Fiche technique LED jaune PLCC-2 - Boîtier 2.0x1.25x0.8mm - Tension 2.0V - Puissance 40mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED jaune haute luminosité pour montage en surface, dans un boîtier PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier). Conçue principalement pour l'industrie automobile, cette composante offre des performances fiables dans des environnements exigeants. Son positionnement clé se situe au sein des systèmes d'éclairage intérieur automobile, y compris les combinés d'instruments et l'éclairage général de l'habitacle, où une sortie de couleur constante et une fiabilité à long terme sont primordiales.

Les avantages principaux de cette LED incluent son facteur de forme compact, sa haute intensité lumineuse pour la taille de son boîtier, et un large angle de vision de 120 degrés assurant une bonne visibilité. Elle est conçue pour répondre à des normes automobiles strictes, notamment la qualification AEC-Q102 pour les dispositifs optoélectroniques discrets et des exigences spécifiques de robustesse à la corrosion. De plus, elle est conforme aux principales réglementations environnementales telles que RoHS, REACH et les normes sans halogène, la rendant adaptée aux conceptions modernes et écologiques.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques photométriques et électriques

La caractéristique photométrique principale est l'intensité lumineuse, avec une valeur typique de 900 millicandelas (mcd) lorsqu'elle est alimentée par un courant direct (I_F) de 20mA. La plage spécifiée va d'un minimum de 560 mcd à un maximum de 1400 mcd, indiquant une variation potentielle entre les lots de production, qui est gérée via le système de classement décrit plus loin. La longueur d'onde dominante, qui définit la couleur jaune perçue, est typiquement de 592 nanomètres (nm), avec une plage de 585 nm à 594 nm. Le large angle de vision de 120 degrés (avec une tolérance de ±5°) fournit un diagramme d'émission large adapté aux applications de rétroéclairage et d'indicateurs.

Électriquement, le dispositif présente une tension directe typique (V_F) de 2,0 volts à 20mA, allant de 1,75V à 2,75V. Le courant direct continu absolu maximum est de 50 mA. La résistance thermique, un paramètre critique pour la gestion de la dissipation thermique, est spécifiée de la jonction au point de soudure. Deux valeurs sont données : une résistance thermique \"réelle\" (R_{th JS réel}) de 160 K/W et une résistance thermique \"électrique\" (R_{th JS él}) de 125 K/W. La méthode électrique est typiquement dérivée d'un changement de tension directe et est souvent utilisée pour une estimation in-situ, tandis que la valeur réelle est plus représentative du chemin thermique réel.

2.2 Valeurs maximales absolues et limites thermiques

Le respect des Valeurs Maximales Absolues est essentiel pour la longévité du dispositif. La dissipation de puissance maximale est de 137 mW. La température de jonction (T_J) ne doit pas dépasser 125°C. Le dispositif est conçu pour fonctionner et être stocké dans une plage de température de -40°C à +110°C, confirmant son adéquation aux environnements automobiles. Il peut supporter un courant de surtension (I_FM) de 100 mA pour des impulsions très courtes (≤10 μs) avec un faible rapport cyclique. La sensibilité aux Décharges Électrostatiques (ESD) est de 2 kV (Modèle du Corps Humain), un niveau standard nécessitant des précautions de manipulation de base. Le profil de température de soudure permet un soudage par refusion avec une température de pic de 260°C pendant jusqu'à 30 secondes.

3. Explication du système de classement

Pour assurer l'homogénéité des séries de production, les LED sont triées en classes de performance. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des seuils spécifiques pour les paramètres clés.

3.1 Classement de l'intensité lumineuse

L'intensité lumineuse est classée à l'aide d'un système de codes alphanumériques allant de L1 (11,2-14 mcd) jusqu'à GA (18000-22400 mcd). Pour cette référence spécifique (65-21-UY0200H-AM), les classes de sortie possibles sont mises en évidence dans la fiche technique et se concentrent autour des groupes V1 (710-900 mcd) et V2 (900-1120 mcd), correspondant à la spécification typique de 900 mcd. Une tolérance de mesure de ±8% s'applique.

3.2 Classement de la longueur d'onde dominante

La longueur d'onde dominante, déterminant la teinte jaune, est également classée. Les classes sont définies par des codes à trois chiffres représentant la longueur d'onde minimale en nanomètres. Pour cette LED jaune, les classes pertinentes se situent dans la plage 585-600 nm, couvrant spécifiquement des codes comme 8588 (585-588 nm), 8891 (588-591 nm), 9194 (591-594 nm) et 9497 (594-597 nm). La valeur typique de 592 nm se situe dans la classe 9194. Une tolérance serrée de ±1 nm est spécifiée.

3.3 Classement de la tension directe

La tension directe est classée en trois groupes : 1012 (1,00-1,25V), 1215 (1,25-1,50V) et 1517 (1,50-1,75V). La V_Ftypique de 2,0V pour ce dispositif est notablement plus élevée que le maximum de ces classes, suggérant que pour ce produit spécifique, le tableau de classement de tension pourrait représenter une grille standard de l'entreprise, et la caractéristique V_Fréelle est définie par les valeurs min/typ/max du tableau des caractéristiques.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs graphiques décrivant le comportement de la LED dans différentes conditions.

