Fiche technique de la LED Super Rouge 1608-SR0100M-AM PLCC-2 - Format 1,6x0,8mm - Tension 2,1V - Puissance 0,05W - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

La 1608-SR0100M-AM est une LED Super Rouge haute performance, à montage en surface, dans un boîtier PLCC-2 compact. Conçue principalement pour les applications d'éclairage intérieur automobile, elle offre un équilibre entre luminosité, fiabilité et efficacité. Son positionnement clé réside dans sa capacité à répondre aux exigences strictes de qualité automobile tout en fournissant des performances optiques constantes dans un encombrement miniaturisé.

Les avantages principaux de ce composant incluent sa qualification selon la norme AEC-Q102 pour les dispositifs optoélectroniques discrets, garantissant sa fiabilité dans des conditions environnementales automobiles sévères. Elle présente également un large angle de vision de 120 degrés, la rendant adaptée aux applications nécessitant un éclairage diffus. De plus, le produit est conforme aux réglementations RoHS, REACH et sans halogène, s'alignant sur les normes environnementales et de sécurité mondiales.

Le marché cible se situe fermement dans le secteur de l'électronique automobile, spécifiquement pour l'éclairage d'ambiance intérieur, les témoins lumineux et le rétroéclairage des interrupteurs et afficheurs. Ses spécifications en font un choix adapté pour les concepteurs nécessitant une source de lumière rouge, robuste, compacte et brillante.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques photométriques et électriques

La caractéristique photométrique principale est l'intensité lumineuse (Iv). Sous un courant direct typique (IF) de 10 mA, la LED délivre 210 millicandelas (mcd), avec un minimum de 150 mcd et un maximum de 330 mcd. La tension directe (VF) à ce courant est typiquement de 2,1 volts, avec une plage de 1,5V à 2,5V. Cette tension relativement basse contribue à une dissipation de puissance réduite. La longueur d'onde dominante (λd) est centrée sur 630 nm (Super Rouge), avec une plage de 624 nm à 639 nm, définissant sa pureté de couleur.

2.2 Caractéristiques thermiques et valeurs maximales absolues

La gestion thermique est cruciale pour la longévité de la LED. La résistance thermique jonction-soudure est spécifiée à 150 K/W (réelle) et 120 K/W (électrique). Les valeurs maximales absolues définissent les limites opérationnelles : un courant direct maximal de 20 mA, une dissipation de puissance maximale de 50 mW, et une plage de température de fonctionnement de -40°C à +110°C. La température de jonction maximale est de 125°C. Dépasser ces limites peut causer des dommages permanents. Le dispositif peut supporter un courant de surtension de 50 mA pour des impulsions ≤10 μs. Il est important de noter que cette LED n'est pas conçue pour fonctionner en tension inverse.

2.3 Spécifications de fiabilité et de conformité

Le dispositif est classé pour une sensibilité aux décharges électrostatiques (ESD) de 2 kV (Modèle du Corps Humain), un niveau standard pour les précautions de manipulation. Il a un Niveau de Sensibilité à l'Humidité (MSL) de 3, indiquant qu'il doit être séché s'il est exposé aux conditions ambiantes pendant plus de 168 heures avant le soudage. La robustesse à la corrosion est classée B1, et il est qualifié selon la norme AEC-Q102, ce qui est un facteur différenciant clé pour les applications automobiles.

3. Explication du système de classement (binning)

Pour assurer la cohérence en production de masse, les LED sont triées en classes (bins) selon des paramètres clés.

3.1 Classement par intensité lumineuse

L'intensité lumineuse est classée à l'aide d'un code à deux caractères (ex. : SX, SY, SZ). La première lettre (Q, R, S, T, U, V, A, B) représente un groupe avec des plages d'intensité croissantes. La seconde lettre (X, Y, Z) subdivise davantage chaque groupe. Pour la 1608-SR0100M-AM, la classe typique se situe dans le groupe 'S', spécifiquement les classes SX, SY ou SZ, correspondant respectivement aux plages d'intensité de 180-210 mcd, 210-240 mcd et 240-280 mcd. Une tolérance de ±8% s'applique aux mesures de flux lumineux.

