Spécification technique LED rouge 3.0x3.0x2.1mm - 2,2V - 1,1W - 620nm

1. Présentation du produit

La RF-E30AG-OUH-FS est une LED rouge haute puissance utilisant un boîtier EMC (composé de moulage époxy) offrant une excellente fiabilité et des performances thermiques. Avec un encombrement compact de 3,00 mm x 3,00 mm et une faible hauteur de 2,10 mm, ce composant est conçu pour une large gamme d'applications telles que la surveillance de sécurité, les capteurs, l'éclairage paysager et les indicateurs optiques généraux. La LED est conforme RoHS et classée au niveau de sensibilité à l'humidité 3 (MSL 3), ce qui la rend adaptée aux processus de soudure sans plomb par refusion.

2. Détails mécaniques et dimensions du boîtier

2.1 Dessin du boîtier

La LED est logée dans un boîtier CMS aux dimensions 3,00 mm x 3,00 mm x 2,10 mm (longueur x largeur x hauteur). La vue de dessus montre une lentille transparente avec des repères de polarité : la pastille ① est l'anode et la pastille ② est la cathode. La vue latérale indique une hauteur totale de 2,10 mm. La vue de dessous révèle la configuration des pastilles de soudure avec les dimensions : la pastille d'anode mesure 2,26 mm x 0,69 mm et la pastille de cathode mesure 1,45 mm x 0,50 mm, avec un pas de 0,46 mm entre les deux pastilles. Un motif de soudure recommandé est fourni pour assurer une bonne dissipation thermique et une stabilité mécanique. Toutes les dimensions ont une tolérance de ±0,2 mm sauf indication contraire.

3. Caractéristiques électriques et optiques

3.1 Tension directe et courant

Avec une condition de test de IF = 500 mA et Ts = 25 °C, la tension directe (VF) a une valeur typique de 2,2 V, avec un minimum de 1,8 V et un maximum non spécifié (ouvert). Le composant peut supporter un courant direct maximal de 500 mA et une dissipation de puissance allant jusqu'à 1,1 W. La tension inverse est évaluée à 5 V maximum, et le courant inverse (IR) à VR = 5 V est de 10 µA maximum.

3.2 Performances optiques

La longueur d'onde dominante (λD) est de 620 nm (rouge) avec une valeur typique et une largeur de bande (Δλ) de 30 nm. Le flux lumineux (Φ) à 500 mA est de 45 lm typique. L'angle de vue (2θ1/2) est de 90 degrés, offrant un faisceau large adapté aux applications d'indicateur et d'éclairage. La résistance thermique de la jonction au point de soudure (RTHJ-S) est de 14 °C/W, garantissant un transfert thermique efficace.

3.3 Valeurs maximales absolues

Les valeurs maximales absolues sont les suivantes : dissipation de puissance 1,1 W, courant direct 500 mA (avec considérations de déclassement), tension inverse 5 V, décharge électrostatique (HBM) 2000 V, plage de température de fonctionnement -40 °C à +85 °C, plage de température de stockage -40 °C à +100 °C, et température de jonction 115 °C. Notez que pour un fonctionnement pulsé (rapport cyclique 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms), des courants plus élevés peuvent être permis mais ne doivent pas dépasser la limite de température de jonction.

4. Courbes typiques des caractéristiques optiques

4.1 Tension directe en fonction du courant direct

La courbe IV typique montre une relation non linéaire. À faible courant (100 mA), la tension directe augmente fortement, tandis qu'au-dessus de 200 mA la pente diminue, indiquant la résistance ohmique de la puce et du boîtier. À 500 mA, la tension directe est d'environ 2,2 V.<4.2 Courant direct en fonction de l'intensité relative

La sortie lumineuse relative augmente presque linéairement avec le courant direct jusqu'à 500 mA. Aucun effet de saturation n'est visible dans la plage spécifiée, ce qui suggère que la LED peut être pilotée efficacement à son courant nominal.

4.3 Température en fonction de l'intensité relative

La sortie lumineuse diminue avec l'augmentation de la température du point de soudure. À 85 °C, l'intensité relative chute à environ 75 % de sa valeur à 25 °C. Ce déclassement thermique doit être pris en compte dans la conception du système.

4.4 Distribution spectrale

La distribution spectrale de puissance montre un pic autour de 620 nm avec une largeur totale à mi-hauteur (FWHM) de 30 nm. La couleur est un rouge pur, adapté à la signalisation et à l'éclairage décoratif.

4.5 Diagramme de rayonnement

Le diagramme de rayonnement est de type lambertien, l'intensité tombant à 50 % à ±45° de l'axe optique. Cela fournit un faisceau large et uniforme.

4.6 Température du point de soudure en fonction du courant direct

Le courant direct maximal admissible diminue à mesure que la température du point de soudure augmente. À 85 °C, le courant recommandé est réduit à environ 350 mA pour maintenir la jonction en dessous de sa valeur maximale.

5. Éléments et conditions des tests de fiabilité

La LED a été qualifiée par une série de tests de fiabilité basés sur les normes JEDEC. Les principaux tests incluent :

Soudure par refusion : 260 °C max pendant 10 secondes, 3 cycles, 0 défaillance sur 10 échantillons.

