Fiche Technique Série 45-11 LED Vue de Dessus - Boîtier 3.2x2.8x1.9mm - Tension 2.7-3.5V - Couleur Bleue - Document Technique Français

1. Vue d'ensemble du produit

La série 45-11 représente une famille de LED Vue de Dessus conçues pour les applications d'indication et de rétroéclairage. Ces composants sont logés dans un boîtier compact P-LCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier), doté d'une fenêtre incolore transparente qui procure une émission de lumière large et uniforme. L'avantage principal de conception de cette série est son couplage lumineux optimisé, obtenu grâce à un réflecteur interne intégré au sein du boîtier. Cette caractéristique, combinée à un large angle de vision, rend ces LED particulièrement adaptées à une utilisation avec des guides de lumière, où une transmission efficace de la source au point d'affichage est critique.

La série est disponible en plusieurs couleurs, notamment orange doux, vert, bleu et jaune, cette fiche technique spécifique détaillant la variante bleue. Une caractéristique clé de ces dispositifs est leur faible besoin en courant, les rendant idéaux pour les applications sensibles à la consommation d'énergie telles que l'électronique grand public portable, les appareils mobiles et tout système où la minimisation de la consommation est une priorité. Le boîtier lui-même est blanc, ce qui favorise la réflexion de la lumière et la luminosité globale.

1.1 Caractéristiques principales et conformité

Le dispositif intègre plusieurs caractéristiques importantes pour l'assemblage électronique moderne et la fiabilité :

• Boîtier :P-LCC-2 avec un corps blanc et une fenêtre incolore transparente.
• Angle de vision :Un large angle à mi-intensité de 120 degrés (2θ1/2) assure une visibilité depuis une large gamme de positions.
• Compatibilité de fabrication :Le composant est entièrement compatible avec les procédés de refusion en phase vapeur, refusion infrarouge et soudure à la vague. Il est également conçu pour être utilisé avec des équipements automatiques de prélèvement et de placement, fourni sur bande de 8 mm et bobine pour un assemblage efficace.
• Conformité environnementale et réglementaire :Le produit est sans plomb, conforme au règlement REACH de l'UE et répond aux exigences sans halogène (Brome <900 ppm, Chlore <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Il est également qualifié selon la norme AEC-Q101 pour les composants de qualité automobile.
• Protection ESD :Une protection intégrée contre les décharges électrostatiques jusqu'à 2000V (Modèle du Corps Humain) améliore la robustesse à la manipulation.

1.2 Applications cibles

La combinaison des caractéristiques positionne la série 45-11 pour une gamme diversifiée d'applications :

• Télécommunications :Indicateurs d'état et rétroéclairage de clavier dans les téléphones et télécopieurs.
• Rétroéclairage d'affichage :Rétroéclairage plat pour panneaux LCD, interrupteurs et symboles.
• Systèmes à guide de lumière :Le couplage lumineux optimisé et l'angle large en font une excellente source pour les applications de guides de lumière.
• Indication à usage général :Toute application nécessitant un indicateur fiable et lumineux.
• Éclairage intérieur automobile :Spécifiquement mentionné pour des applications comme le rétroéclairage de tableau de bord, tirant parti de sa qualification AEC-Q101.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

Cette section fournit une analyse objective détaillée des principaux paramètres électriques, optiques et thermiques spécifiés pour la LED bleue 45-11.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Le fonctionnement sous ou à ces limites n'est pas garanti et doit être évité dans la conception du circuit.

• Tension inverse (V_RR) :5V. Dépasser cette tension en polarisation inverse peut provoquer une rupture de jonction.
• Courant direct continu (I_FF) :30 mA. Le courant continu maximum qui peut être appliqué en continu.
• Courant direct de crête (I_FPFP) :100 mA. Ceci n'est permis que dans des conditions pulsées avec un rapport cyclique de 1/10 à 1 kHz. C'est utile pour le multiplexage ou de brèves impulsions de haute luminosité.
• Dissipation de puissance (P_dD) :120 mW. La puissance maximale que le boîtier peut dissiper sous forme de chaleur, calculée comme Tension Directe (V_FF) × Courant Direct (I_FF).
• Température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +85°C. La plage de température ambiante dans laquelle le dispositif est spécifié pour fonctionner.
• Température de stockage (T_stg) :-40°C à +90°C.
• Température de soudure :Spécifie les profils thermiques pour l'assemblage : 260°C pendant 10 secondes lors de la refusion, ou 350°C pendant 3 secondes pour la soudure manuelle.

