LED Blanc 2.8x3.5x0.8mm 3.2V 0.612W PLCC2 Spécification - Fiche Technique Grade Automobile

1. Présentation du produit

Cette LED blanche est fabriquée à l'aide d'une puce bleue combinée à un luminophore, résultant en un boîtier PLCC2 compact aux dimensions de 2,80 mm x 3,50 mm x 0,80 mm. Elle est conçue pour les applications d'éclairage intérieur et extérieur automobile, offrant un angle de vision extrêmement large et une compatibilité avec tous les processus standards d'assemblage SMT et de soudure. Le composant est livré en bobine et bande, a un niveau de sensibilité à l'humidité de 2 et est conforme aux exigences RoHS et REACH. De plus, le plan de test de qualification du produit suit les directives de l'AEC-Q102 Stress Test Qualification pour les semi-conducteurs discrets de qualité automobile, garantissant une haute fiabilité dans des environnements difficiles.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électriques et optiques (Ts=25°C)

Paramètres clés mesurés à un courant de test de 150 mA :

• Tension directe (VF) : Min 2,8 V, Typ 3,2 V, Max 3,4 V
• Courant inverse (IR) : Typ<10 µA à VR=5V
• Flux lumineux (Φ) : Min 61,2 lm, Typ 72 lm, Max 83,7 lm
• Angle de vision (2θ1/2) : Typ 120°
• Résistance thermique (Rth JS réelle) : Typ 27°C/W, Max 35°C/W
• Résistance thermique (Rth JS électrique) : Typ 16°C/W, Max 21°C/W

Remarque : Tolérances de mesure applicables : VF ±0,1 V, coordonnées chromatiques ±0,005, flux lumineux ±10 %.

2.2 Valeurs limites absolues maximales

• Dissipation de puissance (PD) : 612 mW
• Courant direct (IF) : 180 mA (DC), 350 mA (crête, rapport cyclique 1/10, impulsion 10 ms)
• Tension inverse (VR) : 5 V
• ESD (HBM) : 2000 V
• Température de fonctionnement (TOPR) : -40°C à +110°C
• Température de stockage (TSTG) : -40°C à +110°C
• Température de jonction (TJ) : 125°C

3. Description du système de classement

3.1 Plages de tension directe (IF=150mA)

• G0 : 2,8–3,0 V
• H0 : 3,0–3,2 V
• I0 : 3,2–3,4 V

3.2 Plages de flux lumineux (IF=150mA)

• PB : 61,2–67,8 lm
• QA : 67,8–75,3 lm
• QB : 75,3–83,7 lm

3.3 Plages de chromaticité

Les coordonnées chromatiques sont divisées en 7 plages (VM1 à VM7) définies sur le diagramme CIE 1931. Pour les coordonnées x/y exactes, veuillez vous référer au tableau dans la fiche technique. Ces plages couvrent la région proche du blanc autour du lieu du corps noir, garantissant une apparence chromatique cohérente.

4. Analyse des courbes de performance

4.1 Tension directe en fonction du courant direct

La courbe IV montre une augmentation exponentielle typique du courant avec la tension. À 2,8 V, le courant est proche de zéro, tandis qu'à 3,4 V, il atteint environ 180 mA (le maximum DC). Un petit décalage de tension provoque une grande variation de courant, donc une régulation du courant est recommandée.

4.2 Flux lumineux relatif en fonction du courant direct

Le flux relatif augmente presque linéairement avec le courant jusqu'à 180 mA, atteignant environ 1,8 fois le flux à 60 mA. La courbe indique une bonne efficacité aux courants de commande modérés.

4.3 Flux lumineux relatif en fonction de la température de jonction

Le flux diminue avec l'augmentation de la température de jonction. À 125°C, le flux chute à environ 75 % de la valeur à 25°C. La gestion thermique est essentielle pour maintenir la luminosité.

4.4 Courant direct en fonction de la température de soudure

Le courant direct maximal autorisé doit être réduit à mesure que la température de soudure augmente. La courbe montre qu'à 110°C, le courant autorisé est réduit à environ 60 mA.

