Fiche technique LED PLCC-2 Vue Latérale - Super Rouge - 1900mcd @ 50mA - Angle de Vue 120° - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une diode électroluminescente (LED) haute performance en vue latérale, dans un boîtier monté en surface PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier). Le dispositif émet dans le spectre Super Rouge et est conçu pour des applications exigeantes, notamment dans le secteur automobile. Ses objectifs de conception principaux sont de fournir un éclairage fiable et constant dans des environnements à espace restreint où un large angle de vue est essentiel.

Les avantages fondamentaux de ce composant incluent son facteur de forme compact, sa forte puissance lumineuse pour sa taille de boîtier et une construction robuste répondant aux normes de fiabilité strictes de qualité automobile. Il est spécifiquement destiné aux marchés nécessitant des solutions d'éclairage intérieur fiables, telles que le rétroéclairage des tableaux de bord automobiles, l'éclairage des commutateurs et d'autres fonctions d'indicateur dans l'habitacle des véhicules.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques photométriques et électriques

Les paramètres opérationnels clés définissent les performances de la LED dans des conditions de test standard. La tension directe typique (V_F) est de 2,2V lorsqu'elle est alimentée par le courant direct recommandé (I_F) de 50mA, avec une limite maximale autorisée de 70mA. La sortie photométrique principale, l'intensité lumineuse (I_V), a une valeur typique de 1900 millicandelas (mcd) à 50mA, avec une plage spécifiée de 1400mcd (minimum) à 2800mcd (maximum). Cette intensité élevée est obtenue avec un angle de vue (φ) très large de 120 degrés, défini comme l'angle hors axe où l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur de crête. La longueur d'onde dominante (λ_d) se situe dans la bande Super Rouge, spécifiée entre 627nm et 639nm.

2.2 Caractéristiques thermiques et de fiabilité

La gestion thermique est cruciale pour la longévité de la LED. Le dispositif présente une résistance thermique de la jonction au point de soudure (R_{th JS}) avec deux valeurs : une mesure électrique de 60 K/W (typique) et une mesure réelle de 85 K/W (typique). La température de jonction maximale admissible (T_J) est de 125°C, tandis que la plage de température ambiante de fonctionnement (T_opr) est de -40°C à +110°C. Pour la protection contre les décharges électrostatiques (ESD), le composant est classé pour 2kV selon le modèle du corps humain (HBM), un niveau standard pour les composants industriels.

2.3 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. Elles incluent une dissipation de puissance maximale (P_d) de 193mW, un courant direct maximal (I_F) de 70mA et un courant de surtension (I_FM) de 100mA pour des impulsions ≤10μs. Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse. La température maximale de soudure pendant le refusion est spécifiée à 260°C pendant 30 secondes.

3. Explication du système de classement (Binning)

Pour garantir l'uniformité en production, les LED sont triées en classes de performance. Cette fiche technique fournit des informations détaillées de classement pour deux paramètres clés.

3.1 Classement de l'intensité lumineuse

L'intensité lumineuse est catégorisée selon une structure de classement alphanumérique complète, allant d'une sortie très faible (L1, 11,2-14 mcd) à une sortie très élevée (GA, 18000-22400 mcd). Pour cette variante de produit spécifique, les classes de sortie possibles sont mises en évidence, indiquant que la répartition de production typique se situe dans les plages AA (1120-1400 mcd), AB (1400-1800 mcd), BA (1800-2240 mcd) et BB (2240-2800 mcd), correspondant aux valeurs min/typ/max indiquées dans le tableau des caractéristiques.

3.2 Classement de la longueur d'onde dominante

La longueur d'onde dominante est également classée à l'aide d'un système de codes numériques. Les classes couvrent un large spectre. Pour cette LED Super Rouge, les classes pertinentes se situent dans la région des 627nm, correspondant à des codes comme '2427' (624-627nm) et '273' (le début de la plage 627nm+ selon le tableau tronqué). Une tolérance de ±1nm est appliquée à la valeur de longueur d'onde classée.

