LED Jaune 3.0x1.4x0.52mm - Tension 2.8-3.3V - 660mW - Qualité Automobile - Fiche Technique Française

1. Présentation du produit

Cette LED SMD jaune est fabriquée en utilisant une puce bleue combinée à une conversion de phosphore jaune. Le boîtier est de type EMC (composé de moulage époxy) avec des dimensions de 3,00 mm x 1,40 mm x 0,52 mm, permettant des conceptions ultra-minces pour les applications à espace limité. La LED offre un angle de vue extrêmement large de 120 degrés, ce qui la rend idéale pour une distribution lumineuse uniforme dans l'éclairage intérieur et extérieur automobile. Elle est entièrement compatible avec les processus d'assemblage SMT standard et de soudure par refusion, fournie sur bande et bobine avec un niveau de sensibilité à l'humidité de 2 (MSL2). Le produit est conforme RoHS et son plan de test de qualification suit la norme de test de contrainte AEC-Q102 pour les semi-conducteurs discrets de qualité automobile.

1.1 Caractéristiques

• Le boîtier EMC offre une robustesse mécanique et une excellente dissipation thermique.
• Angle de vue extrêmement large (2θ1/2 = 120° typique).
• Adapté à tous les processus d'assemblage SMT et de soudure.
• Disponible sur bande et bobine (5 000 pièces/bobine).
• Niveau de sensibilité à l'humidité : Niveau 2 (après ouverture, stocker ≤30°C/60%HR, utiliser dans les 24 heures).
• Conforme RoHS.
• Qualifié selon les directives AEC-Q102 pour les tests de contrainte automobile.

1.2 Applications

Éclairage automobile – intérieur (tableau de bord, éclairage d'ambiance) et extérieur (feux latéraux, clignotants, feux arrière). L'angle de vue large et l'efficacité lumineuse élevée le rendent adapté à l'éclairage indicateur et décoratif où une apparence uniforme est requise.

2. Paramètres techniques (Ts=25°C)

2.1 Caractéristiques électriques et optiques (IF=140mA)

• Tension directe (VF) : Min 2,8V, Typ –, Max 3,3V
• Courant inverse (IR) : à VR=5V, Max 10μA
• Flux lumineux (Φ) : Min 33,4 lm, Max 45,3 lm
• Angle de vue (2θ1/2) : Typ 120°
• Résistance thermique (Rth JS réelle) : Typ 38°C/W, Max 47°C/W
• Résistance thermique (Rth JS électrique) : Typ 28°C/W, Max 35°C/W
• Rendement de conversion photoélectrique à 25°C, mode impulsionnel : ηe = 27%

2.2 Valeurs maximales absolues

• Dissipation de puissance (PD) : Max 660 mW
• Courant direct (IF) : Max 200 mA
• Courant direct de crête (IFP) : Max 350 mA (cycle 1/10, impulsion 10ms)
• Tension inverse (VR) : Max 5 V
• Décharge électrostatique (DES) (HBM) : Max 8000 V
• Température de fonctionnement (TOPR) : -40°C à +125°C
• Température de stockage (TSTG) : -40°C à +125°C
• Température de jonction (TJ) : Max 150°C

3. Système de classement (IF=140mA)

3.1 Tension directe et classes de flux lumineux

La LED est triée en classes de tension (G1 : 2,8-2,9V, G2 : 2,9-3,0V, H1 : 3,0-3,1V, H2 : 3,1-3,2V, I1 : 3,2-3,3V) et en classes de flux lumineux (MB : 33,4-37 lm, NA : 37-40,9 lm, NB : 40,9-45,3 lm). Le code de classe imprimé sur l'étiquette représente une combinaison de classe de tension et de flux, par exemple G1MB.

3.2 Classes chromatiques

Le diagramme chromatique CIE définit deux classes de couleur pour l'émission jaune : AM1 et AM2. Les deux se situent dans la région de couleur standard ECE pour l'ambre automobile. Les coordonnées pour AM1 : (0,5490, 0,4250), (0,5620, 0,4380), (0,5790, 0,4210), (0,5625, 0,4160). Pour AM2 : (0,5575, 0,4195), (0,5750, 0,4250), (0,5885, 0,4110), (0,5760, 0,4070).

