Fiche technique EL TOP VIEW LED 67-11-UG0200H-AM - Boîtier PLCC-2 - Couleur Verte - 3.1V Typ - 20mA - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

La 67-11-UG0200H-AM est une LED Top View haute performance à montage en surface, conçue principalement pour des applications automobiles exigeantes. Elle utilise un boîtier PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier), offrant une solution robuste et fiable pour l'éclairage intérieur et le rétroéclairage des instruments. Ses principaux avantages incluent une intensité lumineuse élevée, un large angle de vision et la conformité aux normes strictes de l'automobile et de l'environnement telles que AEC-Q101, RoHS, REACH et les exigences sans halogène.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques optoélectroniques

Le dispositif présente une intensité lumineuse typique de 1400 millicandelas (mcd) lorsqu'il est alimenté par son courant direct standard de 20mA. La longueur d'onde dominante est typiquement de 523nm, produisant une couleur verte. Une caractéristique clé est son large angle de vision de 120 degrés (avec une tolérance de ±5°), assurant une distribution lumineuse uniforme. La tension directe (Vf) mesure typiquement 3.1V à 20mA, avec une plage spécifiée de 2.75V (Min) à 3.75V (Max) pour 99% des unités de production.

2.2 Valeurs maximales absolues et paramètres électriques

Les limites critiques pour un fonctionnement fiable incluent un courant direct continu maximal de 30mA et une dissipation de puissance maximale de 112mW. Le dispositif peut supporter un courant de surtension de 300mA pour des impulsions ≤10μs. Il n'est pas conçu pour fonctionner en tension inverse. La plage de température de fonctionnement et de stockage est spécifiée de -40°C à +110°C, avec une température de jonction maximale de 125°C. Le composant a une sensibilité ESD de 8kV (Modèle du corps humain).

2.3 Caractéristiques thermiques

La gestion thermique est cruciale pour les performances et la longévité de la LED. La fiche technique spécifie deux valeurs de résistance thermique : une résistance thermique réelle (Rth JS réel) de 130 K/W et une résistance thermique électrique (Rth JS él) de 100 K/W, toutes deux mesurées de la jonction au point de soudure. Ce paramètre est essentiel pour calculer la température de jonction dans des conditions de fonctionnement spécifiques et pour une conception correcte du dissipateur thermique.

3. Analyse des courbes de performance

3.1 Distribution spectrale et diagramme de rayonnement

Le graphique de distribution spectrale relative montre une émission de pic dans la région des longueurs d'onde vertes (~523nm). Le diagramme de rayonnement confirme la caractéristique de distribution de type Lambertienne de cette LED Top View, l'intensité lumineuse relative tombant à la moitié de sa valeur de pic à ±60 degrés de l'axe central, définissant l'angle de vision de 120°.

3.2 Courant direct vs. Tension (Courbe IV)

La courbe IV démontre la relation exponentielle typique des LED. Au point de fonctionnement recommandé de 20mA, la tension directe se regroupe autour de 3.1V. Les concepteurs doivent tenir compte de la plage de Vf lors de la conception des circuits de limitation de courant pour assurer une luminosité constante sur plusieurs unités.

3.3 Dépendance à la température

Plusieurs graphiques détaillent la variation des performances avec la température. La tension directe a un coefficient de température négatif, diminuant d'environ 2mV/°C. L'intensité lumineuse diminue également lorsque la température de jonction augmente, ce qui est une considération critique pour maintenir la luminosité dans des environnements à haute température comme l'habitacle automobile. La longueur d'onde dominante présente un léger décalage positif (augmentation) avec la température.

3.4 Dérating du courant et gestion des impulsions

Une courbe de dérating du courant direct est fournie, indiquant que le courant continu maximal autorisé doit être réduit à mesure que la température de la pastille de soudure (Ts) augmente au-dessus de 25°C. Par exemple, à une Ts de 110°C, le courant maximal est de 30mA. Le graphique de capacité de gestion d'impulsion autorisé permet aux concepteurs de calculer des courants de crête sûrs pour un fonctionnement en impulsions basé sur le cycle de service et la largeur d'impulsion.

4. Explication du système de binning

Le produit est disponible en binnings triés pour les paramètres clés afin d'assurer la cohérence de l'application.

4.1 Binning de l'intensité lumineuse

Un tableau de binning complet liste des groupes de L1 (11.2-14 mcd) jusqu'à GA (18000-22400 mcd). La référence 67-11-UG0200H-AM correspond aux binnings dans les plages AA (1120-1400 mcd) et AB (1400-1800 mcd), comme mis en évidence. Cela permet une sélection basée sur les niveaux de luminosité requis.