2.2 Caractéristiques électro-optiques

Ces paramètres sont mesurés dans une condition de test standard d'une température ambiante (T_aamb) de 25°C et d'un courant direct (I_FF) de 20 mA, sauf indication contraire. Les tolérances sont explicitement définies.

• Intensité lumineuse (I_vV) :S'étend d'un minimum de 225 mcd à un maximum de 565 mcd, avec une valeur typique impliquée par le système de classement. La tolérance est de ±11%.
• Angle de vision (2θ_1/2) :120 degrés (typique). C'est l'angle total où l'intensité lumineuse chute à la moitié de sa valeur axiale de crête.
• Longueur d'onde de crête (λ_pP) :468 nm (typique). La longueur d'onde à laquelle la distribution spectrale de puissance est maximale.
• Longueur d'onde dominante (λ_dD) :464 nm à 472 nm. C'est la longueur d'onde unique perçue par l'œil humain, définissant la couleur. La tolérance est de ±1 nm.
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :25 nm (typique). La largeur du spectre d'émission à la moitié de son intensité maximale (FWHM).
• Tension directe (V_FF) :2,70 V à 3,50 V à I_FF=20mA. La tolérance est de ±0,05V. Cette plage est critique pour la conception du circuit de limitation de courant.

3. Explication du système de classement

Pour assurer la cohérence de la production, les LED sont triées en classes de performance. La série 45-11 utilise un système de classement tridimensionnel pour l'intensité lumineuse, la longueur d'onde dominante et la tension directe.

3.1 Classement de l'intensité lumineuse

Les LED sont catégorisées en quatre classes (S2, T1, T2, U1) en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à 20 mA.

• Classe S2 :225 mcd (Min) à 285 mcd (Max)
• Classe T1 :285 mcd à 360 mcd
• Classe T2 :360 mcd à 450 mcd
• Classe U1 :450 mcd à 565 mcd

Le code spécifique du dispositif \"45-11/B7C-FS2U1B14/2T-AFM\" indique qu'il appartient à la classe U1 pour l'intensité lumineuse.

3.2 Classement de la longueur d'onde dominante

Les LED bleues sont regroupées (Groupe F) et subdivisées en quatre classes (AA1 à AA4) pour un contrôle précis de la couleur.

• Classe AA1 :464 nm à 466 nm
• Classe AA2 :466 nm à 468 nm
• Classe AA3 :468 nm à 470 nm
• Classe AA4 :470 nm à 472 nm

Le code \"B7C\" correspond probablement à une classe de longueur d'onde spécifique au sein du Groupe F.

3.3 Classement de la tension directe

La tension directe est classée en huit catégories (Classes 34 à 41) dans la plage globale de 2,70V à 3,50V. Chaque classe a un pas de 0,1V.

• Exemple Classe 34 :2,70V à 2,80V
• Exemple Classe 35 :2,80V à 2,90V
• ... jusqu'àClasse 41 :3,40V à 3,50V

Le code \"B14\" dans le numéro de pièce spécifie la classe de tension directe.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut plusieurs courbes caractéristiques typiques essentielles pour comprendre le comportement du dispositif dans des conditions non standard.

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

Cette courbe montre la relation exponentielle entre le courant et la tension. Pour une LED bleue InGaN typique, la tension de seuil est d'environ 2,7V-2,8V, après quoi le courant augmente rapidement avec une faible augmentation de tension. Cela souligne le besoin critique d'un dispositif de limitation de courant (comme une résistance ou un pilote à courant constant) en série avec la LED pour éviter l'emballement thermique dû au surcourant.

4.2 Intensité lumineuse relative vs Courant direct

Ce graphique démontre que la sortie lumineuse est approximativement proportionnelle au courant direct dans la plage de fonctionnement typique (par exemple, jusqu'à 30-40 mA). Cependant, l'efficacité (lumens par watt) peut culminer à un courant inférieur à la valeur maximale absolue. Fonctionner au-dessus du courant recommandé réduit l'efficacité et accélère la dépréciation des lumens et le vieillissement du dispositif.

