Fiche technique LED Blanc Froid Vue de Dessus PLCC-2 - 2.0x1.6x0.8mm - 3.1V - 93mW - Éclairage Intérieur Automobile

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED à montage en surface, haute luminosité, dans un boîtier PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) avec une émission en vue de dessus. L'application principale ciblée est l'éclairage intérieur automobile, où la fiabilité, la performance constante et la conformité aux normes industrielles sont primordiales. Le dispositif émet une lumière blanc froid et est conçu pour répondre aux exigences strictes de qualité automobile, notamment la qualification AEC-Q102 et des critères spécifiques de robustesse à la corrosion.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

Cette LED offre plusieurs avantages clés pour les applications exigeantes. Son intensité lumineuse typique de 2240 millicandelas (mcd) sous un courant de commande standard de 30mA procure une luminosité amplement suffisante pour les tâches d'éclairage. Le large angle de vision de 120 degrés assure une distribution lumineuse uniforme, cruciale pour l'éclairage d'ambiance et les témoins lumineux. La conformité à l'AEC-Q102, la qualification mondiale de tests de stress pour les semi-conducteurs optoélectroniques discrets dans les applications automobiles, garantit les performances dans des conditions environnementales sévères. La conformité supplémentaire aux normes RoHS, REACH et sans halogène répond aux réglementations environnementales et de sécurité. Le dispositif présente également un niveau de protection ESD (Décharge Électrostatique) de 8kV (HBM) et est classé MSL 3 (Niveau de Sensibilité à l'Humidité), indiquant des caractéristiques de manipulation robustes pour les processus d'assemblage.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques photométriques et électriques

Le point de fonctionnement principal est défini à un courant direct (I_F) de 30mA. À ce courant, la tension directe typique (V_F) est de 3,1V, avec une plage spécifiée de 2,5V (Min) à 3,75V (Max). La consommation de puissance typique résultante est d'environ 93mW (3,1V * 0,03A). La sortie photométrique clé est une intensité lumineuse (I_V) de 2240 mcd, avec un minimum de 1400 mcd et un maximum atteignant 4500 mcd, indiquant une dispersion potentielle des performances entre les lots de production. Les coordonnées chromatiques dominantes (CIE x, y) sont centrées autour de (0,3 ; 0,3) pour la variante blanc froid, avec une tolérance de ±0,005.

2.2 Caractéristiques thermiques et valeurs maximales absolues

La gestion thermique est critique pour la longévité de la LED. La résistance thermique de la jonction au point de soudure est spécifiée avec deux valeurs : une méthode électrique (R_{th JS el}) de 75 K/W max et une méthode réelle (R_{th JS real}) de 95 K/W max. Les valeurs maximales absolues définissent les limites opérationnelles : un courant direct continu maximal de 60mA, une dissipation de puissance maximale de 210mW, et une limite de température de jonction en fonctionnement (T_J) de 125°C. La plage de température ambiante de fonctionnement est de -40°C à +110°C. Un courant de surtension (I_FM) allant jusqu'à 250mA pour des impulsions ≤10μs est autorisé. Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse.

3. Analyse des courbes de performance

3.1 Relations courant-tension et luminance

La courbe courant direct en fonction de la tension directe (I-V) montre la relation exponentielle attendue. Le graphique de l'intensité lumineuse relative en fonction du courant direct démontre que la sortie lumineuse augmente de manière sous-linéaire avec le courant au-delà du point standard de 30mA, soulignant l'importance de la régulation du courant pour une luminosité constante. La courbe de déclassement du courant direct est cruciale pour la conception : à mesure que la température du plot de soudure (T_S) augmente, le courant direct continu admissible doit être réduit. Par exemple, à la T_Smaximale recommandée de 110°C, le I_Fmaximal autorisé est de 60mA.

