LED Rouge 3030 - Dimensions 3,0x3,0x0,55mm - Tension 2,0-2,6V - Puissance 520mW - Document Technique

1. Aperçu du produit

1.1 Description générale

Cette LED rouge est fabriquée en utilisant la technologie AlGaInP sur un substrat, offrant une haute efficacité et une luminosité élevée. Le boîtier est de type EMC avec des dimensions de 3,0 mm x 3,0 mm x 0,55 mm, permettant une conception compacte et de bonnes performances thermiques. Le dispositif est conçu pour des applications automobiles et est conforme aux normes de fiabilité AEC-Q102.

1.2 Caractéristiques

• Boîtier EMC pour des performances robustes
• Angle de vue extrêmement large de 120 degrés
• Convient à tous les procédés d'assemblage CMS et de soudure
• Disponible en bande et bobine pour placement automatisé
• Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 2
• Conforme RoHS
• Qualifié selon AEC-Q102 pour grade automobile

1.3 Applications

Cette LED est destinée à l'éclairage automobile, intérieur et extérieur. Les exemples incluent les indicateurs de tableau de bord, les lumières de carte, les feux stop, les clignotants et l'éclairage d'ambiance.

2. Interprétation approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électriques et optiques

À un courant de test de 150 mA et une température de soudure de 25°C, la tension directe (VF) varie de 2,0 V à 2,6 V, avec une valeur typique non spécifiée en raison du classement par lots. Le courant inverse (IR) à 5 V est inférieur à 10 µA. Le flux lumineux (Φ) varie de 17,7 lm à 24,2 lm. La longueur d'onde dominante (λD) se situe entre 627,5 nm et 635 nm, caractéristique de la lumière rouge. L'angle de vue (2θ1/2) est de 120 degrés, offrant une large dispersion du faisceau. La résistance thermique de la jonction à la soudure (Rth JS réelle) est typiquement de 40 °C/W, avec un maximum de 55 °C/W ; la résistance thermique électrique est typiquement de 23 °C/W, maximum 31 °C/W.

2.2 Valeurs maximales absolues

Les valeurs maximales absolues à une température de soudure de 25°C : dissipation de puissance (PD) 520 mW, courant direct (IF) 200 mA, courant direct de crête (IFP) 350 mA (cycle de service 10%, largeur d'impulsion 10 ms), tension inverse (VR) 5 V, ESD (HBM) 2000 V, plage de température de fonctionnement -40°C à +125°C, température de stockage -40°C à +125°C, température de jonction (TJ) 150°C. Il est essentiel de ne jamais dépasser ces limites pour éviter tout dommage.

2.3 Caractéristiques thermiques

La résistance thermique est un paramètre clé pour la fiabilité des LED. La résistance thermique réelle (Rth JS réelle) tient compte des chemins conductifs et convectifs. La résistance thermique électrique (Rth JS électrique) est dérivée de mesures électriques. Un dissipateur thermique approprié est nécessaire pour maintenir la température de jonction en dessous du maximum. L'efficacité de conversion photoélectrique à 25°C en mode impulsionnel est de 45%.

3. Système de classement par lots

3.1 Classes de tension directe

À 150 mA, la tension directe est classée comme suit : C0 : 2,0-2,2 V, D0 : 2,2-2,4 V, E0 : 2,4-2,6 V.

3.2 Classes de flux lumineux

Classes de flux lumineux : JB : 17,7-19,6 lm, KA : 19,6-21,8 lm, KB : 21,8-24,2 lm.

3.3 Classes de longueur d'onde dominante

Classes de longueur d'onde dominante : F2 : 627,5-630 nm, G1 : 630-632,5 nm, G2 : 632,5-635 nm.

4. Analyse des courbes de performance

4.1 Tension directe en fonction du courant direct

La courbe I-V montre la relation exponentielle typique. À faible courant (30 mA), la tension est d'environ 1,9 V ; à 200 mA, la tension atteint environ 2,6 V. Cette courbe est essentielle pour concevoir les circuits de pilotage.

4.2 Courant direct en fonction du flux lumineux relatif

Le flux lumineux relatif augmente avec le courant direct de manière approximativement linéaire jusqu'à 150 mA, puis commence à saturer. À 200 mA, le flux relatif est environ 80% plus élevé qu'à 100 mA. Cela indique une baisse à courants élevés.