• Cycle de température : -40 °C à 100 °C, 300 cycles, 0 défaillance.
• Choc thermique : -40 °C à 100 °C, 100 cycles, 0 défaillance.
• Stockage à haute température : 100 °C pendant 1000 heures, 0 défaillance.
• Stockage à basse température : -40 °C pendant 1000 heures, 0 défaillance.
• Test de durée de vie : 25 °C, IF=500 mA pendant 1000 heures, 0 défaillance.
• Critères de défaillance : augmentation de la tension directe >1,1x limite supérieure spécifiée, courant inverse >2x limite supérieure spécifiée, ou flux lumineux <0,7x limite inférieure spécifiée.

6. Informations sur le conditionnement

7. Directives de soudure et d'assemblage

7.1 Profil de soudure par refusion CMS

La LED est compatible avec la soudure sans plomb par refusion. Le profil recommandé a les paramètres suivants :

Taux de montée moyen : 3 °C/s max (de Tsmax à Tp)

Préchauffage : 150 °C à 200 °C pendant 60 à 120 secondes

• Temps au-dessus de 217 °C : 60 secondes max
• Température de crête : 260 °C, temps à moins de 5 °C de la crête : 30 secondes max, temps de crête absolu (tp) : 10 secondes max
• Taux de refroidissement : 6 °C/s max
• Temps de 25 °C à la crête : 8 minutes max
• La soudure par refusion ne doit pas dépasser deux fois. Si plus de 24 heures s'écoulent entre la première et la deuxième passe, les LED peuvent absorber l'humidité et être endommagées. La soudure manuelle est autorisée avec une température de pointe du fer à souder inférieure à 300 °C pendant moins de 3 secondes, une seule fois. Les réparations sont déconseillées ; si nécessaire, utiliser un fer à souder à double panne et valider le processus au préalable.
• 7.2 Précautions de manipulation

L'encapsulant de la LED est en silicone, qui est souple. Éviter d'appliquer une pression sur la surface de la lentille lors du pick-and-place ou de l'assemblage. Utiliser des buses appropriées avec une force adaptée.

Ne pas monter les LED sur des PCB voilés ni plier la carte après soudure.

• Éviter les contraintes mécaniques ou les vibrations pendant le refroidissement après soudure.
• L'environnement de fonctionnement et les matériaux en contact doivent contenir des composés soufrés inférieurs à 100 PPM, une teneur en brome inférieure à 900 PPM, une teneur en chlore inférieure à 900 PPM, et une somme brome+chlore inférieure à 1500 PPM.
• Les composés organiques volatils (COV) provenant des matériaux de fixation peuvent pénétrer dans le silicone et provoquer une décoloration. Tester tous les matériaux pour leur compatibilité avant utilisation.
• Utiliser une protection ESD appropriée ; la LED est évaluée à 2000 V HBM mais des précautions restent nécessaires.
• Conditions de stockage : avant ouverture du sachet aluminium, stocker à ≤30 °C et ≤75 % HR jusqu'à 1 an. Après ouverture, utiliser dans les 168 heures à ≤30 °C et ≤60 % HR. Si dépassé, étuver à 60 ± 5 °C pendant ≥24 heures.
• Nettoyage : l'alcool isopropylique est recommandé. Les autres solvants doivent être vérifiés pour ne pas endommager le boîtier. Le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé.
• 8. Considérations d'application
• Cette LED est conçue pour les indicateurs optiques, l'éclairage paysager et l'éclairage général. Lors de la conception du circuit d'attaque, inclure toujours une résistance de limitation de courant pour éviter les surintensités dues aux variations de tension. La conception thermique est critique : la température de jonction ne doit pas dépasser 115 °C. Assurer un dissipateur thermique adéquat, surtout en fonctionnement à courant élevé. Le grand angle de vue (90°) et le flux lumineux élevé (45 lm à 500 mA) la rendent adaptée à l'éclairage de zones et au rétroéclairage. La couleur rouge 620 nm est idéale pour les feux d'avertissement, les signaux de circulation et les applications décoratives. Pour un fonctionnement pulsé, le rapport cyclique et le courant de crête doivent être soigneusement contrôlés pour éviter de dépasser la température de jonction maximale.

9. Principe de fonctionnement

La LED est basée sur une jonction p-n semi-conductrice réalisée à partir du système de matériau AlGaInP (phosphure d'aluminium, de gallium et d'indium), typique pour les longueurs d'onde rouges. Lorsqu'elle est polarisée en direct, les électrons se recombinent avec les trous dans la région active, libérant de l'énergie sous forme de photons dont la longueur d'onde correspond à la bande interdite du matériau. Le boîtier EMC offre une encapsulation robuste et à faible contrainte qui protège la puce et permet une extraction efficace de la lumière à travers une lentille en silicone transparente.

10. Tendances de développement

La tendance dans les LED haute puissance est vers un rendement plus élevé, une meilleure gestion thermique et une empreinte plus petite. Ce produit, avec son boîtier EMC et son format 3,0x3,0 mm, s'aligne sur l'évolution de l'industrie vers des dispositifs CMS compacts et fiables. Les développements futurs pourraient inclure des flux lumineux encore plus élevés et une meilleure stabilité des couleurs. L'utilisation d'encapsulation en silicone plutôt qu'en époxy est également une tendance actuelle pour améliorer la fiabilité sous cycles thermiques et exposition aux UV.

. Development Trends

The trend in high-power LEDs is toward higher efficacy, better thermal management, and smaller footprints. This product, with its EMC package and 3.0x3.0mm form factor, aligns with the industry movement toward compact, reliable surface-mount devices. Future developments may include even higher luminous fluxes and improved color stability. The use of silicone encapsulation rather than epoxy is also a current trend to improve reliability under thermal cycling and UV exposure.