3.2 Dépendance à la température et sortie spectrale

Le graphique de l'intensité lumineuse relative en fonction de la température de jonction montre un coefficient de température négatif ; la sortie lumineuse diminue lorsque la température de jonction augmente. La tension directe relative diminue également avec l'augmentation de la température, ce qui peut être utilisé pour une surveillance indirecte de la température. Les coordonnées chromatiques se déplacent à la fois avec le courant direct et la température de jonction, ce qui est important pour les applications critiques en termes de couleur. Le graphique des caractéristiques de longueur d'onde affiche la distribution spectrale de puissance relative (SPD) de la LED blanc froid à conversion de phosphore, montrant typiquement un pic de la LED pompe bleue et une bande d'émission de phosphore jaune plus large. Le diagramme de diagramme de rayonnement confirme visuellement l'angle de vision de type Lambertien de 120°.

4. Explication du système de binning

La LED est disponible en groupes de performances triés, appelés bins, pour garantir l'uniformité au sein d'un lot de production.

4.1 Binning de l'intensité lumineuse

La fiche technique fournit un tableau de binning d'intensité lumineuse étendu avec des codes allant de L1 à GA. Chaque bin définit une valeur d'intensité lumineuse minimale et maximale en millicandelas (mcd). Pour ce numéro de pièce spécifique (2214-C70301H-AM), les bins de sortie possibles sont mis en évidence, la valeur typique de 2240 mcd se situant dans le bin \"BA\" (1800-2240 mcd) ou le bin \"BB\" (2240-2800 mcd). Les concepteurs doivent tenir compte de cette plage lors de la spécification de la luminosité minimale requise.

4.2 Binning des coordonnées de couleur (Blanc Froid)

Une structure de bin de couleur blanc froid standard est définie à l'aide des coordonnées chromatiques CIE 1931 (x, y). La structure est présentée sous forme de grille de bins rectangulaires (par exemple, L10, L20, K10, etc.), chacun défini par trois paires de coordonnées formant un triangle sur le diagramme chromatique. Cela permet une sélection précise de LED avec une apparence de couleur très similaire, ce qui est essentiel pour les réseaux à plusieurs LED afin d'éviter des différences de couleur visibles.

5. Caractéristiques mécaniques, assemblage et conditionnement

5.1 Dimensions physiques et polarité

Le dessin mécanique (référencé dans le PDF) définit les dimensions exactes du boîtier PLCC-2. Les mesures clés incluent la longueur, la largeur et la hauteur globales, ainsi que l'espacement et la taille des broches. La conception en vue de dessus signifie que la lumière est émise perpendiculairement au plan de montage. Le boîtier inclut un indicateur de polarité, généralement une encoche ou une cathode marquée, pour assurer une orientation correcte lors de l'assemblage sur PCB.

5.2 Recommandations de soudage et de refusion

Un schéma de plots de soudure recommandé est fourni pour assurer des joints de soudure fiables et un transfert thermique optimal depuis le plot thermique de la LED vers le PCB. Le profil de soudage par refusion spécifie les contraintes maximales de température et de temps pour éviter les dommages. Le profil suit généralement les normes IPC/JEDEC, avec une température de pic de 260°C pendant un maximum de 30 secondes. Le classement MSL 3 nécessite que le dispositif soit séché s'il est exposé à l'air ambiant pendant plus de 168 heures avant la refusion pour éviter les dommages de type \"pop-corn\" dus à la vaporisation de l'humidité.

5.3 Informations de conditionnement

Les LED sont fournies en bande et en bobine pour l'assemblage automatisé par pick-and-place. Les informations de conditionnement détaillent les dimensions de la bobine, la largeur de la bande, l'espacement des alvéoles et l'orientation des composants sur la bande. Ces données sont essentielles pour la programmation des équipements d'assemblage.

6. Recommandations d'application et considérations de conception

6.1 Application principale : Éclairage intérieur automobile

Cette LED est explicitement conçue pour les applications d'éclairage intérieur automobile. Cela inclut le rétroéclairage du tableau de bord, l'éclairage des commutateurs, l'éclairage des planchers, les lumières des panneaux de porte et l'éclairage d'ambiance. La qualification AEC-Q102 garantit qu'elle peut résister aux extrêmes de température, à l'humidité, aux vibrations et aux exigences de fiabilité à long terme de l'environnement automobile.

