Fiche technique LED Jaune PLCC-2 - Boîtier 3,2x2,8x1,9mm - Tension 2,0V - Puissance 0,04W - Document Technique Français

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 (Porteur de Puce à Broches Plastique). Le composant est conçu pour la fiabilité et les performances dans des environnements exigeants, avec un facteur de forme compact adapté aux processus d'assemblage automatisés. Son application principale est l'éclairage intérieur automobile, notamment les combinés d'instruments, où la constance de la couleur et la stabilité à long terme sont essentielles.

1.1 Caractéristiques principales et marché cible

Les caractéristiques déterminantes de la LED la positionnent pour des applications industrielles et grand public spécifiques. Le type de boîtier garantit la compatibilité avec les lignes de production SMT (Technologie de Montage en Surface) standard. La couleur jaune, définie par une longueur d'onde dominante, est obtenue grâce à des matériaux semi-conducteurs spécifiques. Une intensité lumineuse typique de 1120 millicandelas (mcd) sous un courant de commande standard de 20mA offre une luminosité suffisante pour les indicateurs et le rétroéclairage. Le large angle de vision de 120 degrés assure une bonne visibilité sous différents angles. La conformité à la norme de qualification automobile AEC-Q101 est un élément différenciant clé, indiquant des tests rigoureux sur le cyclage thermique, la résistance à l'humidité et la stabilité opérationnelle à long terme, le rendant adapté à l'environnement sévère à l'intérieur des véhicules. Le respect des réglementations RoHS (Restriction des Substances Dangereuses) et REACH assure la conformité environnementale pour les marchés mondiaux.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Une compréhension approfondie des paramètres électriques, optiques et thermiques est essentielle pour une conception de circuit appropriée et un fonctionnement fiable.

2.1 Caractéristiques électriques et optiques

La tension directe (VF) a une valeur typique de 2,0V avec un maximum de 2,75V au courant de test standard de 20mA. Ce paramètre est crucial pour déterminer la valeur de la résistance de limitation de courant dans un circuit série. Le courant direct absolu maximum est de 50mA en fonctionnement continu, avec un courant de surcharge nominal de 100mA pour des impulsions très courtes (≤10μs). Le composant n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse. L'intensité lumineuse (IV) est spécifiée avec un minimum de 710 mcd, une valeur typique de 1120 mcd et un maximum de 1400 mcd à 20mA, montrant la dispersion de performance attendue. La longueur d'onde dominante (λd) définit la couleur jaune, allant de 585nm à 594nm, centrée autour de 590nm typique.

2.2 Caractéristiques thermiques et valeurs maximales absolues

La gestion thermique est vitale pour la longévité de la LED. La résistance thermique de la jonction au point de soudure est spécifiée à 160 K/W (réelle) et 125 K/W (électrique), indiquant l'efficacité avec laquelle la chaleur est évacuée de la puce semi-conductrice. La température de jonction maximale admissible (Tj) est de 125°C. La plage de température de fonctionnement est de -40°C à +110°C, adaptée aux environnements sous tableau de bord automobile. Le composant peut supporter un pic de température de soudage par refusion de 260°C pendant 30 secondes, conforme aux profils de soudage sans plomb courants. Il a également une sensibilité aux décharges électrostatiques (ESD) de 2kV (Modèle du Corps Humain), nécessitant des précautions de manipulation ESD standard pendant l'assemblage.

3. Analyse des courbes de performance

Les graphiques fournis donnent un aperçu du comportement de la LED dans différentes conditions, ce qui est essentiel pour une conception robuste.

3.1 Dépendances au courant, à la tension et à la température

Le graphique Courant Direct vs Tension Directe montre la relation exponentielle IV typique d'une diode. La courbe Intensité Lumineuse Relative vs Courant Direct démontre que la sortie lumineuse augmente avec le courant mais peut devenir sous-linéaire à des courants plus élevés en raison des effets thermiques. Le graphique Longueur d'Onde Dominante vs Courant Direct montre un déplacement minimal avec le courant, indiquant une bonne stabilité de couleur. Le graphique Tension Directe Relative vs Température de Jonction a un coefficient négatif, ce qui signifie que VF diminue lorsque la température augmente, ce qui peut être utilisé pour une détection indirecte de température. Le graphique Intensité Lumineuse Relative vs Température de Jonction montre la diminution attendue de la sortie lumineuse lorsque la température augmente, une considération clé pour la conception thermique. Le graphique Décalage de Longueur d'Onde Relative vs Température de Jonction indique comment la couleur jaune peut légèrement se déplacer avec la température.

3.2 Déclassement et fonctionnement en impulsion

La Courbe de Déclassement du Courant Direct est essentielle pour déterminer le courant de fonctionnement maximal sûr à des températures ambiantes ou de pastille de soudure élevées. Par exemple, à une température de pastille de soudure (Ts) de 110°C, le courant direct maximal admissible chute à 35mA. Le graphique Capacité de Traitement d'Impulsion Admissible définit le courant de crête (IF) autorisé pour une largeur d'impulsion (tp) et un cycle de service (D) donnés, utile pour les applications de multiplexage ou d'atténuation par MLI (Modulation de Largeur d'Impulsion) sans surchauffer la jonction.

4. Explication du système de classement

Pour assurer l'uniformité en production de masse, les LED sont triées en classes de performance.

4.1 Classement de l'intensité lumineuse

L'intensité lumineuse est catégorisée en classes alphanumériques (par ex., L1, L2, M1... jusqu'à GA). Chaque classe couvre une plage spécifique d'intensité lumineuse minimale et maximale en millicandelas (mcd). Pour cette référence spécifique, la sortie typique de 1120 mcd tombe dans la classe \"AA\" (1120-1400 mcd). Les concepteurs peuvent spécifier un code de classe pour garantir un niveau de luminosité minimum pour leur application.

