Fiche technique LED PLCC-2 Vue Latérale 57-11-PA0301H-AM - Ambre par Conversion de Phosphore - Angle de Vue 120° - 3,25V Typ. - 30mA - Document Technique Français

13. Tendances et évolutions de l'industrie

Ce document détaille les spécifications d'un composant LED haute performance de type vue latérale utilisant une technologie d'ambre par conversion de phosphore (PCA). Le dispositif est logé dans un boîtier compact PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier), le rendant adapté aux applications à espace restreint nécessitant un large angle de vue. Son objectif de conception principal est la fiabilité et les performances dans des environnements exigeants, en particulier dans le secteur automobile.

Les principaux avantages de cette LED incluent son intensité lumineuse typique élevée de 2800 millicandelas (mcd) pour un courant de commande standard de 30mA, associée à un très large angle de vue de 120 degrés. Cette combinaison garantit une excellente visibilité sous divers angles. De plus, le composant est qualifié selon la norme stricte AEC-Q102 pour les dispositifs optoélectroniques discrets dans les applications automobiles, garantissant une robustesse face aux températures extrêmes, à l'humidité et autres contraintes automobiles. Il est également conforme aux directives environnementales incluant RoHS, REACH et les exigences sans halogène.

Le marché cible est principalement l'éclairage intérieur automobile, où il peut être utilisé pour le rétroéclairage des interrupteurs, des combinés d'instruments, des commandes d'infodivertissement et autres fonctions d'indicateur. Sa classification de robustesse au soufre (Classe B1) renforce encore son adéquation pour les environnements où des contaminants atmosphériques peuvent être présents.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques photométriques et colorimétriques

Le paramètre photométrique clé est l'Intensité Lumineuse (Iv), qui a une valeur typique de 2800 mcd pour un courant direct (IF) de 30mA. La spécification définit un minimum de 2240 mcd et un maximum de 4500 mcd dans les mêmes conditions, indiquant la dispersion de performance attendue. La couleur dominante est définie comme Ambre/Jaune par Conversion de Phosphore, avec des coordonnées chromatiques CIE 1931 typiques de (0,57 ; 0,41). Une tolérance de ±0,005 est appliquée à ces coordonnées pour assurer la constance de la couleur. Le large angle de vue de 120 degrés (avec une tolérance de ±5°) est défini comme l'angle hors axe où l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale maximale.

2.2 Paramètres électriques et thermiques

Les caractéristiques électriques sont centrées sur la tension directe (VF). Au courant de fonctionnement typique de 30mA, la VF est de 3,25V, avec une plage allant de 2,75V (Min.) à 3,75V (Max.). Ce paramètre est crucial pour la conception du pilote et les calculs de dissipation de puissance. Les valeurs maximales absolues définissent les limites opérationnelles : un courant direct continu maximal (IF) de 50mA, un courant de surtension (IFM) de 250mA pour des impulsions ≤10μs, et une température de jonction maximale (TJ) de 125°C. Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse.

La gestion thermique est critique pour la longévité et les performances de la LED. La fiche technique fournit deux valeurs de Résistance Thermique : Rth JS réel (jonction à soudure) avec un maximum de 180 K/W, et Rth JS électrique avec un maximum de 100 K/W. La courbe de déclassement du courant direct montre graphiquement comment le courant continu admissible doit être réduit à mesure que la température des pastilles de soudure (Ts) augmente, tombant à 23mA à la température Ts maximale de 110°C.

3. Explication du système de classement (binning)

Le produit utilise un système de classement pour catégoriser les unités en fonction de l'intensité lumineuse et des coordonnées chromatiques, permettant aux concepteurs de sélectionner les composants répondant aux exigences spécifiques de l'application.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Une structure de classement complète est définie à l'aide de codes à deux lettres (ex. : AA, AB, BA, BB, CA). Chaque classe couvre une plage spécifique d'intensité lumineuse mesurée en millicandelas (mcd). Pour ce produit spécifique, les classes de sortie possibles mises en avant sont centrées autour des plages BA (1800-2240 mcd), BB (2240-2800 mcd) et CA (2800-3550 mcd), ce qui correspond à la spécification typique de 2800 mcd. Cela permet de sélectionner des grades de luminosité légèrement supérieurs ou inférieurs.

3.2 Classement chromatique pour l'ambre par conversion de phosphore

Le classement chromatique est défini dans la région de couleur ambre du diagramme CIE 1931. Quatre classes principales sont spécifiées : 8588, 8891, 9194 et 9496. Chaque classe est définie par une zone quadrilatère sur le plan de coordonnées (x, y). Les coordonnées typiques (0,57 ; 0,41) se situent dans la classe 8891, délimitée par les points (0,5450 ; 0,4250), (0,5636 ; 0,4362), (0,5810 ; 0,4184) et (0,5646 ; 0,4119). Ce classement serré garantit une variation de couleur minimale entre les différents lots de production.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut plusieurs graphiques illustrant le comportement du dispositif dans différentes conditions.

