Fiche Technique Série 67-21 LED Vue de Dessus - Boîtier P-LCC-2 - 2.0x1.25x0.8mm - 2.35V - 60mW - Orange Doux - Français

1. Vue d'ensemble du produit

La série 67-21 représente une famille de LED Vue de Dessus logées dans un boîtier CMS compact P-LCC-2 (Porteur de Puce à Broches Plastique). Ce composant est conçu comme un indicateur optique, présentant un corps blanc avec une fenêtre incolore et transparente qui offre un motif d'émission de lumière large et uniforme. Ses principaux avantages incluent un angle de vision très large, optimisé pour un couplage lumineux efficace avec les guides de lumière, et de faibles exigences en courant direct, le rendant particulièrement adapté aux applications sensibles à la consommation d'énergie. Les marchés cibles principaux sont l'éclairage intérieur automobile (ex. : rétroéclairage du tableau de bord), les indicateurs d'équipements de télécommunication, le rétroéclairage général pour interrupteurs et symboles, et tout dispositif électronique portable où l'espace et l'efficacité énergétique sont critiques.

1.1 Caractéristiques clés et conformité

• Boîtier :P-LCC-2, corps blanc, lentille incolore transparente.
• Performance optique :Angle de vision large, idéal pour les applications avec guide de lumière.
• Compatibilité de fabrication :Adapté au soudage par refusion en phase vapeur et compatible avec les équipements de placement automatique.
• Format d'approvisionnement :Disponible sur bande de 8 mm et bobine pour assemblage automatisé.
• Conformité environnementale :Produit sans plomb et conforme aux directives RoHS.
• Options de couleur :La série est disponible en orange doux (comme détaillé dans cette fiche), vert, bleu et jaune.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au composant peuvent survenir. Un fonctionnement à ou près de ces limites n'est pas recommandé et peut affecter la fiabilité.

• Tension inverse (V_R) :5 V - La tension maximale pouvant être appliquée en sens inverse.
• Courant direct (I_F) :25 mA - Le courant continu direct maximal.
• Courant direct de crête (I_FP) :60 mA - Le courant direct pulsé maximal (cycle de service 1/10, 1 kHz).
• Dissipation de puissance (P_d) :60 mW - La puissance maximale que le boîtier peut dissiper à une température ambiante de 25°C.
• Décharge électrostatique (ESD) :2000 V (Modèle du corps humain) - Indique un niveau modéré de sensibilité aux ESD ; des procédures de manipulation appropriées sont requises.
• Température de fonctionnement (T_opr) :-40°C à +85°C - La plage de température ambiante pour un fonctionnement normal.
• Température de stockage (T_stg) :-40°C à +90°C.
• Température de soudage :Refusion : 260°C pendant 10 secondes max ; Soudage manuel : 350°C pendant 3 secondes max.

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

Ce sont les paramètres de performance typiques dans des conditions de test standard (I_F= 20 mA).

• Intensité lumineuse (I_v) :90 à 180 mcd (millicandela). Le flux lumineux est trié, avec une valeur typique probablement au milieu de cette plage. La tolérance est de ±11%.
• Angle de vision (2θ_1/2) :120 degrés (typique). C'est l'angle total pour lequel l'intensité lumineuse est la moitié de l'intensité de crête. Le grand angle est une caractéristique clé pour les applications d'indicateurs.
• Longueur d'onde de crête (λ_p) :611 nm (typique). La longueur d'onde à laquelle l'émission spectrale est la plus forte.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :603 à 609 nm. C'est la couleur perçue de la lumière, triée pour assurer l'uniformité. La tolérance est de ±1 nm.
• Largeur de bande spectrale (Δλ) :20 nm (typique). La largeur du spectre émis à la moitié de l'intensité maximale.
• Tension directe (V_F) :1,75 à 2,35 V. La chute de tension aux bornes de la LED à 20 mA, également triée. La tolérance est de ±0,1 V.
• Courant inverse (I_R) :10 μA (max) à V_R= 5 V.

3. Explication du système de tri

Pour garantir l'uniformité de la couleur et de la luminosité en production, les LED sont triées en lots. Le code spécifique du composant (ex. : Q2R2 B/2T) indique son lot d'affectation.

3.1 Tri par intensité lumineuse (Code CAT)

• Lot Q2 :90 - 112 mcd
• Lot R1 :112 - 140 mcd
• Lot R2 :140 - 180 mcd

3.2 Tri par longueur d'onde dominante (Code HUE)

• Groupe F, Lot EE1 :603 - 606 nm
• Groupe F, Lot EE2 :606 - 609 nm

3.3 Tri par tension directe (Code REF)

• Groupe B, Lot 0 :1,75 - 1,95 V
• Groupe B, Lot 1 :1,95 - 2,15 V
• Groupe B, Lot 2 :2,15 - 2,35 V

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques cruciales pour la conception.

4.1 Intensité lumineuse relative en fonction de la température ambiante

La courbe montre que l'intensité lumineuse est relativement stable de -40°C à environ 25°C. Au-dessus de 25°C, l'intensité diminue progressivement avec l'augmentation de la température, ce qui est typique du comportement des LED dû à la baisse d'efficacité. À 85°C, le flux lumineux peut être d'environ 80-85% de sa valeur à 25°C. Ceci doit être pris en compte dans les environnements à haute température.