4.1 Courant direct vs Tension directe (Courbe I-V)

La courbe I-V montre la relation exponentielle typique d'une diode. Lorsque le courant direct augmente de 0 à 60 mA, la tension directe passe d'environ 1,75V à 2,2V. Cette courbe est cruciale pour concevoir le circuit de limitation de courant afin d'assurer un fonctionnement stable.

4.2 Caractéristiques optiques vs Courant et Température

Legraphique Intensité Lumineuse Relative vs Courant Directmontre que la sortie lumineuse augmente de manière super-linéaire avec le courant avant de tendre à saturer à des courants plus élevés, soulignant l'importance de fonctionner dans la plage recommandée pour l'efficacité. Legraphique Intensité Lumineuse Relative vs Température de Jonctiondémontre l'extinction thermique : lorsque la température de jonction augmente de -40°C à 140°C, la sortie lumineuse diminue significativement, tombant à environ 60% de sa valeur à 25°C à 125°C. Cela souligne la nécessité d'une gestion thermique efficace dans l'application.

Legraphique Longueur d'Onde Dominante vs Courant Directmontre une légère diminution de la longueur d'onde (un \"décalage vers le bleu\") lorsque le courant augmente, tandis que legraphique Décalage Relatif de Longueur d'Onde vs Température de Jonctionmontre un net \"décalage vers le rouge\" (augmentation de la longueur d'onde) lorsque la température augmente. Ces décalages sont importants pour les applications critiques en termes de couleur.

4.3 Déclassement et gestion des impulsions

LaCourbe de Déclassement du Courant Directest vitale pour la fiabilité. Elle montre le courant direct continu maximal autorisé en fonction de la température du plot de soudure. Par exemple, à une température de plot de 110°C, le courant maximal n'est que de 35 mA, contre 50 mA à des températures plus basses. Legraphique Capacité de Gestion d'Impulsion Permissibledéfinit le courant d'impulsion de crête autorisé pour différentes largeurs d'impulsion et rapports cycliques, utile pour les applications de multiplexage ou de clignotement.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

La LED utilise un boîtier standard pour montage en surface PLCC-2. Le dessin mécanique montre généralement une taille de corps d'environ 2,0 mm de longueur, 1,25 mm de largeur et 0,8 mm de hauteur (dimensions courantes du PLCC-2 ; les valeurs exactes doivent être prises de la section \"Dimensions Mécaniques\"). Le dispositif a deux bornes. La polarité est indiquée par un marqueur sur le boîtier, typiquement une encoche ou un coin chanfreiné du côté de la cathode. Un schéma de plots de soudure recommandé est fourni pour assurer une soudure fiable et une connexion thermique adéquate au PCB.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

Le composant est adapté aux procédés de soudage par refusion courants dans l'assemblage en surface. Un profil de soudage par refusion spécifique est recommandé, avec une température de pic ne dépassant pas 260°C pendant 30 secondes. Ce profil doit être suivi pour éviter d'endommager le boîtier plastique ou la puce interne et les fils de connexion. Les précautions générales incluent d'éviter les contraintes mécaniques sur le boîtier, d'utiliser des contrôles ESD appropriés pendant la manipulation, et de s'assurer que le PCB et la pâte à souder sont propres pour prévenir la corrosion ou la dégradation induite par le soufre, pour lesquelles des critères de test distincts sont mentionnés.

7. Conditionnement et informations de commande

Les LED sont fournies en conditionnement bande et bobine compatible avec les machines automatiques de prélèvement et placement. La section d'information sur le conditionnement détaille les dimensions de la bobine, la largeur de la bande, l'espacement des alvéoles et l'orientation des composants dans la bande. La référence 65-21-UY0200H-AM suit un système de codage spécifique indiquant probablement le type de boîtier, la couleur, la classe de luminosité, la classe de longueur d'onde et d'autres attributs. Les informations de commande spécifient la quantité minimale de commande, le type de conditionnement (ex : taille de bobine), et potentiellement des options pour des combinaisons de classes spécifiques.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

L'application principale est l'éclairage intérieur automobile. Cela inclut le rétroéclairage des combinés d'instruments, les indicateurs d'avertissement, les boutons des systèmes d'infodivertissement et l'éclairage ambiant général de l'habitacle. Sa qualification AEC-Q102 et sa large plage de température la rendent directement adaptée à ces environnements sévères.

8.2 Considérations de conception

Alimentation en courant :Un pilote à courant constant est fortement recommandé plutôt qu'une source à tension constante avec une résistance série pour une meilleure stabilité et longévité, surtout compte tenu de la variation de V_Fet de sa dépendance à la température. Le courant de fonctionnement doit être choisi en fonction de la luminosité requise et du déclassement thermique. 20mA est la condition de test typique.

Gestion thermique :La résistance thermique de la jonction au point de soudure est significative. Pour maintenir les performances et la fiabilité, le layout du PCB doit fournir un plot thermique adéquat connecté à des zones ou plans de cuivre pour dissiper la chaleur. Maintenir une température basse du plot de soudure est la clé pour maximiser la sortie lumineuse et la durée de vie.

