Fiche technique LED jaune 3,5x2,8x1,84mm 3,4V 102mW - Boîtier PLCC - Qualifié AEC-Q101

1. Présentation du produit

Le RF-A1A30-WYS5-A1 est une diode électroluminescente (LED) jaune haute performance conçue pour les applications exigeantes nécessitant fiabilité et cohérence optique. Fabriqué à l'aide d'une puce bleue et d'une technologie de conversion de phosphore jaune, ce composant délivre une émission jaune saturée avec une longueur d'onde dominante autour de 585-595nm. La LED est logée dans un boîtier PLCC compact aux dimensions de 3,50mm x 2,80mm x 1,84mm (LxLxH), ce qui la rend adaptée aux processus d'assemblage en montage en surface. Avec un angle de vision extrêmement large de 120 degrés, elle assure un éclairage uniforme sur de grandes surfaces. Le produit est qualifié selon les directives de test de contrainte AEC-Q101 pour les semi-conducteurs discrets de qualité automobile, garantissant des performances robustes dans des conditions difficiles. La sensibilité à l'humidité est classée niveau 2 selon les normes JEDEC, nécessitant une manipulation et un stockage appropriés.

2. Caractéristiques et avantages

• Boîtier PLCC :Empreinte standard de l'industrie compatible avec les équipements de pick-and-place automatisés et les procédés de soudure par refusion.
• Angle de vision extrêmement large (120°) :Assure une large distribution de la lumière pour des applications telles que l'éclairage ambiant intérieur.
• Haute intensité lumineuse :Typique 1600mcd à 20mA, avec une plage de lots allant jusqu'à 2300mcd.
• Qualification AEC-Q101 :Testé pour la fiabilité automobile incluant les chocs thermiques, la durée de vie à haute température et le biais d'humidité.
• Conforme RoHS :Sans plomb et respecte les directives environnementales européennes.
• Niveau de sensibilité à l'humidité 2 :Durée de vie au sol jusqu'à 1 an en sachet scellé ; 24 heures après ouverture dans des conditions contrôlées.
• Robustesse ESD :Résiste jusqu'à 8000V en modèle de corps humain (HBM), réduisant le risque de dommages électrostatiques lors de la manipulation.

3. Applications

• Éclairage intérieur automobile (tableau de bord, plafonnier, liseuse)
• Commutateurs et voyants
• Rétroéclairage général
• Enseignes et éclairage décoratif

4. Analyse approfondie des paramètres techniques

4.1 Caractéristiques électriques et optiques (à 25°C)

La tension directe varie de 2,8V à 3,4V, avec une valeur typique de 3,0V à 20mA. Cette distribution relativement étroite facilite la conception de pilotes à courant constant. Le classement par intensité lumineuse permet une sélection selon les besoins de luminosité, avec trois lots : M1 (1200-1500mcd), M2 (1500-1800mcd) et N1 (1800-2300mcd). L'angle de vision large de 120° assure une répartition homogène de la lumière, réduisant les points chauds.

4.2 Valeurs maximales absolues

Il faut veiller à ne pas dépasser ces valeurs. Le courant continu direct maximal est de 30mA, mais le courant de crête peut atteindre 50mA avec un rapport cyclique de 10% et une largeur d'impulsion de 10ms. La plage de température de fonctionnement et de stockage est de -40°C à +100°C, adaptée aux environnements intérieurs automobiles.

5. Système de classement

5.1 Tension directe et lots d'intensité lumineuse (IF=20mA)

La LED est triée en lots 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, I2 : 3,3-3,4V) et lots d'intensité (M1 : 1200-1500mcd, M2 : 1500-1800mcd, N1 : 1800-2300mcd). La chromaticité est définie par le lot 5E dans le diagramme CIE 1931, avec des coordonnées x,y spécifiques assurant une couleur jaune cohérente.

6. Analyse des courbes de performance

6.1 Tension directe vs Courant direct

La courbe VF-IF montre une augmentation exponentielle typique : à 2,8V le courant est quasi nul, à 3,0V il atteint 20mA, et à 3,15V il dépasse 30mA. Cela souligne la nécessité d'une régulation du courant plutôt que d'une commande en tension.

6.2 Intensité relative vs Courant direct

L'intensité lumineuse augmente de façon quasi linéaire avec le courant jusqu'à 30mA, atteignant environ 140% de la valeur à 20mA. À des courants plus faibles, le rendement est plus élevé (l'intensité relative par mA est plus grande près de 10mA).

