Spécification LED RF-A4E27-R22H-S4 - Rouge 2,75x2,0x0,6mm - 1,8-2,4V - 1200mW - Qualité Automobile

1. Présentation du produit

Le RF-A4E27-R22H-S4 est une LED rouge haute performance conçue pour les applications d’éclairage intérieur et extérieur automobile. Il utilise la technologie à semi-conducteur AlGaInP (phosphure d’aluminium, de gallium et d’indium) pour produire une émission lumineuse rouge efficace avec une longueur d’onde dominante comprise entre 617,5 nm et 627,5 nm. Le composant est logé dans un boîtier EMC (Epoxy Molding Compound) compact mesurant 2,75 mm x 2,0 mm x 0,6 mm, permettant des conceptions fines et légères. Les caractéristiques principales incluent un angle de vue extrêmement large (120 degrés), une compatibilité avec les procédés d’assemblage SMT standard et la conformité à la qualification de test de contrainte AEC-Q102 pour les semi-conducteurs discrets de qualité automobile. La LED est également conforme à la directive RoHS et présente un niveau de sensibilité à l’humidité de 2 (MSL2), ce qui la rend adaptée aux applications nécessitant une fiabilité élevée.

1.1 Caractéristiques

• Boîtier EMC pour des performances mécaniques et thermiques robustes.
• Angle de vue extrêmement large de 120° pour une distribution lumineuse uniforme.
• Adapté à tous les procédés d’assemblage et de soudure SMT.
• Disponible en bobine et bande (4000 pièces/bobine).
• Niveau de sensibilité à l’humidité : Niveau 2 (selon JEDEC).
• Conforme RoHS et satisfait à la qualification AEC-Q102.

1.2 Applications

• Éclairage intérieur automobile (par exemple, plafonniers, éclairage d’ambiance).
• Éclairage extérieur automobile (par exemple, feux arrière, feux stop, clignotants).
• Autres éclairages généraux nécessitant une fiabilité élevée et un angle de vue large.

2. Spécifications techniques

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

La tension directe est mesurée à 350 mA avec une tolérance de ±0,1 V. Le dispositif n’est pas conçu pour un fonctionnement en inverse. La tolérance du flux lumineux est de ±10 %. La tolérance de la longueur d’onde dominante est de ±0,005 (pour les coordonnées chromatiques). Toutes les mesures sont effectuées dans l’environnement de test normalisé de Refond.

2.2 Valeurs maximales absolues

Il est essentiel de ne jamais dépasser ces limites. Le courant direct doit être déclassé en fonction de la température de soudure afin de maintenir la température de jonction en dessous de 125 °C. Le dispositif peut supporter 8000 V ESD (HBM) avec un taux de rendement supérieur à 90 % ; cependant, des mesures de protection ESD appropriées doivent être prises lors de la manipulation.

2.3 Plages de lot (IF=350mA)

Le produit est expédié dans des lots spécifiques pour la tension directe, le flux lumineux et la longueur d’onde dominante afin de garantir la cohérence au sein des lots de production.

• Lots 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).
• Lots de flux lumineux :NA (37-40,9 lm), NB (40,9-45,3 lm), OA (45,3-50 lm), OB (50-55,3 lm).
• Lots de longueur d’onde dominante :D2 (617,5-620 nm), E1 (620-622,5 nm), E2 (622,5-625 nm), F1 (625-627,5 nm).

2.4 Courbes typiques des caractéristiques optiques

Les courbes suivantes donnent un aperçu des performances de la LED dans diverses conditions :

2.4.1 Tension directe en fonction du courant direct

La tension directe augmente avec le courant de manière typique d’une diode. À 350 mA, VF est d’environ 2,0-2,1 V. La courbe montre une augmentation linéaire de 1,8 V à 2,4 V sur la plage de courant.

2.4.2 Courant direct en fonction de l’intensité relative

L’intensité lumineuse relative augmente avec le courant direct. À 350 mA, l’intensité est d’environ 100 %. Il n’est pas recommandé d’augmenter le courant au-delà de 500 mA en raison des contraintes thermiques.

2.4.3 Température de soudure en fonction de l’intensité relative

Une température de soudure plus élevée réduit le rendement lumineux. Par exemple, à 105 °C, l’intensité relative chute à environ 60 % de la valeur à 25 °C.

2.4.4 Diagramme de rayonnement

La LED présente un diagramme de rayonnement lambertien large avec un demi-angle de 120°, offrant un éclairage uniforme sur une grande surface.

2.4.5 Distribution spectrale

L’émission maximale se situe dans la région rouge autour de 620-630 nm, avec une largeur spectrale étroite typique des dispositifs AlGaInP.

3. Informations mécaniques

3.1 Dimensions du boîtier

Le boîtier de la LED mesure 2,75 mm (longueur) × 2,00 mm (largeur) × 0,60 mm (hauteur). La vue de dessus montre une zone d’émission lumineuse de 1,57 mm × 2,00 mm. La vue de dessous révèle deux plots de cathode et d’anode avec des dimensions de 0,48 mm × 1,60 mm et 0,54 mm × 1,25 mm, conformes aux marquages de polarité. Toutes les dimensions ont une tolérance de ±0,2 mm sauf indication contraire.

