Fiche Technique Série LED Top View 67-22 - Boîtier P-LCC-4 - 2.0x1.25x1.1mm - 2.35V Max - 60mW - Rouge/Jaune - Français

1. Vue d'ensemble du produit

La série 67-22 représente une famille de diodes électroluminescentes (LED) à montage en surface et à vue de dessus, conçues pour les applications d'indication et de rétroéclairage. Ces dispositifs utilisent un boîtier compact P-LCC-4 (Porteur de puce à broches plastique), offrant un équilibre entre performance, fiabilité et facilité d'assemblage dans les environnements de production automatisée.

1.1 Avantages clés et marché cible

Les principaux avantages de conception de cette série incluent un large angle de vision de 120 degrés, un couplage lumineux optimisé facilité par un réflecteur interne et une fenêtre transparente incolore. Ces caractéristiques rendent les LED particulièrement adaptées aux applications avec guides de lumière, où une transmission lumineuse efficace et un éclairage uniforme sont critiques. Le faible courant direct requis (fonctionnement typique à 20mA) rend ces dispositifs idéaux pour les applications sensibles à la consommation, telles que l'électronique grand public portable, les équipements de télécommunications et les panneaux de contrôle industriel. La série est conforme aux procédés de soudage sans plomb (Pb-free) et aux directives RoHS, s'alignant sur les normes environnementales et de fabrication modernes.

1.2 Sélection et variantes du composant

La série est proposée en plusieurs couleurs d'émission, cette fiche technique détaillant deux types de puces spécifiques : R6 et Y2. La puce R6, basée sur le matériau AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium), produit une lumière rouge vive. La puce Y2, utilisant également la technologie AlGaInP, émet une lumière jaune vive. Les deux variantes sont encapsulées dans une résine transparente comme l'eau, qui n'altère pas la couleur inhérente de la puce, garantissant une haute pureté de couleur et une intensité lumineuse élevée.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

Cette section fournit une analyse détaillée des principaux paramètres électriques, optiques et thermiques qui définissent les limites opérationnelles et les performances de la LED.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs spécifient les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Elles ne sont pas destinées à un fonctionnement normal.

• Tension inverse (V_R):5V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer une rupture de jonction.
• Courant direct continu (I_F):25mA pour R6 et Y2. C'est le courant continu maximal pour un fonctionnement fiable à long terme.
• Courant direct de crête (I_FP):60mA (rapport cyclique 1/10, 1kHz). Cette valeur permet des impulsions courtes de courant plus élevé, utiles pour le multiplexage ou pour atteindre une luminosité instantanée plus élevée.
• Dissipation de puissance (P_d):60mW. C'est la puissance maximale que le boîtier peut dissiper sans dépasser ses limites thermiques, calculée comme la Tension directe (V_F) multipliée par le Courant direct (I_F).
• Décharge électrostatique (ESD) :2000V (Modèle du corps humain). Cela indique un niveau modéré de protection ESD ; des procédures de manipulation appropriées sont toujours recommandées.
• Température de fonctionnement & de stockage :-40°C à +85°C et -40°C à +95°C, respectivement, assurant la fonctionnalité dans une large gamme d'environnements.

2.2 Caractéristiques électro-optiques (Ta=25°C)

Ce sont les paramètres de performance typiques dans des conditions de test spécifiées, généralement à un courant direct de 20mA.

• Intensité lumineuse (I_V):La variante R6 (rouge) a une valeur typique de 285 mcd (millicandela), tandis que la Y2 (jaune) atteint également 285 mcd. Les valeurs minimales commencent à partir de 72 mcd, l'intensité réelle délivrée étant déterminée par le code de classement (voir Section 3). Une tolérance de ±11% s'applique.
• Angle de vision (2θ_1/2):120 degrés. C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur de crête, confirmant le profil d'émission à large angle.
• Longueur d'onde de crête & dominante :Pour R6 : Crête (λ_p) est 632nm, Dominante (λ_d) varie de 621-631nm. Pour Y2 : Crête est 591nm, Dominante varie de 586-594nm. La longueur d'onde dominante est la perception monocromatique de la couleur par l'œil humain.
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :Approximativement 20nm pour R6 et 15nm pour Y2, indiquant que la pureté spectrale de la puce jaune est légèrement plus élevée.
• Tension directe (V_F):Pour R6 : 1,75V à 2,35V. Pour Y2 : 1,8V à 2,4V (déduit des courbes). Le V_Ftypique est plus bas pour les LED AlGaInP rouges comparé à certaines autres couleurs. Une résistance limitant le courant est obligatoire en série pour définir le point de fonctionnement.
• Courant inverse (I_R):Maximum 10µA à V_R=5V, indiquant une bonne qualité de jonction.

