Fiche technique LED - Boîtier PLCC-2 - 1.6x0.8mm - Couleur Bleu Glacial - 650mcd @ 10mA - 3.0V - Grade Automobile - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document fournit les spécifications techniques complètes d'une LED Bleu Glacial haute luminosité pour montage en surface, en boîtier PLCC-2. Conçue principalement pour les applications exigeantes d'éclairage intérieur automobile, ce composant allie performance fiable et conformité aux normes du secteur. La LED présente un encombrement compact 1608 (1,6mm x 0,8mm), la rendant adaptée aux conceptions où l'espace est limité et où un éclairage vibrant et uniforme est requis.

Les principaux avantages de cette LED incluent sa qualification selon la norme stricte AEC-Q101 pour composants automobiles, garantissant sa fiabilité dans des conditions environnementales sévères. Elle est entièrement conforme aux directives RoHS, REACH et sans halogènes, répondant ainsi aux réglementations environnementales et de sécurité modernes. Avec une intensité lumineuse typique de 650 millicandelas (mcd) sous un courant de commande standard de 10mA, elle offre une excellente luminosité pour sa taille.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques photométriques et électriques

Les paramètres opérationnels clés définissent les performances de la LED dans des conditions standard (T_s=25°C). Le courant direct (I_F) a une plage de fonctionnement recommandée de 2mA à 20mA, avec 10mA comme condition de test typique. À ce courant, la tension directe typique (V_F) est de 3,00V, avec des limites minimale et maximale de 2,5V et 3,5V respectivement, indiquant la variation attendue des caractéristiques du semi-conducteur.

Le rendement photométrique principal est défini par l'intensité lumineuse (I_V), avec une valeur typique de 650 mcd à 10mA. Les bornes minimale et maximale sont de 330 mcd et 970 mcd, ce qui est directement lié à la structure de classement détaillée plus loin. Le profil d'émission de lumière est caractérisé par un large angle de vision de 120 degrés (φ), fournissant un éclairage large et uniforme. La couleur est spécifiée par les coordonnées de chromaticité sur le diagramme CIE 1931, avec des valeurs typiques de x=0,20 et y=0,25, définissant la teinte spécifique du Bleu Glacial.

2.2 Valeurs maximales absolues et gestion thermique

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir et ne sont pas destinées à un fonctionnement continu. Le courant direct maximal absolu est de 20mA, et la dissipation de puissance (P_d) ne doit pas dépasser 70mW. Le composant peut supporter un courant de surtension (I_FM) de 50mA pour des impulsions très courtes (t≤10μs, rapport cyclique 0,005).

La gestion thermique est cruciale pour la longévité et la stabilité des performances de la LED. La température de jonction (T_J) ne doit jamais dépasser 125°C. La plage de température de fonctionnement et de stockage est spécifiée de -40°C à +110°C, confirmant son adéquation aux environnements automobiles. Deux valeurs de résistance thermique sont fournies : la résistance thermique réelle (R_{thJS réel}) de la jonction au point de soudure est de 160 K/W, tandis que la valeur dérivée par la méthode électrique (R_{thJS él}) est de 140 K/W. Ces valeurs sont essentielles pour calculer l'élévation de température pendant le fonctionnement en fonction de la dissipation de puissance.

3. Explication du système de classement

Pour assurer l'uniformité en production de masse, les LED sont triées en classes de performance. Cette fiche technique détaille une structure complète de classement par intensité lumineuse.

3.1 Classes d'intensité lumineuse

L'intensité lumineuse est catégorisée en groupes étiquetés de Q à B. Chaque groupe est ensuite divisé en trois sous-classes : X, Y et Z, représentant respectivement une intensité faible, moyenne et élevée au sein de ce groupe. Par exemple, le Groupe V couvre les intensités de 710 mcd à 1120 mcd. La sous-classe VX est de 710-820 mcd, VY de 820-970 mcd et VZ de 970-1120 mcd. La valeur typique de 650 mcd se situe dans la classe UY (520-610 mcd) ou à l'extrémité basse de la classe VX, indiquant que la référence correspond probablement à un code de classe spécifique. Ce système permet aux concepteurs de sélectionner le niveau de luminosité précis requis pour leur application, garantissant une uniformité visuelle entre plusieurs unités.