4.5 Décalage de tension en fonction de la température de jonction

La tension directe diminue linéairement avec la température à un taux d'environ -2 mV/°C, ce qui est typique pour les LED.

4.6 Diagramme de rayonnement

Le diagramme de rayonnement est presque lambertien avec un demi-angle de 60 degrés (angle de vision de 120°). L'intensité à ±90° est inférieure à 10 % du maximum.

4.7 Décalage des coordonnées chromatiques

Cx et Cy se décalent légèrement avec la température et le courant. Sur une plage de 150°C, le décalage est inférieur à ±0,01 pour Cx et ±0,005 pour Cy. Ce faible décalage garantit une couleur stable dans les conditions de fonctionnement.

4.8 Distribution spectrale

Le spectre de la LED blanche couvre de 400 nm à 750 nm, avec un pic autour de 450 nm (puce bleue) et une large émission du luminophore dans la région vert-jaune. Cela donne un indice de rendu des couleurs élevé adapté à l'éclairage automobile.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions du boîtier

Le corps de la LED mesure 2,80 mm x 3,50 mm x 0,80 mm. Le plan de pads PCB recommandé est fourni dans la fiche technique : dimensions globales des pads 2,45 mm x 2,30 mm avec un pad thermique central et deux pads latéraux pour l'anode/cathode. La polarité est indiquée par une encoche sur la vue latérale.

5.2 Bande porteuse et bobine

Les composants sont fournis dans une bande porteuse de 8 mm de large avec un pas de 4 mm. La bobine a un diamètre de 178 mm, une largeur de moyeu de 60 mm et un trou de broche de 13 mm. Chaque bobine contient 4000 pièces.

5.3 Spécification de l'étiquette

L'étiquette comprend le numéro de pièce, le numéro de lot, les codes de classement (flux lumineux, chromaticité, tension directe), le code de longueur d'onde, la quantité et la date.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de refusion recommandé

• Vitesse de montée en température (Tsmax à Tp) : max 3°C/s
• Préchauffage : 150°C à 200°C pendant 60–120 s
• Temps au-dessus de 217°C (TL) : max 60 s
• Température de crête (Tp) : 260°C, max 10 s
• Temps à moins de 5°C de Tp : max 10 s
• Vitesse de refroidissement : max 6°C/s
• Temps total de 25°C à Tp : max 8 min

Le soudage par refusion ne doit pas dépasser deux cycles. Si plus de 24 heures s'écoulent entre les cycles, les LED peuvent absorber l'humidité et être endommagées.

6.2 Précautions de manipulation

N'appliquez pas de contrainte mécanique pendant le chauffage ou le refroidissement. Ne déformez pas le PCB après la soudure. Utilisez un fer à souder double pour les réparations si nécessaire. L'encapsulant silicone est mou ; évitez une pression excessive sur la lentille. Les buses de prélèvement doivent appliquer une force douce.

7. Informations d'emballage et de commande

Le produit est livré dans des sachets barrière contre l'humidité scellés avec du dessiccant et un indicateur d'humidité. Le sachet doit être stocké à ≤30°C et ≤75% HR avant ouverture. Après ouverture, utilisez dans les 24 heures à ≤30°C, ≤60% HR. Si les conditions de stockage dépassent ces limites ou si le dessiccant a changé de couleur, faites cuire les LED à 60±5°C pendant au moins 24 heures avant utilisation.

8. Recommandations d'application

8.1 Applications typiques

Conçue pour l'éclairage intérieur automobile (tableau de bord, ambiance) et extérieur (feux de jour, clignotants, feux arrière). L'angle de vision large et la taille compacte permettent une flexibilité de conception.

