LED ROUGE 3,5x2,8x1,85mm 2,3V 70mA 196mW 621nm PLCC4 Grade Automobile - Qualifié AEC-Q101

1. Présentation du produit

1.1 Description générale

Cette LED rouge est basée sur la technologie AlGaInP dans un boîtier PLCC4 de dimensions 3,50 mm x 2,80 mm x 1,85 mm. Elle est conçue pour l'éclairage intérieur et extérieur automobile et satisfait aux directives de qualification aux tests de résistance AEC-Q101 pour les semi-conducteurs discrets de qualité automobile.

1.2 Caractéristiques

• Boîtier PLCC4
• Angle de vision extrêmement large : 120 degrés
• Convient à tous les processus d'assemblage et de soudure SMT
• Disponible en bande et bobine (2000 pièces/bobine)
• Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 2
• Conformité RoHS et REACH
• Qualification de qualité automobile selon AEC-Q101

1.3 Applications

Éclairage automobile : éclairage d'ambiance intérieur, feux arrière extérieurs, feux stop, clignotants et feux de position latéraux.

2. Dimensions du boîtier et informations mécaniques

2.1 Contour du boîtier

Le boîtier LED mesure 3,50 mm de longueur, 2,80 mm de largeur et 1,85 mm de hauteur. La vue de dessus montre un repère de polarité indiquant la cathode. La vue de dessous comporte quatre plots de soudure disposés selon le dessin. Toutes les dimensions sont en millimètres avec des toérances de ±0,2 mm sauf indication contraire.

2.2 Motifs de soudure

La disposition recommandée des plots de soudure est fournie dans la fiche technique (Fig. 1-5). L'empreinte globale est de 4,60 mm x 2,60 mm. Les dimensions individuelles des plots sont de 0,80 mm x 0,70 mm. Un alignement et une conception appropriés des plots garantissent une bonne fiabilité des joints de soudure et une bonne conduction thermique.

3. Paramètres techniques

3.1 Caractéristiques électriques/optiques à 25°C

3.2 Valeurs maximales absolues

• Dissipation de puissance : 196 mW
• Courant direct : 70 mA (100 mA en crête, rapport cyclique 1/10, 10 ms)
• Tension inverse : 5 V
• ESD (HBM) : 2000 V
• Température de fonctionnement : -40 à +100 °C
• Température de stockage : -40 à +100 °C
• Température de jonction : 120 °C

4. Système de classement par lots

4.1 Lots de tension directe

À IF=50mA, la tension directe est triée en lots : C1 (2,0-2,1V), C2 (2,1-2,2V), D1 (2,2-2,3V), D2 (2,3-2,4V), E1 (2,4-2,5V), E2 (2,5-2,6V).

4.2 Lots d'intensité lumineuse

Lots d'intensité lumineuse : N1 (1800-2300 mcd), N2 (2300-2800 mcd), O1 (2800-3500 mcd).

4.3 Lots de longueur d'onde dominante

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

5. Courbes caractéristiques optiques typiques

La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques à 25°C. La Fig. 1-7 montre la tension directe en fonction du courant direct : le courant augmente exponentiellement après le seuil près de 2,0V. La Fig. 1-8 montre l'intensité relative en fonction du courant direct : l'intensité augmente avec le courant jusqu'à 70mA. La Fig. 1-9 montre la température de soudure en fonction de l'intensité relative : à 100°C, l'intensité chute à environ 80%. La Fig. 1-10 montre la température de soudure en fonction de la réduction du courant direct : le courant maximal passe de 70mA à 25°C à environ 40mA à 100°C. La Fig. 1-11 montre que la tension directe diminue avec la température (~ -2mV/°C). La Fig. 1-12 est le diagramme de rayonnement avec un angle de vision de 120°. La Fig. 1-13 montre que la longueur d'onde dominante augmente légèrement avec le courant (décalage d'environ 2nm). La Fig. 1-14 montre le spectre centré à 621 nm.

6. Informations sur l'emballage

6.1 Dimensions de la bande transporteuse et de la bobine

Les LED sont conditionnées dans une bande transporteuse dont les dimensions sont indiquées sur la Fig. 2-1. La bobine a un diamètre de 330 mm, un diamètre de moyeu de 100 mm et une largeur de 8,0 mm. La quantité par bobine est de 2000 pièces.

6.2 Spécifications de l'étiquette

Chaque bobine porte une étiquette indiquant le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de lot (flux, chromaticité, tension directe, longueur d'onde), la quantité et le code de date.

6.3 Emballage résistant à l'humidité

La bobine est scellée dans un sac barrière contre l'humidité avec un déshydratant et une carte indicatrice d'humidité. Le niveau de sensibilité à l'humidité est de 2, selon les normes JEDEC.

6.4 Conditions de test de fiabilité

Les tests de fiabilité selon les normes JEDEC comprennent : préconditionnement MSL2 (85°C/60%RH pendant 168h), choc thermique (-40°C à 125°C, 1000 cycles), test de durée de vie (100°C, 50mA, 1000h), et haute température haute humidité (85°C/85%RH, 50mA, 1000h). Critères d'acceptation : 0/1.

6.5 Critères de défaillance

Lors des tests de fiabilité, une défaillance est définie comme : tension directe > 1,1× limite supérieure de spécification, courant inverse > 2× limite supérieure de spécification, flux lumineux<< 0,7× limite inférieure de spécification.