4.3 Température de jonction en fonction du flux lumineux relatif

Lorsque la température de jonction augmente, le flux lumineux relatif diminue. À 125°C, le flux est d'environ 60% de la valeur à 25°C. Cette baisse thermique doit être prise en compte dans la conception thermique.

4.4 Température de soudure en fonction du courant direct

Cette courbe montre le courant direct maximal admissible en fonction de la température de soudure. À 25°C, le courant peut être de 200 mA ; à 125°C, il doit être réduit à environ 50 mA pour éviter une surchauffe.

4.5 Variation de tension en fonction de la température de jonction

La tension directe diminue avec l'augmentation de la température, d'environ -2 mV/°C. À 150°C, VF chute d'environ 0,3 V par rapport à 25°C.

4.6 Diagramme de rayonnement

Le diagramme de rayonnement montre une distribution large de type lambertien avec une intensité maximale à 0 degré et une demi-intensité à ±60 degrés, confirmant l'angle de vue de 120 degrés.

4.7 Variation de longueur d'onde dominante en fonction de la température de jonction

La longueur d'onde dominante se déplace légèrement avec la température, d'environ +0,03 nm/°C, entraînant un léger décalage vers le rouge à des températures plus élevées.

4.8 Distribution spectrale

Le spectre atteint son maximum autour de 630 nm avec une largeur à mi-hauteur (FWHM) d'environ 20 nm. L'émission est étroite, contribuant à une pureté de couleur élevée.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions du boîtier

Le contour du boîtier : 3,00 mm x 3,00 mm x 0,55 mm. Les tolérances sont de ±0,2 mm sauf indication contraire. Les dessins détaillés montrent la vue de dessus avec les marquages de cathode et d'anode, la vue de côté montrant la hauteur, et la vue de dessous avec la disposition des pastilles.

5.2 Motif de soudure

Dimensions recommandées du motif de soudure : taille de pastille 0,65 mm x 1,55 mm, espacement 2,30 mm, avec une largeur totale du motif de 2,40 mm. Un alignement correct assure une bonne fiabilité des joints de soudure.

5.3 Polarité

La polarité est indiquée par un marquage sur le boîtier. La cathode est généralement marquée par une encoche ou un point. Assurez-vous d'une orientation correcte lors de l'assemblage.

5.4 Dimensions de la bande transporteuse

La largeur de la bande transporteuse est de 8,00 mm, avec un pas de poche de 4,00 mm. Les composants sont orientés avec la polarité dans une direction spécifique. Les tolérances sont de ±0,1 mm.

5.5 Dimensions de la bobine

Diamètre de la bobine 180 mm, diamètre du moyeu 60 mm, largeur 12 mm. Chaque bobine contient 4000 pièces.

5.6 Spécification de l'étiquette

L'étiquette comprend le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de classe, le flux lumineux, la classe de chromaticité, la tension directe, la longueur d'onde, la quantité et le code de date.

5.7 Emballage résistant à l'humidité

Les LED sont emballées dans un sac barrière contre l'humidité avec un déshydratant et une carte indicatrice d'humidité. Après ouverture, utiliser dans les 24 heures ou cuire à 60°C pendant 24 heures.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion CMS

Le profil de refusion recommandé sans plomb : taux de montée en température max 3°C/s, préchauffage de 150°C à 200°C pendant 60 à 120 secondes, temps au-dessus de 217°C max 60 secondes, température de crête 260°C pendant max 10 secondes, taux de refroidissement max 6°C/s. Le temps total de 25°C à la crête ne doit pas dépasser 8 minutes. Ne pas refusionner plus de deux fois et maintenir un intervalle de moins de 24 heures entre les refusions.

6.2 Réparation

La réparation n'est pas recommandée après soudure. Si nécessaire, utiliser un fer à souder à double tête. Tester pour s'assurer qu'il n'y a pas de dommages aux caractéristiques de la LED.

6.3 Précautions

• L'encapsulant en silicone est mou ; éviter d'appliquer une pression sur la surface supérieure lors de la manipulation et du placement.
• Ne pas monter sur un PCB déformé ou plier le PCB après soudure.
• Éviter les contraintes mécaniques ou les vibrations pendant le refroidissement.
• Ne pas refroidir rapidement le dispositif après refusion.

7. Informations d'emballage et de commande

7.1 Quantité d'emballage

L'emballage standard est de 4000 pièces par bobine. Les commandes en vrac sont emballées dans des cartons contenant plusieurs bobines.