4.2 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe I-V)

Cette courbe non linéaire est essentielle pour sélectionner la résistance de limitation de courant. À 20 mA, la V_Ftypique est d'environ 2,0V, mais elle peut varier entre 1,8V et 2,2V selon le lot et la température. La courbe devient plus raide au-dessus de 20 mA, indiquant qu'une petite augmentation du courant nécessite une plus grande augmentation de la tension.

4.3 Intensité lumineuse relative en fonction du courant direct

Le flux lumineux est approximativement linéaire avec le courant jusqu'au courant nominal de 20 mA. Un fonctionnement au-dessus de ce courant augmentera la luminosité mais au prix d'une dissipation de puissance plus élevée, d'une efficacité réduite et potentiellement d'une durée de vie plus courte. La courbe de déclassement montre que le courant direct maximal autorisé diminue lorsque la température ambiante dépasse 25°C pour maintenir la température de jonction dans des limites sûres.

4.4 Distribution spectrale

Le spectre est une bande étroite centrée autour de 611 nm (crête) avec une largeur de bande typique de 20 nm, confirmant la couleur monochromatique "orange doux". L'émission en dehors de cette bande est minime.

4.5 Diagramme de rayonnement

Le diagramme polaire confirme le motif d'émission de type Lambertien avec un angle de vision très large de 120°. L'intensité est presque uniforme sur une large zone frontale, ce qui le rend excellent pour les indicateurs à grand angle.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions du boîtier

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

• Longueur totale : 2,0 mm
• Largeur totale : 1,25 mm
• Hauteur totale : 0,8 mm
• Pas des broches : 1,0 mm (distance entre les centres des deux broches)
• Largeur des broches : 0,4 mm (typique)
• Recommandation d'empreinte : Une empreinte détaillée est fournie pour la conception du PCB, assurant un soudage correct et une stabilité mécanique.

5.2 Identification de la polarité

Le côté cathode (négatif) est généralement identifié par une encoche ou un marquage vert sur le corps du boîtier, comme indiqué sur le diagramme en vue de dessus. L'orientation correcte est critique pour le fonctionnement du circuit.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

Le composant est conçu pour le soudage par refusion en phase vapeur ou infrarouge. Le paramètre critique est une température de crête du corps du boîtier de 260°C (±5°C) pendant un maximum de 10 secondes. Un profil de refusion standard sans plomb (montée en température, préchauffage, refusion, refroidissement) est applicable. Évitez un temps excessif dans la plage de température du liquidus.

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 avec la broche doit être limité à 3 secondes ou moins par pastille. Utilisez un fer à faible puissance (environ 30W) avec une pointe fine.

6.3 Conditions de stockage

En tant que composant sensible à l'humidité (MSD), les LED sont conditionnées dans un sac aluminium étanche avec un dessicant. Une fois le sac scellé ouvert, les composants doivent être utilisés dans un délai spécifique (non spécifié dans cette fiche, mais typiquement 168 heures à<30°C/60%HR pour le Niveau 3) ou être séchés avant la refusion pour éviter l'effet "pop-corn" pendant le soudage.

7. Conditionnement et informations de commande

7.1 Spécifications de la bande et de la bobine

• Largeur de la bande :8 mm
• Pas des alvéoles :4,0 mm
• Dimensions de la bobine :Bobine standard de 7 pouces (178 mm de diamètre) avec un moyeu de 13 pouces (330 mm).
• Quantité par bobine :2000 pièces.

7.2 Explication de l'étiquette

L'étiquette de la bobine contient plusieurs codes : CPN (Numéro de pièce client), PN (Numéro de pièce interne), Quantité, Numéro de lot, et les trois codes de tri clés : CAT (Intensité lumineuse), HUE (Longueur d'onde dominante) et REF (Tension directe).

8. Suggestions d'application

8.1 Circuits d'application typiques

Le circuit de commande le plus courant est une simple résistance en série. La valeur de la résistance (R_s) est calculée comme suit : R_s= (V_alim- V_F) / I_F. Pour une alimentation de 5V et une V_Ftypique de 2,0V à 20 mA : R_s= (5 - 2,0) / 0,02 = 150 Ω. La puissance nominale de la résistance doit être d'au moins I_F²* R_s= 0,06W ; une résistance de 1/8W ou 1/4W convient. Pour une luminosité constante sur une plage de tension ou de température, un pilote à courant constant est recommandé.

8.2 Considérations de conception pour les guides de lumière

• Alignement :Un alignement précis entre la LED et l'entrée du guide de lumière est crucial pour maximiser l'efficacité du couplage lumineux.
• Distance :Maintenez la distance entre la lentille de la LED et le guide de lumière aussi petite que possible (idéalement<0,5 mm) pour minimiser les pertes lumineuses.
• Matériau :Utilisez des guides de lumière fabriqués à partir de matériaux optiques de haute transmittance (ex. : PMMA, PC).