4.2 Binning de la longueur d'onde dominante

La longueur d'onde dominante est binée avec une tolérance de mesure de ±1nm. Les codes de bin spécifiques pour ce produit sont définis dans les informations de commande, permettant une sélection de couleur précise pour les applications nécessitant un appariement de couleurs strict.

5. Informations mécaniques, d'emballage et d'assemblage

5.1 Dimensions mécaniques

La LED est logée dans un boîtier PLCC-2 standard. Le dessin mécanique détaillé (référencé dans le PDF) fournit les dimensions exactes du corps du boîtier, l'espacement des broches et la hauteur totale, qui sont critiques pour la conception de l'empreinte PCB et les vérifications d'encombrement.

5.2 Configuration recommandée des pastilles de soudure

Un motif de pastille de soudure recommandé est fourni pour assurer une soudure fiable et une connexion thermique correcte. Respecter cette configuration aide à prévenir l'effet "tombstoning" et assure une dissipation thermique optimale de la pastille thermique du composant vers le PCB.

5.3 Profil de soudage par refusion

Le composant est adapté au soudage par refusion. Le profil doit maintenir la température du joint de soudure au-dessus de 217°C pendant une durée comprise entre 60 et 150 secondes. La température de pic et le temps au-dessus du liquidus doivent être contrôlés selon les directives standard IPC/JEDEC pour éviter les dommages thermiques.

5.4 Informations d'emballage

Les LED sont fournies sur bande embossée et en bobine, conditionnement adapté aux machines d'assemblage automatiques pick-and-place. Les spécifications d'emballage incluent des détails sur la largeur de la bande, l'espacement des poches, le diamètre de la bobine et la quantité par bobine.

6. Guide d'application et considérations de conception

6.1 Scénarios d'application principaux

Les applications principales conçues sontl'éclairage intérieur automobile(par exemple, éclairage de plancher, éclairage de panneau de porte, rétroéclairage de commutateurs) etle rétroéclairage desinstruments de tableau de bord. La qualification AEC-Q101 et la large plage de température de fonctionnement la rendent adaptée à ces environnements sévères.

6.2 Considérations de conception de circuit

1. Alimentation en courant :Un pilote à courant constant est fortement recommandé plutôt qu'une source de tension constante avec une résistance en série pour une sortie lumineuse stable et une longue durée de vie, surtout compte tenu de la variation de Vf. Le point de fonctionnement typique est de 20mA. 2.Protection ESD :Bien que classée pour 8kV HBM, la mise en œuvre d'une protection ESD externe sur les lignes PCB connectées à la LED est conseillée pour les applications automobiles. 3.Conception thermique :Utilisez les valeurs de résistance thermique fournies et les courbes de dérating pour calculer la température de jonction attendue. Assurez une surface de cuivre adéquate sur le PCB sous la pastille thermique de la LED pour servir de dissipateur thermique et maintenir Ts dans des limites sûres. 4.Conception optique :L'angle de vision de 120° est idéal pour un éclairage de grande surface. Pour une lumière focalisée, des optiques secondaires (lentilles) peuvent être nécessaires.

7. Précautions d'utilisation

• Évitez d'appliquer une tension inverse au dispositif.
• Ne fonctionnez pas en dessous du courant direct minimum de 3mA comme indiqué sur la courbe de dérating.
• Respectez strictement le profil de soudage par refusion recommandé pour éviter la fissuration du boîtier ou la dégradation des matériaux internes.
• Manipulez les composants conformément aux précautions MSL (Niveau de Sensibilité à l'Humidité) 2 si l'emballage a été ouvert.
• Évitez les contraintes mécaniques sur la lentille pendant la manipulation ou l'assemblage.

8. Informations de commande et décomposition de la référence

La référence 67-11-UG0200H-AM suit un système de codage spécifique. Bien que la décomposition complète soit détaillée dans le PDF, elle encode généralement des informations telles que le type de boîtier (PLCC-2), la couleur (Verte), le bin d'intensité lumineuse et le bin de longueur d'onde dominante. Des sélections de bin spécifiques pour l'intensité et la longueur d'onde sont effectuées au moment de la commande pour adapter le composant aux besoins de l'application.

9. Comparaison et différenciation technique

Comparée aux LED PLCC-2 standard non automobiles, la 67-11-UG0200H-AM offre des différenciateurs clés : 1.Qualification Automobile :La certification AEC-Q101 assure la fiabilité sous des tests de cyclage thermique, d'humidité et de stress opérationnel de qualité automobile. 2.Plage de Température Étendue :Un fonctionnement de -40°C à +110°C dépasse la plage des LED de qualité commerciale typique. 3.Normes de Fiabilité Renforcées :La conformité aux exigences Sans Halogène (limites Br/Cl), RoHS et REACH répond aux exigences environnementales et réglementaires dans les marchés automobiles et autres marchés sensibles. 4.Binning Cohérent :Un binning serré sur l'intensité et la longueur d'onde fournit des performances prévisibles dans les réseaux multi-LED.

