Fiche technique LED Rouge Vue Latérale 57-21-UR0200H-AM - Boîtier PLCC-2 - 2,0V - 1120mcd - Grade Automobile

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED rouge haute performance à émission latérale, conçue principalement pour les applications intérieures automobiles. Le composant est logé dans un boîtier miniature monté en surface PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier), offrant un équilibre entre un rendement lumineux élevé et un large angle de vision adapté aux fonctions de rétroéclairage et d'indicateur.

L'avantage principal de ce composant réside dans sa fiabilité de grade automobile, étant qualifié selon la norme AEC-Q101, ce qui garantit ses performances dans les conditions rigoureuses de température, d'humidité et de vibrations typiques des environnements automobiles. Sa conformité aux directives RoHS et REACH le rend adapté aux marchés mondiaux soumis à des réglementations environnementales strictes.

Le marché cible est l'électronique automobile, avec des applications spécifiques incluant le rétroéclairage du tableau de bord, l'éclairage des commutateurs et autres indicateurs d'état intérieurs où une émission de lumière rouge constante, brillante et fiable est requise.

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 (T_s=25°C). La tension directe typique (V_F) est de 2,00V pour un courant direct (I_F) de 20mA, avec une plage spécifiée de 1,75V à 2,75V. Cette tension relativement basse est compatible avec les rails d'alimentation automobiles courants.

Le paramètre photométrique principal est l'intensité lumineuse (I_V), qui a une valeur typique de 1120 millicandelas (mcd) à 20mA. Les limites minimales et maximales pour ce lot sont respectivement de 710 mcd et 1400 mcd. Cette haute luminosité est atteinte tout en maintenant un angle de vision (φ) très large de 120 degrés, défini comme l'angle hors axe où l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur maximale. Cet angle large assure un éclairage uniforme sur une grande surface, ce qui est crucial pour le rétroéclairage de panneaux.

La longueur d'onde dominante (λ_d) est centrée sur 622 nm (typique), définissant la teinte de la lumière rouge émise, avec une plage de 618 nm à 627 nm. Le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en tension inverse.

2.2 Valeurs maximales absolues et gestion thermique

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. Le courant direct continu maximal absolu est de 50 mA, et la dissipation de puissance maximale est de 137 mW. Pour des impulsions courtes (t ≤ 10 μs, rapport cyclique D=0,005), un courant de surtension (I_FM) de 100 mA est admissible.

La gestion thermique est cruciale pour la longévité et la stabilité des performances de la LED. La résistance thermique entre la jonction de la LED et le point de soudure (R_thJS) est spécifiée avec deux valeurs : 160 K/W (réelle, basée sur une mesure thermique) et 120 K/W (électrique, dérivée des paramètres électriques). Ce paramètre indique l'efficacité avec laquelle la chaleur est évacuée de la jonction du semi-conducteur. La température de jonction maximale admissible (T_J) est de 125°C. La plage de température de fonctionnement et de stockage est de -40°C à +110°C, confirmant son adéquation aux environnements automobiles sévères.

Le dispositif a une sensibilité aux décharges électrostatiques (ESD) de 2 kV (modèle du corps humain), ce qui est un niveau standard pour de nombreux composants électroniques mais nécessite des précautions de manipulation ESD standard pendant l'assemblage.

3. Explication du système de classement (Binning)

Pour gérer les variations de production, les LED sont triées en classes (bins) en fonction de paramètres de performance clés. Cette fiche technique fournit des informations détaillées de classement pour l'intensité lumineuse et la longueur d'onde dominante.

3.1 Classement par intensité lumineuse

L'intensité lumineuse est classée à l'aide d'un code alphanumérique (par exemple, L1, M2, V1, AA). Chaque classe couvre une plage spécifique de valeurs minimales et maximales d'intensité lumineuse mesurées en millicandelas (mcd). Les classes suivent une progression logarithmique, chaque palier correspondant approximativement à une augmentation de 25%. Pour cette référence spécifique (57-21-UR0200H-AM), les classes de sortie possibles sont mises en évidence, la valeur typique de 1120 mcd appartenant à la classe "AA" (1120-1400 mcd). Ce système permet aux concepteurs de sélectionner des composants avec une luminosité cohérente pour leur application.

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

De même, la longueur d'onde dominante, qui détermine la couleur précise de la lumière rouge, est également classée. Les classes sont définies par des codes numériques représentant la plage de longueur d'onde en nanomètres (nm). La valeur typique de 622 nm pour cette LED se situerait dans une classe de longueur d'onde spécifique, garantissant une cohérence de couleur entre plusieurs unités d'une série de production. La tolérance pour la mesure de la longueur d'onde dominante est de ±1 nm.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique comprend plusieurs graphiques illustrant le comportement de la LED dans des conditions variables, essentiels pour la conception du circuit et la gestion thermique.

