LED Rouge 2,7x2,0x0,6mm - Tension directe 2,0-2,6V - Puissance 1,1W - Longueur d'onde dominante 612,5-625nm - Fiche technique française

1. Présentation du produit

Le RF-A4E27-R15H-S1 est une LED rouge haute performance basée sur la technologie semi-conductrice AlGaInP (aluminium, gallium, indium, phosphore). Il est logé dans un boîtier EMC (composé de moulage époxy) compact aux dimensions de 2,7 mm × 2,0 mm × 0,6 mm. Le dispositif offre une plage de longueur d'onde dominante de 612,5 nm à 625 nm, ce qui le rend adapté aux applications de signalisation rouge et d'éclairage automobile intérieur/extérieur. Avec un angle de vision extrêmement large de 120° et un niveau de sensibilité à l'humidité de 2, la LED est conçue pour un assemblage monté en surface fiable et des processus de soudage par refusion. Il est entièrement conforme aux exigences RoHS et son plan de test de qualification suit la norme AEC-Q102 pour les semi-conducteurs discrets de qualité automobile.

1.1 Caractéristiques principales

• Boîtier EMC pour des performances mécaniques et thermiques robustes
• Angle de vision large de 120° pour une distribution lumineuse uniforme
• Adapté à tous les assemblages SMT et à plusieurs cycles de soudage par refusion
• Disponible en conditionnement en bande et bobine (4000 pièces/bobine)
• Niveau de sensibilité à l'humidité : 2 (MSL2)
• Conforme RoHS et qualifié AEC-Q102

1.2 Applications cibles

Éclairage automobile – applications intérieures (ambiance, indicateur) et extérieures (feu arrière, stop, clignotant). L'angle de vision large et la haute fiabilité le rendent idéal pour les environnements exigeants des véhicules.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électriques et optiques (à Ts=25°C, IF=350 mA)

2.2 Caractéristiques maximales absolues

Remarque :La tolérance de mesure de la tension directe est de ±0,1 V, la tolérance des coordonnées de couleur de ±0,005 et la tolérance du flux lumineux de ±10 %. Toutes les mesures sont effectuées dans l'environnement normalisé du fabricant. Le courant de fonctionnement maximal doit tenir compte de la dissipation thermique réelle pour maintenir la température de jonction en dessous de 150°C. En mode impulsionnel à 25°C, le rendement de conversion photoélectrique est de 47 %.

2.3 Caractéristiques thermiques

Les valeurs de résistance thermique sont fournies sous deux formes : réelle (Rth JS real) et électrique (Rth JS el). La résistance thermique réelle est typiquement de 12°C/W et représente le chemin thermique réel de la jonction au point de soudure. La résistance thermique électrique est typiquement de 6°C/W, mesurée avec un courant de test de 350 mA à une température ambiante constante de 25°C. Une gestion thermique appropriée est essentielle pour maintenir les performances et éviter une dégradation prématurée.

3. Système de tri par lots

À IF=350 mA, les LED sont triées en lots pour la tension directe, le flux lumineux et la longueur d'onde dominante afin de garantir la cohérence dans l'application.

3.1 Lots de tension directe

• C0 : 2,0 V – 2,2 V
• D0 : 2,2 V – 2,4 V
• E0 : 2,4 V – 2,6 V

3.2 Lots de flux lumineux

• PA : 55,3 – 61,2 lm
• PB : 61,2 – 67,8 lm
• QA : 67,8 – 75,3 lm
• QB : 75,3 – 83,7 lm
• RA : 83,7 – 93,2 lm

3.3 Lots de longueur d'onde dominante

• C2 : 612,5 – 615 nm
• D1 : 615 – 617,5 nm
• D2 : 617,5 – 620 nm
• E1 : 620 – 622,5 nm
• E2 : 622,5 – 625 nm

Les lots permettent aux clients de sélectionner la fenêtre exacte de tension, de flux ou de longueur d'onde requise pour leur conception spécifique. Le code de lot est inscrit sur l'étiquette d'emballage.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs courbes typiques qui aident les ingénieurs à comprendre le comportement de la LED dans diverses conditions.

