Fiche technique LED bleu glace PLCC-2 - Boîtier 3,2x2,8x1,9mm - Tension 3,1V - Puissance 0,031W - Documentation technique française

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications techniques d'une LED bleu glace haute performance pour montage en surface, en boîtier PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier). Conçue principalement pour les applications intérieures automobiles, ce composant offre un équilibre entre luminosité, fiabilité et facteur de forme compact. Ses caractéristiques clés incluent une intensité lumineuse typique de 355 millicandelas (mcd) à un courant direct de 10mA, un angle de vision large de 120 degrés, et la conformité aux normes strictes automobiles et environnementales telles que AEC-Q101, RoHS et REACH.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Les principaux avantages de cette LED sont sa fiabilité dans les conditions de fonctionnement automobile (-40°C à +110°C), sa résistance aux décharges électrostatiques (ESD classée 8kV HBM), et son niveau de sensibilité à l'humidité (MSL 2), adapté aux processus d'assemblage standard en montage en surface. Le marché cible se situe fermement dans le secteur de l'électronique automobile, avec des applications typiques incluant l'éclairage d'ambiance intérieur, le rétroéclairage des commutateurs et des tableaux de bord, et les indicateurs d'état. La couleur bleu glace, avec des coordonnées CIE typiques de (0,18 ; 0,23), offre une signature visuelle moderne et distinctive.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques photométriques et électriques

Les paramètres de fonctionnement fondamentaux définissent l'enveloppe de performance de la LED. 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 3,1V, avec un maximum de 3,75V. L'intensité lumineuse (I_V) est spécifiée avec un minimum de 140 mcd, une valeur typique de 355 mcd, et un maximum de 560 mcd à I_F=10mA. Il est crucial de noter les tolérances de mesure : flux lumineux (±8%) et tension directe (±0,05V). L'angle de vision, défini comme l'angle où l'intensité chute à la moitié de sa valeur maximale, est de 120 degrés avec une tolérance de ±5°.

2.2 Valeurs maximales absolues et gestion thermique

Dépasser les valeurs maximales absolues peut causer des dommages permanents. Le courant direct continu maximal est de 20mA, avec une dissipation de puissance maximale de 75mW. Le composant peut supporter un courant de surtension de courte durée de 300mA pour des impulsions ≤10μs. La température de jonction (T_J) ne doit pas dépasser 125°C. La gestion thermique est cruciale ; la résistance thermique de la jonction au point de soudure (R_thJS) est un paramètre clé. La fiche technique spécifie deux valeurs : une équivalence électrique R_thJS(el)de 95 K/W et une valeur réelle R_thJS(real)de 120 K/W. Une conception de PCB et un dissipateur thermique appropriés sont nécessaires pour maintenir la température de jonction dans des limites sûres, en particulier lors d'un fonctionnement proche du courant maximal.

3. Analyse des courbes de performance

3.1 Courbe IV et efficacité lumineuse

Le graphique Courant direct vs Tension directe montre la relation exponentielle caractéristique. La tension augmente de manière non linéaire avec le courant, commençant autour de 2,8V à très faible courant et atteignant environ 3,3V à 20mA. Le graphique Intensité lumineuse relative vs Courant direct indique que la production de lumière est approximativement linéaire avec le courant jusqu'au point de fonctionnement typique, mais l'efficacité peut diminuer à des courants plus élevés en raison d'effets thermiques accrus.

3.2 Dépendance à la température

La performance d'une LED est significativement affectée par la température. Le graphique Intensité lumineuse relative vs Température de jonction montre que la production de lumière diminue lorsque la température augmente. À la température de jonction de fonctionnement maximale de 125°C, l'intensité relative est d'environ 40% de sa valeur à 25°C. Inversement, le graphique Tension directe relative vs Température de jonction montre un coefficient de température négatif ; la tension directe baisse d'environ 0,2V lorsque la température passe de 25°C à 125°C. Les graphiques de Déplacement des coordonnées de chromaticité montrent un changement minimal avec le courant mais un déplacement plus notable vers le vert (augmentation de CIE-y) avec l'augmentation de la température.

