Fiche technique LED rouge PLCC-6 A09K-UR1501H-AM - Angle de vision de 120° - 2,15V @150mA - 7500mcd - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

L'A09K-UR1501H-AM est un composant LED à montage en surface haute performance, conçu pour les applications exigeantes d'éclairage automobile. Il utilise un boîtier PLCC-6 (Plastic Leaded Chip Carrier), offrant une plateforme robuste et fiable pour les systèmes d'éclairage extérieur des véhicules. Le dispositif émet une lumière rouge pure avec une longueur d'onde dominante typique de 613 nm, procurant une excellente saturation des couleurs. Son objectif de conception principal est d'atteindre une intensité lumineuse élevée dans un encombrement compact tout en respectant les normes strictes de l'industrie automobile.

Les avantages principaux de cette LED incluent son intensité lumineuse typique élevée de 7500 millicandelas (mcd) à un courant direct de 150 mA, un large angle de vision de 120 degrés pour une distribution lumineuse uniforme, et une construction robuste qualifiée aux normes AEC-Q101. Elle est spécifiquement destinée au marché de l'éclairage extérieur automobile, incluant des applications telles que les troisièmes feux stop (CHMSL), les feux arrière et les feux stop, où la fiabilité, la luminosité et les performances à long terme sont critiques.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques photométriques et électriques

Les paramètres opérationnels clés définissent l'enveloppe de performance de la LED. Le courant direct (I_F) a une plage de fonctionnement recommandée de 20 mA à 200 mA, avec une valeur typique de 150 mA pour le rendement nominal. À ce courant, la tension directe typique (V_F) est de 2,15 V, avec une limite maximale de 2,75 V, indiquant une bonne efficacité électrique. L'intensité lumineuse (I_V) est spécifiée avec un minimum de 4500 mcd, une valeur typique de 7500 mcd, et peut atteindre jusqu'à 14000 mcd, montrant une dispersion de performance significative qui est gérée via le processus de classement (binning). La longueur d'onde dominante (λ_d) se situe typiquement à 613 nm, définissant son point de couleur rouge.

2.2 Caractéristiques thermiques et valeurs maximales absolues

La gestion thermique est cruciale pour la longévité de la LED. Le dispositif présente une résistance thermique jonction-point de soudure (R_thJS) de 60 K/W (réelle) ou 50 K/W (électrique), ce qui est un paramètre clé pour concevoir le chemin thermique sur le PCB. Les valeurs maximales absolues fixent des limites strictes pour un fonctionnement sûr : une dissipation de puissance maximale (P_d) de 550 mW, une température de jonction maximale (T_J) de 125 °C, et une plage de température de fonctionnement (T_opr) de -40 °C à +110 °C, confirmant son aptitude pour les environnements automobiles sévères. Il résiste également à un niveau ESD (HBM) de 8 kV.

3. Explication du système de classement (binning)

Pour garantir une couleur et une luminosité constantes en production, les LED sont triées en classes (bins). La fiche technique fournit des informations détaillées de classement pour l'intensité lumineuse et la longueur d'onde dominante.

3.1 Classement par intensité lumineuse

L'intensité lumineuse est classée à l'aide d'un système de codes alphanumériques (par ex., L1, L2, M1... jusqu'à GA). Chaque classe définit une plage spécifique d'intensité lumineuse minimale et maximale en millicandelas (mcd). Pour l'A09K-UR1501H-AM, les classes de sortie possibles mises en évidence sont centrées autour de la valeur typique de 7500 mcd, ce qui correspondrait aux classes dans les plages DA (4500-5600 mcd) et DB (5600-7100 mcd) ou EA (7100-9000 mcd). Ce classement permet aux concepteurs de sélectionner des composants répondant à des exigences de luminosité spécifiques pour leur application.

3.2 Classement par longueur d'onde dominante

De même, la longueur d'onde dominante est classée pour contrôler la constance de la couleur. Les classes sont définies par une combinaison lettre-chiffre (par ex., A1, B3, C5) couvrant une plage de longueurs d'onde, typiquement par pas de 1 nm ou 2 nm autour de la valeur nominale de 613 nm. Cela garantit que toutes les LED utilisées dans un même ensemble de phare ont une sortie de couleur presque identique, ce qui est crucial pour des raisons esthétiques et réglementaires dans l'éclairage automobile.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique inclut plusieurs graphiques illustrant le comportement de la LED dans différentes conditions, essentiels pour la conception du circuit et thermique.