4. Courbes caractéristiques optiques typiques

4.1 Tension directe en fonction du courant direct (Fig. 1-7)

La courbe montre qu'à 2,8V le courant est proche de zéro, augmentant brusquement jusqu'à environ 140mA à 3,2V, et atteignant environ 200mA à 3,4V. Cela souligne la nécessité d'une commande en courant constant pour éviter l'emballement thermique.

4.2 Flux lumineux relatif en fonction du courant direct (Fig. 1-8)

Le flux relatif augmente presque linéairement avec le courant de 20mA à 200mA. À 140mA, le flux relatif est d'environ 100% (référence), et à 200mA il atteint environ 140%.

4.3 Flux lumineux relatif en fonction de la température de jonction (Fig. 1-9)

Lorsque la température de jonction augmente de -40°C à 150°C, le flux lumineux relatif diminue de manière approximativement linéaire. À 125°C, le flux est d'environ 80% de la valeur à 25°C, montrant une sensibilité thermique modérée typique des LED à conversion de phosphore.

4.4 Courant direct maximal en fonction de la température de soudure (Fig. 1-10)

Pour maintenir la température de jonction dans les limites, le courant direct maximal autorisé diminue à mesure que la température du point de soudure augmente. À Ts=25°C, IF,max = 200mA ; à Ts=125°C, IF,max chute à environ 40mA.

4.5 Variation de tension en fonction de la température de jonction (Fig. 1-11)

La tension directe diminue avec l'augmentation de la température à un taux d'environ -2mV/°C. Cet effet doit être pris en compte dans la conception des circuits pour éviter une augmentation du courant dans les commandes à tension constante.

4.6 Diagramme de rayonnement (Fig. 1-12)

Le diagramme de rayonnement est de type lambertien, avec une intensité diminuant à 50% à ±60°, confirmant l'angle de vue de 120° (pleine largeur à mi-hauteur).

4.7 Variation des coordonnées chromatiques en fonction de la température et du courant (Fig. 1-13, 1-14)

ΔCx et ΔCy varient tous deux dans ±0,01 sur toute la plage de température et ±0,005 sur la plage de courant, indiquant une bonne stabilité des couleurs.

4.8 Spectre de distribution (Fig. 1-15)

Le spectre d'émission culmine autour de 590-595 nm (jaune) avec une pleine largeur à mi-hauteur d'environ 40 nm. Le pic de pompage bleu près de 455 nm est complètement absorbé par le phosphore, confirmant une conversion efficace.

5. Informations mécaniques et sur l'emballage

5.1 Dimensions du boîtier

Les dimensions du corps de la LED sont : longueur 3,00±0,2 mm, largeur 1,40±0,2 mm et hauteur 0,52±0,2 mm. La vue de dessus montre un contour rectangulaire avec une zone d'émission lumineuse centrée. La vue arrière identifie les bornes de cathode et d'anode : la pastille la plus grande est généralement la cathode (marquée d'un symbole "-"). La disposition recommandée des pastilles PCB comprend une pastille de 2,10 mm x 0,86 mm pour la cathode et une pastille de 1,60 mm x 0,86 mm pour l'anode, avec un espacement de 0,50 mm entre elles.

5.2 Identification de polarité

Le côté cathode est indiqué par une petite marque d'angle (par exemple, une encoche ou un point) sur le dessus du boîtier. Le côté arrière comporte un marquage clair "+" et "-".

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion

Le profil de refusion recommandé comprend : préchauffage de 150°C à 200°C sur 60-120 secondes ; montée en température jusqu'au pic ≤3°C/s ; temps au-dessus de 217°C (TL) max 60 secondes ; température de pic (TP) 260°C avec temps de maintien ≤10 secondes dans une plage de 5°C autour du pic ; refroidissement ≤6°C/s. Le temps total de 25°C au pic ne doit pas dépasser 8 minutes. N'effectuez pas plus de deux passages de refusion ; si l'intervalle entre les passages dépasse 24 heures, la LED peut être endommagée en raison de l'absorption d'humidité.