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

La longueur d'onde dominante est classée à l'aide d'un code à quatre chiffres (ex. : 2730, 3033). Ces codes correspondent à des plages nanométriques spécifiques. Pour cette LED Super Rouge, les classes pertinentes sont centrées autour de 630 nm. La classe typique pour cette référence est 2730 (627-630 nm) ou 3033 (630-633 nm). La tolérance de fabrication pour la longueur d'onde dominante est de ±1 nm.

3.3 Classement par tension directe

La tension directe est classée à l'aide d'un code à quatre chiffres (ex. : 2022, 2225). La tension directe typique de 2,1V pour cette LED la place dans la classe 2022 (2,00V - 2,25V) ou potentiellement la classe 2225 (2,25V - 2,50V). Ce classement aide à la conception de circuits pour la régulation du courant.

4. Analyse des courbes de performance

4.1 Courbe IV et intensité lumineuse relative

Le graphique Courant Direct vs. Tension Directe montre une relation exponentielle caractéristique. La tension augmente progressivement avec le courant. Le graphique Intensité Lumineuse Relative vs. Courant Direct est presque linéaire dans la plage de fonctionnement typique (2-20 mA), indiquant une bonne efficacité. Il n'est pas recommandé de piloter la LED au-delà de 20 mA car cela dépasse la valeur maximale absolue.

4.2 Dépendance à la température

Le graphique Intensité Lumineuse Relative vs. Température de Jonction montre que le flux lumineux diminue lorsque la température augmente. À la température de jonction maximale de 125°C, l'intensité relative est d'environ 40-50% de sa valeur à 25°C. Cet effet d'extinction thermique est typique des LED et doit être pris en compte dans la conception thermique. Le graphique Tension Directe Relative vs. Température de Jonction montre un coefficient négatif, la tension diminuant linéairement avec la hausse de température, ce qui peut être utilisé pour la détection de température.

4.3 Distribution spectrale et décalage de longueur d'onde

Le graphique Caractéristiques de Longueur d'Onde montre un pic étroit autour de 630 nm, confirmant la couleur Super Rouge. Le graphique Décalage de Longueur d'Onde Relative vs. Température de Jonction indique que la longueur d'onde dominante augmente légèrement (décalage vers le rouge) avec la hausse de température, un phénomène courant dans les sources lumineuses à semi-conducteurs.

4.4 Déclassement et gestion des impulsions

La Courbe de Déclassement du Courant Direct est cruciale pour la conception. Elle montre que le courant direct continu maximal autorisé doit être réduit à mesure que la température du plot de soudure augmente. À la température ambiante de fonctionnement maximale (avec une température de plot de 110°C), le courant ne doit pas dépasser 20 mA. Le graphique Capacité de Gestion des Impulsions Permise permet des courants de crête plus élevés (jusqu'à 60 mA) dans des conditions d'impulsions avec de faibles rapports cycliques, utile pour les applications de multiplexage ou de clignotement.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions physiques

La LED est logée dans un boîtier PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) standard. Les dimensions du boîtier sont de 1,6 mm de longueur, 0,8 mm de largeur et environ 0,6 mm de hauteur (typique pour ce type de boîtier, bien que la hauteur exacte doive être confirmée par le dessin de cotes). Le composant possède deux bornes (anode et cathode).

