Fiche technique LED jaune PLCC-2 - Boîtier 0201 - 2,10V Typ - 1120mcd @20mA - Grade Automobile

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED jaune haute performance pour montage en surface, en boîtier PLCC-2. Le composant est conçu principalement pour les environnements exigeants de l'éclairage automobile, offrant un fonctionnement fiable, une couleur de sortie constante et une construction robuste pour résister à des conditions difficiles.

1.1 Caractéristiques principales et marché cible

L'application principale de cette LED est dans le secteur automobile, visant les systèmes d'éclairage intérieur et extérieur. Les caractéristiques clés incluent une intensité lumineuse typique de 1120 millicandelas (mcd) sous un courant direct de 20mA, un large angle de vision de 120 degrés pour une excellente visibilité, et une qualification selon la norme AEC-Q102 pour les composants de grade automobile. Elle présente également une robustesse au soufre (Classe A1), une conformité aux directives européennes REACH et RoHS, et est exempte d'halogènes. Ces attributs la rendent adaptée à des applications telles que le rétroéclairage du tableau de bord (combinés d'instruments), l'éclairage d'ambiance intérieur et divers feux de signalisation extérieurs où la fiabilité et la longévité sont critiques.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Les caractéristiques électriques et optiques définissent les limites opérationnelles et les performances typiques de la LED.

2.1 Caractéristiques photométriques et électriques

Les principaux paramètres de fonctionnement sont spécifiés à une température de jonction de 25°C et un courant direct (I_F) de 20mA. La tension directe typique (V_F) est de 2,10V, avec un minimum de 1,75V et un maximum de 2,75V. La longueur d'onde dominante (λ_d) se situe dans le spectre jaune, allant de 585nm à 594nm. L'intensité lumineuse (I_V) a une valeur typique de 1120 mcd, avec un minimum de 710 mcd et un maximum de 1800 mcd. Il est important de noter les tolérances de mesure : ±8% pour le flux lumineux, ±0,05V pour la tension directe, et ±1nm pour la longueur d'onde dominante.

2.2 Valeurs maximales absolues et gestion thermique

Pour garantir la fiabilité du composant, ces limites ne doivent en aucun cas être dépassées. Le courant direct maximal absolu est de 50mA, avec une capacité de courant de surtension de 100mA pour des impulsions ≤10μs. La dissipation de puissance maximale est de 137mW. Le dispositif peut fonctionner dans une plage de température ambiante de -40°C à +110°C, avec une température de jonction maximale (T_J) de 125°C. La résistance thermique de la jonction au point de soudure est spécifiée à la fois électriquement (R_{th JS el} : 100-120 K/W) et en conditions réelles (R_{th JS real} : 120-160 K/W), ce qui est crucial pour la conception thermique dans l'application. La sensibilité aux décharges électrostatiques (ESD) est évaluée à 2kV (HBM).

3. Explication du système de classement (Binning)

La LED est classée en catégories (bins) pour les paramètres clés afin d'assurer la cohérence en production de masse et une flexibilité de conception.

3.1 Classement de l'intensité lumineuse

L'intensité lumineuse est regroupée en quatre catégories : V1 (710-900 mcd), V2 (900-1120 mcd), AA (1120-1400 mcd) et AB (1400-1800 mcd). Cela permet aux concepteurs de sélectionner le niveau de luminosité approprié aux besoins spécifiques de leur application.

3.2 Classement de la longueur d'onde dominante et de la tension directe

La longueur d'onde dominante est classée en trois groupes : 8588 (585-588 nm), 8891 (588-591 nm) et 9194 (591-594 nm), permettant une sélection de couleur précise. La tension directe est classée en quatre plages : 1720 (1,75-2,00V), 2022 (2,00-2,25V), 2225 (2,25-2,50V) et 2527 (2,50-2,75V), ce qui est important pour la conception du circuit de commande et la gestion de l'alimentation.

4. Analyse des courbes de performance

Les données graphiques donnent un aperçu du comportement de la LED dans différentes conditions.

4.1 Courbe I-V et distribution spectrale

La courbe courant direct en fonction de la tension directe (I-V) montre la relation exponentielle typique des diodes. Le graphique de distribution spectrale relative confirme le pic d'émission dans la région jaune. Le diagramme de diagramme de rayonnement illustre l'angle de vision de 120 degrés, défini comme l'angle hors axe où l'intensité tombe à la moitié de sa valeur maximale.

4.2 Dépendance à la température et déclassement

Plusieurs graphiques détaillent les changements de performance avec la température. L'intensité lumineuse relative diminue lorsque la température de jonction augmente. La longueur d'onde dominante présente un décalage avec l'augmentation du courant direct et de la température de jonction. La courbe de déclassement du courant direct est cruciale : elle montre que le courant direct maximal autorisé doit être réduit à mesure que la température du plot de soudure augmente. Par exemple, à une température de plot de 110°C, le courant continu maximal est limité à 34mA. Un graphique distinct définit la capacité de traitement d'impulsions admissible pour différents cycles de service.

5. Informations mécaniques, d'emballage et d'assemblage

5.1 Dimensions mécaniques et polarité

Le composant utilise un boîtier standard PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) pour montage en surface, souvent désigné par sa taille d'empreinte comme 0201. Le dessin mécanique détaillé spécifie la longueur, la largeur, la hauteur exactes et la position des broches. Le numéro de pièce inclut un "R" indiquant une polarité inversée, qui doit être vérifiée par rapport à la disposition recommandée des plots de soudure lors de la conception du PCB pour garantir une orientation correcte.