7.2 Code de commande

Le numéro de pièce code la série de produits, le boîtier et les options de classes. Les clients peuvent spécifier les classes souhaitées pour la tension directe, le flux lumineux et la longueur d'onde afin de répondre aux exigences de l'application.

8. Suggestions d'application

8.1 Applications typiques

Cette LED est idéale pour l'éclairage intérieur automobile tel que les plafonniers, les liseuses et l'éclairage d'ambiance, ainsi que pour l'éclairage extérieur comme les feux arrière, les clignotants et les feux stop. Son large angle de vue et sa haute luminosité conviennent également à la signalisation et à l'éclairage décoratif.

8.2 Considérations de conception

• Gestion thermique : Utiliser une surface de cuivre suffisante sur le PCB et des vias thermiques pour maintenir la température de jonction en dessous de 150°C.
• Régulation de courant : Utiliser un pilote à courant constant avec une résistance série ou un circuit intégré de pilote LED pour éviter de dépasser le courant maximal.
• Protection ESD : Mettre en œuvre des dispositifs de protection ESD si l'utilisation se fait dans des environnements à forte ESD.
• Compatibilité des matériaux : Éviter les matériaux contenant du soufre (>100 ppm), du brome (>900 ppm), du chlore (>900 ppm) ou des halogènes totaux (>1500 ppm) à proximité de la LED, car ils peuvent provoquer une corrosion ou une décoloration.
• Dégazage : Ne pas utiliser d'adhésifs qui émettent des composés organiques volatils (COV) pouvant pénétrer la lentille en silicone.

9. Comparaison technique (optionnelle)

Comparée aux LED standard à fils en plastique, ce boîtier EMC offre une meilleure conductivité thermique, une taille plus petite et une compatibilité avec la soudure par refusion. L'angle de vue large de 120 degrés est plus large que celui de nombreuses LED CMS standard (généralement 110 degrés). La qualification AEC-Q102 offre une garantie pour les environnements automobiles difficiles où la température et les vibrations sont extrêmes.

10. Foire aux questions

1. Q : Quel est le courant maximal pour cette LED ? R : Le courant direct maximal absolu est de 200 mA en continu, ou 350 mA en impulsionnel (cycle de service 10%, 10 ms).
2. Q : Peut-elle être utilisée dans des environnements à haute température ? R : La plage de température de fonctionnement est de -40°C à +125°C, mais une réduction du courant est nécessaire à haute température (voir la courbe de réduction).
3. Q : Quelle est la condition de stockage ? R : Stocker dans le sac scellé d'origine à ≤30°C et ≤75% d'humidité relative jusqu'à 1 an ; après ouverture, utiliser dans les 24 heures ou cuire à 60°C.
4. Q : Combien de fois peut-elle être soudée par refusion ? R : Pas plus de deux fois, avec un intervalle de<24 heures.
5. Q : Est-elle adaptée à une utilisation en extérieur ? R : Oui, avec un encapsulage approprié, mais assurez-vous qu'elle n'est pas exposée à des produits chimiques agressifs ou aux UV sans protection.

11. Cas pratiques

Dans une application de feu stop automobile, un réseau de 6 à 8 LED en série peut produire plus de 100 lumens, répondant aux exigences réglementaires de luminosité. Avec une gestion thermique appropriée, les LED maintiennent une sortie lumineuse stable pendant la durée de vie du véhicule. Un autre cas est l'éclairage d'ambiance intérieur où l'angle de vue large assure un éclairage uniforme dans l'habitacle.

12. Introduction au principe

La LED rouge AlGaInP fonctionne par recombinaison électron-trou dans la couche active du semi-conducteur. Le système de matériaux permet d'ajuster la bande interdite pour émettre une lumière rouge (autour de 630 nm). Le boîtier EMC protège la puce tout en fournissant une lentille optique pour l'extraction de la lumière. Le dispositif présente un rendement quantique élevé grâce à la bande interdite directe.

13. Tendances de développement

La tendance dans l'éclairage automobile est vers des LED plus petites, plus efficaces et plus fiables. Les boîtiers EMC deviennent standard en raison de leur robustesse. Il y a également une tendance vers un flux plus élevé par puce pour réduire le nombre de LED nécessaires. De plus, des modules photoniques intégrés et un éclairage intelligent avec capacités de communication émergent.