3.3 Distribution spectrale et diagramme de rayonnement

Le graphique de Distribution spectrale relative confirme la couleur bleu glace, avec une longueur d'onde dominante typiquement autour de 470-490nm. Le diagramme de rayonnement est de type Lambertien, caractéristique d'une LED à vue de dessus avec une lentille diffusante, offrant le large angle de vision de 120 degrés.

4. Explication du système de tri

Pour assurer la cohérence de couleur et de luminosité en production, les LED sont triées en classes.

4.1 Tri par intensité lumineuse

L'intensité lumineuse est triée à l'aide d'un code alphanumérique (par ex., L1, M2, T1). Les classes suivent une progression logarithmique, où chaque étape représente approximativement une augmentation de 25% de l'intensité minimale. Pour ce produit, les classes de sortie possibles sont mises en évidence, la pièce typique (355 mcd) tombant dans la classe T1 (280-355 mcd) ou T2 (355-450 mcd). Les concepteurs doivent tenir compte de cette plage lors de la conception pour les exigences de luminosité minimale.

4.2 Tri par chromaticité

La couleur bleu glace est définie dans une région spécifique du diagramme de chromaticité CIE 1931. La fiche technique fournit une structure de tri détaillée avec des codes comme CM0, CM1, CL3, etc., chacun définissant une petite zone quadrilatère de coordonnées (x, y) autorisées. Les coordonnées typiques (0,18 ; 0,23) se situent dans cette structure. La tolérance pour les coordonnées de chromaticité est de ±0,005, assurant un contrôle serré de la couleur.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions physiques

La LED est fournie dans un boîtier standard pour montage en surface PLCC-2. Le dessin mécanique spécifie les dimensions globales, l'espacement des broches et la géométrie de la lentille. Les dimensions critiques incluent l'empreinte du boîtier et la hauteur, essentielles pour la conception du PCB et les vérifications d'encombrement dans l'assemblage final.

5.2 Conception recommandée des pastilles de soudure et polarité

Une disposition recommandée des pastilles de soudure est fournie pour assurer une soudure fiable et une stabilité mécanique appropriée. La conception des pastilles tient compte de la dilatation thermique du composant et de la formation du cordon de soudure. La polarité est clairement marquée sur le composant lui-même, généralement avec un indicateur de cathode (comme une encoche ou une marque verte du côté cathode). L'empreinte PCB doit inclure un marquage de polarité correspondant.

6. Guide de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion

Le composant est conçu pour la soudure par refusion avec une température de pic de 260°C pendant un maximum de 30 secondes. Un profil de refusion typique doit être suivi, avec des phases de préchauffage, stabilisation, refusion et refroidissement contrôlées pour minimiser le choc thermique et assurer une formation correcte des joints de soudure. Le Niveau de Sensibilité à l'Humidité (MSL) est 2, ce qui signifie que les composants doivent être utilisés dans l'année suivant le scellage en usine s'ils sont stockés à ≤30°C/60% HR, ou ils doivent être séchés avant utilisation si l'emballage a été ouvert ou a dépassé la durée de vie au sol.

6.2 Précautions d'utilisation

Les précautions clés incluent : éviter l'application d'une tension inverse, car le composant n'est pas conçu pour cela ; utiliser des résistances de limitation de courant en série avec la LED pour éviter les surintensités ; s'assurer que la température de jonction maximale n'est pas dépassée en considérant la température ambiante et la résistance thermique ; et suivre les procédures de manipulation ESD appropriées pendant l'assemblage en raison de la sensibilité de 8kV HBM.