5.2 Recommandations de soudage et de refusion

Une disposition recommandée des plots de soudure est fournie pour assurer une formation correcte des joints de soudure et un dégagement thermique. Le profil de soudage par refusion doit être suivi précisément. La température de soudage maximale est de 260°C pour une durée n'excédant pas 30 secondes. Le respect de ce profil est essentiel pour éviter les dommages thermiques au boîtier de la LED et à la puce interne.

5.3 Emballage et précautions de manipulation

Le dispositif a un niveau de sensibilité à l'humidité (MSL) de 2. Les précautions incluent le stockage dans un environnement sec et le pré-séchage si l'emballage est ouvert et exposé à une humidité ambiante au-delà de sa durée de vie avant soudage. Les précautions générales mettent en garde contre l'application d'une tension inverse, le dépassement des valeurs maximales absolues et la soumission du composant à des contraintes mécaniques.

6. Informations de commande et numéro de pièce

Le numéro de pièce suit une structure spécifique :67-21R-UY0201H-AM.

• 67-21 : Famille de produits.
• R : Polarité inversée.
• UY : Couleur (Jaune).
• 020 : Courant de test (20mA).
• 1 : Type de cadre de connexion.
• H : Niveau de luminosité (Élevé).
• AM : Désigne une application automobile.

Les informations de commande impliquent généralement de spécifier les catégories requises pour l'intensité lumineuse, la longueur d'onde et la tension directe.

7. Considérations de conception d'application et FAQ

7.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED est idéale pour :

• Éclairage intérieur automobile : Combinés d'instruments du tableau de bord, rétroéclairage des commutateurs, bandes d'éclairage d'ambiance.
• Éclairage extérieur automobile : Feux de position latéraux, feu stop additionnel central (CHMSL), indicateurs de clignotants (selon la réglementation locale et l'intensité requise).

Son large angle de vision la rend adaptée aux applications où la lumière doit être visible sous un large éventail d'angles.

7.2 FAQ sur la conception et l'utilisation

Q : Quel est le courant de commande recommandé ?

R : Le courant de fonctionnement typique est de 20mA, offrant un bon équilibre entre luminosité et longévité. Le maximum absolu est de 50mA en continu, mais un fonctionnement près de cette limite nécessite une gestion thermique minutieuse comme indiqué sur la courbe de déclassement.

Q : Comment garantir la constance des couleurs dans ma conception ?

R : Spécifiez la catégorie de longueur d'onde dominante requise (8588, 8891 ou 9194) lors de la commande. L'utilisation de LED provenant du même lot de production minimise les variations de couleur.

Q : Une résistance limitant le courant est-elle nécessaire ?

R : Oui. Les LED sont des dispositifs à commande de courant. Une résistance limitant le courant externe ou un circuit de commande à courant constant est obligatoire pour éviter l'emballement thermique et la destruction de la LED, surtout compte tenu de la variation de la tension directe (1,75V à 2,75V).

Q : Peut-elle être utilisée dans des applications non automobiles ?

R : Bien que qualifiée pour un usage automobile, sa haute fiabilité la rend adaptée à d'autres applications industrielles exigeantes, grand public ou de signalisation où une robustesse environnementale est nécessaire.

7.3 Étude de cas de conception pratique

Considérons la conception d'un témoin lumineux de tableau de bord. Les étapes de conception impliqueraient : 1) Déterminer l'intensité lumineuse requise en fonction des besoins de visibilité en plein jour (sélection d'une catégorie appropriée, par exemple AA ou AB). 2) Concevoir le circuit de commande : Calculer la valeur de la résistance série pour une alimentation automobile de 12V, en tenant compte de la catégorie de tension directe de la LED (par exemple, 2022 pour ~2,1V) pour obtenir 20mA. La formule est R = (V_alim- V_F) / I_F. 3) Analyse thermique : Vérifier que la conception du PCB et la température ambiante possible près du tableau de bord ne font pas dépasser la température du plot de soudure au point où un déclassement est nécessaire (se référer à la courbe de déclassement). 4) Mettre en œuvre une protection contre l'inversion de polarité sur le PCB, car la LED n'est pas conçue pour fonctionner sous tension inverse.

8. Principes techniques et contexte industriel

8.1 Principe de fonctionnement

Cette LED est une source de lumière semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe dépassant son seuil est appliquée, les électrons se recombinent avec les trous au sein de la puce semi-conductrice, libérant de l'énergie sous forme de photons. Les matériaux spécifiques utilisés dans la région active de la puce déterminent la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise, dans ce cas, le jaune. Le boîtier PLCC-2 intègre une coupelle réfléchissante et une lentille en époxy moulée pour façonner le faisceau lumineux et obtenir l'angle de vision spécifié de 120 degrés.

8.2 Comparaison et tendances

Comparée aux anciennes LED traversantes, ce composant SMD PLCC-2 offre une empreinte plus petite, une meilleure adéquation à l'assemblage automatisé et des performances thermiques améliorées grâce à sa conception qui permet à la chaleur de se dissiper via les plots de soudure. La tendance dans l'éclairage automobile va vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), des tailles de boîtier plus petites permettant des designs plus élégants, et une intégration accrue de l'électronique de contrôle (par exemple, les drivers LED) directement avec la source lumineuse. Des composants comme celui-ci, avec une qualification AEC-Q102 et une haute luminosité dans un boîtier compact, répondent à ces exigences industrielles pour des systèmes d'éclairage de véhicules avancés et fiables.