Fiche technique LED rouge 1,60x0,80x0,55 mm 2,0 V 72 mW - Boîtier PLCC2 AEC-Q101

1. Aperçu du produit

1.1 Description générale

Le RF-A2P08-R195-A2 est une LED rouge à haute luminosité basée sur la technologie épitaxiale AlGaInP sur un substrat. Elle est logée dans un boîtier PLCC2 compact mesurant 1,60 mm × 0,80 mm × 0,55 mm (longueur × largeur × hauteur). Cette LED produit une lumière rouge saturée avec une longueur d'onde dominante centrée autour de 620 nm, un large angle de vue de 120° et une intensité lumineuse élevée jusqu'à 1200 mcd à 20 mA. Elle est conçue pour les applications d'éclairage intérieur automobile et de commutation, répondant à la qualification de test de contrainte AEC-Q101. Le composant est adapté à tous les processus d'assemblage CMS et est disponible sur bande et bobine avec 4000 pièces par bobine.

1.2 Caractéristiques

• Boîtier de montage en surface PLCC2 (1,6×0,8×0,55 mm)
• Angle de vue extrêmement large de 120°
• Adapté à tous les processus d'assemblage et de soudure CMS
• Disponible sur bande et bobine (4000 pièces/bobine)
• Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 2 (MSL 2)
• Conformité aux directives RoHS et REACH
• Qualifications basées sur les directives AEC-Q101 pour les semi-conducteurs discrets de qualité automobile

1.3 Application

Les applications typiques incluent l'éclairage intérieur automobile (par exemple, indicateurs de tableau de bord, éclairage ambiant) et les interrupteurs. Le large angle de vue et la haute luminosité du composant le rendent idéal pour le rétroéclairage et l'indication d'état dans les habitacles de véhicules.

1.4 Dimensions du boîtier

Le contour du boîtier est illustré dans les figures 1-1 à 1-5 de la fiche technique. Dimensions clés : corps du boîtier 1,60 mm × 0,80 mm, hauteur 0,55 mm. Il existe un repère de polarité (cathode) indiqué par une petite encoche ou un point. Le motif de soudure recommandé comprend des plages de taille appropriée pour assurer une dissipation thermique et une résistance mécanique adéquates. Toutes les unités sont en millimètres, avec des tolérances de ±0,2 mm sauf indication contraire.

1.5 Paramètres du produit

Caractéristiques électriques et optiques à Ts=25°C (IF=20 mA sauf indication contraire) :

Valeurs maximales absolues à Ts=25°C :

Remarques : Tolérance de tension directe ±0,1 V, tolérance des coordonnées chromatiques ±0,005, tolérance d'intensité lumineuse ±10 %. La dissipation de puissance ne doit pas dépasser la valeur maximale absolue. Le courant de fonctionnement maximal doit être déterminé en fonction de la température du boîtier pour maintenir la température de jonction en dessous de 120°C. Rendement de résistance aux décharges électrostatiques >90% à 2000 V (HBM), une manipulation appropriée contre les décharges électrostatiques est requise.

1.6 Plages de classement de la tension directe et de l'intensité lumineuse

À IF=20 mA, les composants sont classés selon la tension directe, l'intensité lumineuse et la longueur d'onde dominante pour garantir la cohérence :

Classements de tension directe :B1 (1,8-1,9 V), B2 (1,9-2,0 V), C1 (2,0-2,1 V), C2 (2,1-2,2 V), D1 (2,2-2,3 V), D2 (2,3-2,4 V)

Classements d'intensité lumineuse :K2 (650-800 mcd), L1 (800-1000 mcd), L2 (1000-1200 mcd)

Classements de longueur d'onde :D2 (617,5-620 nm), E1 (620-622,5 nm), E2 (622,5-625 nm)

Les clients peuvent spécifier des combinaisons de classements pour un contrôle plus strict des caractéristiques optiques et électriques.

