Fiche technique LED Jaune Puissance Moyenne SMD 67-21S - Boîtier PLCC-2 - 2.1-2.8V - 70mA - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une LED de puissance moyenne (Middle Power) à montage en surface (SMD) en boîtier PLCC-2, émettant une lumière jaune. Conçue pour des applications d'éclairage général, elle offre un équilibre entre performance, efficacité et compacité. Le dispositif présente un large angle de vision, est fabriqué avec des matériaux sans plomb et est conforme aux normes environnementales RoHS, ce qui le rend adapté aux processus d'assemblage électronique modernes.

1.1 Caractéristiques et avantages principaux

Les principaux avantages de cette LED incluent son efficacité lumineuse élevée et son profil de consommation de puissance moyenne, permettant un fonctionnement efficace dans divers scénarios d'éclairage. Le facteur de forme compact PLCC-2 facilite l'intégration dans les conceptions de circuits imprimés, tandis que le large angle de vision de 120 degrés assure une distribution lumineuse uniforme. Sa conformité aux directives "sans plomb" et RoHS s'aligne sur les réglementations environnementales mondiales.

1.2 Applications cibles et marchés

Cette LED est conçue comme un composant polyvalent adapté à plusieurs segments d'éclairage. Ses principaux domaines d'application incluent l'éclairage décoratif et de divertissement, où la constance de la couleur et de la luminosité est cruciale. Elle est également applicable dans les systèmes d'éclairage agricole. De plus, sa désignation d'usage général en fait un choix fiable pour les voyants lumineux, le rétroéclairage et d'autres tâches d'illumination courantes dans l'électronique grand public et industrielle.

2. Paramètres techniques : Analyse objective approfondie

Cette section fournit une analyse objective détaillée des limites opérationnelles et des caractéristiques de performance du dispositif dans des conditions de test définies.

2.1 Limites absolues maximales

Les Limites Absolues Maximales définissent les seuils de contrainte au-delà desquels des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Ces valeurs sont spécifiées à une température de point de soudure (T_Soudure) de 25°C. Le courant direct continu (I_F) ne doit pas dépasser 70 mA. Pour un fonctionnement en impulsions, un courant direct de crête (I_FP) de 140 mA est autorisé sous un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 10 ms. La dissipation de puissance maximale (P_d) est de 200 mW. Le dispositif peut fonctionner dans une plage de température ambiante (T_opr) de -40°C à +85°C et être stocké (T_stg) entre -40°C et +100°C. La résistance thermique de la jonction au point de soudure (R_th J-S) est de 50 °C/W, et la température de jonction maximale admissible (T_j) est de 115°C. Le soudage doit respecter des profils thermiques stricts : soudage par refusion à 260°C pendant un maximum de 10 secondes, ou soudage manuel à 350°C pendant un maximum de 3 secondes. Une note critique souligne que le produit est sensible aux décharges électrostatiques (ESD), nécessitant des précautions de manipulation appropriées.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Les Caractéristiques Électro-Optiques sont mesurées à T_Soudure = 25°C et un courant de test (I_F) de 60 mA, représentant un point de fonctionnement typique. Le flux lumineux (I_v) a une plage typique de 8,5 lm (minimum) à 13,0 lm (maximum). La tension directe (V_F) se situe typiquement entre 2,1 V et 2,8 V. L'angle de vision (2θ_1/2), défini comme l'angle total à mi-intensité, est de 120 degrés. Le courant inverse (I_R) est garanti être au maximum de 50 µA lorsqu'une tension inverse (V_R) de 5V est appliquée. Des tolérances importantes sont notées : le flux lumineux a une tolérance de ±11%, et la tension directe a une tolérance de ±0,1V autour de sa valeur de tri.

3. Explication du système de tri

Pour assurer la cohérence des séries de production, les LED sont triées en catégories (bins) en fonction de paramètres de performance clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences d'application spécifiques en termes de luminosité et de caractéristiques électriques.

3.1 Tri du flux lumineux

La sortie lumineuse est catégorisée en plusieurs codes de tri (B7, B8, B9, L1, L2, L3), chacun définissant une plage spécifique de valeurs minimales et maximales de flux lumineux mesurées à I_F=60mA. Par exemple, le tri B7 couvre 8,5 à 9,0 lm, tandis que le tri L3 couvre 12,0 à 13,0 lm. La tolérance globale pour le flux lumineux est de ±11%.