4.1 Courbe Intensité de courant direct vs. Tension directe (Courbe IV)

La courbe IV montre la relation exponentielle entre le courant direct et la tension. Elle est utilisée pour déterminer la tension de fonctionnement pour un courant d'alimentation donné et pour calculer la consommation électrique (P = V_F* I_F). La courbe aide à sélectionner des résistances de limitation de courant appropriées ou à concevoir des circuits d'alimentation à courant constant.

4.2 Intensité lumineuse relative vs. Courant direct

Ce graphique montre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant d'alimentation. Elle est généralement sous-linéaire ; doubler le courant ne double pas la sortie lumineuse. Cette relation est importante pour comprendre l'efficacité et pour la conception de gradation par modulation de largeur d'impulsion (PWM).

4.3 Graphiques de dépendance à la température

Plusieurs graphiques détaillent les changements de performance avec la température de jonction (T_J):

• Intensité lumineuse relative vs. Température de jonction :Montre que la sortie lumineuse diminue lorsque la température augmente, une caractéristique connue sous le nom d'affaiblissement thermique (thermal droop). Cela doit être pris en compte dans la conception thermique pour maintenir une luminosité constante.
• Tension directe relative vs. Température de jonction :Démontre que laV_Fdiminue linéairement avec l'augmentation de la température (environ -2 mV/°C pour les LED rouges). Cela peut être utilisé pour la détection de température mais affecte également les schémas d'alimentation à tension constante.
• Longueur d'onde relative vs. Température de jonction :Indique un décalage de la longueur d'onde dominante (typiquement de quelques nanomètres) avec la température, ce qui est important pour les applications critiques en termes de couleur.

4.4 Distribution spectrale et diagramme de rayonnement

Le graphique de distribution spectrale relative montre le pic d'émission étroit caractéristique d'une LED rouge, centré autour de sa longueur d'onde dominante. Le diagramme de rayonnement (diagramme d'angle de vision) confirme l'angle de vision de 120 degrés, affichant la distribution angulaire de l'intensité lumineuse, ce qui est crucial pour la conception des lentilles et des réflecteurs afin d'obtenir les faisceaux lumineux souhaités.

4.5 Dégradation du courant direct et gestion des impulsions

La courbe de dégradation du courant direct dicte le courant continu maximal autorisé en fonction de la température de la pastille de soudure. Lorsque la température de la pastille augmente, le courant sûr maximal diminue pour éviter de dépasser la limite de température de jonction de 125 °C. Le tableau des capacités de gestion d'impulsions admissibles définit le courant pulsé de crête que la LED peut supporter pendant de très courtes durées à différents cycles de service, ce qui est pertinent pour les applications de stroboscope ou de communication.

5. Informations mécaniques, conditionnement et assemblage

5.1 Dimensions mécaniques et polarité

La LED est fournie dans un boîtier PLCC-6 standard. Le dessin mécanique (sous-entendu dans la section 'Dimensions mécaniques') fournirait les dimensions précises de longueur, largeur et hauteur, l'espacement des broches et l'emplacement du centre optique. Le boîtier inclut un indicateur de polarité (typiquement une encoche ou un coin chanfreiné) pour assurer une orientation correcte lors de l'assemblage, car les LED sont des diodes et ne laissent passer le courant que dans un seul sens.

5.2 Empattement de pastilles de soudure recommandé

Un empattement de pastilles de soudure recommandé est fourni pour garantir une soudure fiable et des performances thermiques optimales. Cela inclut les dimensions des pastilles pour les six broches électriques et la pastille thermique centrale (si présente dans cette variante de boîtier), ce qui est critique pour la dissipation de chaleur. Suivre cette empreinte minimise les défauts de soudure et assure un chemin à faible résistance thermique vers le PCB.