1.7 Courbes typiques des caractéristiques optiques

La fiche technique comprend plusieurs courbes caractéristiques mesurées à Ts=25°C (sauf indication contraire) :

Tension directe en fonction du courant direct (Fig.1-7) :Montre une augmentation non linéaire d'environ 1,7 V à 0 mA à 2,3 V à 30 mA. La tension directe typique à 20 mA est de 2,0 V.

Courant direct en fonction de l'intensité relative (Fig.1-8) :L'intensité lumineuse relative augmente approximativement linéairement avec le courant jusqu'à 30 mA, atteignant environ 150 % par rapport à l'intensité à 20 mA.

Température de soudure en fonction de l'intensité relative (Fig.1-9) :Lorsque la température du point de soudure augmente de 20°C à 100°C, le flux lumineux relatif diminue à environ 80 % de la valeur à température ambiante, indiquant une baisse thermique.

Température de soudure en fonction du courant direct (Fig.1-10) :Cette courbe montre la réduction admissible du courant direct à des températures de soudure élevées pour maintenir la température de jonction en dessous de 120°C. À 100°C, le courant maximal est réduit à environ 15 mA.

Tension directe en fonction de la température de soudure (Fig.1-11) :La tension directe diminue linéairement avec l'augmentation de la température, avec un coefficient d'environ -2 mV/°C.

Diagramme de rayonnement (Fig.1-12) :Le diagramme de rayonnement est de type lambertien, avec une intensité tombant à 50 % à environ ±60° de l'axe, confirmant l'angle de vue de 120°.

Courant direct en fonction du décalage chromatique (Fig.1-13) :La longueur d'onde dominante montre un léger décalage vers des longueurs d'onde plus courtes (décalage vers le bleu) à des courants plus élevés, d'environ 624 nm à 0 mA à 622 nm à 30 mA.

Distribution spectrale (Fig.1-14) :L'émission spectrale est centrée autour de 620 nm avec une largeur à mi-hauteur (FWHM) d'environ 20 nm. Aucun pic secondaire n'est observé.

2. Informations sur l'emballage

2.1 Spécification d'emballage

Chaque bobine contient 4000 pièces de LED. La bande porteuse a une largeur de 8,0±0,1 mm, avec un pas de 4,0 mm pour les poches de composants. Des poches vides (80-100 pièces) sont prévues aux deux extrémités. Les dimensions de la bobine sont : diamètre extérieur 178±1 mm, diamètre du moyeu 60±1 mm et largeur de la fente du moyeu 13,0±0,5 mm. Un repère de polarité est imprimé sur la bande.

2.2 Spécification du formulaire d'étiquette

L'étiquette comprend : numéro de pièce, numéro de spécification, numéro de lot, code de classement (pour le flux lumineux, la chromaticité, la tension directe, la longueur d'onde), quantité d'emballage et date de fabrication. Cela assure la traçabilité.

2.3 Emballage résistant à l'humidité

La bobine est scellée dans un sac barrière contre l'humidité avec un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité. Une étiquette d'avertissement ESD est jointe. Le sac est ensuite placé dans une boîte en carton pour l'expédition.

2.4 Éléments et conditions des tests de fiabilité

Les tests sont effectués conformément aux normes industrielles (JEDEC, JEITA). Les tests suivants sont réalisés avec 20 pièces chacun, critère d'acceptation 0/1 (échecs/échantillon) :

• Refusion (JESD22-B106) : 260°C max, 10 secondes, 2 fois
• Choc thermique (JEITA ED-4701) : -40°C (15 min) ↔ +125°C (15 min), 1000 cycles
• Stockage à haute température (JEITA ED-4701) : 125°C, 1000 heures
• Stockage à basse température (JEITA ED-4701) : -40°C, 1000 heures
• Test de durée de vie (JESD22-A108) : Ta=25°C, IF=20 mA, 1000 heures
• Test de durée de vie à haute température et humidité élevée (JESD22-A101) : 85°C/85%RH, IF=20 mA, 1000 heures
• Stockage à température et humidité (JEITA ED-4701) : 85°C/85%RH, 1000 heures

2.5 Critères de défaillance pour les tests de fiabilité

Après les tests, les limites suivantes s'appliquent :

• Tension directe (VF à IF=20 mA) : ne doit pas dépasser 1,1 fois la limite supérieure de spécification (USL)
• Courant inverse (IR à VR=5 V) : ne doit pas dépasser 2,0 fois la limite supérieure de spécification
• Flux lumineux (à IF=20 mA) : ne doit pas descendre en dessous de 0,7 fois la limite inférieure de spécification (LSL)

Ces critères garantissent que la LED maintient des performances adéquates tout au long de sa durée de vie.