4.1 Tension directe en fonction du courant direct (Fig. 1-6)

La tension directe augmente linéairement avec le courant. À environ 350 mA, la tension est d'environ 2,3 V. Cette courbe est essentielle pour concevoir des circuits de régulation du courant.

4.2 Flux lumineux relatif en fonction du courant direct (Fig. 1-7)

La sortie lumineuse augmente avec le courant mais pas parfaitement linéairement. À 350 mA, le flux lumineux relatif est normalisé à 100 %. À des courants plus faibles, l'efficacité est plus élevée.

4.3 Température de jonction en fonction du flux lumineux relatif (Fig. 1-8)

Lorsque la température de jonction augmente, la sortie lumineuse diminue. À 125°C, le flux est d'environ 80 % de la valeur à 25°C. Une bonne conception thermique est nécessaire pour minimiser la perte de flux à haute température.

4.4 Température du point de soudure en fonction du courant direct (Fig. 1-9)

Le courant direct maximal admissible diminue à mesure que la température du point de soudure augmente. Par exemple, à une température de soudure de 120°C, le courant maximal est d'environ 200 mA.

4.5 Variation de tension en fonction de la température de jonction (Fig. 1-10)

La tension directe a un coefficient de température négatif. Pour chaque augmentation de 100°C, la tension chute d'environ 0,2 V. Cela doit être pris en compte dans les drivers à courant constant pour éviter une dérive du courant.

4.6 Diagramme de rayonnement (Fig. 1-11)

Le diagramme de rayonnement est très large (120° de largeur à mi-hauteur) et quasi-lambertien, ce qui le rend idéal pour les applications nécessitant un éclairage étendu.

4.7 Décalage de la longueur d'onde dominante en fonction de la température de jonction (Fig. 1-12)

La longueur d'onde dominante se décale légèrement vers des longueurs d'onde plus longues (décalage vers le rouge) avec l'augmentation de la température, à un taux d'environ 0,05 nm/°C.

4.8 Distribution spectrale (Fig. 1-13)

L'émission spectrale est centrée autour de 620 nm avec une largeur à mi-hauteur étroite d'environ 20 nm. La longueur d'onde de crête est proche de la longueur d'onde dominante, garantissant une couleur rouge saturée.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions du boîtier

La LED a un contour compact : 2,70 mm × 2,00 mm × 0,60 mm. La vue de dessus montre une zone émettrice rectangulaire avec un repère de cathode (C) sur le dessous. Les vues latérales et de dessous détaillées indiquent la polarité : plots d'anode (A) et de cathode (C). Le motif de soudage recommandé comprend des plots thermiques pour la dissipation de la chaleur.

5.2 Polarité et disposition des plots de soudure

De la vue de dessous (Fig. 1-3), le plot de cathode est plus grand (1,30 mm × 0,60 mm) et le plot d'anode est plus petit (1,20 mm × 0,45 mm). Le motif de soudure (Fig. 1-5) montre les zones de cuivre recommandées : 1,40 mm × 1,30 mm pour la cathode et 1,20 mm × 1,30 mm pour l'anode, avec un espacement de 0,50 mm. Toutes les dimensions ont une tolérance de ±0,2 mm sauf indication contraire.

5.3 Emballage et étiquetage

Les LED sont fournies en conditionnement bande et bobine avec 4000 pièces par bobine. Les dimensions de la bande porteuse sont : pas de poche P0=4,0 mm, P1=4,0 mm, P2=2,0 mm, largeur W=8,0 mm. Le diamètre extérieur de la bobine est de 180 mm avec un diamètre du moyeu de 60 mm. Chaque bobine est scellée dans un sac barrière à l'humidité avec un déshydratant au gel de silice et une carte indicatrice d'humidité. L'étiquette comprend le numéro de pièce, le numéro de lot, les codes de lots, la quantité et la date.