6.2 Conception de circuit et gestion thermique

Pour garantir des performances stables et durables, un pilote à courant constant est fortement recommandé par rapport à une source de tension constante avec une résistance série, surtout pour les bus de tension automobile qui peuvent fluctuer. Le pilote doit être conçu pour limiter I_Fà 30mA pour une utilisation typique ou selon la courbe de déclassement si des températures ambiantes plus élevées sont attendues. Une gestion thermique efficace est non négociable. Le PCB doit avoir une zone de cuivre suffisamment grande connectée au plot thermique de la LED pour servir de dissipateur thermique, en maintenant la température du point de soudure (T_S) aussi basse que possible pour préserver la sortie lumineuse et la longévité.

6.3 Précautions d'utilisation

Les précautions générales incluent d'éviter les contraintes mécaniques sur la lentille de la LED, de prévenir l'exposition à des environnements contenant du soufre (qui peuvent corroder les composants argentés), et d'utiliser des procédures de manipulation ESD appropriées lors de l'assemblage malgré le classement de 8kV. Le dispositif ne doit pas être utilisé en polarisation inverse. La conception optique doit tenir compte de l'angle de vision de 120° pour le motif lumineux souhaité.

7. Informations de commande et numéro de pièce

Le numéro de pièce 2214-C70301H-AM suit un système de codage spécifique. Bien que le détail complet puisse être propriétaire, il encode généralement des informations telles que le type de boîtier (2214 fait probablement référence à un empreinte de 2,2mm x 1,4mm pour PLCC-2), la couleur (C pour Blanc Froid), le bin d'intensité lumineuse, et éventuellement des fonctionnalités spéciales ou des révisions (AM). Les informations de commande spécifieraient la quantité par bobine et toute sélection de binning optionnelle pour la couleur ou l'intensité.

8. Comparaison technique et FAQ

8.1 Différenciation par rapport aux LED standard

Les principaux éléments différenciateurs de cette LED sont sa qualification de qualité automobile (AEC-Q102) et les tests de fiabilité associés, sa classification spécifique de robustesse à la corrosion (Classe A1), et sa conformité aux réglementations environnementales pertinentes pour l'automobile (REACH, sans halogène). Une LED PLCC-2 de qualité commerciale standard ne serait pas soumise au même niveau de tests rigoureux et pourrait ne pas fonctionner de manière fiable sur la plage de température de -40°C à +110°C.

8.2 Questions fréquemment posées

Q : Quelle est l'efficacité typique (lumens par watt) de cette LED ?

R : La fiche technique spécifie l'intensité lumineuse en millicandelas, pas en lumens. Pour calculer les lumens approximatifs, l'angle de vision doit être pris en compte. Pour un angle de vision de 120° et 2240 mcd, le flux lumineux typique est d'environ 6-8 lumens. À 93mW, cela donne une efficacité d'environ 65-85 lm/W.

Q : Puis-je alimenter cette LED directement avec une batterie automobile de 12V ?

R : Non. La tension directe n'est que d'environ 3,1V. La connecter directement à 12V la détruirait instantanément. Un circuit limiteur de courant, tel qu'un pilote linéaire à courant constant ou un convertisseur abaisseur à découpage, est obligatoire.

Q : Comment sélectionner le bon bin d'intensité pour mon application ?

R : Utilisez la valeur d'intensité lumineuse minimale du bin, pas la valeur typique ou maximale. Concevez votre système optique pour répondre aux exigences de luminosité même avec les LED du bin aux performances les plus faibles que vous autorisez dans votre bon de commande. Cela garantit le rendement et l'uniformité.

Q : Que signifie \"Classe de robustesse à la corrosion A1\" ?

R : Cette classification, souvent définie par le fabricant ou les spécifications du client, indique que la LED a réussi des tests de corrosion accélérés spécifiques (par exemple, des tests de gaz mélangés en écoulement) qui simulent des conditions environnementales sévères, garantissant que le boîtier et les broches résistent à la corrosion pendant la durée de vie du produit.