3. Instructions de soudure par refusion CMS

3.1 Profil de refusion

Le profil de soudure par refusion recommandé (basé sur la soudure Sn-Ag-Cu) est le suivant :

• Taux de montée en température (Tsmax à TP) : max 3°C/s
• Préchauffage : 150°C à 200°C, 60-120 secondes
• Temps au-dessus de 217°C (TL) : max 60 secondes
• Température de crête (TP) : 260°C, max 10 secondes (temps de maintien à moins de 5°C de TP : max 30 secondes)
• Taux de descente en température : max 6°C/s
• Temps de 25°C à la température de crête : max 8 minutes

La soudure par refusion ne doit pas être effectuée plus de deux fois. Si le temps entre deux opérations de soudure dépasse 24 heures, les LED peuvent absorber l'humidité et être endommagées. Ne pas appliquer de contrainte sur les LED pendant le chauffage.

3.2 Fer à souder

Si une soudure manuelle est nécessaire, utiliser une température de fer à souder inférieure à 300°C pendant moins de 3 secondes. La soudure manuelle ne doit être effectuée qu'une seule fois par LED.

3.3 Réparation

La réparation après refusion n'est pas recommandée. Lorsqu'elle est inévitable, utiliser un fer à souder à double tête et vérifier que les caractéristiques de la LED ne sont pas dégradées.

3.4 Précautions

L'encapsulant de la LED est en silicone, dont la surface est molle. Éviter une pression forte sur la surface supérieure lors du pick-and-place. Ne pas monter les LED sur des sections de PCB déformées. Après la soudure, ne pas plier la carte ni appliquer de contrainte mécanique pendant le refroidissement. Le refroidissement rapide après la soudure est interdit.

4. Précautions de manipulation

4.1 Environnement de fonctionnement

Les matériaux en contact ou à proximité de la LED ne doivent pas contenir de composés soufrés dépassant 100 ppm. Pour la conformité aux halogènes, la teneur individuelle en brome doit être inférieure à 900 ppm, celle en chlore inférieure à 900 ppm, et la teneur totale en brome et chlore inférieure à 1500 ppm. Les composés organiques volatils (COV) provenant des matériaux de montage peuvent pénétrer dans la lentille en silicone et provoquer une décoloration sous l'effet de la chaleur et de la lumière, entraînant une perte de lumière. Tester tous les matériaux pour leur compatibilité avant utilisation. Ne pas utiliser d'adhésifs qui dégagent des vapeurs organiques.

4.2 Conditions de stockage

Avant d'ouvrir le sac barrière contre l'humidité : stocker à ≤30°C et ≤75% HR, dans un délai d'un an à compter de la date d'expédition. Après ouverture : il est recommandé d'utiliser dans les 24 heures à ≤30°C et ≤60% HR. Si la carte indicatrice d'humidité montre une humidité excessive ou si le temps de stockage a dépassé, cuire les LED à 60±5°C pendant plus de 24 heures avant utilisation. Si le sac est endommagé, contacter le fournisseur.

4.3 Protection contre les décharges électrostatiques

Les LED sont sensibles aux décharges électrostatiques (ESD) et aux surcontraintes électriques (EOS). Utiliser des mesures de contrôle ESD appropriées (par exemple, postes de travail mis à la terre, tapis de sol conducteurs, bracelets antistatiques) lors de la manipulation. Le composant est évalué à 2000 V HBM, avec un rendement >90%. Cependant, des dommages ESD peuvent toujours se produire si les précautions sont négligées.

