Fiche technique LED Bleu Ciel PLCC-2 - Boîtier 3.2x2.8x1.9mm - Tension 2.9V - Puissance 75mW - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED haute luminosité de couleur Bleu Ciel, dans un boîtier monté en surface PLCC-2 (Porteur de Puce à Broches Plastique). Le composant est conçu pour la fiabilité et les performances dans des environnements exigeants, avec un large angle de vision de 120 degrés et une qualification selon la norme AEC-Q101 pour les composants automobiles. Ses applications principales incluent l'éclairage d'ambiance intérieur automobile, le rétroéclairage d'interrupteurs et d'indicateurs, ainsi que d'autres usages d'éclairage général nécessitant une couleur et une luminosité constantes.

1.1 Avantages principaux

• Haute efficacité lumineuse :Délivre une intensité lumineuse typique de 355 millicandelas (mcd) pour un courant de commande standard de 10mA, garantissant une sortie lumineuse et visible.
• Large angle de vision :L'angle de vision de 120 degrés assure une distribution uniforme de la lumière, idéale pour l'éclairage de panneaux et les indicateurs.
• Grade automobile :La qualification AEC-Q101 garantit la fiabilité dans les conditions sévères typiques des applications automobiles, incluant de larges plages de température et les vibrations.
• Conformité environnementale :Le produit est conforme aux réglementations RoHS (Restriction des Substances Dangereuses) et REACH, soutenant une fabrication respectueuse de l'environnement.
• Protection ESD robuste :Résiste aux décharges électrostatiques (ESD) jusqu'à 8kV (Modèle du Corps Humain), améliorant la fiabilité de la manipulation et de l'assemblage.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques photométriques et colorimétriques

La performance principale de la LED est définie par ses paramètres photométriques et colorimétriques, mesurés dans des conditions standard (T_s=25°C, I_F=10mA sauf indication contraire).

• Intensité lumineuse typique (I_V) :355 mcd. C'est la mesure principale de la luminosité. Les valeurs minimale et maximale dans les conditions de test standard sont respectivement de 140 mcd et 560 mcd, indiquant la dispersion de production.
• Coordonnées de couleur (CIE x, y) :Les coordonnées chromatiques typiques sont (0.16, 0.08), ce qui définit la teinte spécifique du Bleu Ciel. La tolérance pour ces coordonnées est de ±0.005, garantissant une cohérence de couleur serrée entre les unités.
• Angle de vision (φ) :120 degrés. C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur de crête (souvent noté 2θ_1/2). Une tolérance de ±5 degrés s'applique.

2.2 Paramètres électriques et thermiques

• Tension directe (V_F) :Typiquement 2.90V à 10mA, avec une plage de 2.75V (Min) à 3.75V (Max). Ce paramètre est crucial pour concevoir le circuit de limitation de courant.
• Courant direct (I_F) :Le courant de fonctionnement continu recommandé est de 10mA (Typ.), avec un courant maximal absolu de 20mA. Un courant minimum de 2mA est requis pour le fonctionnement.
• Dissipation de puissance (P_d) :La dissipation de puissance maximale autorisée est de 75 mW, ce qui dicte les exigences de gestion thermique.
• Résistance thermique :Deux valeurs sont fournies : R_{th JS(el)}(modèle électrique) est de 125 K/W max, et R_{th JS(real)}(condition réelle) est de 200 K/W max. Ces valeurs décrivent l'efficacité avec laquelle la chaleur se déplace de la jonction de la LED au point de soudure.

2.3 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. Le fonctionnement dans ces conditions n'est pas garanti.

• Température de jonction (T_J) :125 °C
• Température de fonctionnement/de stockage (T_opr/T_stg) :-40 °C à +110 °C
• Tension inverse (V_R) :Le composant n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse.
• Courant de surtension (I_FM) :300 mA pour des impulsions ≤10μs avec un faible rapport cyclique (D=0.005).
• Température de soudure :Résiste à 260°C pendant 30 secondes lors du soudage par refusion.

3. Analyse des courbes de performance

3.1 Distribution spectrale et de rayonnement

Le graphique de Distribution Spectrale Relative montre un pic étroit dans la région des longueurs d'onde bleues, caractéristique d'une LED bleue avec un revêtement de phosphore pour produire la couleur bleu ciel. Le Diagramme Typique des Caractéristiques de Rayonnement illustre le motif d'émission de type Lambertien, confirmant le large angle de vision de 120 degrés avec une décroissance d'intensité progressive.

3.2 Courant direct vs Tension directe (Courbe I-V)

Ce graphique montre la relation exponentielle typique d'une diode. La courbe permet aux concepteurs de déterminer la chute de tension précise pour un courant de commande donné, ce qui est essentiel pour calculer la consommation d'énergie et sélectionner les composants de pilotage appropriés.