9. Fiabilité et assurance qualité

Le produit subit une série complète de tests de fiabilité avec un niveau de confiance de 90% et un pourcentage de défauts toléré par lot (LTPD) de 10%. Les éléments de test incluent :

• Résistance au soudage par refusion (260°C)
• Cyclage thermique (-40°C à +100°C)
• Choc thermique (-10°C à +100°C)
• Stockage à haute et basse température
• Durée de vie en fonctionnement continu (1000 h à 20mA)
• Durée de vie en fonctionnement à haute température/humidité (85°C/85% HR, 1000 h)

Ces tests garantissent la robustesse du composant dans les conditions environnementales sévères typiques des applications automobiles et industrielles.

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

10.1 Quelle est la différence entre la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante ?

La longueur d'onde de crête (λ_p) est la longueur d'onde physique avec la puissance spectrale de sortie la plus élevée (611 nm). La longueur d'onde dominante (λ_d) est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui produirait la même couleur perçue (603-609 nm). λ_dest plus pertinente pour la spécification de la couleur.

10.2 Puis-je alimenter cette LED à 30 mA pour plus de luminosité ?

Une alimentation à 30 mA dépasse la valeur maximale absolue pour le courant direct continu (25 mA). Bien que cela puisse fonctionner brièvement, cela augmentera considérablement la température de jonction, accélérera la dépréciation du flux lumineux et causera probablement une défaillance prématurée. Pour une luminosité plus élevée, sélectionnez une LED d'un lot avec une intensité lumineuse plus élevée ou un produit conçu pour un courant plus élevé.

10.3 Comment interpréter le code du composant "67-21/S2C-F Q2R2 B/2T (SLO)" ?

Il s'agit du numéro de pièce complet. "67-21" est la série. "S2C-F" désigne probablement le boîtier et la couleur (Orange Doux). "Q2R2" indique le lot d'intensité lumineuse (une combinaison spécifiant probablement une sous-plage). "B/2T" indique le lot de tension directe (Groupe B, Lot 2). "SLO" confirme la couleur Orange Doux.

11. Étude de cas de conception pratique

11.1 Conception d'un groupe d'indicateurs de tableau de bord

Scénario :Conception du rétroéclairage pour 5 icônes de tableau de bord dans une application automobile. La tension d'alimentation est de 12V (batterie du véhicule), et la température ambiante peut atteindre 85°C.

Étapes de conception :

1. Méthode de commande :Utilisez une résistance en série pour chaque LED pour la simplicité et le coût. Un régulateur linéaire ou un circuit intégré pilote LED dédié serait préférable pour un contrôle précis du courant sur toute la plage de tension.
2. Sélection du courant :Pour garantir la longévité à haute température, déclasser le courant. Utiliser 15 mA au lieu de 20 mA fournit une marge de sécurité. Vérifiez la courbe de déclassement : à 85°C, le I_Fmaximal autorisé est toujours supérieur à 20 mA, donc 15 mA est sûr.
3. Calcul de la résistance :Utilisez la V_Fmaximale du Lot 2 (2,35V) pour une conception en pire cas afin de garantir que le courant ne dépasse jamais la cible. R_s= (12V - 2,35V) / 0,015A ≈ 643 Ω. Utilisez la valeur standard la plus proche, 620 Ω.
4. Puissance nominale de la résistance :P = (12-2,35)^2 / 620 ≈ 0,15W. Une résistance de 1/4W (0,25W) est suffisante.
5. Implantation du PCB :Placez les LED avec précision selon l'empreinte recommandée. Assurez-vous que les marquages de cathode sont orientés de manière cohérente. Prévoyez un petit thermique sur les pastilles si le PCB a de grandes zones de cuivre, mais évitez une dissipation thermique excessive qui pourrait gêner le soudage.
6. Conception du guide de lumière :Modélisez le guide de lumière pour capturer le cône d'émission de 120°. L'entrée du guide de lumière doit être légèrement plus grande que la zone d'émission de la LED.

12. Introduction technologique et tendances

12.1 Technologie du boîtier P-LCC-2

Le boîtier P-LCC-2 est un standard pour les LED CMS. Il consiste en une puce LED montée sur un cadre de broches, encapsulée par un corps plastique blanc réfléchissant (souvent PPA ou PCT) pour augmenter l'efficacité du flux lumineux, et surmontée d'une lentille en époxy transparente ou diffusante. La désignation "vue de dessus" signifie que l'émission lumineuse principale est perpendiculaire au plan de montage. Le grand angle de vision est obtenu grâce à une combinaison de la technologie de la puce, de la conception de la coupelle réfléchissante et de la géométrie de la lentille.

12.2 Tendances de l'industrie

La tendance pour les LED indicateurs comme la série 67-21 va vers une efficacité plus élevée (plus de flux lumineux par mA), une meilleure uniformité des couleurs grâce à un tri plus serré, et une fiabilité améliorée pour les grades automobile et industriel. Il y a également une tendance à la miniaturisation (boîtiers plus petits comme le 0402) tout en maintenant ou en améliorant les performances optiques. De plus, l'intégration de la protection ESD sur puce devient plus courante pour améliorer la robustesse lors de la manipulation et de l'assemblage.