LED Blanche 3,00x1,40x0,52mm 2,8-3,4V 680mW Grade Automobile | RF-A1F30-W1FN-B1

1. Aperçu du produit

1.1 Description générale

Le RF-A1F30-W1FN-B1 est une diode électroluminescente (LED) blanche fabriquée en combinant une puce bleue avec une conversion de phosphore. Il est conditionné dans un boîtier EMC (Epoxy Molding Compound) aux dimensions de 3,00 mm x 1,40 mm x 0,52 mm. Cette empreinte compacte le rend adapté aux applications d'éclairage automobile intérieur et extérieur où l'espace est limité. La LED délivre un flux lumineux typique de 26,8 à 39,8 lumens à un courant direct de 80 mA, avec une tension directe comprise entre 2,8 V et 3,4 V. Son large angle de vue de 120° assure une distribution uniforme de la lumière. Le dispositif est qualifié AEC-Q101, répondant aux normes rigoureuses de fiabilité automobile.

1.2 Caractéristiques

• Boîtier EMC pour une stabilité et une robustesse à haute température.
• Angle de vue extrêmement large de 120°.
• Adapté à tous les procédés d'assemblage CMS et de soudure par refusion.
• Disponible en conditionnement sur bande et bobine (5 000 pièces/bobine).
• Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 2 (MSL 2).
• Conforme aux exigences RoHS et REACH.
• Qualifié selon les tests de contrainte AEC-Q101 pour les semi-conducteurs discrets de grade automobile.

1.3 Applications

Cette LED est conçue pour les applications d'éclairage automobile, y compris l'éclairage d'ambiance intérieur, les indicateurs de tableau de bord et les feux de signalisation extérieurs. Sa haute fiabilité et sa large plage de température de fonctionnement (-40°C à +110°C) la rendent idéale pour les environnements automobiles exigeants.

2. Paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électriques et optiques (Ts=25°C)

Le tableau suivant résume les principaux paramètres électriques et optiques mesurés à un courant direct de 80 mA (sauf indication contraire).

Remarque : Les tolérances de mesure sont de ±0,1 V pour la tension directe, ±10 % pour le flux lumineux et ±0,005 pour les coordonnées chromatiques.

2.2 Valeurs nominales maximales absolues (Ts=25°C)

Les valeurs nominales maximales absolues ne doivent pas être dépassées pour éviter tout dommage permanent à la LED.

3. Système de classement

3.1 Classes de tension directe et de flux lumineux

Pour garantir des performances cohérentes, la LED est triée en classes basées sur la tension directe (VF) et le flux lumineux (Φ) à IF=80mA. Les classes VF sont désignées V2 (2,8-2,9 V) à V7 (3,3-3,4 V). Les classes de flux lumineux vont de 8P (26,8-28,7 lm) à 9Q (37,3-39,8 lm). Ce système de classement permet aux clients de sélectionner des dispositifs avec des caractéristiques électriques et optiques étroitement contrôlées.

3.2 Classes de chromaticité

Les coordonnées chromatiques sont divisées en 18 classes de chromaticité (A1 à A9 et B1 à B9) dans l'espace colorimétrique CIE 1931. Chaque classe est définie par quatre coordonnées CIE x,y de coin. Par exemple, la classe A1 couvre x de 0,3013 à 0,3063 et y de 0,2943 à 0,3135. Ce classement fin assure une apparence de couleur blanche uniforme pour les systèmes d'éclairage.

4. Analyse des courbes de performance

4.1 Tension directe en fonction du courant direct

La courbe I-V (Fig. 1-7) montre la relation exponentielle typique entre la tension directe et le courant direct. À 25°C, une tension directe d'environ 2,9 V donne 80 mA. Lorsque la tension augmente à 3,4 V, le courant dépasse 200 mA. Cette courbe est essentielle pour concevoir des drivers à courant constant afin d'éviter les surintensités.

4.2 Courant direct en fonction du flux lumineux relatif

Le flux lumineux relatif augmente presque linéairement avec le courant direct jusqu'à 160 mA (Fig. 1-8). À 80 mA, l'intensité relative est d'environ 50 % du maximum à 200 mA. Ce comportement aide à prédire la luminosité à différents courants de commande.