3.3 Intensité lumineuse relative vs Courant direct

La sortie lumineuse augmente de manière super-linéaire avec le courant avant de potentiellement saturer à des courants plus élevés. Cette courbe est vitale pour comprendre l'efficacité et pour la conception de gradation par modulation de largeur d'impulsion (PWM), où le courant moyen contrôle la luminosité.

3.4 Dépendance à la température

Plusieurs graphiques détaillent les changements de performance avec la température :

• Tension directe relative vs Température de jonction :Montre que V_Fdiminue linéairement avec l'augmentation de la température (coefficient de température négatif), ce qui peut être utilisé pour la détection de température.
• Intensité lumineuse relative vs Température de jonction :Démontre que la sortie lumineuse diminue lorsque la température augmente, un facteur critique pour la gestion thermique dans les applications haute luminosité ou fermées.
• Décalage chromatique vs Température de jonction :Trace le changement des coordonnées CIE x et y, montrant un décalage minimal, ce qui est important pour les applications nécessitant une couleur stable en fonction de la température.

3.5 Déclassement et gestion des impulsions

La Courbe de Déclassement du Courant Direct dicte comment le courant continu maximal autorisé doit être réduit lorsque la température du plot de soudure dépasse 25°C. Le graphique de Capacité de Gestion d'Impulsion Permissible définit le courant de crête (I_F) autorisé pour des largeurs d'impulsion très courtes (t_p) à différents rapports cycliques, utile pour les applications de stroboscope ou de multiplexage.

4. Explication du système de classement (Binning)

Pour gérer les variations de production, les LED sont triées en classes (bins) en fonction de paramètres clés.

4.1 Classement par intensité lumineuse

Une structure de classement complète est définie avec des codes de L1 à GA. Chaque classe spécifie une plage minimale et maximale d'intensité lumineuse (mcd). Par exemple, la classe T1 couvre 280 à 355 mcd, et T2 couvre 355 à 450 mcd. La pièce typique (355 mcd) se situe à la limite inférieure de la classe T2. Les concepteurs doivent spécifier la classe requise lors de la commande pour garantir la cohérence de luminosité dans leur application.

4.2 Classement par couleur

La fiche technique fait référence à une "Structure de Classe de Couleur Bleu Ciel Standard" (le diagramme CIE spécifique n'est pas entièrement détaillé dans l'extrait fourni). Typiquement, il s'agit d'une région définie sur le diagramme chromatique CIE 1931 dans laquelle les coordonnées (x, y) de la LED doivent se situer. La tolérance serrée de ±0.005 garantit que toutes les unités d'une classe de couleur sont visuellement assorties.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions mécaniques

La LED utilise un boîtier monté en surface PLCC-2 standard. Les dimensions clés (en millimètres) incluent typiquement la taille du corps (par ex. 3.2mm x 2.8mm), la hauteur (par ex. 1.9mm) et l'espacement des broches. Des dessins dimensionnels précis sont essentiels pour la conception de l'empreinte PCB.

5.2 Configuration recommandée des plots de soudure

Un modèle de pastille (land pattern) est fourni pour assurer un soudage fiable et une dissipation thermique adéquate. Suivre cette recommandation prévient l'effet "tombstoning", le mauvais alignement, et garantit une connexion mécanique et électrique solide.

5.3 Identification de la polarité

Le boîtier PLCC-2 possède un indicateur de polarité intégré, généralement une encoche ou un coin chanfreiné sur le corps. La broche cathode (négative) est typiquement identifiée par ce marqueur. L'orientation correcte est cruciale pour le fonctionnement du circuit.

6. Directives de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

Un profil détaillé température-temps est spécifié pour le soudage par refusion. Les paramètres clés incluent :

• Température de pic :260°C maximum.
• Temps au-dessus du liquidus (TAL) :Typiquement 30-60 secondes dans une plage spécifiée (par ex. 217-260°C).
• Taux de montée et de descente :Contrôlés pour éviter un choc thermique au composant.

Respecter ce profil est critique pour éviter d'endommager la LED ou de compromettre sa fiabilité à long terme.

6.2 Précautions d'utilisation

• Précautions ESD :Manipuler en utilisant des procédures et équipements antistatiques, car le composant est sensible aux décharges électrostatiques.
• Limitation de courant :Toujours utiliser une résistance en série ou un pilote à courant constant pour limiter le courant direct à la valeur spécifiée. Ne pas connecter directement à une source de tension.
• Gestion thermique :Assurer une surface de cuivre PCB ou un dissipateur thermique adéquat, surtout lors d'un fonctionnement à fort courant ou à des températures ambiantes élevées, pour maintenir la température de jonction dans les limites.
• Nettoyage :Utiliser des solvants de nettoyage appropriés compatibles avec le matériau du boîtier de la LED.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécifications d'emballage

Les LED sont fournies en bande et bobine pour l'assemblage automatisé. Les quantités standard par bobine (par ex. 2000 ou 4000 pièces) et les dimensions de la bande sont spécifiées pour être compatibles avec les équipements standard de pick-and-place.

