Fiche Technique de la Série 67-31A - LED Power Top View - Boîtier P-LCC-3 - 3.95V Max - 110mW - Bleue

1. Vue d'ensemble du produit

La série 67-31A représente une famille de LED Power Top View conçues dans un boîtier CMS compact P-LCC-3. Ce dispositif est conçu pour délivrer un flux lumineux élevé avec un angle de vision large, le rendant particulièrement adapté aux applications nécessitant un éclairage uniforme et des fonctions d'indicateur. La série est disponible en variantes de couleur orange doux, rouge et jaune, le modèle spécifique détaillé dans ce document comportant une puce InGaN bleue encapsulée dans une résine époxy incolore et transparente.

Les avantages principaux de cette série de LED incluent sa capacité en courant élevée, sa construction robuste adaptée au placement automatique et sa compatibilité avec les procédés de soudage par refusion et à la vague. Sa conception intègre un réflecteur interne qui optimise l'efficacité de couplage de la lumière, une caractéristique cruciale pour les applications de guidage de lumière et de rétroéclairage. La faible exigence en courant renforce encore son adéquation pour les dispositifs électroniques portables où l'efficacité énergétique est primordiale.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Le dispositif est spécifié pour fonctionner de manière fiable dans les limites maximales absolues suivantes, mesurées à une température ambiante (T_A) de 25°C. Dépasser ces valeurs peut causer des dommages permanents.

• Tension inverse (V_R) :5 V - La tension maximale pouvant être appliquée en sens inverse aux bornes de la LED.
• Courant direct (I_F) :30 mA - Le courant continu direct maximal recommandé pour un fonctionnement normal.
• Courant direct de crête (I_FP) :100 mA - Le courant direct pulsé maximal autorisé, spécifié sous un cycle de service de 1/10 à 1 kHz.
• Dissipation de puissance (P_d) :110 mW - La puissance maximale que le dispositif peut dissiper.
• Décharge électrostatique (ESD) HBM :150 V - La tension de tenue ESD selon le modèle du corps humain, indiquant une sensibilité nécessitant des précautions de manipulation ESD standard.
• Température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +85°C - La plage de température ambiante pour un fonctionnement fiable.
• Température de stockage (T_stg) :-40°C à +90°C - La plage de température pour un stockage sûr.
• Température de soudure (T_sol) :Refusion : 260°C max pendant 10 secondes ; Soudure manuelle : 350°C max pendant 3 secondes.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Les paramètres de performance clés sont définis dans une condition de test standard de I_F= 30 mA et T_A= 25°C, sauf indication contraire.

• Intensité lumineuse (I_V) :S'étend d'un minimum de 285 mcd à un maximum de 715 mcd. La valeur typique n'est pas spécifiée, indiquant que la performance est gérée via un système de classement (binning).
• Angle de vision (2θ_1/2) :120° (typique). Cet angle de vision large est une caractéristique déterminante, rendue possible par la conception du boîtier et le réflecteur interne, assurant une distribution de lumière large et uniforme.
• Longueur d'onde de crête (λ_P) :468 nm (typique). C'est la longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est maximale.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :464,5 nm à 476,5 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, équivalente à la couleur de la lumière émise. Une tolérance de ±1 nm est appliquée.
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :35 nm (typique). Cela définit la largeur du spectre émis à la moitié de sa puissance maximale (FWHM).
• Tension directe (V_F) :2,75 V à 3,95 V. La chute de tension aux bornes de la LED lorsqu'elle est alimentée à 30 mA. Une tolérance de ±0,1V est notée.
• Courant inverse (I_R) :10 μA (max) à V_R= 5V.

3. Explication du système de classement (Binning)

Pour garantir la cohérence de couleur et de luminosité en production, les LED sont triées en classes (bins) selon trois paramètres clés.

3.1 Classement par longueur d'onde dominante (Groupe A)

Définit la couleur précise (teinte) de la LED. Les classes sont étiquetées A9 à A12, chacune couvrant une plage de 3 nm dans la spécification globale de 464,5-476,5 nm.

3.2 Classement par intensité lumineuse

Définit la sortie de luminosité. Les classes sont étiquetées T1, T2, U1 et U2, avec des valeurs mcd minimales et maximales croissantes. Cela permet de sélectionner la luminosité appropriée pour l'application.