6. Guide de soudage et d'assemblage

6.1 Profil de soudage par refusion

Profil de refusion recommandé (sans plomb, basé sur la norme JEDEC) :

• Taux de montée en température : 3°C/s max
• Préchauffage : 150°C à 200°C, 60–120 s
• Temps au-dessus de 217°C (TL) : 60 s max
• Température de crête (TP) : 260°C, max 10 s à TP
• Temps dans les 5°C de TP : 30 s max
• Taux de refroidissement : 6°C/s max
• Temps total de 25°C au pic : max 8 minutes

La LED peut supporter jusqu'à deux cycles de refusion. Si plus de 24 heures s'écoulent entre les cycles, un séchage est nécessaire pour éliminer l'humidité absorbée (60±5°C pendant >24 heures). N'appliquez pas de force sur la surface en silicone pendant le chauffage.

6.2 Précautions de manipulation

• Contrôle du soufre et des halogènes :L'environnement et les matériaux en contact doivent contenir moins de 100 ppm de soufre, moins de 900 ppm chacun de brome et de chlore, et moins de 1500 ppm de brome + chlore total. Cela évite l'attaque chimique du boîtier de la LED.
• Émissions de COV :Les composés organiques volatils provenant des matériaux de fixation peuvent pénétrer l'encapsulant en silicone et provoquer une décoloration sous l'effet de la lumière et de la chaleur. Utilisez uniquement des adhésifs et des matériaux de remplissage compatibles qui ne dégazent pas.
• Protection contre les décharges électrostatiques (DES) :La LED est sensible aux décharges électrostatiques (DES HBM 2 kV). Utilisez des postes de travail mis à la terre et un emballage antistatique.
• Nettoyage :Utilisez de l'alcool isopropylique pour le nettoyage si nécessaire. Le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé car il pourrait endommager la LED.
• Stockage :Les sacs non ouverts peuvent être stockés à ≤30°C / ≤75% HR jusqu'à un an. Après ouverture, utilisez dans les 24 heures à ≤30°C / ≤60% HR. Si le déshydratant a changé de couleur ou si la durée de stockage est dépassée, séchez à 60±5°C pendant au moins 24 heures avant utilisation.

6.3 Conception thermique

Étant donné que la sortie lumineuse et la stabilité des couleurs de la LED dépendent de la température de jonction, un dissipateur thermique adéquat est essentiel. La température de jonction maximale absolue est de 150°C. Utilisez des zones de cuivre PCB suffisantes, des vias thermiques et un refroidissement forcé si nécessaire pour maintenir TJ en dessous du maximum dans l'environnement d'exploitation prévu.

7. Fiabilité et tests

Le produit a subi des tests de fiabilité rigoureux conformément aux directives AEC-Q102. Les principaux tests incluent :

• Soudage par refusion (260°C, 10 s, 2×) – 0/1 défaillance
• Préconditionnement MSL2 (85°C/60%HR, 168 h) – 0/1
• Choc thermique (-40°C à 125°C, 1000 cycles) – 0/1
• Test de durée de vie (Ta=105°C, IF=350 mA, 1000 h) – 0/1
• Test de durée de vie à haute température / haute humidité (85°C/85%HR, IF=350 mA, 1000 h) – 0/1

Critères de jugement : la tension directe ne doit pas dépasser 1,1 × la limite supérieure de spécification (LSS), le courant inverse ne doit pas dépasser 2 × la limite supérieure de spécification (LSS), et le flux lumineux ne doit pas descendre en dessous de 0,7 × la limite inférieure de spécification (LSI). Ces tests confirment la robustesse de la LED pour les applications automobiles.

8. Exemples d'application et considérations de conception

Éclairage intérieur automobile :L'angle de vision large permet un éclairage uniforme du tableau de bord ou des bandes lumineuses d'ambiance. Pour les applications de clignotant, la luminosité élevée (jusqu'à 93 lm) à 350 mA peut répondre aux exigences SAE lorsqu'elle est correctement associée à l'optique.