6.2 Réparation et manipulation

La réparation après soudure n'est pas recommandée. Si elle est inévitable, utilisez un fer à souder à double tête et vérifiez que les caractéristiques de la LED ne sont pas dégradées. Lors de la manipulation, n'appliquez pas de pression sur la surface de l'encapsulant silicone. Utilisez des buses à vide appropriées avec une force contrôlée. Évitez de plier le PCB après la soudure pour éviter les contraintes mécaniques sur les joints de soudure.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Bande transporteuse et bobine

Les LED sont emballées dans une bande transporteuse (largeur 8 mm) avec 5 000 unités par bobine. La bobine mesure 178 mm de diamètre, 60 mm de largeur, 13 mm de diamètre de moyeu. La bande de tête et de queue comporte chacune 80 à 100 alvéoles vides.

7.2 Emballage résistant à l'humidité et étiquette

Chaque bobine est placée dans un sac barrière à l'humidité avec un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité. Le sac est scellé et étiqueté avec le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de classe, la quantité et la date. L'étiquette comprend également le flux lumineux, la classe chromatique, la tension directe et le code de longueur d'onde.

7.3 Conditions de stockage

Avant ouverture : ≤30°C, ≤75% HR, dans un délai d'un an à compter de la date d'emballage. Après ouverture : ≤30°C, ≤60% HR, utiliser dans les 24 heures. Si le dessiccant a perdu sa couleur ou si le temps de stockage est dépassé, faites cuire à 60±5°C pendant ≥24 heures avant utilisation.

8. Tests de fiabilité

La LED a passé les tests suivants conformément aux normes AEC-Q102 et JEDEC :

• Refusion (pic 260°C, 10 sec) : 2 cycles, 0/1 défaillance.
• MSL2 (85°C/60%HR, 168 h) : 0/1 défaillance.
• Choc thermique (-40°C à +125°C, 1000 cycles) : 0/1 défaillance.
• Test de durée de vie (Ta=105°C, IF=140mA, 1000 h) : 0/1 défaillance.
• Test de durée de vie en haute température et haute humidité (85°C/85%HR, IF=140mA, 1000 h) : 0/1 défaillance.

Critères de défaillance : VF > 1,1×L.S.P, IR > 2,0×L.S.P, flux lumineux<0,7×L.I.P.

9. Précautions de manipulation

9.1 Contaminants environnementaux

Les composés soufrés dans l'environnement ou les matériaux en contact ne doivent pas dépasser 100 ppm pour éviter la corrosion des composants argentés. La teneur en halogènes (Br, Cl) doit être individuellement<900 ppm et totale<1500 ppm. Les COV provenant des matériaux de fixation peuvent pénétrer dans le silicone et provoquer une décoloration ; un test de compatibilité est recommandé.

9.2 Décharge électrostatique (DES) et surtension électrique (EOS)

La LED a une tension de tenue aux décharges électrostatiques de 8 kV (HBM). Cependant, les précautions standard contre les DES doivent être observées, y compris les postes de travail mis à la terre et les ioniseurs. N'appliquez jamais de tension inverse ; assurez-vous que la conception du circuit ne permet qu'une polarisation directe pendant le fonctionnement.

9.3 Gestion thermique

En raison d'une résistance thermique allant jusqu'à 47°C/W (réelle), un dissipateur thermique approprié est essentiel. La température de jonction ne doit pas dépasser 150°C. Dératez le courant direct de manière appropriée à des températures ambiantes élevées. Utilisez une simulation ou une mesure thermique pour vérifier la conception.

10. Notes d'application et considérations de conception

10.1 Conception du circuit

Un pilote à courant constant est fortement recommandé pour maintenir un flux lumineux stable et éviter l'emballement thermique. Si une résistance est utilisée pour la limitation de courant, tenez compte du coefficient de température négatif de VF. Pour les réseaux série/parallèle, tenez compte du déséquilibre de courant dû au classement VF et au couplage thermique.