8.2 Considérations de conception

• Régulation du courant : Utilisez toujours une résistance de limitation de courant ou un driver pour éviter les surintensités dues aux variations de VF.
• Gestion thermique : Assurez-vous d'avoir des pads thermiques et des vias PCB adéquats pour maintenir la température de jonction en dessous de 125°C.
• Protection ESD : Installez des dispositifs de suppression de transitoires si nécessaire, en particulier dans les environnements électriques automobiles sévères.
• Soufre et halogènes : L'environnement de fonctionnement doit contenir<100 ppm de composés soufrés,<900 ppm de brome,<900 ppm de chlore, et total Br+Cl<1500 ppm.
• COV : Évitez les adhésifs ou les composés d'enrobage qui dégagent des vapeurs organiques pouvant décolorer la LED.

9. Comparaison technique

Par rapport aux LED PLCC2 RGB ou blanches standard sans qualification automobile, ce produit offre :

• Qualification aux tests de contrainte AEC-Q102 (incluant durée de vie étendue, choc thermique et tests d'humidité).
• Faible résistance thermique (27°C/W réelle) permettant une meilleure dissipation de la chaleur.
• Flux lumineux élevé par boîtier (jusqu'à 83,7 lm à 150 mA).
• 100% sans plomb et conforme RoHS/REACH, répondant aux restrictions mondiales de matériaux automobiles.

10. Foire aux questions

10.1 Comment choisir la bonne plage de tension et de flux ?

Choisissez la plage de tension en fonction de la conception de votre driver pour garantir un courant constant. La plage de flux affecte la luminosité ; sélectionnez PB, QA ou QB selon la sortie requise. Pour les applications de précision, demandez des codes de plage spécifiques.

10.2 Quelle est la durée de conservation après cuisson ?

Après ouverture du sachet barrière contre l'humidité, les LED doivent être utilisées dans les 24 heures si stockées à ≤30°C/≤60% HR. Sinon, refaites cuire avant refusion.

10.3 Cette LED peut-elle être utilisée avec la modulation de largeur d'impulsion (PWM) ?

Oui, le gradation PWM est possible. Le courant de crête nominal de 350 mA (rapport cyclique 10%) permet des courants de crête élevés pendant de courtes périodes. Assurez-vous que la puissance moyenne ne dépasse pas 612 mW.

11. Exemples d'application pratiques

Dans un module de feu de jour automobile (DRL), quatre de ces LED sont disposées en réseau linéaire avec un courant total de 600 mA (150 mA par LED). En utilisant la plage de flux QA (67,8–75,3 lm), la sortie totale dépasse 270 lm, répondant aux exigences de la réglementation ECE R87. Une analyse thermique montre que la température de jonction reste à 85°C dans des conditions ambiantes défavorables de 85°C, bien en dessous du maximum de 125°C. La conception utilise un PCB en cuivre de 1 oz avec des vias thermiques pour dissiper la chaleur.

12. Description du principe

La LED blanche fonctionne sur le principe de la conversion par luminophore : une puce bleue InGaN émet de la lumière bleue autour de 450 nm. Cette lumière bleue excite partiellement un luminophore jaune (généralement YAG:Ce) qui est déposé sur la puce. La combinaison de la lumière bleue résiduelle et de la lumière jaune produit une lumière blanche. La température de couleur exacte et le rendu sont déterminés par la composition et l'épaisseur du luminophore. Le produit utilise un luminophore standard conduisant à une température de couleur corrélée d'environ 6000K, adaptée à l'éclairage blanc automobile.

13. Tendances de développement

L'industrie de l'éclairage automobile évolue vers une efficacité lumineuse plus élevée, des boîtiers plus petits et une plus grande fiabilité. Ce format PLCC2 évolue déjà vers des boîtiers encore plus petits (par exemple 2016, 1616) tout en maintenant un flux élevé. Les tendances futures incluent de meilleures interfaces thermiques, une stabilité chromatique améliorée avec la température et l'intégration de l'électronique de commande. Le présent produit, avec sa qualification AEC-Q102 et sa large plage de températures de fonctionnement, se positionne comme une solution fiable pour les conceptions automobiles actuelles, tandis que les futures versions pourraient atteindre une efficacité plus élevée et une miniaturisation accrue.