7.2 Structure du numéro de pièce

Le numéro de pièce 57-11-SB0100L-AM code des attributs spécifiques :

• 57-11 :Désigne probablement la série de produits ou le type de boîtier (PLCC-2).
• SB :Indique la couleur Bleu Ciel (Sky Blue).
• 0100L :Peut être lié à la classe de luminosité ou à un grade de performance spécifique.
• AM :Pourrait indiquer le grade automobile ou une révision spécifique.

Consulter le guide de commande complet pour sélectionner les codes de classe corrects pour l'intensité et la couleur.

8. Notes d'application et considérations de conception

8.1 Circuits d'application typiques

Le circuit de pilotage le plus basique est une source de tension (V_CC) en série avec une résistance limitatrice de courant (R_S) et la LED. La valeur de la résistance est calculée comme suit : R_S= (V_CC- V_F) / I_F. Par exemple, avec une alimentation de 5V et un I_Fcible de 10mA : R_S= (5V - 2.9V) / 0.01A = 210 Ω. Une résistance de 210Ω ou la valeur standard la plus proche (220Ω) serait utilisée. Pour une meilleure stabilité et efficacité, notamment dans les applications automobiles, un circuit intégré pilote à courant constant est recommandé.

8.2 Conception pour environnements automobiles

• Transitoires de tension :Le système électrique du véhicule subit des décharges de charge et autres transitoires. S'assurer que le circuit de pilotage inclut une protection (par ex. diodes TVS, régulateurs robustes) pour maintenir la tension/courant de la LED dans les spécifications.
• Cycles thermiques :Concevoir le PCB et l'assemblage pour résister aux contraintes de dilatation/contraction thermique de -40°C à +110°C.
• Résistance aux vibrations :Un joint de soudure robuste, obtenu en suivant la configuration de plot recommandée et le profil de refusion, est essentiel.

8.3 Techniques de gradation

La luminosité peut être contrôlée via :

• Modulation de largeur d'impulsion (PWM) :La méthode préférée. Commuter la LED allumé/éteint à une fréquence suffisamment élevée pour être imperceptible à l'œil (typiquement >100Hz). Le courant moyen, et donc la luminosité, est proportionnel au rapport cyclique. Cette méthode maintient une couleur constante.
• Gradation analogique :Réduire le courant de commande continu. C'est plus simple mais peut provoquer un léger décalage des coordonnées de couleur et de la tension directe, comme le montrent les graphiques de caractéristiques.

9. Questions fréquemment posées (FAQ)

9.1 Quelle est la différence entre l'intensité lumineuse (mcd) et le flux lumineux (lm) ?

L'intensité lumineuse mesure la luminosité dans une direction spécifique (candelas), tandis que le flux lumineux mesure la lumière visible totale émise dans toutes les directions (lumens). La fiche technique de cette LED spécifie l'intensité car c'est une source directionnelle avec un angle de vision défini. Le flux peut être estimé mais n'est pas la métrique principale spécifiée pour ce type de composant.

9.2 Puis-je piloter cette LED à 20mA en continu ?

Bien que le courant maximal absolu soit de 20mA, un fonctionnement continu à ce courant nécessite une gestion thermique minutieuse pour s'assurer que la température de jonction ne dépasse pas 125°C. La courbe de déclassement doit être consultée en fonction de la température réelle du plot de soudure. Pour un fonctionnement fiable à long terme, il est recommandé de la piloter à ou près du 10mA typique.

9.3 Comment interpréter les codes de classement lors de la commande ?

Vous devez spécifier à la fois une classe d'intensité lumineuse (par ex. T1, T2) et un code de classe de couleur. Les codes de classe de couleur exacts et leurs régions CIE correspondantes sont définis dans les informations complètes de classement. Commander uniquement par numéro de pièce peut donner une classe par défaut ; pour des résultats cohérents entre les lots de production, il est nécessaire de spécifier explicitement les classes requises.

9.4 Un dissipateur thermique est-il requis ?

Pour un fonctionnement à faible courant (par ex. 10mA) à des températures ambiantes modérées, le chemin thermique à travers les plots PCB est souvent suffisant. Pour des courants plus élevés, des températures ambiantes élevées, ou lorsque plusieurs LED sont placées proches les unes des autres, ajouter des vias thermiques sous le plot ou augmenter la surface de cuivre sur le PCB agit comme un dissipateur thermique efficace. Dans les cas extrêmes, un PCB à âme métallique dédié peut être requis.