4.3 Intensité lumineuse relative vs Température ambiante

La sortie lumineuse des LED dépend de la température. Lorsque la température de jonction augmente, l'intensité lumineuse diminue généralement. Cette courbe quantifie cette dégradation. Pour la 45-11, la sortie reste relativement stable à basse température mais montre une baisse notable lorsque la température ambiante approche la limite supérieure de 85°C. Ceci doit être pris en compte dans les conceptions pour environnements à haute température comme les intérieurs automobiles.

4.4 Distribution spectrale

Le tracé spectral montre un pic unique et dominant centré autour de 468 nm, caractéristique des LED bleues à base d'InGaN. Le FWHM de 25 nm indique une couleur bleue relativement pure. Il y a une émission minimale dans les autres parties du spectre visible.

4.5 Diagramme de rayonnement

Un diagramme polaire illustre la distribution spatiale de la lumière. Le large angle de vision de 120° est confirmé, montrant un motif quasi-Lambertien ou en aile de chauve-souris commun pour les LED vue de dessus avec une lentille moulée, offrant une bonne visibilité hors axe.

4.6 Courbe de déclassement du courant direct

Cette courbe définit le courant direct continu maximal autorisé en fonction de la température ambiante. Lorsque la température augmente, le courant maximal sûr diminue pour rester dans les limites de dissipation de puissance du dispositif et éviter la surchauffe. À 85°C, le I_FF maximum autorisé est nettement inférieur à la valeur nominale de 30 mA à 25°C.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du contour du boîtier

Le boîtier P-LCC-2 a les dimensions clés suivantes (toutes en mm, tolérance ±0,1mm sauf indication) :

• Longueur totale : 3,2 mm
• Largeur totale : 2,8 mm
• Hauteur totale : 1,9 mm
• Pas des broches : 2,54 mm (pas standard de 0,1 pouce)
• Longueur des broches : 0,5 mm (minimum)
• Identifiant de la cathode : Le boîtier comporte une marque de cathode verte et une encoche sur le corps pour indiquer la polarité.

Ces dimensions sont cruciales pour la conception de l'empreinte PCB, assurant un placement, une soudure et un dégagement corrects.

5.2 Identification de la polarité

La polarité correcte est essentielle. La cathode (borne négative) est identifiée par :

1. Un marquage vert sur le corps du boîtier adjacent à la broche de cathode.
2. Une encoche ou une découpe sur le côté du corps du boîtier près de la cathode.

La broche d'anode est généralement plus longue dans l'emballage en bande et bobine, mais les marquages sur le boîtier sont la référence principale lors de l'assemblage et de l'inspection.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Paramètres du procédé de soudure

Le dispositif est conçu pour les procédés de soudure courants :

• Soudure par refusion (sans plomb) :Une température de crête de 260°C pendant un maximum de 10 secondes est spécifiée. Le profil de température recommandé doit inclure un préchauffage pour activer la flux et minimiser le choc thermique.
• Soudure manuelle :Une température maximale de pointe de fer de 350°C appliquée pendant pas plus de 3 secondes par broche.
• Restriction critique :La soudure par refusion ne doit pas être effectuée plus de deux fois sur le même dispositif pour éviter une contrainte thermique excessive sur le boîtier et les fils de liaison.

6.2 Stockage et sensibilité à l'humidité

Les LED sont emballées dans un sac barrière résistant à l'humidité avec un dessiccant pour éviter l'absorption d'humidité atmosphérique, ce qui peut provoquer l'effet \"pop-corn\" (fissuration du boîtier) pendant la refusion.

• Avant ouverture :Stocker à ≤30°C et ≤70% d'Humidité Relative (HR). Utiliser dans un délai d'un an.
• Après ouverture :Terminer la soudure dans les 72 heures (3 jours) dans des conditions de ≤30°C et ≤60% HR.
• Remballage :Si non utilisées dans les 3 jours, les pièces non utilisées doivent être rescellées dans le sac d'origine ou un sac étanche équivalent avec un dessiccant frais.
• Séchage :Si le temps de stockage est dépassé ou si l'indicateur de dessiccant montre une saturation, un séchage unique à 60°C ±5°C pendant 24 heures est requis pour éliminer l'humidité avant la soudure.