4. Analyse des courbes de performance

4.1 Courbe IV et intensité lumineuse relative

Le graphique Courant Direct vs Tension Directe montre la relation exponentielle classique d'une diode. La courbe permet aux concepteurs de déterminer la tension d'alimentation nécessaire pour un courant souhaité, ce qui est crucial pour concevoir des circuits de limitation de courant. Le graphique Intensité Lumineuse Relative vs Courant Direct démontre que la sortie lumineuse est approximativement linéaire avec le courant dans la plage inférieure, mais peut montrer des signes de baisse d'efficacité (augmentation sous-linéaire) lorsque le courant approche la valeur maximale, soulignant l'importance de fonctionner dans la plage recommandée.

4.2 Dépendance à la température et stabilité de la chromaticité

Le graphique Intensité Lumineuse Relative vs Température de Jonction est critique pour la conception thermique. Il montre que la sortie lumineuse diminue lorsque la température de jonction augmente. Par exemple, à 100°C, l'intensité relative peut chuter à environ 80-90% de sa valeur à 25°C. Cela doit être pris en compte dans les applications avec des températures ambiantes élevées ou une dissipation thermique insuffisante.

Le graphique Déplacement des Coordonnées de Chromaticité vs Température de Jonction indique comment la couleur perçue change avec la température. Une couleur stable en fonction de la température est vitale pour les applications où la constance des couleurs est importante. De même, le graphique Tension Directe Relative vs Température de Jonction montre un coefficient de température négatif, où V_Fdiminue lorsque la température augmente, ce qui peut être utilisé dans certains circuits de détection de température.

4.3 Distribution spectrale et diagramme de rayonnement

Le graphique Caractéristiques de Longueur d'Onde trace la distribution spectrale de puissance relative. Pour une LED Bleu Glacial, cette courbe aura un pic dominant dans la région des longueurs d'onde bleu-cyan (typiquement autour de 470-490nm). La forme et la largeur de ce pic déterminent la pureté de la couleur. Le Diagramme Typique des Caractéristiques de Rayonnement montre la distribution spatiale de l'intensité lumineuse (le diagramme de rayonnement). Le diagramme polaire fourni avec un angle de vision de 120° confirme un profil d'émission Lambertien ou quasi-Lambertien, où l'intensité est maximale à 0° (perpendiculaire à la puce) et tombe à 50% à ±60°.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier et polarité

La LED utilise un boîtier pour montage en surface PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) avec un encombrement métrique 1608 (1,6mm de longueur x 0,8mm de largeur). Le dessin mécanique (référencé dans le contenu) fournirait les dimensions exactes pour la hauteur du corps, l'espacement des broches et les tolérances. Le boîtier PLCC-2 a typiquement deux broches sur les côtés opposés. L'identification correcte de la polarité est essentielle. La fiche technique doit indiquer le marquage de la cathode, qui est souvent un point vert, une encoche, un coin coupé ou une broche plus courte sur le corps du boîtier. Connecter la LED en polarité inverse peut l'endommager, car elle n'est pas conçue pour un fonctionnement inverse (la tension inverse V_Rn'est pas spécifiée).