3.2 Tri de la tension directe

La tension directe est triée en codes de 28 à 34, chacun représentant un pas de 0,1V. Le tri 28 couvre 2,1V à 2,2V, et le tri 34 couvre 2,7V à 2,8V. La tolérance pour la tension directe est de ±0,1V par rapport à la plage de tri.

3.3 Tri de la longueur d'onde dominante

La couleur jaune est définie par sa longueur d'onde dominante. Deux codes de tri sont spécifiés : Y52 pour une plage de longueur d'onde dominante de 585 nm à 590 nm, et Y53 pour 590 nm à 595 nm. La tolérance de mesure pour la longueur d'onde dominante/pic est de ±1 nm.

4. Analyse des courbes de performance

Les données graphiques fournissent un aperçu du comportement de la LED dans différentes conditions opérationnelles, ce qui est crucial pour une conception de circuit robuste et une gestion thermique efficace.

4.1 Distribution spectrale

La courbe spectrale fournie montre l'intensité lumineuse relative sur les longueurs d'onde d'environ 540 nm à 640 nm. La courbe culmine dans la région jaune (autour de 585-595 nm), confirmant les tris de longueur d'onde dominante, avec une émission minimale dans les autres parties du spectre visible.

4.2 Courbes caractéristiques électro-optiques typiques

Plusieurs relations clés sont illustrées : La Figure 1 montre le décalage de la tension directe diminuant linéairement à mesure que la température de jonction augmente de 25°C à 115°C. La Figure 2 représente la puissance radiométrique relative augmentant de manière sous-linéaire avec le courant direct. La Figure 3 indique que le flux lumineux relatif diminue lorsque la température de jonction augmente, une caractéristique thermique courante des LED. La Figure 4 montre la relation courant direct versus tension directe, essentielle pour la conception du pilote. La Figure 5 fournit une courbe de déclassement, montrant le courant direct continu maximal admissible diminuant à mesure que la température du point de soudure augmente, ce qui est critique pour la conception thermique. La Figure 6 est un diagramme de rayonnement polaire illustrant la distribution spatiale de l'intensité, confirmant le large angle de vision de 120 degrés.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

Un dessin coté détaillé du boîtier PLCC-2 est fourni. Les dimensions clés incluent la longueur, la largeur et la hauteur globales, ainsi que l'espacement et la taille des pastilles. Le dessin spécifie que la tolérance par défaut pour les dimensions non spécifiées est de ±0,15 mm. Ces informations sont vitales pour la conception de l'empreinte sur circuit imprimé et pour assurer un placement correct lors de l'assemblage.

5.2 Identification de la polarité

Bien que non explicitement détaillé dans le texte, les boîtiers PLCC-2 standards ont généralement une cathode marquée (souvent une encoche, un point ou un coin chanfreiné) pour l'identification de la polarité. Les concepteurs doivent consulter le dessin du boîtier pour confirmer le schéma de marquage exact de ce composant spécifique.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Paramètres de soudage par refusion

La fiche technique indique explicitement le profil thermique maximal pour le soudage : le composant peut supporter une température de pic de 260°C pendant un maximum de 10 secondes lors du soudage par refusion. Pour le soudage manuel, la limite est de 350°C pendant 3 secondes. Dépasser ces limites peut endommager la structure interne de la LED ou le boîtier plastique.

6.2 Précautions de stockage et de manipulation

Le dispositif est sensible à l'humidité. Le sac résistant à l'humidité ne doit pas être ouvert avant que les composants ne soient prêts à être utilisés. Avant ouverture, les conditions de stockage doivent être ≤ 30°C et ≤ 90% d'HR. Après ouverture, les composants ont une "durée de vie en atelier" de 168 heures (7 jours) dans des conditions de ≤ 30°C et ≤ 60% d'HR. Toute LED non utilisée doit être rescellée dans un emballage étanche à l'humidité avec un dessicant. Si le temps de stockage spécifié est dépassé ou si l'indicateur de dessicant a changé de couleur, un traitement de séchage (baking) est requis avant utilisation pour éliminer l'humidité absorbée et éviter le phénomène de "pop-corn" pendant la refusion.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Emballage résistant à l'humidité

Les LED sont fournies sur bandes porteuses embossées, qui sont ensuite enroulées sur des bobines. Les quantités standard chargées par bobine sont de 250, 500, 1000, 2000, 3000 ou 4000 pièces. La bobine, avec la bande à l'intérieur, est scellée dans un sac étanche à l'humidité en aluminium avec un dessicant.