6.3 Précautions d'utilisation critiques

• Protection contre les surcourants :Une résistance de limitation de courant externe ou un pilote à courant constant est obligatoire. La caractéristique I-V exponentielle de la LED signifie qu'une petite augmentation de tension provoque une forte surtension de courant, conduisant à une défaillance immédiate.
• Contrainte mécanique :Éviter d'appliquer une contrainte mécanique (flexion, poussée) sur le corps de la LED ou ses broches pendant ou après la soudure.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

Le produit est fourni pour l'assemblage automatisé :

• Largeur de la bande porteuse :8 mm.
• Pas des alvéoles :4,0 mm.
• Dimensions de la bobine :Bobine standard de 13 pouces avec des dimensions spécifiques du moyeu, de la bride et de l'ensemble fournies dans les dessins de la fiche technique.
• Quantité par bobine :2000 pièces.

7.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette de la bobine contient plusieurs codes :

• P/N :Numéro de pièce complet (ex. : 45-11/B7C-FS2U1B14/2T-AFM).
• N° de LOT :Numéro de lot de fabrication traçable.
• QTY :Quantité sur la bobine.
• CAT :Rang d'intensité lumineuse (ex. : U1).
• HUE :Rang de longueur d'onde dominante.
• REF :Rang de tension directe.

8. Suggestions d'application et considérations de conception

8.1 Circuits d'application typiques

Le circuit d'attaque le plus basique est une source de tension (V_CCS) en série avec une résistance de limitation de courant (R_SS) et la LED. La valeur de la résistance est calculée comme suit : R_SS = (V_CCS - V_FF) / I_FF. Par exemple, avec une alimentation de 5V, un V_FF de 3,0V (typique) et un I_FF souhaité de 20 mA : R_SS = (5 - 3,0) / 0,02 = 100 Ω. La puissance nominale de la résistance doit être I_F²F² × R_SS = 0,04 W, donc une résistance standard de 1/8W (0,125W) ou 1/10W est suffisante.

Pour les applications nécessitant une luminosité stable ou un fonctionnement sur une large plage de tension, un circuit intégré pilote à courant constant est recommandé.

8.2 Conception pour applications avec guide de lumière

Lors du couplage avec un guide de lumière :

• Alignement :Aligner précisément le centre optique de la LED avec la face d'entrée du guide de lumière.
• Écart :Maintenir un petit espace d'air contrôlé (ou utiliser un adhésif optique) entre le dôme de la LED et le guide de lumière pour maximiser l'efficacité du couplage lumineux.
• Classement :Pour les réseaux multi-LED (par exemple, pour le rétroéclairage d'un panneau), utiliser des LED des mêmes classes d'intensité lumineuse et de longueur d'onde pour assurer une luminosité et une couleur uniformes sur l'affichage.

8.3 Considérations de gestion thermique

Bien que le boîtier soit petit, un dissipateur thermique efficace améliore la longévité et maintient la luminosité :

• Conception du PCB :Utiliser des vias thermiques sous le plot thermique de la LED (le cas échéant) ou connectés à ses broches pour conduire la chaleur vers le plan de masse/d'alimentation.
• Température ambiante :Respecter la courbe de déclassement du courant. Dans les environnements à haute température (par exemple, à l'intérieur d'une voiture par une journée chaude), réduire le courant d'attaque ou assurer une ventilation adéquate.

9. Comparaison et différenciation techniques

Objectivement, la série 45-11 offre plusieurs points de différenciation par rapport aux LED génériques :

• Angle large vs LED à angle étroit :L'angle de 120° est supérieur pour les applications nécessitant une large visibilité (tableaux de bord, voyants) par rapport aux LED à angle étroit utilisées pour des faisceaux focalisés.
• Boîtier P-LCC-2 vs Montage traversant :Le boîtier à montage en surface permet des conceptions plus petites, plus légères et plus automatisables par rapport aux LED traversantes traditionnelles comme les T-1 3/4.
• Qualification automobile (AEC-Q101) :Cette qualification formelle pour la fiabilité dans des conditions de contrainte automobile (cyclage thermique, humidité, etc.) la distingue des LED de qualité commerciale, la rendant adaptée aux applications intérieures automobiles.
• Réflecteur intégré :Le réflecteur interne moulé dans le boîtier améliore l'extraction de la lumière et l'efficacité du couplage, une caractéristique absente de tous les boîtiers LED CMS de base.