3.3 Classement par tension directe (Groupe M)

Définit la caractéristique électrique. Les classes sont étiquetées M5 à M8, chacune couvrant une plage de 0,3 V dans la spécification globale de 2,75-3,95 V. Ceci est utile pour la conception de circuit, notamment lors de l'alimentation de plusieurs LED en série.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes de caractéristiques électro-optiques typiques. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas détaillés dans le texte fourni, de telles courbes incluent généralement :

• Courbe I-V (Courant-Tension) :Montre la relation entre la tension directe (V_F) et le courant direct (I_F). Elle démontre la nature exponentielle de la diode, soulignant la nécessité de résistances limitatrices de courant lorsque la tension dépasse le seuil de conduction.
• Intensité lumineuse relative vs. Courant direct :Illustre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant d'alimentation, généralement selon une relation quasi-linéaire dans la plage de fonctionnement spécifiée.
• Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante :Montre la dégradation de la sortie lumineuse avec l'augmentation de la température de jonction. Ceci est critique pour la gestion thermique dans les applications haute puissance ou à haute température ambiante.
• Distribution spectrale de puissance :Un tracé de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic à ~468 nm et la largeur de bande de 35 nm.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions du boîtier et polarité

La LED utilise un boîtier P-LCC-3 (Plastic Leaded Chip Carrier). Le dessin dimensionnel spécifie la longueur, la largeur, la hauteur et la position des broches. Un indicateur de polarité (généralement une encoche ou une cathode marquée) est clairement indiqué pour assurer une orientation correcte lors du montage. Une empreinte de pastille de soudure recommandée est fournie pour garantir une soudure correcte et une stabilité mécanique.

5.2 Conditionnement en bande et bobine

Le dispositif est fourni sur bande et bobine pour assemblage automatisé. Les dimensions de la bande porteuse sont spécifiées, avec une quantité standard chargée de 2000 pièces par bobine. Les dimensions de la bobine sont également fournies pour la manipulation par les machines pick-and-place. Le conditionnement inclut des mesures résistantes à l'humidité : les composants sont emballés dans un sac étanche à l'humidité en aluminium avec un déshydratant et une carte indicateur d'humidité pour prévenir les dommages par absorption d'humidité avant soudure.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

La LED est conçue pour les procédés de soudure standard.

• Soudure par refusion :Température de crête maximale de 260°C pendant une durée n'excédant pas 10 secondes.
• Soudure manuelle :La température de la pointe du fer ne doit pas dépasser 350°C, avec un temps de contact limité à 3 secondes par broche.
• Précautions :Un avertissement critique est fourni : une résistance limitatrice de courant externe DOIT être utilisée en série avec la LED. La caractéristique I-V exponentielle signifie qu'une faible augmentation de tension peut provoquer une augmentation importante et destructrice du courant. Des procédures de manipulation ESD appropriées doivent être suivies à toutes les étapes de la manipulation et de l'assemblage.

7. Tests de fiabilité

Le produit subit une série complète de tests de fiabilité menés avec un niveau de confiance de 90% et un pourcentage de défauts tolérable par lot (LTPD) de 10%. Les tests clés incluent :

• Résistance à la soudure par refusion
• Cyclage thermique (-40°C à +100°C)
• Choc thermique (-10°C à +100°C)
• Stockage à haute température (100°C)
• Stockage à basse température (-40°C)
• Durée de vie en fonctionnement continu (30 mA, 25°C)
• Haute température/Humidité (85°C/85% HR)

Ces tests valident la robustesse du dispositif sous diverses contraintes environnementales et opérationnelles.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Indicateur et rétroéclairage pour l'électronique grand public :Équipements audio/vidéo, décodeurs, consoles de jeux.
• Équipements de bureau et domestiques :Imprimantes, routeurs, appareils électroménagers, panneaux de contrôle.
• Rétroéclairage plat :Pour les écrans LCD, les interrupteurs à membrane et les symboles éclairés.
• Applications de guidage de lumière (Light Pipe) :L'angle de vision large et la conception avec réflecteur interne le rendent idéal pour coupler la lumière dans des guides de lumière en plastique pour l'indication d'état ou l'éclairage décoratif.
• Indication à usage général :Toute application nécessitant un indicateur d'état CMS lumineux et fiable.

8.2 Considérations de conception

• Limitation de courant :Toujours utiliser une résistance en série. Calculez sa valeur en fonction de la tension d'alimentation (V_cc), de la tension directe de la LED (V_F - utiliser la valeur max pour la sécurité), et du courant direct souhaité (I_F). R = (V_cc - V_F) / I_F.
• Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance soit faible, assurez une surface de cuivre de PCB adéquate ou un dégagement thermique si le fonctionnement a lieu à haute température ambiante ou au courant maximal pour maintenir la sortie lumineuse et la longévité.
• Conception optique :Pour les applications de guidage de lumière, la LED doit être positionnée précisément contre la surface d'entrée du guide. L'angle de vision large aide à maximiser l'efficacité de couplage.