4. Analyse des courbes de performance

Les graphiques fournis offrent des informations cruciales sur le comportement de la LED dans différentes conditions.

4.1 Courbe IV et intensité relative

Le graphique Courant Direct vs Tension Directe montre la relation exponentielle typique des diodes. Le graphique Intensité Lumineuse Relative vs Courant Direct démontre que la sortie lumineuse augmente avec le courant mais peut présenter des effets non linéaires à des niveaux d'alimentation plus élevés, soulignant l'importance d'une alimentation à courant constant.

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. Inversement, le graphique Tension Directe Relative vs Température de Jonction montre un coefficient négatif, où V_Fdiminue avec l'augmentation de la température. La longueur d'onde se déplace également avec la température, comme le montre le graphique Longueur d'Onde Relative vs Température de Jonction.

4.3 Distribution spectrale et déclassement

Le graphique de Distribution Spectrale Relative représente le pic d'émission étroit caractéristique d'une LED monochromatique. La Courbe de Déclassement du Courant Direct est vitale pour la conception : elle dicte le courant continu maximal autorisé en fonction de la température mesurée au plot de soudure (T_S). Par exemple, à une T_Sde 110°C, le I_Fmaximal est de 55mA. Le graphique de Capacité de Traitement des Impulsions Admissible définit les limites de courant de surtension pour différentes largeurs d'impulsion et cycles de service.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions mécaniques

Le composant utilise un boîtier monté en surface PLCC-2 standard conçu pour une émission en vue latérale. Les dimensions exactes (longueur, largeur, hauteur, espacement des broches, etc.) sont définies dans le dessin mécanique, essentiel pour la conception de l'empreinte PCB et pour assurer un ajustement correct dans l'assemblage.

5.2 Identification de la polarité et conception des plots

Le boîtier PLCC-2 possède un indicateur de polarité intégré, généralement une encoche ou un coin chanfreiné sur le corps du boîtier, qui correspond à la cathode. La disposition recommandée des plots de soudure est fournie pour assurer la formation fiable des joints de soudure, un bon dégagement thermique et une stabilité mécanique pendant et après le processus de refusion.

6. Recommandations de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion

Un profil de température de soudure par refusion spécifique est recommandé pour éviter les dommages thermiques. Le profil comprend les étapes de préchauffage, de stabilisation, de refusion (avec une température de pointe ne dépassant pas 260°C pendant 30 secondes) et de refroidissement. Le respect de ce profil est essentiel pour maintenir l'intégrité des joints de soudure et la fiabilité de la LED.

6.2 Précautions d'utilisation et de stockage

Les précautions générales incluent d'éviter les contraintes mécaniques sur la lentille de la LED, de prévenir la contamination et d'utiliser des procédures de manipulation appropriées pour atténuer les risques ESD. Les conditions de stockage doivent être comprises dans les plages de température et d'humidité spécifiées pour éviter la dégradation du boîtier et des broches.

7. Recommandations d'application

7.1 Scénarios d'application typiques

Les applications principales sontl'éclairage intérieur automobile(par exemple, rétroéclairage du combiné d'instruments, boutons du système d'infodivertissement, éclairage d'ambiance) etles commutateurs(boutons-poussoirs éclairés, interrupteurs à bascule). Son émission latérale et son large angle la rendent idéale pour l'éclairage latéral de guides de lumière ou l'éclairage direct de symboles sur un panneau.

7.2 Considérations de conception

Les concepteurs doivent prendre en compte plusieurs facteurs :Alimentation en courant :Utilisez un circuit d'alimentation à courant constant réglé sur 50mA ou moins pour des performances et une durée de vie optimales.Gestion thermique :Assurez-vous d'une surface de cuivre PCB adéquate ou de vias thermiques pour dissiper la chaleur des plots de soudure, en particulier lors d'un fonctionnement à haute température ambiante ou à fort courant.Conception optique :L'angle de vue de 120° offre une large couverture mais peut nécessiter des guides de lumière ou des diffuseurs pour obtenir un éclairage uniforme sur une zone spécifique.Résistance au soufre :La classification de robustesse au soufre Classe A1 est cruciale pour les environnements automobiles où le soufre atmosphérique peut corroder les composants à base d'argent, entraînant une défaillance.