5.2 Configuration recommandée des pastilles de soudure

Un motif de pastilles recommandé (conception des plots de soudure) pour la conception de circuit imprimé est fourni pour assurer la formation fiable des joints de soudure pendant le soudage par refusion. Ce motif est typiquement légèrement plus grand que les broches du composant pour faciliter une bonne mouillabilité de la soudure et la formation de congés tout en empêchant les ponts de soudure. Respecter cette recommandation est important pour la résistance mécanique et le transfert thermique de la LED vers le circuit imprimé, qui agit comme un dissipateur thermique.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

Le composant est conçu pour une température de soudage maximale de 260°C pendant 30 secondes. Cela se réfère à la température de pic mesurée sur le corps du boîtier ou les broches pendant un processus de refusion standard. Un graphique de profil de refusion typique montrerait les phases de montée en température, préchauffage, stabilisation, refusion (avec température de pic) et refroidissement. Il est crucial de suivre ce profil pour éviter un choc thermique, qui pourrait fissurer la lentille en époxy ou endommager la puce interne et les fils de connexion. Le Niveau de Sensibilité à l'Humidité (MSL) est classé 2a, ce qui signifie que le composant peut être stocké jusqu'à 4 semaines à ≤30°C/60% HR avant de nécessiter un séchage avant refusion.

7. Conditionnement et informations de commande

La référence1608-IB0100M-AMsuit une structure logique :1608indique la taille du boîtier,IBsignifie la couleur Bleu Glacial,0100Mest probablement lié à la classe d'intensité ou à un grade de performance spécifique, etAMpeut désigner le grade automobile ou une version spécifique. Les informations de commande détailleraient les options de conditionnement disponibles, telles que les quantités en bande et bobine (par exemple, 4000 pièces par bobine), les dimensions des bobines et l'orientation dans la bande. La manipulation appropriée des dispositifs sensibles aux décharges électrostatiques (classés jusqu'à 2kV HBM) est soulignée pendant toutes les étapes d'assemblage.

8. Suggestions d'application

8.1 Application principale : Éclairage intérieur automobile

L'application explicite listée est l'Éclairage Intérieur Automobile. Cela inclut le rétroéclairage du tableau de bord, l'éclairage des boutons, les lumières de plancher, les lumières de panneaux de porte et l'éclairage ambiant. La qualification AEC-Q101, la large plage de température de fonctionnement (-40°C à +110°C) et la haute fiabilité la rendent spécifiquement adaptée aux exigences rigoureuses de l'industrie automobile, où les composants doivent résister aux vibrations, aux cycles thermiques et avoir une longue durée de vie opérationnelle.

8.2 Considérations de conception et protection du circuit

Lors de la conception d'un circuit de commande, utilisez toujours une source de courant constant ou une résistance de limitation de courant en série avec la LED pour éviter l'emballement thermique, car la tension directe a un coefficient de température négatif. Calculez la valeur de la résistance en utilisant R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Assurez-vous que la dissipation de puissance (V_F* I_F) ne dépasse pas 70mW, en considérant la V_Fet I_Fmaximales. Pour la gestion thermique, assurez une surface de cuivre adéquate sur le circuit imprimé sous et autour des pastilles de soudure de la LED pour servir de dissipateur thermique, en maintenant la température de jonction aussi basse que possible pour préserver la luminosité et la longévité. Considérez la courbe de déclassement du courant direct, qui montre que le courant continu maximal autorisé doit être réduit lorsque la température des pastilles de soudure augmente.

9. Comparaison et différenciation techniques

Comparée aux LED de grade commercial standard, les principaux points de différenciation de ce composant sont saqualification AEC-Q101et sa plage de température étendue, qui sont non négociables pour les applications automobiles. Comparée à d'autres LED automobiles, sonboîtier PLCC-2 avec encombrement 1608offre une solution compacte mais robuste. Lasortie typique de 650mcd à 10mAoffre une haute efficacité, permettant potentiellement d'utiliser des courants de commande plus faibles pour atteindre la même luminosité que les concurrents, réduisant ainsi la consommation d'énergie et la charge thermique. La structure de classement complète offre aux concepteurs un contrôle plus précis de l'uniformité de la luminosité dans leurs produits.

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

Q : Quel est l'objectif principal du classement par intensité lumineuse ?

R : Le classement assure l'uniformité de la couleur et de la luminosité en production de masse. En sélectionnant des LED de la même classe, les fabricants peuvent garantir une apparence uniforme sur toutes les unités d'un produit, ce qui est particulièrement critique dans les réseaux multi-LED pour les intérieurs automobiles.

