LED RF-A3H10-W60P-E5 Boîtier Céramique Blanc Automobile - Taille 2,0x1,6x0,8mm - Tension 2,8-3,4V - Puissance 5,1W - Fiche Technique

1. Présentation du produit

Le RF-A3H10-W60P-E5 est un LED haute puissance en boîtier céramique conçu principalement pour les applications d'éclairage extérieur automobile. Il adopte un substrat céramique robuste et un encapsulage en silicone pour garantir une fiabilité élevée sous des contraintes thermiques et mécaniques extrêmes. Ce LED délivre un flux lumineux de 360 à 460 lm pour un courant direct de 1000 mA, avec une empreinte compacte de seulement 2,00 mm × 1,60 mm × 0,80 mm. Le composant est qualifié selon la norme AEC-Q102, ce qui le rend adapté aux phares, feux de jour, feux antibrouillard et autres systèmes d'éclairage extérieur exigeant une longue durée de vie et des performances constantes.

Les caractéristiques clés incluent la compatibilité avec le brasage sans plomb, un niveau de sensibilité à l'humidité de classe 2, la conformité aux directives RoHS et REACH, ainsi qu'une protection contre les décharges électrostatiques allant jusqu'à 8000 V (HBM). Le LED fonctionne sur une large plage de température de −40 °C à +125 °C, avec une température de jonction maximale de 150 °C.

2. Paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électriques et optiques

À une température de soudure de 25 °C et un courant direct de 1000 mA, la tension directe typique est de 2,8 V, avec une plage garantie de 2,8 V minimum à 3,4 V maximum. Le courant inverse à 5 V est inférieur à 10 µA. Le flux lumineux atteint typiquement 360 lm, avec une plage de lots de 360 lm à 460 lm. L'angle de vision (mi-puissance) est de 120° (typique). L'indice de rendu des couleurs (Ra) n'est pas spécifié dans cette fiche, indiquant que le produit cible la luminance plutôt que la qualité des couleurs.

2.2 Caractéristiques maximales absolues

Le composant peut supporter une dissipation de puissance allant jusqu'à 5100 mW, un courant direct continu jusqu'à 1500 mA et un courant direct de crête de 2000 mA (cycle d'utilisation 1/10, impulsion de 10 ms). La tension inverse ne doit pas dépasser 5 V. La plage de température de fonctionnement est de −40 °C à +125 °C, la température de stockage identique, et la température de jonction maximale est de 150 °C. La sensibilité aux décharges électrostatiques (HBM) est évaluée à 8000 V.

2.3 Résistance thermique

La résistance thermique de la jonction au point de soudure (RthJ-S) est typiquement de 3,1 °C/W et maximale de 4,1 °C/W à 1000 mA. Cette faible résistance thermique assure un transfert de chaleur efficace vers le circuit imprimé, essentiel pour maintenir la température de jonction dans des limites sûres lors d'un fonctionnement à courant élevé.

3. Système de tri par lots

3.1 Lots de tension directe

À IF = 1000 mA, la tension directe est classée en trois lots :

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

3.2 Lots de flux lumineux

Le flux lumineux est classé en quatre lots :

• BG : 360 – 380 lm
• BH : 380 – 400 lm
• FD : 400 – 430 lm
• FE : 430 – 460 lm

3.3 Lots de chromaticité

Trois lots de chromaticité sont définis en fonction des coordonnées CIE 1931. Les lots correspondent aux zones blanches généralement utilisées pour l'éclairage automobile :

• 57N : sommets (0,3221 ; 0,3255) → (0,3206 ; 0,3474) → (0,3375 ; 0,3628) → (0,3365 ; 0,3381)
• 60N : (0,3157 ; 0,3211) → (0,3142 ; 0,3430) → (0,3311 ; 0,3584) → (0,3301 ; 0,3337)
• 65N : (0,3029 ; 0,3286) → (0,3206 ; 0,3463) → (0,3222 ; 0,3243) → (0,3069 ; 0,3095)

Ces lots garantissent une apparence de couleur cohérente entre les lots de production.