3.2 Motif de soudure recommandé

Pour garantir une dissipation thermique et une résistance mécanique appropriées, un motif de pastilles PCB spécifique est recommandé. Le motif comprend deux pastilles rectangulaires avec un pas de 1,70 mm et des pastilles thermiques supplémentaires. Les dimensions des pastilles sont de 0,70 mm × 1,10 mm et 0,72 mm × 0,55 mm.

3.3 Identification de la polarité

L’anode et la cathode sont marquées sur le boîtier. La vue de dessous montre un indicateur de polarité clair. Il faut veiller à aligner correctement la LED lors de l’assemblage.

4. Informations sur le conditionnement

4.1 Spécification du conditionnement

Les LED sont fournies en conditionnement en bande et bobine avec 4000 pièces par bobine. La bande transporteuse a un pas typique de 4,0 mm, et le diamètre de la bobine est de 180 mm avec un diamètre de moyeu de 60 mm. Chaque bobine est scellée dans un sachet barrière à l’humidité avec un dessicant et une carte indicatrice d’humidité.

4.2 Informations sur l’étiquette

L’étiquette comprend le numéro de pièce (RF-A4E27-R22H-S4), le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de lot, le lot de flux lumineux, le lot de chromaticité, le lot de tension directe, le code de longueur d’onde, la quantité et le code de date.

4.3 Conditions de stockage

Avant d’ouvrir le sachet barrière à l’humidité, les LED doivent être stockées à ≤30 °C et ≤75 % HR jusqu’à 1 an à compter de la date de fabrication. Après ouverture, les LED doivent être utilisées dans les 24 heures à ≤30 °C et ≤60 % HR. Si le stockage dépasse 24 heures, un préséchage à 60 ± 5 °C pendant ≤24 heures est requis avant utilisation.

5. Directives de soudure

5.1 Profil de soudure par refusion

Seuls deux cycles de refusion sont autorisés. Le profil recommandé comprend : taux de montée ≤3 °C/s, préchauffage 150-200 °C pendant 60-120 s, temps au-dessus de 217 °C ≤60 s, température de crête 260 °C avec une durée maximale de 10 s, et taux de refroidissement ≤6 °C/s. Le temps total de 25 °C à la température de crête ne doit pas dépasser 8 minutes.

5.2 Soudure manuelle

Si une soudure manuelle est nécessaire, utiliser un fer à souder avec une température de pointe ≤300 °C pendant moins de 3 secondes, et n’effectuer l’opération qu’une seule fois.

5.3 Précautions

• Ne pas appliquer de contrainte mécanique sur la lentille en silicone pendant ou après la soudure.
• Éviter de déformer le PCB avant ou après la soudure.
• Ne pas utiliser de refroidissement rapide après la refusion.
• Utiliser des buses de préhension appropriées pour éviter d’endommager la surface souple en silicone.

6. Considérations relatives à l’application et à la conception

6.1 Gestion thermique

Étant donné que les performances de la LED se dégradent avec l’augmentation de la température de jonction, un dissipateur thermique adapté est essentiel. La résistance thermique de la jonction au point de soudure est de 20 K/W. Les concepteurs doivent s’assurer que la température de soudure ne dépasse pas la courbe de déclassement pour maintenir Tj en dessous de 125 °C.

6.2 Protection ESD

Bien que la LED puisse supporter 8000 V HBM, une protection ESD lors de la manipulation et de l’assemblage est obligatoire. Utiliser des postes de travail mis à la terre, des tapis conducteurs et des bracelets antistatiques.

6.3 Compatibilité chimique

Éviter l’exposition aux composés contenant du soufre (≤100 ppm), au brome (≤900 ppm), au chlore (≤900 ppm) et aux halogènes totaux (≤1500 ppm). Les COV provenant des matériaux environnants peuvent provoquer une décoloration du silicone et une perte de rendement lumineux. L’alcool isopropylique est recommandé pour le nettoyage si nécessaire.

6.4 Conception du circuit

Toujours inclure une résistance de limitation de courant pour éviter un courant excessif. La tension directe varie selon les lots ; assurez-vous que la valeur de la résistance est choisie en conséquence. La LED n’est pas conçue pour une polarisation inverse.

7. Fiabilité et assurance qualité

7.1 Éléments des tests de fiabilité

7.2 Critères de défaillance

Après le test, la LED est considérée comme défaillante si la tension directe dépasse 1,1 fois la limite supérieure de spécification (LSS), le courant inverse dépasse 2,0 fois la LSS, ou le flux lumineux chute en dessous de 0,7 fois la limite inférieure de spécification (LIS). Les valeurs de LSS et LIS sont définies conformément à la spécification du produit.

8. Principe et développement technologique

8.1 Principe de fonctionnement

Cette LED rouge est basée sur des hétérostructures AlGaInP cultivées sur un substrat. Lorsqu’elle est polarisée en direct, les électrons et les trous se recombinent dans la région active, émettant des photons dans le spectre rouge. La longueur d’onde de crête est déterminée par la composition des couches semi-conductrices. Le boîtier EMC assure une protection et un transfert de chaleur efficace.

8.2 Tendances de développement

L’éclairage automobile évolue vers une efficacité plus élevée, des formats plus petits et une plus grande fiabilité. Des LED comme la RF-A4E27-R22H-S4 avec qualification AEC-Q102 répondent aux exigences strictes des environnements automobiles. Les tendances futures incluent une miniaturisation accrue, un rendement lumineux par watt plus élevé et une meilleure performance thermique grâce aux technologies de conditionnement avancées.