6.3 Effets de la température

Lorsque la température de brasure passe de 25°C à 100°C, l'intensité lumineuse relative chute d'environ 10 à 15%, tandis que la tension directe diminue de façon quasi linéaire (environ -2mV/°C). Le courant direct maximal admissible diminue également avec la température : à 100°C au point de brasure, il doit être réduit à environ 20mA. Les coordonnées chromatiques se déplacent légèrement avec la température ; entre -40°C et +100°C, le décalage x,y est faible mais mesurable.

6.4 Diagramme de rayonnement

Le diagramme de rayonnement montre une distribution lambertienne typique avec un angle de demi-intensité de ±60°, confirmant l'angle de vision de 120°. L'intensité chute à environ 10% à ±90°.

6.5 Distribution spectrale

Le pic d'émission jaune est centré autour de 585-595nm, avec une largeur totale à mi-hauteur (FWHM) d'environ 30nm. Aucune émission en dessous de 500nm, garantissant une lumière jaune pure.

7. Informations mécaniques et d'emballage

7.1 Dimensions du boîtier

Le boîtier de la LED mesure 3,50mm x 2,80mm x 1,84mm (longueur x largeur x hauteur). La vue de dessus montre un contour rectangulaire avec un coin arrondi du côté cathode pour l'identification de la polarité. La vue de dessous indique deux pastilles d'anode (A) et deux pastilles de cathode (C) avec dimensions : pastille d'anode 2,00mm x 1,25mm, pastille de cathode 2,40mm x 0,75mm. L'empreinte de soudure recommandée correspond au boîtier PLCC-2/4 standard.

7.2 Marquage de polarité

Le côté cathode est marqué par un chanfrein dans la vue de dessous (Fig.1-4). Sur le ruban transporte, le marquage de polarité est imprimé sur la poche du ruban.

8. Guide de soudure et d'assemblage

8.1 Profil de soudure par refusion

Le profil de refusion recommandé est basé sur JEDEC J-STD-020. Paramètres clés :

• Taux de montée moyen : 3°C/s max
• Zone de préchauffage : 150°C à 200°C pendant 60-120s
• Temps au-dessus de 217°C : 60s max
• Température de crête : 260°C pendant 10s 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 être effectuée plus de deux fois, et l'intervalle entre deux cycles de refusion doit être inférieur à 24 heures pour éviter les dommages dus à l'humidité.

8.2 Soudure manuelle

La soudure manuelle doit être effectuée à une température inférieure à 300°C pendant moins de 3 secondes, et une seule fois. Éviter d'appuyer sur la lentille en silicone pendant le chauffage.

8.3 Réparation

Il n'est pas recommandé de réparer après soudure. Si inévitable, utiliser un fer à souder à double tête pour éviter une surchauffe localisée.

9. Informations sur l'emballage et la commande

9.1 Spécifications d'emballage

Emballage standard : 2000 pièces par bobine. Largeur du ruban porteur : 8mm. Dimensions de la bobine : diamètre 178mm, diamètre du moyeu 60mm, trou de broche 13mm. La bobine est scellée dans un sac barrière à l'humidité avec un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité.

9.2 Informations sur l'étiquette

L'étiquette comprend le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de lot (tension, intensité, chromaticité), la quantité et le code date.

10. Tests de fiabilité

Le tableau 2-3 résume les tests de fiabilité effectués : refusion (260°C, 2x), sensibilité à l'humidité (85°C/60%RH, 168h), choc thermique (-40°C à 125°C, 1000 cycles), durée de vie à haute température (100°C, 20mA, 1000h) et durée de vie à humidité élevée (85°C/85%RH, 20mA, 1000h). Tous les critères sont satisfaits avec 0 défaillances sur 20 échantillons. Critères de défaillance : VF > 1,1x U.S.L, IR > 2x U.S.L, flux lumineux < 0,7x L.S.L.<0,7x L.S.L.

11. Précautions de manipulation

• Contrôle du soufre et des halogènes :Éviter les environnements avec composés soufrés >100ppm. Le brome et le chlore dans les matériaux externes doivent chacun être < 900ppm et le total < 1500ppm.<< 900ppm et total < 1500ppm.<1500ppm.
• Sensibilité aux COV :L'encapsulant silicone peut être dégradé par les composés organiques volatils ; utiliser uniquement des adhésifs et mastics compatibles.
• Protection ESD :Utiliser des postes de travail mis à la terre, des ioniseurs et des emballages antistatiques. La LED résiste à 8000V HBM, mais la manipulation doit toujours minimiser les charges statiques.
• Contrainte mécanique :Ne pas appliquer de pression sur la lentille en silicone ; manipuler uniquement par les côtés.
• Conception du circuit :Toujours utiliser une résistance de limitation de courant ou un pilote à courant constant pour éviter les surintensités. S'assurer qu'aucune tension inverse n'est appliquée.
• Stockage :Les sachets non ouverts peuvent être stockés à ≤30°C et ≤75% HR pendant un an maximum. Après ouverture, utiliser dans les 24 heures à ≤30°C et ≤60% HR. Si dépassé, cuire à 60±5°C pendant >24h avant utilisation.
• Nettoyage :Utiliser de l'alcool isopropylique (IPA) pour le nettoyage. Ne pas utiliser de solvants qui attaquent le silicone. Le nettoyage par ultrasons n'est pas recommandé.