3. Explication du système de classement (Binning)

Pour garantir la cohérence de couleur et de luminosité en production, les LED sont triées en classes (bins). Ce système permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences d'application spécifiques.

3.1 Classement par intensité lumineuse

Les puces R6 et Y2 sont toutes deux groupées dans les mêmes classes d'intensité, étiquetées Q1, Q2, R1, R2, S1, S2. L'intensité lumineuse varie d'un minimum de 72-90 mcd (Q1) à un maximum de 225-285 mcd (S2). Le code de classe (ex. : S2) serait marqué sur l'emballage, permettant la sélection d'un grade de luminosité spécifique.

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

Ce classement assure la cohérence de couleur.

• R6 (Rouge) :Classé en FF1 (621-626nm) et FF2 (626-631nm).
• Y2 (Jaune) :Classé en DD1 (586-588nm), DD2 (588-590nm), DD3 (590-592nm) et DD4 (592-594nm).

Une classe de longueur d'onde plus étroite (ex. : DD1 vs DD4) fournit une apparence de couleur plus cohérente entre plusieurs LED dans un tableau.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit des courbes caractéristiques qui illustrent le comportement du dispositif dans des conditions variables.

4.1 Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V)

Les courbes montrent la relation exponentielle typique d'une diode. La tension directe pour la puce R6 augmente de ~1,8V à ~2,2V lorsque le courant passe de 1mA à 30mA. La puce Y2 montre une plage de tension légèrement plus élevée. Cette courbe est essentielle pour concevoir le circuit de commande et calculer la dissipation de puissance.

4.2 Intensité lumineuse relative vs. Courant direct

L'intensité lumineuse augmente de manière sous-linéaire avec le courant. Pour les deux types, l'intensité augmente fortement à faible courant mais le taux d'augmentation diminue au-dessus de ~20-30mA, indiquant une efficacité réduite à des niveaux de commande plus élevés. Fonctionner à ou en dessous du 20mA recommandé offre un bon équilibre entre luminosité et efficacité.

4.3 Intensité lumineuse relative vs. Température ambiante

Le flux lumineux diminue lorsque la température ambiante augmente. Le flux peut chuter d'environ 20-25% lorsque la température passe de 25°C à 85°C. Ce déclassement thermique doit être pris en compte dans les conceptions où des températures ambiantes élevées sont attendues, nécessitant potentiellement un courant de commande plus faible ou une gestion thermique.

4.4 Courbe de déclassement du courant direct

Ce graphique définit le courant direct continu maximal autorisé en fonction de la température ambiante. Lorsque la température augmente, le courant maximal permis diminue pour éviter la surchauffe. Par exemple, à 85°C, le courant maximal est nettement inférieur à la valeur nominale de 25mA à 25°C.

4.5 Distribution spectrale

Les graphiques affichent la puissance rayonnante relative en fonction de la longueur d'onde. Le spectre R6 est centré autour de 632nm avec une largeur de bande plus large. Le spectre Y2 est centré autour de 591nm et est plus étroit, confirmant les données du tableau.

4.6 Diagramme de rayonnement (Diagramme polaire)

Les diagrammes polaires confirment visuellement l'angle de vision de 120 degrés. Le diagramme d'intensité est approximativement Lambertien (distribution cosinus), ce qui est courant pour les LED avec un boîtier plan sans dôme et un réflecteur interne.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions du boîtier

Le boîtier P-LCC-4 a un encombrement compact. Les dimensions clés (en mm) sont : Longueur : 2,0, Largeur : 1,25, Hauteur : 1,1. L'espacement des broches est de 1,0mm. Une tolérance de ±0,1mm s'applique sauf indication contraire. Des dessins détaillés avec toutes les dimensions critiques sont fournis dans la fiche technique pour la conception du plot de soudure sur PCB.

5.2 Identification de la polarité

Le boîtier comporte un identifiant de cathode. Typiquement, il s'agit d'une encoche, d'un point vert ou d'un coin chanfreiné sur le corps du composant. Le sérigraphie de l'empreinte PCB doit clairement marquer le plot de cathode pour éviter un placement incorrect.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Paramètres de soudage par refusion

Les LED sont adaptées au soudage par refusion à la vapeur ou infrarouge. Le profil recommandé inclut : Pré-chauffage à 150-200°C pendant 60-120 secondes, un temps au-dessus du liquidus (217°C) de 60-150 secondes, avec une température de pic ne dépassant pas 260°C pendant un maximum de 10 secondes. La vitesse de refroidissement doit être contrôlée.