7. Suggestions d'application et considérations de conception

7.1 Circuits d'application typiques

Dans une application typique, la LED est pilotée par une source de courant constant ou, plus communément, une source de tension avec une résistance de limitation de courant en série. La valeur de la résistance est calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (V_alimentation- V_F) / I_F. En utilisant la V_Ftypique de 3,1V et un I_Fsouhaité de 10mA avec une alimentation de 5V, la résistance serait (5V - 3,1V) / 0,01A = 190Ω. Une résistance standard de 200Ω serait appropriée. Pour l'atténuation PWM, assurez-vous que la fréquence est suffisamment élevée (typiquement >100Hz) pour éviter le scintillement visible.

7.2 Conception pour environnement automobile

Pour les intérieurs automobiles, considérez la large plage de températures de fonctionnement. La courbe de déclassement du courant direct est essentielle : à mesure que la température de la pastille de soudure augmente, le courant continu maximal autorisé diminue. Par exemple, à la température maximale de la pastille de soudure de 110°C, le courant maximal est de 20mA. Les concepteurs doivent fonctionner en dessous de cette courbe pour une fiabilité accrue. Considérez également les transitoires de tension potentiels dans le système électrique du véhicule et mettez en œuvre un circuit de protection approprié si nécessaire.

8. Comparaison technique et FAQ

8.1 Différenciation par rapport aux produits similaires

Comparée aux LED PLCC-2 génériques, les principaux points de différenciation de ce produit sont sa qualification AEC-Q101 pour usage automobile, son tri spécifique par chromaticité bleu glace, et sa caractérisation détaillée en fonction de la température et du courant. La classification ESD de 8kV et le niveau MSL 2 indiquent également une robustesse adaptée aux environnements de fabrication automatisés à haute fiabilité.

8.2 Questions fréquemment posées

Q : Puis-je piloter cette LED à 20mA en continu ?

R : Oui, mais seulement si la température de la pastille de soudure (T_S) est maintenue à ou en dessous de 25°C, selon la courbe de déclassement. Dans la plupart des applications pratiques avec des températures ambiantes élevées, vous devez déclasser le courant. Pour un fonctionnement fiable à long terme, une conception pour I_F= 10mA ou moins est recommandée.



Q : Quelle est la différence entre R_thJS(el)et R_thJS(real)?

R : R_thJS(el)est dérivée de mesures électriques (le changement de tension directe avec la puissance), tandis que R_thJS(real)est mesurée directement à l'aide d'un capteur thermique. Pour une modélisation thermique précise, en particulier à des courants plus élevés, la valeur R_thJS(real)de 120 K/W doit être utilisée.



Q : Comment interpréter les codes de tri lors de la commande ?

R : Le numéro de pièce inclut des codes pour les classes d'intensité et de couleur. Vous devez spécifier les classes requises en fonction des exigences de luminosité et d'uniformité de couleur de votre application. Si non spécifié, le fabricant fournira des pièces des classes standard.

9. Étude de cas de conception pratique

Considérez la conception d'un rétroéclairage d'indicateur de levier de vitesse automobile utilisant cette LED. L'exigence est un éclairage bleu glace uniforme sur quatre symboles. Les étapes de conception impliqueraient : 1) Déterminer l'intensité lumineuse requise par LED en fonction de l'efficacité du guide de lumière et de la luminosité souhaitée du panneau, en sélectionnant probablement des LED d'une classe d'intensité spécifique (par ex., T1 ou T2). 2) Concevoir un circuit de pilotage à courant constant capable de fonctionner sur le système 12V du véhicule, en compensant les transitoires de décharge de la batterie. 3) Créer une conception de PCB avec les pastilles de soudure recommandées, en assurant un échappement thermique adéquat et une largeur de piste pour le courant de pilotage. 4) Mettre en œuvre une atténuation PWM contrôlée par le bus CAN du véhicule pour ajuster la luminosité en fonction des conditions de lumière ambiante. 5) Valider l'uniformité de couleur en spécifiant une classe de chromaticité serrée (par ex., CM2/CL4) pour toutes les LED de l'assemblage.