation à usage général dans l'électronique grand public, les contrôles industriels et les intérieurs automobiles.

8.2 Considérations de conception

Limitation de courant : Utilisez toujours une résistance en série ou un pilote à courant constant pour limiter le courant direct à 25 mA ou moins pour un fonctionnement continu. Gestion thermique : Prenez en compte la dégradation de l'intensité lumineuse avec la température. Dans les environnements à température ambiante élevée, assurez une dissipation thermique adéquate ou réduisez le courant d'alimentation. Conception optique : Exploitez l'angle de vision large et le réflecteur interne pour les applications nécessitant un éclairage large et uniforme. Pour les guides de lumière, choisissez des matériaux et une géométrie compatibles avec le motif de rayonnement de la LED. Protection ESD : Mettez en œuvre les précautions ESD standard lors de la manipulation et de l'assemblage, car le composant est classé pour 2000V HBM.

9. Comparaison et différenciation technique

Les principaux points de différenciation de la série 67-22 résident dans la conception de son boîtier et de son optique. Le boîtier P-LCC-4 avec réflecteur interne est spécifiquement conçu pour les applications nécessitant un couplage efficace dans les guides de lumière, une fonctionnalité pas toujours optimisée dans les LED top-view standard. L'angle de vision large de 120 degrés offre plus de flexibilité dans le placement et la visualisation par rapport aux dispositifs à angle plus étroit. La disponibilité en couleurs jaune brillant et jaune-vert spécifiques grâce à la technologie AlGaInP offre une haute pureté de couleur et une efficacité élevée.

10. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

Q : Puis-je alimenter cette LED à 30 mA pour une sortie plus lumineuse ?

A : Le courant direct continu maximal absolu est de 25 mA. Dépasser cette valeur nominale peut réduire la fiabilité et la durée de vie en raison de l'augmentation de la température de jonction et des contraintes. Pour une luminosité plus élevée, sélectionnez une LED d'une classe avec une intensité lumineuse plus élevée (code CAT) plutôt que de la suralimenter.

Q : Pourquoi la puissance lumineuse baisse-t-elle dans les environnements froids ?

A : Comme le montrent les courbes de performance, l'intensité lumineuse des LED à semi-conducteurs diminue généralement lorsque la température ambiante baisse. C'est une caractéristique du matériau semi-conducteur et de l'efficacité d'émission de photons à basse température. La conception doit en tenir compte si un fonctionnement sur une large plage de température est requis.

Q : Quel est l'objectif des codes de classement HUE et REF ?

A : Ces codes assurent la cohérence de la couleur et de la tension. Pour les applications où plusieurs LED sont utilisées côte à côte (par exemple, dans un tableau ou un graphique à barres), l'utilisation de LED de la même classe HUE garantit une apparence de couleur uniforme. L'utilisation de LED de la même classe REF assure qu'elles ont des tensions directes similaires, conduisant à un partage de courant plus uniforme si elles sont alimentées en parallèle.

11. Étude de cas d'application pratique

Considérez la conception d'un panneau d'indicateurs d'état pour un équipement industriel. Le panneau utilise des guides de lumière pour amener la lumière des indicateurs depuis les cartes de circuits imprimés montées profondément dans le boîtier jusqu'au panneau avant. La LED de la série 67-22 est un choix idéal. Son réflecteur interne couple efficacement la lumière dans l'entrée du guide de lumière, minimisant les pertes. L'angle de vision large assure que la lumière est capturée efficacement même si la LED n'est pas parfaitement alignée. La couleur jaune brillant (UY) offre une grande visibilité. Le concepteur sélectionnerait des LED d'une seule classe HUE pour une couleur cohérente sur tous les indicateurs et mettrait en œuvre un simple circuit de limitation de courant basé sur une résistance réglé pour 20 mA pour atteindre la luminosité typique spécifiée.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Ces LED sont basées sur la technologie semi-conductrice AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium). Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, des électrons et des trous sont injectés dans la région active. Leur recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La couleur spécifique (longueur d'onde) de la lumière émise est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau AlGaInP, qui est conçue pendant le processus de croissance cristalline pour produire de la lumière jaune (UY) ou jaune-verte (SYG). Le boîtier plastique (P-LCC-4) fournit une protection environnementale, un support mécanique et abrite le réflecteur interne qui façonne la sortie lumineuse.

13. Tendances technologiques

La tendance générale des LED indicatrices continue vers une efficacité plus élevée (plus de lumière par unité de puissance électrique), des tailles de boîtier plus petites pour des cartes à plus haute densité, et une fiabilité améliorée. Il y a également un accent sur l'expansion des gammes de couleurs et l'amélioration de la cohérence des couleurs grâce à des techniques de classement avancées. L'intégration de fonctionnalités comme des résistances de limitation de courant intégrées ou des pilotes IC dans le boîtier de la LED est une autre tendance croissante, simplifiant la conception des circuits. L'utilisation de matériaux conformes aux réglementations environnementales strictes (RoHS, REACH) est désormais une exigence standard.