4.1 Courbe Intensité de courant direct vs. Tension directe (Courbe IV)

Ce graphique montre la relation exponentielle entre le courant direct (I_F) et la tension directe (V_F). Il est crucial pour concevoir le circuit de limitation de courant. La courbe démontre qu'une faible augmentation de la tension au-delà des 2,0V typiques peut entraîner une augmentation significative et potentiellement dommageable du courant, soulignant la nécessité d'utiliser des pilotes à courant constant plutôt que des alimentations à tension constante.

4.2 Intensité lumineuse relative vs. Courant direct

Ce tracé montre comment la sortie lumineuse évolue avec le courant d'attaque. Bien que la sortie augmente avec le courant, la relation n'est pas parfaitement linéaire, en particulier à des courants plus élevés où l'efficacité peut diminuer en raison d'une génération de chaleur accrue.

4.3 Caractéristiques de dépendance à la température

Plusieurs graphiques détaillent l'impact de la température de jonction (T_J):

• Intensité lumineuse relative vs. Température de jonction:Montre que la sortie lumineuse diminue lorsque la température augmente. Ce déclassement doit être pris en compte dans les conceptions où la LED peut fonctionner à des températures ambiantes élevées.
• Tension directe relative vs. Température de jonction:Démontre que V_Fa un coefficient de température négatif, diminuant d'environ 2 mV/°C. Cela peut affecter les performances des limiteurs de courant simples basés sur une résistance.
• Longueur d'onde relative vs. Température de jonction:Indique que la longueur d'onde dominante se décale légèrement (typiquement en augmentant) avec la température, ce qui peut provoquer un léger changement de couleur dans l'application.

4.4 Courbe de déclassement du courant direct

Il s'agit de l'un des graphiques les plus critiques pour une conception fiable. Il trace le courant direct continu maximal admissible en fonction de la température de la pastille de soudure. Lorsque la température au point de soudure augmente, le courant maximal sûr diminue linéairement. Par exemple, à la température maximale de la pastille de soudure de 110°C, le courant continu maximal admissible n'est que de 34 mA, nettement inférieur au maximum absolu de 50 mA à 25°C. Les concepteurs doivent s'assurer que la conception thermique maintient le point de soudure suffisamment frais pour permettre le courant d'attaque souhaité.

4.5 Capacité de traitement des impulsions admissibles

Ce graphique définit la relation entre la largeur d'impulsion (t_p) et le courant direct de surtension admissible (I_F) pour différents rapports cycliques (D). Il permet aux concepteurs de comprendre les limites pour un fonctionnement en impulsions, comme dans les systèmes d'éclairage multiplexés ou pour créer des effets clignotants, en s'assurant que la LED n'est pas soumise à des impulsions de courant pouvant causer une dégradation.

4.6 Distribution spectrale et radiale

Le graphique de distribution spectrale relative montre la sortie lumineuse sur tout le spectre visible, avec un pic dans la région rouge autour de 622 nm. Le diagramme de diagramme de rayonnement (tracé polaire) confirme visuellement l'angle de vision de 120 degrés, montrant comment l'intensité se distribue spatialement.

5. Informations mécaniques, d'assemblage et de conditionnement

5.1 Dimensions mécaniques et polarité

Le composant utilise un boîtier standard monté en surface PLCC-2. Le dessin mécanique fournit les dimensions précises du corps du boîtier, l'espacement des broches et la hauteur totale. La polarité est clairement indiquée, généralement par une encoche ou un marqueur sur le boîtier et/ou dans le diagramme d'empreinte. Une orientation correcte est essentielle pour un fonctionnement approprié.

5.2 Conception recommandée des pastilles de soudure

Une recommandation de motif de pastilles (empreinte) est fournie pour la conception de PCB. Cela inclut les dimensions et l'espacement des pastilles de cuivre sur lesquelles les broches de la LED seront soudées. Suivre cette recommandation assure une bonne formation des joints de soudure, un alignement correct et un transfert thermique optimal du dispositif vers le PCB.

5.3 Profil de soudage par refusion

La fiche technique spécifie un profil de soudage par refusion compatible avec les procédés de soudure sans plomb. La température de pic ne doit pas dépasser 260°C, et le temps au-dessus de 240°C doit être limité à un maximum de 30 secondes. Respecter ce profil est essentiel pour éviter les dommages thermiques au boîtier plastique de la LED et aux liaisons internes pendant le processus d'assemblage en surface.

5.4 Informations de conditionnement

Les LED sont fournies en conditionnement bande et bobine adapté aux machines de placement automatique. Les spécifications incluent les dimensions de la bobine, la largeur de la bande, l'espacement des alvéoles et l'orientation des composants sur la bande. Ces informations sont nécessaires pour configurer l'équipement de la ligne d'assemblage.