4. Courbes de performance

4.1 Tension directe en fonction du courant direct

À température ambiante, la tension directe augmente progressivement d'environ 2,6 V à 200 mA à 3,4 V à 1500 mA. La courbe présente un comportement typique de diode. Les concepteurs doivent tenir compte de cette variation de tension pour éviter de dépasser les caractéristiques maximales absolues.

4.2 Intensité relative en fonction du courant direct

L'intensité lumineuse relative augmente de manière quasi linéaire avec le courant jusqu'à 1500 mA, atteignant environ 140 % de l'intensité à 1000 mA. À faibles courants (200 mA), l'intensité est d'environ 20 % de la valeur à 1000 mA.

4.3 Caractéristiques de température

Lorsque la température de soudure augmente de −40 °C à 125 °C, l'intensité lumineuse relative diminue jusqu'à environ 80 % à 125 °C. La tension directe chute également avec l'augmentation de la température (environ 0,1 V sur la plage). Les coordonnées de chromaticité se décalent légèrement avec la température, restant dans des limites acceptables pour les applications automobiles.

4.4 Répartition spectrale

Le LED émet une lumière blanche avec un large spectre de 400 nm à 750 nm. Le pic spectral se situe autour de 450 nm (bleu) avec une composante jaune secondaire convertie par phosphore, ce qui donne une température de couleur corrélée (CCT) typique des LED blanches automobiles.

4.5 Diagramme de rayonnement

Le diagramme de rayonnement présente une distribution de type lambertienne avec un angle de mi-puissance de ±60° (120° au total). L'intensité diminue progressivement à partir du centre, assurant un éclairage homogène dans les optiques à réflecteur ou à lentille.

5. Informations mécaniques et sur le conditionnement

5.1 Dimensions du boîtier

Le boîtier du LED mesure 2,00 mm × 1,60 mm (vue de dessus) avec une hauteur de 0,80 mm. La vue de dessous révèle deux grandes pastilles d'anode et de cathode (1,85 mm × 0,55 mm et 1,00 mm × 1,45 mm). La polarité est indiquée par une petite encoche sur le coin du boîtier. Toutes les dimensions ont une tolérance de ±0,2 mm sauf indication contraire.

5.2 Configuration de soudure recommandée

Pour assurer une dissipation thermique et une fiabilité mécanique adéquates, la configuration de pastille PCB recommandée comprend deux pastilles rectangulaires : une de 1,95 mm × 0,65 mm pour la cathode et une autre de 1,05 mm × 0,60 mm pour l'anode, avec un espace de 0,60 mm entre elles. La géométrie de la pastille de soudure doit correspondre à la métallisation inférieure pour éviter les ponts.

5.3 Identification de la polarité

La polarité est clairement marquée par le contour du boîtier. La vue de dessous montre que la pastille d'anode est plus grande (côté gauche) et que la pastille de cathode est plus petite (côté droit), en accord avec le schéma de configuration de soudure.

5.4 Dimensions du ruban porte-composants et de la bobine

Les LED sont fournis dans un ruban porte-composants de 8 mm de large avec un pas de 4 mm. Les dimensions de la poche sont de 2,30 mm × 1,80 mm (B0 × A0) avec une profondeur de 0,95 mm. Chaque bobine contient 4000 pièces. Dimensions de la bobine : diamètre extérieur 180 mm, diamètre du moyeu 60 mm, largeur 12 mm.

5.5 Quantité de conditionnement et étiquetage

Conditionnement standard : 4000 pièces par bobine. La bobine est fournie avec un sachet barrière contre l'humidité et un dessiccant. Les étiquettes comportent la référence, le numéro de lot, le code de lot (flux et chromaticité), le lot de tension directe, la quantité et la date.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion

Le profil de refusion recommandé suit la norme JEDEC J-STD-020. Paramètres clés :

• Taux de montée moyen : 3 °C/s max (de Tsmax à TP)
• Préchauffage : 150–200 °C pendant 60–120 s
• Temps au-dessus de 217 °C : 60 s max
• Température de crête : 260 °C max, temps à moins de 5 °C de la crête : 30 s max
• Taux de refroidissement : 6 °C/s max
• Temps total de 25 °C à la crête : 8 min max

Ne pas effectuer plus de deux cycles de refusion. Si l'intervalle entre deux refusions dépasse 24 heures, les LED peuvent absorber l'humidité et nécessiter un séchage avant la deuxième passe.