12. Considérations de conception applicative

12.1 Gestion thermique

Avec une résistance thermique de 260°C/W (jonction-à-brasure), un bon dissipateur thermique est essentiel lors d'une excitation à courant élevé. La température de jonction ne doit pas dépasser 120°C. Pour les applications intérieures automobiles, assurez-vous que le PCB dispose d'une surface de cuivre suffisante pour la dissipation thermique.

12.2 Cohérence des couleurs

Le lot de chromaticité 5E garantit un point de couleur jaune serré. Pour les conceptions à plusieurs LED, commandez des LED du même lot pour minimiser les variations de couleur.

13. Comparaison technique

Comparée aux LED jaunes traversantes traditionnelles, ce boîtier PLCC offre un profil plus bas (hauteur 1,84mm), une compatibilité avec l'assemblage automatisé et une fiabilité supérieure grâce à l'encapsulation silicone. Par rapport à d'autres LED jaunes CMS, il offre un angle de vision plus large (120° contre 110° typique) et une qualification AEC-Q101, ce qui le rend préférable pour les applications automobiles.

14. Foire aux questions

Q1 :Puis-je alimenter cette LED en continu à 50mA ?

R :Non, le courant direct continu maximal absolu est de 30mA. 50mA n'est autorisé que pour un fonctionnement pulsé de crête avec un rapport cyclique de 1/10 et une largeur d'impulsion de 10ms.

Q2 :Quelle est la longueur d'onde typique de cette LED jaune ?

R :Selon le lot de chromaticité 5E, la longueur d'onde dominante est d'environ 588nm avec des coordonnées CIE autour de (0,57 ; 0,42).

Q3 :Comment stocker les LED non utilisées après ouverture du sac barrière ?

R :Cuire à 60±5°C pendant >24h avant utilisation si le temps d'exposition dépasse 24h. Toujours stocker dans un environnement sec (<60% HR) à <30°C.<<60% HR) à <30°C.<<30°C.

Q4 :Cette LED est-elle adaptée à l'éclairage extérieur automobile ?

R :Elle est qualifiée pour les applications intérieures selon AEC-Q101. Pour l'extérieur (par exemple, feux stop), une validation supplémentaire peut être nécessaire car le boîtier peut ne pas résister aux mêmes contraintes environnementales (par exemple, UV, brouillard salin).

15. Cas d'application pratiques

15.1 Éclairage ambiant du tableau de bord

Dans un tableau de bord de voiture, un réseau de 10 à 20 LED jaunes avec un pilote à courant constant (par exemple, 15mA par LED) fournit un rétroéclairage uniforme. L'angle de vision large garantit l'absence de points sombres. Avec une bonne gestion thermique, les LED maintiennent une luminosité constante sur la durée de vie du véhicule.

15.2 Éclairage de bouton-poussoir

Une seule LED jaune derrière un capuchon de commutateur diffus offre une indication claire. La haute intensité (1600mcd) assure la visibilité même en plein soleil. La robustesse ESD minimise les défaillances lors de l'assemblage.

16. Principe de fonctionnement

La LED utilise une puce InGaN émettant du bleu recouverte d'un phosphore jaune (par exemple, YAG:Ce). La lumière bleue (~450nm) excite partiellement le phosphore, qui émet une lumière jaune (~550-600nm). La combinaison de la lumière bleue transmise et de l'émission du phosphore jaune produit une couleur jaune perçue. Le phosphore est contrôlé avec précision pour atteindre les coordonnées chromatiques spécifiques du lot 5E.

17. Tendances du secteur et perspectives d'avenir

La tendance à la miniaturisation et à l'emballage CMS se poursuit, les boîtiers PLCC comme celui-ci étant largement adoptés dans l'automobile et l'éclairage général. Le secteur automobile évolue vers un éclairage intérieur entièrement LED, motivé par l'efficacité énergétique et la flexibilité de conception. Les développements futurs pourraient inclure des boîtiers encore plus petits (par exemple, tailles 3014 ou 2016) avec des densités lumineuses plus élevées, et une meilleure gestion thermique grâce à des matériaux de substrat avancés. La qualification AEC-Q101 restera une référence pour la fiabilité automobile.