5.2 Configuration recommandée des plots de soudure et polarité

Un motif de pastilles (plots de soudure) recommandé est fourni pour assurer une bonne formation du joint de soudure et une stabilité mécanique pendant le refusion. La conception des pastilles tient compte de l'empreinte du composant et aide à prévenir l'effet "tombstoning". La polarité est indiquée par un marquage sur le boîtier, généralement une encoche ou un point près de la cathode. L'orientation correcte est essentielle au fonctionnement du circuit.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

La fiche technique spécifie une température de soudage par refusion maximale de 260°C pendant 30 secondes. Cela fait référence à la température de pic mesurée sur le corps du boîtier ou les broches. Un profil de refusion standard avec des phases de préchauffage, stabilisation, refusion et refroidissement doit être suivi. Le classement MSL de 3 impose que si le sac barrière à l'humidité est ouvert, les composants doivent être soudés dans les 168 heures suivant les conditions d'atelier ou être séchés selon les normes IPC/JEDEC.

6.2 Précautions d'utilisation et de stockage

Les précautions générales incluent d'éviter les contraintes mécaniques sur la lentille de la LED, de prévenir la contamination et d'utiliser des techniques de manipulation appropriées pour éviter les dommages ESD. Le stockage doit se faire dans un environnement sec et sombre, dans la plage de température spécifiée de -40°C à +110°C. Les critères de test au soufre indiquent la résistance du produit aux atmosphères contenant du soufre, ce qui est important pour certains environnements automobiles ou industriels.

7. Conditionnement et informations de commande

Les LED sont fournies en bande et en bobine pour l'assemblage automatisé. Les quantités standard par bobine sont typiquement de 4000 ou 5000 pièces, mais cela peut varier. La référence 1608-SR0100M-AM suit une structure logique : "1608" désigne la taille du boîtier (1,6x0,8mm), "SR" indique Super Rouge, "01" est lié à la classe d'intensité lumineuse, "00" est lié à la classe de longueur d'onde, "M" peut indiquer une classe de tension directe ou une autre caractéristique, et "AM" signifie qualité automobile. La commande de classes spécifiques nécessite de consulter les tables de classement complètes et de spécifier les codes exacts.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

L'application principale est l'éclairage intérieur automobile. Cela inclut le rétroéclairage du tableau de bord, l'éclairage d'ambiance des planchers, l'éclairage de la console centrale, le rétroéclairage des interrupteurs et les témoins lumineux pour divers contrôles. Son large angle de vision la rend adaptée à l'éclairage de zone où un aspect uniforme est souhaité.

8.2 Considérations de conception

Lors de la conception avec cette LED, il faut considérer la limitation de courant. Une résistance série ou un pilote à courant constant est obligatoire pour éviter de dépasser le courant direct maximal, surtout en considérant le coefficient de température négatif de Vf. La conception thermique est critique ; assurez-vous que la conception du PCB prévoit une dissipation thermique adéquate et que la température ambiante de fonctionnement n'impose pas un déclassement en dessous du flux lumineux requis. Pour l'atténuation par MLI (PWM), assurez-vous que la fréquence est suffisamment élevée (typiquement >100 Hz) pour éviter le scintillement visible.

9. Comparaison et différenciation techniques

Comparée aux LED PLCC-2 standard non automobiles, le principal facteur différenciant de la 1608-SR0100M-AM est sa qualification AEC-Q102, qui implique des tests rigoureux pour le cyclage thermique, l'humidité, la durée de vie en fonctionnement à haute température et autres contraintes. Sa robustesse à la corrosion (Classe B1) et sa résistance au soufre sont également améliorées pour les environnements automobiles. L'intensité lumineuse typique de 210 mcd est compétitive pour sa taille de boîtier et sa consommation de courant.

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

Q : Quel est le courant de fonctionnement recommandé ?

R : Le courant de fonctionnement typique est de 10 mA, offrant un bon équilibre entre luminosité et efficacité. Il peut fonctionner de 2 mA (minimum) jusqu'à 20 mA (maximum absolu).

Q : Comment la température affecte-t-elle la luminosité ?