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

Q1 : Puis-je alimenter cette LED directement depuis une broche de microcontrôleur 3,3V ?

R : Ce n'est pas recommandé. La tension directe (2,7V-3,5V) est très proche ou dépasse l'alimentation de 3,3V. Même si elle s'allume, le courant serait non contrôlé et très sensible aux variations de V_FF, conduisant probablement à une luminosité incohérente ou à des dommages. Toujours utiliser une résistance en série ou un pilote.

Q2 : Quelle est la différence entre la Longueur d'onde de crête et la Longueur d'onde dominante ?

R : La Longueur d'onde de crête (λ_pP) est le pic physique du spectre d'émission (468 nm). La Longueur d'onde dominante (λ_dD) est la longueur d'onde unique psychophysique qui correspond à la couleur perçue (464-472 nm). Pour les LED monochromatiques comme cette LED bleue, elles sont très proches. λ_dD est plus pertinente pour la spécification de la couleur.

Q3 : Pourquoi la procédure de stockage et de séchage est-elle si spécifique ?

R : Le boîtier plastique absorbe l'humidité. Pendant la chaleur élevée de la soudure par refusion, cette humidité peut se vaporiser rapidement, créant une pression interne qui peut délaminer le boîtier ou fissurer la puce (effet \"pop-corn\"). Les procédures contrôlent l'exposition à l'humidité pour prévenir ce mode de défaillance.

Q4 : Comment interpréter le numéro de pièce 45-11/B7C-FS2U1B14/2T-AFM ?

R : C'est un identifiant codé. \"45-11\" est la série. \"B7C\" indique probablement la classe de couleur/longueur d'onde (Bleu, sous-classe spécifique). \"FS2U1\" indique les classes d'intensité lumineuse (couvrant probablement une plage). \"B14\" est la classe de tension directe. \"2T\" et \"AFM\" peuvent faire référence au type de bande et à d'autres codes spécifiques à l'usine.

11. Exemple pratique d'utilisation

Scénario : Conception d'un indicateur de tableau de bord pour un accessoire automobile.

1. Sélection :La LED bleue 45-11 est choisie pour sa qualification AEC-Q101, son large angle de vision (bon pour la visibilité du conducteur) et son adaptabilité à une intégration potentielle de guide de lumière derrière une icône.
2. Conception du circuit :Le système nominal de 12V du véhicule est utilisé. Une résistance série est calculée. En supposant un V_FF pire cas de 3,5V et un I_FF cible de 20 mA : R_SS = (12 - 3,5) / 0,02 = 425 Ω. La valeur standard 5% la plus proche est 430 Ω. Dissipation de puissance : (0,02)² * 430 = 0,172W, donc une résistance de 1/4W est sélectionnée.²Analyse thermique :
3. L'environnement du tableau de bord peut atteindre 85°C. En consultant la courbe de déclassement, le courant continu maximal à 85°C est déclassé. Le 20 mA choisi doit être vérifié comme sûr à cette température. Sinon, le courant peut devoir être réduit à 15 mA.Conception du PCB :
4. L'empreinte correspond au boîtier 3,2x2,8mm avec un pas de pastilles de 2,54mm. Une petite zone d'exclusion est placée autour de la LED pour le logement du guide de lumière. Des vias thermiques sont ajoutés sous la pastille de cathode connectée à un plan de masse pour la diffusion de la chaleur.Assemblage :
5. Les LED sont commandées sur bande de 8 mm et bobine pour l'assemblage automatisé. Le profil de refusion est réglé pour ne pas dépasser une température de crête de 260°C. L'atelier suit la limite d'exposition de 72 heures après ouverture des sacs barrières à l'humidité.h2 id=\"section-12\"

Terminologie des spécifications LED

Explication complète des termes techniques LED