5.3 Profil de soudure par refusion et précautions

La fiche technique spécifie un profil de soudure par refusion, avec une température de pic de 260 °C pendant un maximum de 30 secondes. Respecter ce profil est essentiel pour éviter d'endommager le boîtier plastique ou les connexions internes par fil (wire bonds). Les précautions générales d'utilisation incluent d'éviter les contraintes mécaniques sur la lentille, de prévenir la contamination, et de s'assurer que le dispositif est stocké dans des conditions de niveau de sensibilité à l'humidité (MSL) 2 avant utilisation pour éviter le phénomène de 'pop-corn' pendant la refusion.

5.4 Informations de conditionnement

Les LED sont fournies en bande et bobine pour l'assemblage automatisé par pick-and-place. Les informations de conditionnement détaillent les dimensions de la bobine, la largeur de la bande, l'espacement des alvéoles et l'orientation des composants sur la bande, nécessaires pour programmer les équipements d'assemblage.

6. Guide d'application et considérations de conception

6.1 Scénarios d'application typiques

Cette LED est explicitement conçue pourl'éclairage extérieur automobile. Sa haute luminosité et sa fiabilité la rendent idéale pour :

• Troisièmes feux stop (CHMSL) :Nécessite une intensité élevée pour la visibilité.
• Feux arrière :Utilisés pour les feux de position/de circulation.
• Feux stop :Nécessite un allumage instantané et un signal lumineux de haute intensité.

Sa qualification AEC-Q101, sa large plage de température et sa robustesse au soufre garantissent qu'elle peut résister aux vibrations, aux cycles thermiques et à l'exposition chimique rencontrés dans les environnements automobiles.

6.2 Considérations de conception critiques

Conception thermique :Le facteur principal affectant la durée de vie et les performances de la LED. Utilisez la résistance thermique (R_thJS) et la courbe de dégradation pour concevoir un système de gestion thermique adéquat sur le PCB, en utilisant des vias thermiques et éventuellement un circuit imprimé à âme métallique pour les applications haute puissance.Circuit d'alimentation :Pour une luminosité et une couleur constantes, alimentez la LED avec une source de courant constant plutôt qu'avec une tension constante et une résistance en série, surtout dans les environnements de tension automobile (9-16V). Cela compense les variations deV_Fet les effets de la température.Conception optique :L'angle de vision de 120° est adapté à l'éclairage de grande surface. Des optiques secondaires (lentilles, réflecteurs) peuvent être nécessaires pour façonner le faisceau pour des fonctions spécifiques comme un CHMSL.Protection ESD :Bien que classée à 8 kV HBM, la mise en œuvre d'une protection ESD de base sur le PCB est une bonne pratique lors de la manipulation et de l'assemblage.

7. Conformité et spécifications environnementales

Le produit est conforme à plusieurs normes clés de l'industrie :

• RoHS :Restriction des substances dangereuses, garantissant une construction sans plomb.
• REACH UE :Enregistrement, évaluation, autorisation et restriction des produits chimiques.
• Sans halogène :Limites sur la teneur en brome (Br) et chlore (Cl), importantes pour des raisons environnementales et de sécurité.
• Robustesse au soufre :Critique pour les applications automobiles où les gaz contenant du soufre peuvent corroder les composants argentés, entraînant une défaillance.

Ce portefeuille de conformité complet simplifie l'intégration de ce composant dans des produits destinés aux marchés mondiaux, en particulier le secteur automobile européen strict.

8. Informations de commande et décodage de la référence

La référence A09K-UR1501H-AM suit une convention de codage spécifique. Bien que le schéma de décodage complet se trouve généralement dans un guide du fabricant, les éléments courants incluent :

• A09K :Probablement un code de série ou de famille.
• U :Peut indiquer le type de boîtier (par ex., PLCC).
• R :Désigne typiquement la couleur Rouge.
• 1501 :Pourrait être lié à un code de luminosité ou de performance.
• H :Peut indiquer une variante haute luminosité.
• AM :Signifie souvent 'Grade Automobile' ou une classe/version spécifique.

La section des informations de commande détaillerait les classes disponibles pour l'intensité lumineuse et la longueur d'onde, permettant aux concepteurs de spécifier les caractéristiques de performance exactes requises pour leur application, garantissant ainsi la cohérence en production de masse.