R : La luminosité diminue avec l'augmentation de la température de jonction. À 125°C, le flux lumineux peut être environ la moitié de la valeur à 25°C. Un dissipateur thermique approprié est essentiel pour maintenir des performances constantes.

Q : Puis-je piloter cette LED avec une alimentation 3,3V ou 5V ?

R : Oui, mais vous devez utiliser une résistance série limitant le courant. Par exemple, avec une alimentation de 5V et un courant cible de 10 mA, et une Vf typique de 2,1V, la valeur de la résistance serait R = (5V - 2,1V) / 0,01A = 290 Ohms. Une résistance de 300 Ohms serait une valeur standard appropriée.

Q : Cette LED est-elle adaptée aux applications automobiles extérieures ?

R : La fiche technique spécifie l'application comme "Éclairage intérieur automobile". Pour une utilisation extérieure, des facteurs comme une meilleure protection contre l'infiltration d'humidité (indice IP), des extrêmes de température plus larges et des exigences optiques différentes devraient être vérifiés auprès du fabricant pour un produit spécifique de qualité extérieure.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Rétroéclairage de boutons de tableau de bord

Un concepteur crée un panneau de contrôle de tableau de bord avec 10 boutons rétroéclairés. Chaque bouton nécessite une seule LED Super Rouge pour l'éclairage. En utilisant la 1608-SR0100M-AM à 10 mA chacune, la consommation totale de courant serait de 100 mA. Une conception simple utilise une ligne d'alimentation automobile de 12V. Une résistance limitant le courant est nécessaire pour chaque LED. La valeur de la résistance est calculée comme (12V - 2,1V) / 0,01A = 990 Ohms. Une résistance de 1 kΩ, 1/8W est choisie. Les LED sont placées sur un PCB derrière des boutons translucides. Le large angle de vision de 120° assure un éclairage uniforme sur la surface du bouton. L'analyse thermique confirme que dans l'environnement clos du tableau de bord, la température de jonction reste bien en dessous de la valeur maximale en raison de la faible dissipation de puissance totale (environ 0,21W pour les 10 LED).

12. Introduction au principe de fonctionnement

Les Diodes Électroluminescentes (LED) sont des dispositifs à semi-conducteurs qui émettent de la lumière lorsqu'un courant électrique les traverse. Ce phénomène est appelé électroluminescence. Dans une LED rouge comme la 1608-SR0100M-AM, le matériau semi-conducteur (typiquement à base d'Arséniure de Gallium-Aluminium - AlGaAs) a une énergie de bande interdite spécifique. Lorsque les électrons se recombinent avec les trous d'électrons au sein du dispositif, l'énergie est libérée sous forme de photons (particules de lumière). La longueur d'onde (couleur) de la lumière émise est déterminée par l'énergie de la bande interdite ; une bande interdite plus large produit une lumière de longueur d'onde plus courte (plus bleue). Le boîtier PLCC-2 abrite la puce semi-conductrice, fournit les connexions électriques via deux broches et inclut une lentille plastique moulée qui façonne le faisceau lumineux pour obtenir l'angle de vision spécifié de 120 degrés.

13. Tendances et évolutions technologiques

La tendance dans l'éclairage LED automobile continue vers une efficacité plus élevée (plus de lumens par watt), permettant une consommation d'énergie réduite et une charge thermique moindre. La miniaturisation est également clé, avec des boîtiers comme le 1608 (1,6x0,8mm) et même plus petits devenant plus courants pour permettre des designs plus élégants. L'intégration est une autre tendance, avec des boîtiers multi-puces ou des LED combinées avec des pilotes et des capteurs dans un module unique. Pour les LED de couleur spécifique comme le Super Rouge, les améliorations dans la technologie des phosphores (si utilisée) ou les techniques de croissance épitaxiale conduisent à des classes de longueur d'onde plus serrées et à une meilleure constance de couleur sur la température et la durée de vie, ce qui est critique pour les applications où l'accord des couleurs entre plusieurs sources lumineuses est important.