9. Comparaison et différenciation technique

La série 67-31A se différencie par plusieurs caractéristiques clés :

• Boîtier :Le boîtier P-LCC-3 offre une empreinte robuste et standardisée avec de bonnes propriétés thermiques et mécaniques par rapport aux LED à puce plus petites.
• Angle de vision :L'angle de vision de 120° est nettement plus large que celui de nombreuses LED top view standard, qui offrent souvent des angles de 60-80°. C'est un avantage majeur pour les applications nécessitant un éclairage de grande surface.
• Réflecteur interne :Cette caractéristique optique intégrée améliore l'extraction et la directivité de la lumière, augmentant l'efficacité dans les conceptions de guidage de lumière et de rétroéclairage par rapport aux LED sans cette fonction.
• Capacité en courant :Un courant continu nominal de 30 mA offre un potentiel de luminosité plus élevé par rapport aux LED indicateurs bas courant nominales pour 5-20 mA.

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

Q : Quelle valeur de résistance dois-je utiliser avec une alimentation de 5V ?

A : En utilisant la V_Fmax de 3,95V pour une conception conservative et un I_Fde 30mA : R = (5V - 3,95V) / 0,03A = 35 Ohms. Utilisez la valeur standard la plus proche (par ex., 33 ou 39 Ohms) et vérifiez la puissance nominale.

Q : Puis-je piloter cette LED avec un signal PWM pour l'atténuation ?

A : Oui. La LED peut être atténuée efficacement en utilisant la MLI (PWM). Assurez-vous que le courant de crête dans l'impulsion ne dépasse pas la valeur nominale I_FPde 100 mA et que le courant moyen ne dépasse pas la valeur nominale I_F.

de 30 mA.

Q : Comment la température affecte-t-elle les performances ?

A : L'intensité lumineuse diminue généralement lorsque la température de jonction augmente. La tension directe diminue également légèrement avec l'augmentation de la température. Pour une luminosité constante, une gestion thermique et/ou une rétroaction optique peuvent être nécessaires dans des environnements exigeants.

Q : Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?

A : La longueur d'onde de crête (468 nm) est le pic physique du spectre lumineux émis. La longueur d'onde dominante (464,5-476,5 nm) est la couleur perçue par l'œil humain, calculée à partir du spectre complet. La longueur d'onde dominante est plus pertinente pour l'indication de couleur.

11. Exemple pratique d'utilisation

1. Scénario : Conception d'un panneau d'indicateur d'état pour un routeur réseau utilisant un guide de lumière.Sélection :

2. Choisissez une LED 67-31A de la classe d'intensité lumineuse U1 ou U2 pour une visibilité élevée. Sélectionnez une classe de longueur d'onde dominante cohérente (par ex., A10) pour une couleur uniforme sur plusieurs unités.Conception du circuit :_FLa logique interne du routeur fonctionne à 3,3V. En utilisant une V_Ftypique de 3,2V et un I

3. de 20 mA pour économiser l'énergie : R = (3,3V - 3,2V) / 0,02A = 5 Ohms. Une résistance de 5,1 Ohms serait appropriée.Implantation :

4. Placez la LED sur le PCB directement sous le point d'entrée du guide de lumière. Suivez la disposition recommandée des pastilles de soudure pour la fiabilité.Résultat :

L'angle de vision large de 120° couple efficacement la lumière dans le guide, créant un indicateur lumineux et uniformément éclairé, clairement visible sous divers angles, répondant à l'exigence de conception avec une solution simple et fiable.

12. Principe de fonctionnement

La LED fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans un semi-conducteur. Le composant central est une puce InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium). Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil de conduction de la diode est appliquée, des électrons et des trous sont injectés dans la région active du semi-conducteur. Ces porteurs de charge se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). La composition spécifique du matériau InGaN détermine l'énergie de la bande interdite, qui à son tour définit la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise - dans ce cas, le bleu. La résine époxy incolore et transparente encapsulant protège la puce, agit comme une lentille pour façonner la sortie lumineuse et peut contenir des luminophores si une couleur différente (comme l'orange doux, le rouge, le jaune mentionnés) est requise, bien que pour la version bleue, elle reste transparente.

13. Tendances technologiques

• L'industrie des LED continue d'évoluer vers une efficacité accrue, des facteurs de forme plus petits et une plus grande intégration. Les tendances pertinentes pour des dispositifs comme la 67-31A incluent :Efficacité accrue :
• Les améliorations continues en science des matériaux visent à produire plus de lumens par watt (efficacité lumineuse), permettant une sortie plus lumineuse au même courant ou la même luminosité avec une consommation d'énergie réduite.Miniaturisation :
• Bien que le P-LCC-3 soit un boîtier standard, il existe une tendance parallèle vers des LED encore plus petites de type CSP (Chip Scale Package) pour les applications à espace restreint, bien qu'avec souvent des compromis sur l'angle de vision et la facilité de manipulation.Amélioration de la cohérence des couleurs :
• Les progrès dans la croissance épitaxiale et les processus de classement (binning) conduisent à des distributions de longueur d'onde et d'intensité plus serrées, réduisant le besoin de sélection de classes dans les applications à grand volume.Fiabilité améliorée :