Q : Puis-je alimenter cette LED avec une alimentation 3,3V sans résistance ?

R : Non. La V_Ftypique est de 3,0V, mais elle peut être aussi basse que 2,5V. Connecter directement 3,3V pourrait forcer un courant dépassant la valeur maximale absolue, risquant de détruire instantanément la LED. Utilisez toujours un mécanisme de limitation de courant.

Q : Cette LED est-elle adaptée aux applications automobiles extérieures comme les feux arrière ?

R : Bien que robuste, l'application principale listée est l'éclairage intérieur. Les feux extérieurs ont souvent des exigences différentes en termes de flux lumineux, de coordonnées de couleur et d'encapsulation pour la résistance aux intempéries. Consultez toujours les notes d'application ou le fabricant pour l'adéquation à un usage extérieur.

Q : Comment l'angle de vision de 120° affecte-t-il la conception ?

R : Un large angle de vision est idéal pour l'éclairage de zone et les applications où la LED peut être vue sous des angles décalés (par exemple, les icônes du tableau de bord). Si un faisceau plus focalisé est nécessaire, des optiques secondaires (lentilles) seraient requises.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Conception d'un éclairage ambiant de plancher pour un véhicule.Un concepteur doit éclairer les planchers conducteur et passager avec une lueur douce Bleu Glacial. Il prévoit d'utiliser deux LED par plancher. Sur la base du tableau de classement, il sélectionne des LED de la classe VY (820-970 mcd) pour assurer une luminosité suffisante mais non excessive. Il conçoit un circuit alimenté par le système 12V du véhicule. En utilisant la V_Ftypique de 3,0V et visant un I_Fde 10mA pour une longue durée de vie, il calcule une résistance série : R = (12V - 3,0V) / 0,01A = 900 Ohms. Une résistance standard de 910 Ohms est choisie. Il conçoit le circuit imprimé avec de larges zones de cuivre connectées aux pastilles de la LED pour dissiper la chaleur, assurant que la température des pastilles reste inférieure à 70°C pour permettre la pleine capacité de 20mA si des ajustements futurs sont nécessaires. Il suit le profil de refusion recommandé pendant l'assemblage pour assurer la fiabilité.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Il s'agit d'une diode électroluminescente (LED) semi-conductrice. Son cœur est une puce faite de matériaux semi-conducteurs composés (typiquement à base d'InGaN pour les couleurs bleu/cyan). Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil de la diode est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active du semi-conducteur depuis les côtés opposés. Lorsque ces porteurs de charge se recombinent, ils libèrent de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde spécifique (couleur) de la lumière émise est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau semi-conducteur. La lentille en époxy du boîtier PLCC encapsule la puce, fournit une protection mécanique et façonne le faisceau lumineux (obtenant l'angle de vision de 120°). La structure interne comprend une coupelle réfléchissante pour diriger la lumière vers le haut et un fil de connexion pour la liaison électrique.

13. Tendances et évolutions technologiques

La tendance dans l'éclairage LED automobile va vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), ce qui réduit la charge électrique et la génération de chaleur. Cela permet des affichages plus lumineux ou une consommation d'énergie plus faible. Il y a également une poussée vers la miniaturisation, avec des boîtiers qui rétrécissent tout en maintenant ou en augmentant la sortie lumineuse. La fiabilité accrue et les durées de vie plus longues sous fonctionnement à haute température restent des domaines de recherche critiques. De plus, l'intégration est une tendance clé, avec des boîtiers LED incorporant des circuits intégrés de commande, des capteurs ou plusieurs puces de couleur (RGB) dans des modules uniques pour les systèmes d'éclairage intelligents. La transition vers des classes de couleurs standardisées et des tolérances plus serrées assure l'uniformité pour les constructeurs automobiles utilisant des pièces de plusieurs fournisseurs.