6. Guide d'application et considérations de conception

6.1 Scénarios d'application typiques

L'application principale estl'éclairage intérieur automobile. Cela inclut :

• Rétroéclairage du groupe d'instruments et du tableau de bord :Éclairage des jauges, des affichages LCD et des symboles d'avertissement.
• Éclairage des commutateurs et commandes :Rétroéclairage des boutons pour la climatisation, les systèmes audio, les interrupteurs de vitre et les sélecteurs de vitesse.
• Indicateurs d'état généraux :Témoins de mise sous tension, avertissements de porte entrouverte ou autres indicateurs fonctionnels.

Son émission latérale est idéale pour les applications où la lumière doit être dirigée parallèlement à la surface du PCB vers un guide de lumière ou un diffuseur.

6.2 Considérations de conception critiques

1. Circuit d'attaque :Utilisez toujours un pilote à courant constant ou une résistance de limitation de courant en série avec la LED. La valeur de la résistance (R) peut être calculée à l'aide de la loi d'Ohm : R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Assurez-vous que la puissance nominale de la résistance est suffisante (P = I_F²* R).

2. Gestion thermique :Ceci est primordial pour la fiabilité et le maintien de la sortie lumineuse. Utilisez la courbe de déclassement pour déterminer le courant d'attaque maximal pour votre température de fonctionnement prévue. Assurez une surface de cuivre adéquate (dégagement thermique) sur le PCB connectée aux pastilles de soudure pour dissiper la chaleur. Dans les environnements à température ambiante élevée (comme près de l'électronique du compartiment moteur d'une voiture), des mesures de refroidissement supplémentaires peuvent être nécessaires.

3. Protection contre les décharges électrostatiques (ESD) :Mettez en œuvre des procédures de manipulation ESD standard pendant l'assemblage. Pour les applications sensibles, envisagez d'ajouter des diodes de suppression de tension transitoire (TVS) ou d'autres circuits de protection sur les lignes d'alimentation d'entrée.

4. Conception optique :L'angle de vision de 120 degrés peut nécessiter des diffuseurs ou des guides de lumière pour obtenir l'uniformité et l'apparence souhaitées dans le produit final. Le facteur de forme en vue latérale est spécifiquement choisi pour un couplage efficace avec de tels éléments optiques.

7. Précautions d'utilisation

La fiche technique comprend une section de précautions standard. Les points clés incluent :

• Évitez d'appliquer une tension inverse.
• Ne dépassez pas les valeurs maximales absolues pour le courant, la puissance et la température.
• Suivez le profil de soudage par refusion recommandé pour éviter d'endommager le boîtier.
• Stockez dans des conditions appropriées pour éviter l'absorption d'humidité (le niveau de sensibilité à l'humidité MSL 2 indique une durée de vie au sol de 1 an après ouverture de l'emballage sec, dans des conditions ≤30°C/60% HR).
• Nettoyez en utilisant des méthodes compatibles avec le matériau du boîtier (évitez le nettoyage par ultrasons à certaines fréquences).

8. Informations de commande

La référence 57-21-UR0200H-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 (57-21 indique probablement PLCC-2), la couleur (UR pour rouge), la classe de luminosité et éventuellement d'autres attributs. Pour une sélection de classe spécifique ou des options de conditionnement (par exemple, taille de la bande et bobine), la section des informations de commande fournirait les codes exacts à utiliser.

9. FAQ basée sur les paramètres techniques

Q : Puis-je alimenter cette LED directement depuis un rail automobile 5V ou 12V ?

R : Non. Vous devez toujours utiliser une résistance de limitation de courant en série ou un pilote à courant constant. La connecter directement à une source de tension supérieure à sa tension directe provoquera un courant excessif, risquant de détruire la LED instantanément.

Q : La fiche technique indique une intensité typique de 1120mcd. Pourquoi ma valeur mesurée pourrait-elle être différente ?

R : Plusieurs facteurs affectent l'intensité mesurée : le courant d'attaque (doit être exactement 20mA), la température de la LED pendant la mesure, l'étalonnage de l'équipement de mesure et la variation inhérente au classement (votre échantillon pourrait provenir de l'extrémité inférieure ou supérieure de la classe AA).

Q : Cette LED est-elle adaptée aux applications automobiles extérieures comme les feux arrière ?

R : Bien qu'elle soit qualifiée AEC-Q101, son application principale est l'éclairage intérieur. Les feux extérieurs ont souvent des exigences différentes en termes de luminosité plus élevée, de coordonnées de couleur différentes et d'une protection plus stricte contre les intempéries et les UV. Une LED dédiée de grade extérieur serait plus appropriée.

Q : Que signifie MSL 2 pour le stockage ?

R : Le niveau de sensibilité à l'humidité 2 signifie que l'emballage peut être exposé aux conditions de l'atelier (≤30°C/60% HR) jusqu'à 1 an avant de nécessiter un séchage (baking) avant le soudage par refusion. Les composants en bande et bobine sont expédiés dans un sac sec avec une carte indicateur d'humidité.