4.3 Effets de la température

Les Fig. 1-9 à 1-11 illustrent l'impact de la température de soudure sur les performances. À mesure que la température augmente, le flux lumineux relatif diminue (Fig. 1-9). Le courant direct maximal admissible doit être réduit à des températures plus élevées (Fig. 1-10). La tension directe diminue également avec l'augmentation de la température à un taux d'environ -2 mV/°C (Fig. 1-11). Une gestion thermique appropriée est essentielle pour maintenir le rendement lumineux et la fiabilité.

4.4 Diagramme de rayonnement

Le diagramme de rayonnement (Fig. 1-12) montre une distribution de type lambertien avec un angle de demi-intensité de 60° (120° de largeur totale à mi-hauteur). L'intensité relative chute symétriquement de 100 % à 0° à environ 50 % à ±60°.

4.5 Distribution spectrale

Le spectre (Fig. 1-14) s'étend de 380 nm à 780 nm avec un pic autour de 450 nm (puce bleue) et une large bande de phosphore de 500 nm à 700 nm. Cette combinaison produit une température de couleur corrélée blanc chaud à neutre selon la classe.

4.6 Décalage de couleur en fonction du courant et de la température

La Fig. 1-13 montre que les coordonnées chromatiques se décalent légèrement avec l'augmentation de la température. Le décalage est plus prononcé dans la direction y. Cette information est vitale pour les applications d'éclairage critiques pour la couleur.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dimensions du boîtier

Le boîtier mesure 3,00 mm (longueur) × 1,40 mm (largeur) × 0,52 mm (hauteur) avec des tolérances de ±0,2 mm. La vue de dessus montre une zone d'émission lumineuse rectangulaire de 2,61 mm × 1,40 mm. Deux plots de cathode et d'anode sont situés sur le dessous pour le soudage en surface.

5.2 Motifs de soudure

Dimensions recommandées du plot de soudure : 3,50 mm (longueur) × 0,91 mm (largeur) pour chaque plot, avec un pas de 2,10 mm. Une conception de plot appropriée assure une bonne fiabilité de la soudure et une dissipation thermique.

5.3 Polarité

La polarité de la LED est marquée par un signe (+) et (-) sur le dessous du boîtier. Le côté cathode est indiqué par un bord plat sur le contour du boîtier. Une polarité incorrecte peut endommager la LED.

6. Directives de soudure par refusion CMS

6.1 Profil de refusion

Le profil de soudure par refusion recommandé est basé sur les normes JEDEC. Paramètres clés : préchauffage de 150°C à 200°C pendant 60-120 secondes, taux de montée ≤3°C/s, temps au-dessus de 217°C (TL) maximum 60 secondes, température de crête 260°C avec un temps de maintien de 10 secondes, et taux de refroidissement ≤6°C/s. Le temps total de 25°C à la crête ne doit pas dépasser 8 minutes. Ne pas effectuer plus de deux passes de refusion.

6.2 Précautions

Ne pas appliquer de contrainte mécanique sur la LED pendant le chauffage ou le refroidissement. Éviter un refroidissement rapide. L'encapsulant de la LED est en silicone, qui est souple ; éviter une pression directe sur la lentille. Utiliser une buse de préhension appropriée avec une force adaptée. Les composants ne doivent pas être montés sur des circuits imprimés voilés.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Bande et bobine

La LED est fournie en conditionnement sur bande et bobine avec 5 000 pièces par bobine. Dimensions de la bande porteuse : largeur 8,0±0,1 mm, pas 4,0 mm. Dimensions de la bobine : diamètre 178±1 mm, diamètre du moyeu 60±1 mm, largeur 13,0±0,5 mm. La bande comprend une amorce et une queue de 80 à 100 poches vides.

7.2 Informations sur l'étiquette

Chaque bobine est étiquetée avec le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de classe (pour le flux, la chromaticité, la tension), la quantité et la date. L'étiquette comprend également un code-barres pour le suivi des stocks.

7.3 Sensibilité à l'humidité

Le niveau MSL est 2. Le sachet barrière contre l'humidité doit être stocké à ≤30°C et ≤75% HR avant ouverture. Après ouverture, les LED doivent être utilisées dans les 24 heures ou soumises à un séchage à 60±5°C pendant au moins 24 heures.