10.2 Disposition du PCB

Utilisez les dimensions de pastille de soudure recommandées. Assurez une surface de cuivre suffisante pour la dissipation thermique, en particulier sur la pastille de cathode qui constitue la principale voie thermique. Évitez les bords tranchants dans les pistes pour réduire le risque de DES.

10.3 Nettoyage

Si un nettoyage après soudure est nécessaire, utilisez de l'alcool isopropylique. N'utilisez pas de nettoyage par ultrasons car cela pourrait endommager les liaisons de fils ou le silicone. Vérifiez que les autres solvants n'attaquent pas le boîtier.

11. Principe de fonctionnement

La LED jaune utilise une puce InGaN émettant dans le bleu recouverte d'un phosphore YAG:Ce qui convertit une partie de la lumière bleue en lumière jaune. Le mélange de bleu et de jaune produit une couleur ambre perçue. Le phosphore est dispersé dans une matrice de silicone qui sert également d'optique primaire. Cette approche atteint un rendement élevé (27% de conversion photoélectrique) et une excellente stabilité des couleurs en fonction de la température et du courant.

12. Comparaison avec d'autres types de LED

Par rapport aux LED jaunes à émission directe AlInGaP, l'approche à conversion de phosphore offre une plus grande capacité d'ajustement des couleurs, une meilleure stabilité thermique de la longueur d'onde et une plus grande robustesse aux DES (8 kV contre 2 kV typique pour AlInGaP). Cependant, l'émission directe AlInGaP peut avoir un spectre plus étroit et potentiellement un rendement plus élevé à faible courant. Pour les applications automobiles nécessitant des classes de couleur strictes et une longue durée de vie, le boîtier EMC et la qualification AEC-Q102 font de cette LED un choix privilégié.

13. Cas d'application typiques

• Éclairage d'ambiance intérieur automobile : bandes le long du tableau de bord ou des panneaux de porte nécessitant une lumière jaune uniforme.
• Clignotants extérieurs : combinés avec des LED rouges pour obtenir un éclairage dynamique.
• Feux de position pour véhicules tout-terrain : où une haute fiabilité et une large plage de température sont requises.
• Indicateurs de tableau de bord : rétroéclairage des symboles d'avertissement.

14. Foire aux questions (FAQ)

• Q : Quelle est la tension directe typique à 140 mA ?Généralement autour de 3,0-3,1 V, selon la classe. La fiche technique donne une plage de 2,8-3,3 V.
• Q : Puis-je piloter cette LED en continu à 200 mA ?Oui, à condition que la température de soudure soit ≤25°C et qu'un dissipateur thermique adéquat maintienne la jonction en dessous de 150°C. À des températures ambiantes plus élevées, une dératation est nécessaire.
• Q : Que signifient les valeurs de résistance thermique ?Rth JS réelle (38°C/W) représente le chemin thermique de la jonction au point de soudure dans des conditions réelles ; Rth JS électrique (28°C/W) est dérivé de méthodes électriques. Les deux sont mesurés à 140 mA et 25°C. Utilisez la valeur réelle pour une conception thermique en pire cas.
• Q : Comment dois-je stocker les bobines ouvertes ?Après ouverture, stockez dans une armoire sèche à<30°C et<60% HR, et utilisez dans les 24 heures. Si dépassé, faites cuire à 60°C pendant 24 heures avant utilisation.

15. Tendances de développement

La demande de LED de qualité automobile continue de croître avec l'adoption de systèmes d'éclairage avancés. Les LED jaunes à conversion de phosphore devraient voir des améliorations de rendement (par exemple, >30% de conversion photoélectrique), une meilleure stabilité thermique de la chromaticité et des boîtiers encore plus petits (par exemple, 2,5x1,2 mm). L'intégration de plusieurs couleurs dans un seul boîtier et la compatibilité avec les systèmes de faisceaux de route adaptatifs (ADB) sont des tendances émergentes. L'utilisation de substrats céramiques au lieu d'EMC pourrait encore améliorer les performances thermiques pour les applications de haute puissance.