4.2 Classement de la longueur d'onde dominante

La longueur d'onde dominante, qui définit la teinte précise du jaune, est également classée à l'aide de codes numériques (par ex., 9194, 9497). La classe \"9194\" couvre une plage de 591nm à 594nm. La valeur typique de 590nm pour cette référence suggère qu'elle appartient probablement à la classe \"8891\" (588-591nm) ou \"9194\". Spécifier une classe de longueur d'onde étroite assure l'uniformité de couleur entre plusieurs LED dans un affichage ou un réseau d'éclairage.

5. Caractéristiques mécaniques, assemblage et conditionnement

5.1 Dimensions physiques et polarité

Le boîtier PLCC-2 a un empreinte standard. Le dessin mécanique (sous-entendu par la référence de section) montrerait la longueur, la largeur et la hauteur (typiquement environ 3,2mm x 2,8mm x 1,9mm), ainsi que l'espacement des broches. Le boîtier inclut un indicateur de polarité, généralement une encoche ou un coin chanfreiné, pour identifier la cathode. La disposition recommandée des pastilles de soudure est fournie pour assurer une soudure fiable et une dissipation thermique correcte pendant la refusion.

5.2 Consignes de soudage et de manipulation

Le profil de soudage par refusion spécifie les paramètres critiques : préchauffage, maintien, pic de refusion (260°C max) et vitesses de refroidissement pour éviter un choc thermique au composant. Les précautions d'utilisation incluent la protection ESD standard, éviter les contraintes mécaniques sur la lentille et ne pas dépasser les valeurs maximales absolues. Des conditions de stockage appropriées (dans la plage de température spécifiée de -40°C à +110°C et à faible humidité) sont recommandées pour préserver la soudabilité et les performances.

5.3 Conditionnement et informations de commande

Les LED sont fournies en conditionnement bande et bobine compatible avec les machines de placement automatique. 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. La structure du numéro de pièce (par ex., 67-21-UY0200H-AM) encode des attributs clés comme la couleur (Y pour Jaune), le boîtier et probablement les classes de performance. Les informations de commande précisent comment spécifier la quantité, le type de conditionnement et toute exigence de classement spéciale.

6. Notes d'application et considérations de conception

6.1 Circuits d'application typiques

Dans un circuit d'alimentation CC typique, une résistance de limitation de courant est obligatoire. La valeur de la résistance (R) est calculée en utilisant la loi d'Ohm : R = (Valim - VF) / IF. Pour une alimentation de 5V et visant IF=20mA avec VF=2,0V, R = (5V - 2,0V) / 0,02A = 150 Ohms. La puissance nominale de la résistance doit être d'au moins PR = (Valim - VF) * IF = 0,06W ; une résistance de 1/8W ou 1/4W convient. Pour les applications nécessitant un contrôle de luminosité ou du multiplexage, la MLI (Modulation de Largeur d'Impulsion) est la méthode préférée par rapport à l'atténuation analogique par courant, car elle maintient la constance de la couleur.

6.2 Gestion thermique dans la conception

Malgré sa faible consommation (~40mW à 20mA), une dissipation thermique efficace est importante pour maintenir les performances et la longévité, surtout à des températures ambiantes élevées ou dans des espaces clos. Le chemin thermique va de la jonction, à travers le boîtier, vers les pastilles de soudure, et dans la carte de circuit imprimé (PCB). Utiliser un PCB avec des vias thermiques sous la pastille thermique de la LED connectés à un plan de masse améliore significativement la dissipation thermique, abaisse la température de jonction et aide à maintenir une sortie lumineuse plus élevée.

6.3 Conception pour la fiabilité automobile

Pour les combinés d'instruments ou l'éclairage intérieur automobile, considérez les points suivants : Utilisez des courants de fonctionnement déclassés (par ex., 15-18mA au lieu de 20mA) pour améliorer la longévité et réduire la contrainte thermique. Assurez-vous que la conception du PCB minimise l'inductance et la capacité parasites dans les lignes de commande. Implémentez des circuits de protection contre les surtensions de déconnexion de charge et autres transitoires électriques automobiles si la LED est directement commandée par le bus d'alimentation du véhicule. Vérifiez que les codes de classe choisis pour l'intensité et la longueur d'onde répondent aux exigences esthétiques et fonctionnelles du produit final sous toutes les températures de fonctionnement spécifiées.

7. Comparaison technique et tendances

7.1 Principe de fonctionnement

Une diode électroluminescente (LED) est un dispositif à jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La couleur de la lumière est déterminée par l'énergie de la bande interdite des matériaux semi-conducteurs utilisés dans la couche active. Les LED jaunes sont généralement basées sur des matériaux comme le Phosphure d'Aluminium Gallium Indium (AlGaInP). Le boîtier PLCC intègre une cavité réfléchissante et une lentille en époxy moulée qui façonne la sortie lumineuse et assure une protection environnementale.

7.2 Contexte industriel et évolution

Le boîtier PLCC-2 représente un facteur de forme mature et largement adopté dans l'industrie des LED, offrant un bon équilibre entre taille, coût et performance optique. Les tendances clés de la technologie LED pertinentes pour ces composants incluent l'amélioration continue de l'efficacité lumineuse (plus de lumière par watt d'entrée électrique), une stabilité de couleur améliorée sur la température et la durée de vie, et le développement de boîtiers toujours plus petits avec une puissance optique maintenue ou améliorée. La recherche d'une fiabilité plus élevée et la qualification selon des normes strictes comme l'AEC-Q101 restent un axe majeur, notamment pour les marchés automobile et industriel.