Déclassement du courant :Le courant direct maximal absolu est de 420 mA, mais un fonctionnement continu à ce niveau nécessite une excellente gestion thermique. Dans de nombreuses conceptions automobiles, la LED est pilotée à 200–350 mA avec un déclassement basé sur la température ambiante. Une résistance série ou un driver à courant constant est essentiel pour éviter l'emballement thermique.

Chaînes de LED multiples :Lors du pilotage de plusieurs LED en série, le tri par lots de tension directe (par exemple, D0) aide à faire correspondre les tensions afin de réduire la dissipation de puissance dans le régulateur de courant. Pour les chaînes parallèles, assurez-vous que chaque chaîne a son propre élément de limitation de courant pour éviter un déséquilibre de courant.

9. Principe technologique

La LED utilise AlGaInP (aluminium, gallium, indium, phosphore) comme matériau actif. Ce semi-conducteur quaternaire est accordé en réseau avec un substrat GaAs, permettant une efficacité quantique interne élevée pour les longueurs d'onde rouges et ambrées. Le boîtier EMC fournit un chemin de faible résistance thermique et une résistance au jaunissement par rapport aux matériaux PPA conventionnels. La tension directe de 2,0–2,6 V est typique des LED rouges AlGaInP. La longueur d'onde dominante est déterminée par la teneur en indium dans les puits quantiques ; plus la bande interdite est étroite, plus la longueur d'onde est longue.

10. Tendances de l'industrie et perspectives d'avenir

Les LED rouges continuent de gagner en importance dans l'éclairage automobile en raison de leur efficacité et de leur longue durée de vie. La tendance à la miniaturisation (boîtiers plus petits comme 2,7×2,0 mm) offre une plus grande flexibilité de conception. La qualification AEC-Q102 devient une exigence obligatoire pour les fournisseurs de premier rang de l'automobile. Avec l'essor des ADAS et de la conduite autonome, les LED de signalisation rouge doivent répondre à des normes de fiabilité et de performance encore plus strictes. Le RF-A4E27-R15H-S1 est bien positionné pour répondre à ces besoins émergents.

11. Foire aux questions

Q1 : Puis-je piloter cette LED en continu avec un courant de crête de 700 mA ?
Non. Le courant de crête de 700 mA n'est autorisé qu'à un cycle de service de 1/10 et une largeur d'impulsion de 10 ms. Le fonctionnement continu ne doit pas dépasser 420 mA.

Q2 : Quelle est la durée de vie typique dans des conditions automobiles ?
La LED est qualifiée pour des tests de durée de vie de 1000 heures, mais la durée de vie réelle sur le terrain dépend des conditions thermiques. Avec une gestion thermique appropriée, la LED peut durer plus de 50 000 heures.

Q3 : La LED peut-elle être nettoyée avec de l'acétone ou d'autres solvants ?
Seul l'alcool isopropylique est recommandé. D'autres solvants peuvent attaquer l'encapsulant en silicone. Testez la compatibilité avant d'utiliser un agent de nettoyage.

Q4 : Pourquoi la luminosité à chaud est-elle inférieure à celle à 25°C ?
L'efficacité de la LED diminue avec la température en raison d'une augmentation de la recombinaison non radiative. Maintenez la température de jonction aussi basse que possible.

12. Informations de commande

La quantité d'emballage standard est de 4000 pièces par bobine. La bobine a un diamètre de 180 mm et est scellée dans un sac barrière à l'humidité. Pour des besoins de tri personnalisé (plage spécifique de VF, flux ou longueur d'onde), contactez le distributeur ou le fabricant. Le numéro de pièce est RF-A4E27-R15H-S1 et le code de lot est imprimé sur l'étiquette. Stockez toujours conformément aux directives MSL2.