7. Instructions de soudure par refusion SMT

7.1 Profil de refusion

Le profil de refusion typique sans plomb : préchauffage de 150°C à 200°C pendant 60-120s, montée à 217°C à max 3°C/s, temps au-dessus de 217°C max 60s, température de crête 260°C pendant max 10s. Descente de refroidissement max 6°C/s. Temps total de 25°C à la crête max 8 minutes. Seuls deux cycles de refusion sont autorisés. Si l'intervalle entre les cycles dépasse 24 heures, un préchauffage (baking) est nécessaire.

7.2 Fer à souder et réparation

Soudure manuelle : température<300°C, temps<3 secondes, une seule fois.

7.3 Précautions

Ne pas exercer de pression sur la lentille en silicone pendant la soudure. Éviter de monter sur des PCB gondolés. Ne pas appliquer de contrainte mécanique ou de refroidissement rapide après la refusion.

8. Précautions de manipulation

8.1 Considérations environnementales

L'environnement de fonctionnement et les matériaux en contact doivent avoir une teneur en soufre inférieure à 100 ppm. Teneur en brome unique inférieure à 900 ppm, chlore inférieur à 900 ppm, halogènes totaux inférieurs à 1500 ppm. Les COV provenant des fixations peuvent décolorer le silicone ; utiliser uniquement des matériaux compatibles testés.

8.2 Conception thermique

Une bonne gestion thermique est essentielle. La chaleur réduit l'efficacité lumineuse et modifie la couleur. La température de jonction ne doit pas dépasser 120°C. Utiliser une zone de cuivre adéquate sur le PCB ou des dissipateurs thermiques.

8.3 Nettoyage

L'alcool isopropylique est recommandé pour le nettoyage. Le nettoyage par ultrasons n'est pas conseillé. S'assurer que les solvants n'attaquent pas le boîtier en silicone.

8.4 Conditions de stockage

Avant ouverture : stocker à<30°C,<75% HR pendant un an maximum. Après ouverture :<30°C,<60% HR, utiliser dans les 24 heures. Si dépassé, cuire à 60±5°C pendant >24 heures.

8.5 Protection ESD

La LED est sensible aux décharges électrostatiques (2000V HBM). Utiliser les précautions ESD appropriées : bracelets de mise à la terre, ioniseurs et postes de travail conducteurs.

9. Considérations de conception d'application

9.1 Conception du circuit

Chaque LED doit être pilotée avec une résistance de limitation de courant pour maintenir le courant en dessous de 70 mA. La tension directe varie avec la température et le lot ; tenir compte du pire cas de VF. Éviter la tension inverse.

9.2 Gestion thermique

Concevoir le PCB pour dissiper la chaleur des points de soudure de la LED. Les vias thermiques et les plans de cuivre aident. Suivre la courbe de réduction (Fig. 1-10) pour déterminer le courant maximal à la température de fonctionnement réelle.

9.3 Compatibilité avec les matériaux

Utiliser un flux sans nettoyage et éviter les produits chimiques attaquant le silicone. S'assurer que les matériaux de fixation ne contiennent pas de soufre ou d'halogènes élevés.

10. Principe de fonctionnement

AlGaInP (Aluminium Gallium Indium Phosphure) est un matériau semi-conducteur à bande interdite directe utilisé pour les LED rouges à haut rendement. Lorsqu'elle est polarisée en direct, les électrons et les trous se recombinent dans la région active, émettant des photons dont l'énergie correspond à la bande interdite. La longueur d'onde dominante de 621 nm correspond à un rouge profond. Le boîtier PLCC4 contient la puce LED et assure les connexions électriques et la protection mécanique.

11. Comparaison technologique

Comparée aux LED rouges GaAsP ou GaP, la LED AlGaInP offre une efficacité lumineuse plus élevée (jusqu'à 100 lm/W ou plus), une meilleure stabilité en température et une durée de vie plus longue. La qualification AEC-Q101 garantit la fiabilité dans des conditions automobiles sévères, ce qui la rend supérieure aux LED de qualité commerciale.

12. Questions techniques courantes

Q :Quelle est la tension directe typique ?

R :2,3 V à 50 mA, mais le classement permet 2,0-2,6 V.

Q :Puis-je l'alimenter à 70 mA en continu ?

R :Oui, avec un dissipateur thermique adéquat ; assurez-vous que la température de jonction<120°C.

Q :Quelle est la tolérance sur la longueur d'onde dominante ?

R :±2,25 nm (min 617,5 à max 625).

Q :Combien de refusions ?

R :Deux maximum.

13. Cas d'application pratique

Considérons un feu arrière automobile utilisant 20 de ces LED en deux chaînes parallèles de 10 LED en série chacune. Chaque chaîne est alimentée à 50 mA avec une résistance série. Un PCB à noyau en aluminium avec des vias thermiques assure une dissipation thermique efficace. L'angle de vision large fournit un éclairage uniforme. Les LED sont scellées avec un revêtement conforme pour les protéger de l'humidité. Cette conception répond aux exigences automobiles en matière de luminosité et de fiabilité.

14. Tendances de développement

L'industrie des LED automobiles évolue vers une efficacité plus élevée, des boîtiers plus petits et des températures de fonctionnement plus élevées. Les boîtiers à l'échelle de la puce et la technologie flip-chip émergent. Les courants de pilotage peuvent augmenter avec l'amélioration de la gestion thermique. Le boîtier PLCC4 reste populaire pour sa robustesse et sa facilité d'assemblage. La conformité aux normes automobiles comme AEC-Q101 devient obligatoire.