5. Recommandations d'application

5.1 Limitation de courant et pilotage

Toujours utiliser une résistance de limitation de courant ou un pilote à courant constant pour maintenir le courant direct dans la limite maximale absolue (30 mA). Sans résistance, une petite variation de tension peut entraîner un grand changement de courant, pouvant griller la LED. Le circuit de pilotage doit garantir qu'aucune tension inverse n'est appliquée, car elle pourrait provoquer une migration et des dommages.

5.2 Gestion thermique

La conception thermique est critique. La température de jonction ne doit pas dépasser 120°C. Prendre en compte la température ambiante, le niveau de courant et la surface de cuivre du PCB pour la dissipation thermique. La résistance thermique de la jonction au point de soudure est de 300°C/W ; par exemple, à 20 mA et 2,0 V (dissipation de puissance de 40 mW), l'élévation de température est d'environ 12°C. Dans les environnements à haute température, réduire le courant comme indiqué dans la courbe température de soudure en fonction du courant direct.

5.3 Nettoyage

Si un nettoyage est nécessaire après la soudure, l'alcool isopropylique est recommandé. Ne pas utiliser de solvants qui pourraient attaquer l'encapsulant en silicone. Le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé car il pourrait endommager la LED. S'assurer que la solution de nettoyage ne laisse pas de résidus.

5.4 Manipulation mécanique

Manipuler les LED avec des pinces par les côtés, pas par la lentille. Éviter de les laisser tomber ou d'appliquer une pression sur la surface supérieure. La lentille en silicone est plus molle que l'époxy standard et peut être rayée ou fissurée par des objets pointus.

6. Principe de fonctionnement

Le RF-A2P08-R195-A2 est un dispositif semi-conducteur à bande interdite directe basé sur le système de matériaux AlGaInP (phosphure d'aluminium, de gallium et d'indium). La région active consiste en une structure de puits quantiques multiples (MQW) prise en sandwich entre des couches de revêtement de type p et de type n. Lorsqu'il est polarisé en direct, des électrons et des trous sont injectés dans les puits quantiques et se recombinent de manière radiative, émettant des photons avec une énergie correspondant à la longueur d'onde rouge (~620 nm). Le substrat et les couches de contact transparentes sont optimisés pour l'extraction de la lumière. Le large angle de vue de 120° est obtenu grâce à la conception de la lentille du boîtier et à l'utilisation d'un encapsulant transparent.

7. Foire aux questions

Q : Puis-je utiliser cette LED pour l'éclairage général ?
R : Elle est principalement conçue pour les applications d'indicateur et d'intérieur automobile, pas pour l'éclairage général. Le flux lumineux peut atteindre 1200 mcd, ce qui convient pour l'indication d'état.

Q : Quelle est la température ambiante maximale pour un fonctionnement continu ?
R : La plage de température de fonctionnement est de -40°C à +100°C. Cependant, à des températures élevées, le courant direct doit être réduit pour maintenir la température de jonction en dessous de 120°C.

Q : Comment dois-je stocker les bobines ouvertes ?
R : Stocker à ≤30°C et ≤60% HR et utiliser dans les 24 heures. Si non utilisé dans ce délai, cuire à 60°C pendant 24 heures avant utilisation.

Q : Puis-je souder deux fois ?
R : Oui, mais pas plus de deux fois. Assurer que l'intervalle entre les cycles de soudure est inférieur à 24 heures ; sinon, une cuisson peut être nécessaire.

Q : Le composant est-il adapté aux environnements à haute humidité ?
R : Le niveau de sensibilité à l'humidité est de 2, il peut donc résister à une exposition à 85°C/85%HR lors des tests de durée de vie, mais une humidité élevée prolongée sans alimentation doit tenir compte des conditions de stockage.

Q : Quelles précautions dois-je prendre contre les décharges électrostatiques ?
R : Utiliser des postes de travail mis à la terre, un tapis conducteur et un bracelet antistatique. Le composant a une classification ESD de 2 kV, mais des événements ESD supérieurs à cela peuvent l'endommager.