Conception optique :L'angle de vision de 120 degrés convient à un éclairage de grande surface. Pour une lumière plus focalisée, des optiques secondaires (lentilles) peuvent être nécessaires. Le léger décalage de longueur d'onde avec le courant et la température doit être pris en compte si la constance de la couleur est critique dans différentes conditions de fonctionnement.

9. Comparaison et différenciation techniques

Comparée aux LED commerciales génériques, les principaux points de différenciation de ce dispositif sont ses qualifications de grade automobile (AEC-Q102, robustesse à la corrosion) et sa plage de température étendue. Au sein du marché des LED automobiles, sa combinaison de boîtier PLCC-2 (offrant un bon équilibre taille/performance thermique), de haute luminosité typique (900 mcd) et de longueur d'onde jaune spécifique la cible pour les rôles d'indicateur et de rétroéclairage intérieur. La structure de classement complète permet un appariement plus précis de la couleur et de la luminosité au niveau système par rapport aux pièces non classées.

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

Q : Puis-je alimenter cette LED en continu à 50 mA ?

A : Vous pouvez, mais seulement si la température du plot de soudure est maintenue suffisamment basse, comme défini par la courbe de déclassement. À des températures élevées, le courant continu maximal autorisé est significativement réduit. Un fonctionnement à 20mA est typique pour un équilibre luminosité/efficacité.

Q : Pourquoi la sortie lumineuse diminue-t-elle à haute température ?

A : C'est un phénomène fondamental de la physique des semi-conducteurs appelé \"extinction thermique\". L'augmentation des vibrations du réseau à des températures plus élevées favorise la recombinaison non radiative des paires électron-trou, réduisant l'efficacité de la génération de lumière.

Q : Comment interpréter les deux valeurs de résistance thermique différentes ?

A : La résistance thermique \"réelle\" (160 K/W) est probablement mesurée à l'aide d'un capteur de température physique. La valeur \"électrique\" (125 K/W) est calculée en utilisant la tension directe sensible à la température comme proxy de la température de jonction. Pour la conception, utiliser la valeur la plus élevée (la plus conservative) est plus sûre pour estimer l'élévation de température.

Q : Une résistance limitant le courant est-elle suffisante pour alimenter cette LED ?

A : Pour des applications simples et non critiques avec une tension d'alimentation stable, une résistance série peut être utilisée. Sa valeur est calculée comme R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Cependant, en raison de la variation de V_Fet de sa dépendance à la température, le courant ne sera pas parfaitement stable. Pour les applications automobiles où la fiabilité est clé, un circuit ou un circuit intégré pilote à courant constant dédié est préférable.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Indicateur d'avertissement de combiné d'instruments

Un concepteur crée un témoin lumineux pour un indicateur de contrôle moteur. La lumière doit être clairement visible dans toutes les conditions d'éclairage ambiant, respecter les normes de fiabilité automobile et avoir une couleur jaune constante. Cette LED jaune PLCC-2 est sélectionnée. La conception utilise un pilote à courant constant réglé à 18mA pour fournir une luminosité ample tout en restant en dessous du point typique de 20mA pour une meilleure longévité. Le layout du PCB inclut un plot thermique généreux connecté à un plan de masse interne pour maintenir une température de jonction basse. Le concepteur spécifie des LED de la classe de longueur d'onde 9194 et des classes d'intensité V1/V2 pour assurer l'homogénéité de la couleur et de la luminosité sur toutes les unités de la ligne de production.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Cette LED est une source de lumière semi-conductrice. Son cœur est une puce faite de matériaux semi-conducteurs composés (typiquement à base de Phosphure d'Aluminium Gallium Indium - AlGaInP pour la lumière jaune). Lorsqu'une tension directe est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active de la puce où ils se recombinent. Une partie de cette énergie de recombination est libérée sous forme de photons (lumière). La composition spécifique des couches semi-conductrices détermine la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise. Le boîtier PLCC-2 encapsule cette puce, fournit les connexions électriques via des portes de sortie, et inclut une lentille plastique moulée qui façonne la sortie lumineuse pour obtenir l'angle de vision de 120 degrés.

13. Tendances technologiques

La tendance générale des LED pour l'éclairage automobile va vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), ce qui réduit la consommation électrique et la charge thermique. Il y a également une poussée vers la miniaturisation, permettant des conceptions plus fines et plus flexibles pour les panneaux intérieurs. De plus, l'intégration de fonctionnalités intelligentes, comme des circuits intégrés embarqués pour le diagnostic ou l'adressabilité, devient plus courante. Pour l'éclairage intérieur spécifiquement, l'intérêt grandit pour les LED blanches ajustables et multicolores pour les systèmes d'éclairage ambiant pouvant changer de couleur selon l'humeur ou la fonction du conducteur. Bien que ce composant spécifique soit une LED jaune monochrome, les processus sous-jacents de conditionnement et de qualification sont fondamentaux pour ces dispositifs plus avancés.