6.2 Soudage manuel

Si un soudage manuel est nécessaire, la température de la pointe du fer ne doit pas dépasser 350°C, et le temps de contact doit être limité à 3 secondes ou moins par broche pour éviter les dommages thermiques au boîtier plastique et à la puce semi-conductrice.

6.3 Stockage et sensibilité à l'humidité

Les composants sont conditionnés dans un sac résistant à l'humidité avec dessiccant. Avant ouverture, ils doivent être stockés à ≤30°C et ≤90% HR. Après ouverture du sac, la "durée de vie au sol" (temps pendant lequel les composants peuvent être exposés aux conditions ambiantes de l'usine) est de 168 heures à ≤30°C et ≤60% HR. Les pièces non utilisées doivent être reconditionnées avec dessiccant ou stockées dans une armoire sèche.

7. Conditionnement et informations de commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Les LED sont fournies sur une bande porteuse gaufrée de 8mm de large pour une compatibilité avec les équipements automatisés de prélèvement et de placement. Les dimensions de la bobine sont standardisées. Chaque bobine contient 2000 pièces. Les dimensions de la bande porteuse (taille de la poche, pas) sont spécifiées pour assurer un alimentation correcte dans les machines de placement.

7.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette de la bobine contient des codes pour le Rang d'Intensité Lumineuse (CAT), le Rang de Longueur d'Onde Dominante (HUE) et le Rang de Tension Directe (REF). Ces codes correspondent directement aux informations de classement des Sections 3.1 et 3.2, permettant la traçabilité et une sélection précise.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Équipements de télécommunications :Indicateurs d'état, rétroéclairage de clavier et voyants de message en attente dans les téléphones, télécopieurs et modems.
• Électronique grand public :Indicateurs d'alimentation, de batterie et de fonction dans les appareils portables, équipements audio/vidéo et électroménagers.
• Industriel & Automobile :Indicateurs de panneau, éclairage de commutateur et signalisation de défaut où un large angle de vision est bénéfique.
• Applications avec guides de lumière :Le réflecteur interne et le large angle font de cette série un excellent choix pour coupler la lumière dans des guides de lumière en acrylique ou polycarbonate pour indiquer à distance un état ou rétroéclairer des symboles.

8.2 Considérations de conception critiques

• Limitation de courant :Une résistance série externe estabsolument obligatoire. La caractéristique I-V exponentielle de la LED signifie qu'une petite augmentation de la tension d'alimentation peut provoquer une augmentation importante et destructrice du courant. La valeur de la résistance est calculée comme R = (V_alimentation- V_F) / I_F.
• Gestion thermique :Respectez les courbes de dissipation de puissance et de déclassement du courant. Assurez une surface de cuivre PCB adéquate ou des vias thermiques si vous fonctionnez à des températures ambiantes élevées ou près des valeurs maximales.
• Précautions ESD :Utilisez des contrôles ESD standard pendant la manipulation et l'assemblage.
• Conception optique :Pour les guides de lumière, considérez le diagramme de rayonnement de la LED et l'efficacité de couplage. Le large angle de vision est avantageux pour capturer plus de lumière dans le guide.

9. Comparaison et différenciation technique

La série 67-22 se différencie par sa combinaison spécifique d'attributs de boîtier et de performance. Comparée aux LED à puce plus petites (ex. : 0402), elle offre un flux lumineux plus élevé et un meilleur angle de vision. Comparée aux LED à lentille en dôme, le boîtier P-LCC à dessus plat fournit un faisceau plus directionnel adapté au couplage dans les guides de lumière et un profil plus bas. L'utilisation de la technologie AlGaInP pour le rouge et le jaune offre une efficacité plus élevée et une meilleure saturation des couleurs par rapport aux technologies plus anciennes comme le GaAsP. Le réflecteur interne est une caractéristique clé que l'on ne trouve pas dans toutes les LED SMD, améliorant spécifiquement les performances dans les applications avec guides de lumière.

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

10.1 Pourquoi une résistance série est-elle requise ?

Les LED sont des dispositifs à commande de courant, pas de tension. Leur tension directe a une tolérance et un coefficient de température négatif (diminue lorsque la température augmente). Une source de tension fixe sans limiteur de courant entraînerait un emballement thermique et une défaillance. La résistance fournit une méthode simple et linéaire pour définir le courant de fonctionnement.

10.2 Puis-je alimenter la LED avec une tension de 3,3V ?

Oui. Par exemple, avec une LED rouge (R6) ayant un V_Ftypique de 2,0V à 20mA, la résistance série requise serait R = (3,3V - 2,0V) / 0,020A = 65 Ohms. Une résistance standard de 68 Ohms serait appropriée, résultant en un courant d'environ 19,1mA.