8. Tests de fiabilité

La LED a passé avec succès les tests de fiabilité standard selon les directives AEC-Q101. Les éléments de test comprennent : Soudure par refusion (260°C, 10 s, 2 fois), Sensibilité à l'humidité (MSL2, 85°C/60%HR, 168 h), Choc thermique (-40°C à 125°C, 1000 cycles), Test de durée de vie (105°C, IF=80mA, 1000 h), et Haute température haute humidité (85°C/85%HR, IF=80mA, 1000 h). Tous les tests exigent 0 défaillance sur 20 échantillons. Critères de défaillance : variation de tension directe >10% au-dessus de la LSS, courant inverse >2× LSS, ou baisse de flux lumineux >30% en dessous de la LSI.

9. Précautions de stockage et de manipulation

9.1 Conditions de stockage

Sachets non ouverts : stocker à ≤30°C et ≤75% HR jusqu'à 1 an. Après ouverture, utiliser dans les 24 heures à ≤30°C et ≤60% HR. Si dépassé, sécher à 60±5°C pendant >24 heures.

9.2 Protection contre les décharges électrostatiques (ESD) et les surcontraintes électriques (EOS)

La LED est sensible aux décharges électrostatiques (ESD). 90 % des dispositifs passent 8000 V HBM. Utiliser des mesures de protection ESD appropriées : postes de travail mis à la terre, ioniseurs et emballages antistatiques. Les surcontraintes électriques (EOS) doivent également être évitées en utilisant des résistances de limitation de courant et une conception de circuit appropriée.

9.3 Compatibilité chimique

Éviter l'exposition aux composés soufrés >100 ppm, au brome >900 ppm, au chlore >900 ppm, et au total Br+Cl >1500 ppm. Ne pas utiliser d'adhésifs qui dégagent des composés organiques volatils (COV). Pour le nettoyage, l'alcool isopropylique est recommandé. Le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé car il pourrait endommager la LED.

10. Considérations de conception d'application

10.1 Conception thermique

La gestion thermique est essentielle pour maintenir le rendement lumineux et la durée de vie. La résistance thermique de la jonction au point de soudure est de 50°C/W. Une surface de cuivre PCB adéquate et des vias thermiques sont recommandés. La température de jonction ne doit pas dépasser 125°C.

10.2 Déclassement du courant

À des températures ambiantes supérieures à 25°C, le courant direct maximal doit être réduit. Se référer à la courbe de déclassement (Fig. 1-10) qui montre qu'à 100°C, le courant maximal se réduit à environ 80 mA. Toujours fonctionner dans la zone de fonctionnement sûr.

10.3 Protection du circuit

Utiliser un driver à courant constant ou une résistance série pour limiter le courant. Une résistance de valeur appropriée (par exemple, pour régler 80 mA à partir d'une alimentation de 5 V) assure un fonctionnement stable. Une protection contre l'inversion de polarité (par exemple, une diode) peut être nécessaire pour éviter les dommages.

11. Principe technique

Cette LED blanche utilise une puce InGaN bleue recouverte d'un phosphore émettant du jaune (généralement YAG:Ce). La lumière bleue de la puce (pic ~450 nm) excite partiellement le phosphore, qui émet une lumière jaune. La combinaison de la lumière bleue et jaune produit une lumière blanche. Les coordonnées chromatiques CIE spécifiques dépendent de la composition et de la concentration du phosphore, permettant différentes températures de couleur.

12. Foire aux questions

1. Q : La LED peut-elle être utilisée avec une commande pulsée ?R : Oui, le courant de crête nominal est de 350 mA à un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 10 ms. Assurez-vous que la puissance moyenne ne dépasse pas 680 mW.
2. Q : Comment nettoyer la LED après la soudure ?R : Utilisez de l'alcool isopropylique. N'utilisez pas de nettoyage par ultrasons. Si d'autres solvants sont utilisés, vérifiez la compatibilité avec l'encapsulant en silicone.
3. Q : Que se passe-t-il si le temps de stockage après ouverture du sachet dépasse 24 heures ?R : La LED peut absorber l'humidité, nécessitant un séchage à 60±5°C pendant >24 heures avant utilisation.
4. Q : La LED peut-elle être utilisée dans l'éclairage extérieur automobile ?R : Oui, le dispositif est qualifié AEC-Q101 et fonctionne de -40°C à +110°C, adapté aux applications extérieures. Cependant, une étanchéité appropriée contre l'humidité et les contaminants est nécessaire.
5. Q : La LED est-elle compatible avec le soudage sans plomb ?R : Oui, le profil de refusion recommandé est sans plomb avec une température de crête de 260°C.