4.1 Courbe IV et intensité lumineuse relative

Le graphique Courant Direct vs. Tension Directe montre la relation exponentielle typique des LED. La courbe Intensité Lumineuse Relative vs. Courant Direct démontre que la sortie lumineuse augmente avec le courant mais commence à montrer des signes de saturation à des courants plus élevés, soulignant l'importance de fonctionner dans les limites recommandées pour l'efficacité et la durée de vie.

4.2 Dépendance à la température

Le graphique Intensité Lumineuse Relative vs. Température de Jonction montre un coefficient de température négatif ; la sortie lumineuse diminue lorsque la température de jonction augmente. Le graphique Tension Directe Relative vs. Température de Jonction montre que VF diminue linéairement avec l'augmentation de la température, une caractéristique qui peut parfois être utilisée pour la détection de température. Le graphique Déplacement des Coordonnées Chromatiques vs. Température de Jonction indique des changements mineurs mais mesurables du point de couleur avec la température, ce qui est important pour les applications critiques en termes de couleur.

4.3 Distribution spectrale et gestion des impulsions

Le graphique Caractéristiques de Longueur d'Onde représente la distribution spectrale de puissance relative, montrant un large pic d'émission dans la région ambre/jaune, caractéristique d'une LED à conversion de phosphore. Le tableau Capacité de Gestion des Impulsions Admissible définit le courant direct de crête maximal autorisé (IFA) pour une largeur d'impulsion (tp) et un cycle de service (D) donnés, ce qui est essentiel pour les conceptions à fonctionnement pulsé.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

La LED est logée dans un boîtier monté en surface PLCC-2. Le dessin mécanique (sous-entendu par la référence de section) fournirait les dimensions critiques incluant la longueur totale, la largeur, la hauteur, l'espacement des broches et la taille/position de la lentille optique. L'orientation vue latérale signifie que l'émission lumineuse principale est perpendiculaire au plan de la carte de circuit imprimé, ce qui est idéal pour les applications d'éclairage par la tranche.

5.1 Patron de pastilles de soudure recommandé

Un patron de pastilles (conception des plots de soudure) recommandé est fourni pour assurer la formation fiable des joints de soudure pendant le soudage par refusion. Ce patron est typiquement légèrement plus grand que les broches du composant pour faciliter une bonne mouillabilité de la soudure et la formation d'un congé tout en empêchant les ponts de soudure.

5.2 Identification de la polarité

Pour un dispositif à deux broches comme le PLCC-2, la polarité est essentielle. L'anode et la cathode sont identifiées sur le boîtier, typiquement par un marquage tel qu'une encoche, un point ou un coin coupé du côté cathode. L'orientation correcte doit être respectée pendant l'assemblage.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion

Le composant est conçu pour le soudage par refusion avec une température de pic de 260°C pendant un maximum de 30 secondes. Un profil de refusion standard avec des zones de préchauffage, de stabilisation, de refusion et de refroidissement contrôlées doit être suivi. La température de soudure maximale est une valeur absolue qui ne doit pas être dépassée pour éviter d'endommager le boîtier plastique et la fixation interne de la puce.

6.2 Précautions d'utilisation et de stockage

Les précautions générales incluent d'éviter les contraintes mécaniques sur la lentille, de protéger le dispositif contre les décharges électrostatiques (ESD) pendant la manipulation (classé 8kV HBM), et de le stocker dans des conditions appropriées (entre -40°C et +110°C) dans un emballage conforme au niveau de sensibilité à l'humidité (MSL) 3 une fois le sac barrière à l'humidité ouvert.

7. Conditionnement et informations de commande

Le numéro de pièce 57-11-PA0301H-AM suit un schéma de codage interne probable qui peut indiquer le type de boîtier (57-11), la couleur (PA pour Ambre Phosphore), la classe de performance et d'autres variantes. Les informations de commande spécifieraient le format de conditionnement, comme les dimensions de la bande et de la bobine (ex. : largeur de bande 8mm ou 12mm, diamètre de bobine) et la quantité par bobine (ex. : 3000 pièces).

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

L'application principale estl'Éclairage Intérieur Automobile, spécifiquement pour le rétroéclairage desinterrupteurs(commandes de vitre, sièges chauffants, climatisation), des indicateurs du tableau de bord et des icônes de la console centrale. Son émission latérale et son large angle la rendent idéale pour éclairer des panneaux minces ou des guides de lumière par la tranche.

8.2 Considérations de conception

• Pilotage du courant :Utilisez un pilote à courant constant réglé à 30mA ou moins pour une durée de vie optimale et une sortie stable. Tenez compte de la courbe de déclassement si la température ambiante de fonctionnement est élevée.
• Gestion thermique :Assurez-vous d'une surface de cuivre PCB ou de vias thermiques adéquats pour dissiper la chaleur des pastilles de soudure, surtout si le composant est piloté à ou près du courant maximal.
• Conception optique :L'angle de vue de 120° offre une large couverture. Pour un éclairage uniforme sur une surface, un guide de lumière ou un diffuseur peut être nécessaire.
• Protection ESD :Mettez en œuvre des procédures de manipulation ESD standard pendant l'assemblage. Une protection ESD intégrée au circuit peut être conseillée selon l'environnement d'application.