10.3 Que signifie le "classement" (binning) pour ma conception ?

Si votre application nécessite une apparence uniforme (ex. : plusieurs LED alignées), vous devez spécifier une classe de longueur d'onde étroite (ex. : DD2 uniquement) et une classe d'intensité spécifique (ex. : R2 ou supérieure). Pour des applications moins critiques, une sélection de classe plus large peut être acceptable et plus économique.

10.4 Comment interpréter le diagramme de rayonnement ?

Le diagramme montre l'intensité lumineuse en fonction de l'angle. Les points 0,5 (50%) sur la courbe correspondent aux points ±60° par rapport à l'axe central, définissant l'angle de vision de 120°. La forme vous indique comment la lumière est distribuée ; une courbe plus lisse et plus large est meilleure pour un éclairage de grande surface.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Conception d'un panneau d'indicateurs d'état avec guides de lumière.Un panneau de contrôle nécessite quatre indicateurs d'état (Alimentation, Actif, Avertissement, Défaut) visibles sous un large angle. L'espace derrière le panneau est limité. Le concepteur sélectionne la série 67-22 pour son large angle de vision et son réflecteur interne. Des LED rouges (R6, classe S2 pour une luminosité élevée) sont choisies pour Avertissement et Défaut. Des LED jaunes (Y2, classe R1) sont choisies pour Actif. Une variante verte (de la famille de la série) est choisie pour Alimentation. Les LED sont montées sur un PCB directement derrière le panneau. Des guides de lumière en acrylique sont positionnés sur chaque LED pour canaliser la lumière vers les découpes du panneau avant. Le réflecteur interne de la LED couple efficacement la lumière dans l'entrée du guide. Une broche GPIO d'un microcontrôleur, via une résistance série de 100Ω par LED (pour une alimentation 5V), commande chaque indicateur. Le large angle de vision garantit que les indicateurs sont visibles même lorsque l'opérateur n'est pas directement face au panneau.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Les diodes électroluminescentes (LED) sont des dispositifs semi-conducteurs qui émettent de la lumière par électroluminescence. Lorsqu'une tension directe est appliquée à la jonction p-n, les électrons du matériau de type n se recombinent avec les trous du matériau de type p dans la région active. Cette recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons (lumière). La longueur d'onde spécifique (couleur) de la lumière émise est déterminée par l'énergie de la bande interdite du matériau semi-conducteur utilisé. La série 67-22 utilise l'AlGaInP (Phosphure d'Aluminium Gallium Indium) pour ses puces rouge et jaune, un système de matériau connu pour sa haute efficacité dans la gamme spectrale du rouge au jaune. Le boîtier P-LCC protège la puce semi-conductrice fragile, fournit des connexions électriques via quatre broches et incorpore une résine époxy transparente qui agit comme une lentille et un joint environnemental. Le réflecteur interne, typiquement une caractéristique plastique moulée avec un revêtement réfléchissant, aide à rediriger la lumière émise latéralement vers la direction de vision supérieure, augmentant l'intensité lumineuse effective et façonnant le diagramme de rayonnement.

13. Tendances de développement

La tendance générale des LED SMD de type indicateur continue vers plusieurs domaines clés :Efficacité accrue :Les améliorations continues des matériaux et de la croissance épitaxiale produisent une efficacité lumineuse plus élevée (plus de flux lumineux par watt électrique), permettant une consommation d'énergie plus faible ou une luminosité plus élevée au même courant.Miniaturisation :Bien que le P-LCC-4 soit un boîtier standard, il existe une demande pour des empreintes encore plus petites (ex. : 0402, 0201) pour les appareils portables à espace limité, bien que souvent au détriment du flux lumineux maximal.Fiabilité et robustesse améliorées :Les améliorations des matériaux de conditionnement (époxy, placage du cadre de broches) visent à augmenter la résistance aux cycles thermiques, à l'humidité et aux environnements contenant du soufre.Intégration :Certaines tendances incluent l'intégration de résistances limitant le courant ou de diodes de protection dans le boîtier de la LED pour simplifier la conception du circuit et économiser de l'espace sur la carte.Cohérence des couleurs et classement :Les procédés de fabrication sont continuellement affinés pour produire des distributions de longueur d'onde et d'intensité plus étroites, réduisant le besoin d'un classement étendu et améliorant l'uniformité visuelle dans les applications multi-LED. Les avantages clés de la série 67-22—sa taille de boîtier équilibrée, son bon flux lumineux et ses caractéristiques spécialisées comme le réflecteur interne—assurent sa pertinence dans les applications où ces attributs spécifiques sont valorisés par rapport à une miniaturisation extrême ou une puissance ultra-élevée.