7.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette d'emballage contient plusieurs codes : CPN (Numéro de produit client), P/N (Numéro de produit), QTY (Quantité d'emballage), CAT (Classe d'intensité lumineuse, correspondant au tri de flux), HUE (Classe de longueur d'onde dominante), REF (Classe de tension directe), et LOT No (Numéro de lot pour la traçabilité).

7.3 Dimensions de la bobine et de la bande

Des dessins détaillés spécifient les dimensions de la bobine (diamètre, largeur, taille du moyeu) et de la bande porteuse (pas des alvéoles, largeur, profondeur). Celles-ci sont importantes pour la configuration des machines de placement automatique. Les tolérances pour ces dimensions sont typiquement de ±0,1 mm sauf indication contraire.

8. Suggestions d'application et considérations de conception

8.1 Limitation de courant et conception du pilote

Une note de conception critique est la nécessité d'une résistance de limitation de courant externe ou d'un pilote à courant constant. La tension directe a une plage et un coefficient de température négatif (comme montré sur la Fig. 1). Une légère augmentation de la tension d'alimentation ou une diminution de V_F due à l'échauffement peut provoquer une forte augmentation, potentiellement destructrice, du courant direct si la LED est pilotée directement par une source de tension. Le pilote doit être conçu pour fonctionner dans les Limites Absolues Maximales, en tenant compte de la courbe de déclassement (Fig. 5) pour les températures ambiantes élevées.

8.2 Gestion thermique

Avec une résistance thermique (R_th J-S) de 50 °C/W, une dissipation thermique efficace via les pastilles de soudure est essentielle pour maintenir les performances et la longévité. Le routage du circuit imprimé doit fournir une surface de cuivre adéquate connectée aux pastilles de la LED pour dissiper la chaleur. Fonctionner à des températures de jonction élevées réduira la sortie lumineuse (Fig. 3) et accélérera la dégradation à long terme.

9. Fiabilité et assurance qualité

La fiche technique énumère un ensemble complet de tests de fiabilité réalisés avec un niveau de confiance de 90% et un LTPD (Lot Tolerance Percent Defective) de 10%. Les éléments de test incluent la résistance au soudage par refusion, le choc thermique, le cyclage thermique, le stockage et le fonctionnement à haute température/humidité, le stockage et le fonctionnement à basse température, et des tests de durée de vie en fonctionnement à haute température sous diverses conditions. Chaque test a des conditions spécifiques (température, humidité, courant, durée) et un échantillon (22 pièces) avec des critères d'acceptation définis (0 défaut autorisé, 1 défaut rejette le lot). Ces données garantissent la robustesse du composant sous des contraintes environnementales et opérationnelles typiques.

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

10.1 Quelle est la différence entre les tris de flux lumineux et de longueur d'onde dominante ?

Les tris de flux lumineux (B7, L1, etc.) catégorisent la sortie totale de lumière visible (luminosité) de la LED. Les tris de longueur d'onde dominante (Y52, Y53) catégorisent la couleur perçue ou la teinte de la lumière jaune. Un concepteur doit spécifier les deux pour assurer la cohérence à la fois de la luminosité et de la couleur sur plusieurs unités dans une application.

10.2 Comment interpréter le graphique Courant Direct vs. Température de Soudure (Fig. 5) ?

Il s'agit d'une courbe de déclassement. Elle montre que le courant direct continu maximal sûr que la LED peut supporter diminue à mesure que la température à ses points de soudure augmente. Par exemple, si la conception du circuit imprimé amène les soudures de la LED à atteindre 85°C, le courant d'alimentation maximal est nettement inférieur à la Limite Absolue Maximale de 70 mA spécifiée à 25°C. Ce graphique doit être utilisé pour la conception thermique afin d'éviter la surchauffe.

10.3 Que signifie "durée de vie en atelier" et pourquoi est-ce important ?

La durée de vie en atelier est le temps maximum pendant lequel les LED sensibles à l'humidité peuvent être exposées aux conditions ambiantes de l'usine (après ouverture du sac scellé) avant d'être soudées ou reséchées. Dépasser ce temps peut permettre à l'humidité de pénétrer dans le boîtier plastique. Pendant la chaleur élevée du soudage par refusion, cette humidité piégée peut se vaporiser rapidement, provoquant un délaminage interne ou des fissures (phénomène de "pop-corn"), entraînant une défaillance immédiate ou latente.