9. Comparaison et différenciation techniques

Comparée aux LED ambre standard sans qualification AEC-Q102, ce dispositif offre une fiabilité garantie pour une utilisation automobile. Sa technologie d'ambre par conversion de phosphore offre généralement une efficacité plus élevée et une meilleure constance de couleur que les LED ambre traditionnelles à résine colorée. La combinaison d'une haute luminosité (2800mcd typ.) et d'un très large angle de vue (120°) dans un boîtier vue latérale est un facteur différenciant clé pour les tâches de rétroéclairage à espace limité où la lumière doit être injectée dans un guide.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Quelle est la différence entre l'intensité lumineuse "Typique" et "Maximale" ?

R : "Typique" représente la valeur moyenne ou attendue de la production. "Maximale" est la limite supérieure de la plage de spécification ; les unités individuelles seront à ou en dessous de cette valeur. La conception doit être basée sur la valeur minimale ou typique pour la constance.

Q : Puis-je piloter cette LED directement avec une alimentation 3,3V ?

R : Pas de manière fiable. La tension directe typique est de 3,25V à 30mA, très proche de 3,3V. Les variations de VF (jusqu'à 3,75V) et la tolérance de la tension d'alimentation entraîneraient un courant inconstant ou insuffisant. Un pilote à courant constant ou une résistance en série avec une alimentation à tension plus élevée (ex. : 5V) est nécessaire.

Q : Que signifie "Robustesse au Soufre Classe B1" ?

R : Cela indique la résistance de la LED à la corrosion dans des atmosphères contenant du soufre. La Classe B1 est un niveau de performance spécifique défini dans les tests de l'industrie, montrant que le dispositif a réussi les tests pour une utilisation dans des environnements avec des niveaux modérés de contamination au soufre.

Q : Comment interpréter les codes de classe d'intensité lumineuse comme "BB" ?

R : Le code "BB" correspond à une plage d'intensité lumineuse de 2240 à 2800 mcd. Vous sélectionneriez cette classe si votre conception nécessite une luminosité dans cette plage spécifique pour garantir que les objectifs de performance sont atteints.

11. Étude de cas de conception et d'utilisation

Scénario : Rétroéclairage d'un panneau d'interrupteurs de vitre automobile.Un concepteur doit éclairer quatre symboles d'interrupteur sur un panneau mince et sombre. En utilisant la LED vue latérale, il peut placer les composants sur le bord du PCB, dirigeant la lumière dans un guide de lumière en acrylique moulé qui passe derrière le panneau. L'angle de vue de 120° assure un couplage efficace de la lumière dans le guide. Le concepteur règle le courant de commande à 25mA (en dessous des 30mA typiques) pour prolonger la durée de vie et réduire la chaleur, en s'appuyant sur la haute luminosité typique pour toujours obtenir un éclairage suffisant à travers le guide et l'icône. La qualification AEC-Q102 et la robustesse au soufre donnent confiance dans la fiabilité à long terme du système de rétroéclairage dans l'environnement intérieur du véhicule.

12. Introduction au principe technologique

Cette LED est basée sur une conception à conversion de phosphore (PC). Elle utilise probablement une puce semi-conductrice bleue ou proche UV. Cette lumière primaire n'est pas émise directement. Au lieu de cela, elle excite une couche de matériau phosphore déposée sur ou près de la puce. Le phosphore absorbe les photons à haute énergie de la puce et ré-émet de la lumière à des longueurs d'onde plus longues, produisant dans ce cas une lumière ambre/jaune. Le mélange spécifique de phosphores et leur concentration déterminent les coordonnées chromatiques exactes (x=0,57 ; y=0,41). Cette méthode permet une efficacité élevée et un excellent rendu ou une saturation des couleurs par rapport à l'utilisation d'un matériau semi-conducteur émettant nativement de la lumière ambre, qui est généralement moins efficace.

13. Tendances et évolutions de l'industrie

La tendance dans l'éclairage intérieur automobile va vers une intégration plus élevée, un contrôle plus intelligent (éclairage dynamique, éclairage d'ambiance) et une utilisation accrue des LED pour toutes les fonctions. Des composants comme cette LED vue latérale évoluent pour offrir une efficacité encore plus élevée (plus de lumière par watt), permettant une consommation d'énergie plus faible et une charge thermique réduite. Il y a également une poussée pour un classement chromatique plus serré afin d'assurer une correspondance parfaite des couleurs sur tous les indicateurs dans l'habitacle d'un véhicule. De plus, la tendance vers des intérieurs de véhicules entièrement autonomes conduit à une demande accrue de composants d'éclairage fiables et à longue durée de vie pouvant durer toute la vie du véhicule sans maintenance. L'intégration de fonctionnalités de diagnostic directement dans les boîtiers LED est une autre tendance émergente.