8. Conformité et informations environnementales

Ce produit est conforme à plusieurs normes industrielles importantes :RoHS (Restriction des substances dangereuses) :Limite l'utilisation de matériaux dangereux spécifiques.REACH (Enregistrement, évaluation, autorisation et restriction des produits chimiques) :Conforme aux réglementations de l'UE.Sans halogène :Répond aux limites strictes sur la teneur en brome (Br) et chlore (Cl).AEC-Q102 :Il s'agit d'une qualification critique pour les semi-conducteurs optoélectroniques discrets dans les applications automobiles, garantissant la fiabilité dans des conditions de contrainte automobile.Robustesse au soufre Classe A1 :Indique un niveau élevé de résistance aux atmosphères contenant du soufre.

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

Q : Quelle est la différence entre l'intensité lumineuse 'Typ.' et 'Max.' ?

R : 'Typ.' (1900mcd) représente la valeur moyenne de la production dans des conditions de test. 'Max.' (2800mcd) est la limite supérieure de la plage de classement spécifiée. Les unités individuelles varieront dans la plage classée (par exemple, BA, BB).

Q : Puis-je alimenter cette LED en continu à 70mA ?

R : Bien que 70mA soit la valeur maximale absolue, un fonctionnement continu à ce niveau n'est pas recommandé. La courbe de déclassement doit être consultée. À une température de plot de soudure de 106°C, le courant continu maximal autorisé n'est que de 55mA. Pour un fonctionnement fiable à long terme, concevez autour du courant d'alimentation typique de 50mA.

Q : Pourquoi la classification de robustesse au soufre est-elle importante pour une utilisation automobile ?

R : L'habitacle automobile et les environnements sous le capot peuvent contenir des composés soufrés provenant de matériaux comme le caoutchouc et certains lubrifiants. Ces composés peuvent former du sulfure d'argent sur les bornes de la LED, augmentant la résistance et provoquant une défaillance. La classification Classe A1 confirme les tests et les performances dans de telles conditions.

Q : Comment interpréter les codes de classement dans une commande ?

R : Le numéro de pièce inclut probablement des codes spécifiant la classe d'intensité lumineuse (par exemple, BA) et la classe de longueur d'onde dominante (par exemple, 273). Cela permet aux concepteurs de sélectionner le grade de performance précis requis pour leur application afin d'assurer la cohérence de la couleur et de la luminosité sur plusieurs unités.

10. Principe de fonctionnement et tendances technologiques

10.1 Principe de fonctionnement de base

Une diode électroluminescente est une diode 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 longueur d'onde (couleur) de la lumière émise est déterminée par l'énergie de la bande interdite des matériaux semi-conducteurs utilisés (par exemple, AlInGaP pour le rouge/orange/jaune). Le boîtier PLCC intègre une cavité réfléchissante et une lentille en époxy moulée pour façonner la sortie lumineuse en un motif large d'émission latérale.

10.2 Tendances de l'industrie

La tendance pour ces composants va versune efficacité plus élevée(plus de lumens par watt), permettant des courants d'alimentation plus faibles et une charge thermique réduite.Une meilleure cohérence des couleurset des tolérances de classement plus serrées sont essentielles pour les applications nécessitant une apparence uniforme.Des normes de fiabilité amélioréesau-delà de l'AEC-Q102, telles que des tests de durée de vie plus longs et des températures de fonctionnement plus élevées, sont exigées.L'intégrationest une autre tendance, avec des pilotes ou plusieurs puces LED combinés en modules uniques. Enfin, il y a une poussée continue pour laminiaturisationtout en maintenant ou en augmentant la puissance optique.