6.2 Précautions

Éviter les contraintes mécaniques sur la lentille en silicone pendant et après le soudage. Ne pas déformer le PCB après le montage. Utiliser un fer à souder à double tête si une reprise est nécessaire. Ne pas refroidir rapidement le composant après le soudage.

6.3 Conditions de stockage

Avant l'ouverture du sachet sous vide : stocker à ≤30 °C et ≤75 % d'humidité relative jusqu'à un an. Après ouverture : utiliser dans les 24 heures à ≤30 °C et ≤60 % d'humidité relative. Si dépassé, sécher à 60±5 °C pendant ≥24 heures avant utilisation.

7. Informations sur les tests de fiabilité

7.1 Éléments et conditions de test

Les tests de fiabilité incluent le soudage par refusion (260 °C, 10 s, 2 cycles), le préconditionnement de niveau de sensibilité à l'humidité 2 (85 °C/60 % HR, 168 h), le choc thermique (−40 °C à 125 °C, 1000 cycles), le test de durée de vie (125 °C, 1000 mA, 1000 h) et le test de durée de vie en température et humidité élevées (85 °C/85 % HR, 1000 mA, 1000 h). Tous les tests sont effectués sur 20 échantillons avec un critère d'acceptation de 0/1 défaillance.

7.2 Critères de défaillance

Après chaque test, les limites suivantes s'appliquent :

• Variation de la tension directe : ≤ 1,1 × USL (limite supérieure de spécification)
• Courant inverse : ≤ 2,0 × USL
• Diminution du flux lumineux : ≥ 0,7 × LSL (limite inférieure de spécification)

8. Précautions de manipulation

L'environnement de fonctionnement du LED et les matériaux en contact doivent contenir une teneur en soufre inférieure à 100 ppm. Les teneurs en brome et en chlore doivent être chacune inférieures à 900 ppm, et leur somme inférieure à 1500 ppm. Les composés organiques volatils (COV) provenant des matériaux du luminaire peuvent pénétrer dans l'encapsulant en silicone et provoquer une décoloration ; par conséquent, seuls des adhésifs et revêtements compatibles doivent être utilisés. Manipuler les LED avec des outils saisissant les surfaces latérales, ne jamais appuyer directement sur la lentille. La protection contre les décharges électrostatiques est obligatoire pendant la manipulation et l'assemblage. Pour le nettoyage, l'alcool isopropylique est recommandé ; éviter le nettoyage par ultrasons.

9. Notes d'application

9.1 Applications typiques

Ce LED est idéal pour l'éclairage extérieur automobile tel que les feux de jour, les phares de route/croisement et les feux antibrouillard. Son petit boîtier céramique permet des conceptions optiques compactes, tandis que le flux lumineux élevé et l'angle de faisceau large assurent une répartition efficace de la lumière.

9.2 Considérations de conception thermique

Étant donné que la température de jonction doit rester inférieure à 150 °C, un dissipateur thermique adéquat est essentiel. La faible résistance thermique (3,1 °C/W typique) permet d'utiliser des PCB FR4 standard avec des vias thermiques, mais pour un courant maximal, des PCB à noyau métallique (MCPCB) sont recommandés. Une simulation thermique doit être réalisée pour garantir que la température de soudure ne dépasse pas 105 °C au courant maximal.

9.3 Conception du circuit

Toujours inclure une résistance de limitation de courant ou un pilote à courant constant pour éviter l'emballement thermique. Une protection contre la tension inverse doit être prévue ; si le LED est soumis à une polarisation inverse, le courant de fuite peut causer des dommages. Lors de la mise en parallèle de plusieurs LED, assurez-vous que les tensions directes sont appariées (même lot) pour équilibrer la répartition du courant.