10. Questions fréquemment posées (FAQ)

10.1 Quelle est la principale cause de la baisse d'intensité lumineuse dans le temps ?

La cause principale est la température de jonction. Faire fonctionner la LED au-dessus de son courant recommandé ou avec un dissipateur thermique insuffisant accélère la dépréciation des lumens. Concevez toujours pour maintenir la température de jonction aussi basse que possible dans les contraintes de l'application.

10.2 Puis-je alimenter cette LED avec une alimentation 5V et une résistance ?

Oui, mais ce n'est pas optimal. L'utilisation d'une résistance en série (R = (V_alim - Vf_led) / I_f) est courante. Cependant, en raison de la variation typique de Vf (2.75V à 3.75V), le courant et donc la luminosité varieront considérablement d'une unité à l'autre. Pour des performances constantes, un circuit à courant constant est recommandé.

10.3 Cette LED est-elle adaptée à l'éclairage extérieur automobile ?

La fiche technique spécifie des applications pour l'éclairage intérieur et les tableaux de bord. L'éclairage extérieur nécessite souvent des indices de protection (IP) plus élevés, des spécifications de couleur différentes et peut être soumis à des normes réglementaires différentes. Ce boîtier PLCC-2 n'est généralement pas scellé pour une exposition directe aux intempéries.

10.4 Comment interpréter les deux valeurs différentes de résistance thermique ?

Rth JS réel (130 K/W) est mesuré à l'aide d'une méthode thermique physique. Rth JS él (100 K/W) est calculé à partir du comportement électrique (changement de Vf avec la température). Pour une modélisation thermique détaillée, consultez les notes d'application du fabricant, mais la valeur la plus élevée (130 K/W) doit être utilisée pour une conception conservatrice.

11. Exemples pratiques de conception et d'utilisation

11.1 Rétroéclairage de tableau de bord automobile

Dans un groupe d'instruments de tableau de bord, plusieurs LED sont souvent disposées en réseau derrière une plaque guide de lumière. Utiliser des LED du même bin d'intensité et de longueur d'onde (par exemple, toutes du bin AA et d'un bin de longueur d'onde spécifique) est crucial pour obtenir une couleur et une luminosité uniformes sur l'affichage. Le large angle de vision de 120° aide à coupler efficacement la lumière dans le bord du guide de lumière.

11.2 Éclairage de poche de poignée de porte

Une seule LED, alimentée par un simple circuit de régulation de courant provenant du système 12V du véhicule (utilisant un convertisseur abaisseur ou un régulateur linéaire), peut éclairer une poche de poignée de porte. La haute intensité lumineuse (1400mcd typique) assure une sortie lumineuse suffisante même lorsqu'elle est diffusée par une lentille ou un couvercle. Le boîtier PLCC-2 robuste résiste aux vibrations dans l'assemblage de la porte.

12. Introduction au principe technologique

Cette LED est basée sur l'électroluminescence des semi-conducteurs. Lorsqu'une tension de polarisation directe est appliquée à travers la jonction p-n de la puce semi-conductrice (typiquement InGaN pour la lumière verte), les électrons et les trous se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons. La composition spécifique du matériau et la structure du puits quantique déterminent la longueur d'onde dominante (couleur). Le boîtier PLCC-2 encapsule la puce dans un moule plastique avec un réflecteur intégré pour façonner la sortie lumineuse en un motif de vision de dessus, et il fournit une protection mécanique et des chemins de dissipation thermique via les broches et la pastille thermique.

13. Tendances et évolutions de l'industrie

Le marché des LED automobiles continue d'évoluer avec plusieurs tendances claires : 1.Intégration Accrue :Mouvement vers des boîtiers multi-puces (par exemple, LED RVB) et des LED avec pilote intégré pour une conception simplifiée. 2.Efficacité Supérieure :Développement continu de la technologie des puces pour délivrer plus de lumens par watt (efficacité), réduisant la consommation d'énergie et la charge thermique. 3.Communication Avancée :Intégration des LED avec des capteurs et des protocoles de communication (comme LIN ou CAN) pour des systèmes d'éclairage intelligents et adaptatifs. 4.Miniaturisation :Développement d'empreintes de boîtiers plus petites avec des performances optiques maintenues ou améliorées pour les conceptions à espace restreint. 5.Exigences de Fiabilité Renforcées :Alors que les LED deviennent plus critiques dans les applications de signalisation de sécurité, les exigences de durée de vie et de taux de défaillance deviennent encore plus strictes, poussant à l'amélioration des matériaux et des procédés de fabrication.