Tabla de contenido
- 1. Resumen del Producto
- 1.1 Descripción General
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicaciones
- 2. Parámetros Técnicos
- 2.1 Características Eléctricas y Ópticas (Ts=25°C, IF=20mA)
- 2.2 Valores Máximos Absolutos
- 3. Rango de Bins y Clasificación
- 3.1 Bins de Tensión Directa (IF=20mA)
- 3.2 Bins de Intensidad Luminosa
- 3.3 Bins de Longitud de Onda
- 4. Análisis de Curvas de Rendimiento
- 4.1 Tensión Directa vs Corriente Directa
- 4.2 Corriente Directa vs Intensidad Relativa
- 4.3 Efectos de la Temperatura
- 4.4 Patrón de Radiación
- 4.5 Estabilidad de Longitud de Onda
- 4.6 Espectro
- 5. Información Mecánica y de Empaque
- 5.1 Dimensiones del Encapsulado
- 5.2 Disposición de Almohadillas de Soldadura
- 5.3 Polaridad
- 6. Pautas de Soldadura y Montaje
- 6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo
- 6.2 Soldadura Manual
- 6.3 Limpieza y Manipulación
- 7. Información de Empaque y Pedido
- 7.1 Detalles del Empaque
- 7.2 Especificación de la Etiqueta
- 7.3 Protección contra la Humedad
- 8. Condiciones de Prueba de Confiabilidad
- 9. Criterios de Falla
- 10. Precauciones de Manipulación
- 10.1 Restricciones Ambientales
- 10.2 Manipulación Mecánica
- 10.3 Diseño Eléctrico
- 10.4 Protección ESD
- 11. Notas de Aplicación
- 12. Comparación Técnica
- 13. Preguntas Frecuentes
- 14. Caso de Aplicación Práctica
- 15. Principio de Funcionamiento Básico
- 16. Tendencias de Desarrollo
- Terminología de especificaciones LED
- Rendimiento fotoeléctrico
- Parámetros eléctricos
- Gestión térmica y confiabilidad
- Embalaje y materiales
- Control de calidad y clasificación
- Pruebas y certificación
1. Resumen del Producto
1.1 Descripción General
El RF-GNRA30TS-CF-Z es un LED verde de alto rendimiento basado en tecnología InGaN, encapsulado en formato PLCC2 estándar de 3.50mm x 2.80mm x 1.84mm. Este dispositivo está diseñado para aplicaciones de iluminación automotriz y general que requieren alta luminosidad y un ángulo de visión amplio.
1.2 Características
- Encapsulado PLCC2 para fácil montaje SMT
- Ángulo de visión extremadamente amplio de 120°
- Apto para todos los procesos de montaje SMT y soldadura por reflujo
- Disponible en cinta y carrete (2000 piezas/carrete)
- Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 2
- Cumple con RoHS y REACH
- Calificado según las directrices AEC-Q101 para aplicaciones automotrices
- Alta tolerancia a ESD hasta 8000V (HBM)
1.3 Aplicaciones
- Iluminación interior automotriz (tablero de instrumentos, interruptores, etc.)
- Lámparas indicadoras e interruptores
- Indicación general y retroiluminación
2. Parámetros Técnicos
2.1 Características Eléctricas y Ópticas (Ts=25°C, IF=20mA)
La siguiente tabla resume los parámetros clave:
| Parámetro | Símbolo | Mín | Típ | Máx | Unidad |
|---|---|---|---|---|---|
| Tensión Directa | VF | 2.8 | 3.2 | 3.4 | V |
| Corriente Inversa | IR | - | - | 10 | μA |
| Intensidad Luminosa | IV | 900 | 1200 | 1500 | mcd |
| Longitud de Onda Dominante | Wd | 520 | 521 | 525 | nm |
| Ángulo de Visión | 2θ1/2 | - | 120 | - | grados |
| Resistencia Térmica (Unión a Soldadura) | RTHJ-S | - | - | 180 | °C/W |
Todas las mediciones se realizan en condiciones estandarizadas a 25°C. La tolerancia de la tensión directa es de ±0.1V, la tolerancia de coordenadas cromáticas ±0.005 y la tolerancia de intensidad luminosa ±10%.
2.2 Valores Máximos Absolutos
| Parámetro | Símbolo | Valor | Unidad |
|---|---|---|---|
| Disipación de Potencia | PD | 102 | mW |
| Corriente Directa | IF | 30 | mA |
| Corriente Directa de Pico (ciclo 1/10, 10ms) | IFP | 100 | mA |
| Tensión Inversa | VR | 5 | V |
| ESD (HBM) | ESD | 8000 | V |
| Temperatura de Funcionamiento | TOPR | -40 ~ +100 | °C |
| Temperatura de Almacenamiento | TSTG | -40 ~ +100 | °C |
| Temperatura de Unión | TJ | 120 | °C |
Se debe tener cuidado de no exceder estos valores. La corriente máxima debe determinarse en función de las condiciones térmicas reales.
3. Rango de Bins y Clasificación
3.1 Bins de Tensión Directa (IF=20mA)
La tensión directa se clasifica en seis bins: 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).
3.2 Bins de Intensidad Luminosa
Se definen dos bins de intensidad: 1CN (900-1200mcd) y M1 (1200-1500mcd).
3.3 Bins de Longitud de Onda
La longitud de onda dominante se clasifica en E1 (520-522.5nm) y E2 (522.5-525nm).
4. Análisis de Curvas de Rendimiento
Se proporcionan las curvas típicas de características ópticas para ayudar en el diseño. Observaciones clave:
4.1 Tensión Directa vs Corriente Directa
A 20mA, VF es de aproximadamente 3.2V. La curva muestra la característica exponencial típica de un diodo.
4.2 Corriente Directa vs Intensidad Relativa
La intensidad luminosa relativa aumenta casi linealmente con la corriente directa hasta 30mA.
4.3 Efectos de la Temperatura
A medida que la temperatura de soldadura aumenta de 20°C a 100°C, la intensidad relativa disminuye aproximadamente un 15%. La tensión directa también disminuye ligeramente con la temperatura (aprox. -0.1V en 100°C). La corriente directa máxima se reduce a altas temperaturas.
4.4 Patrón de Radiación
El dispositivo tiene un amplio ángulo de radiación de 120°, con distribución uniforme de intensidad.
4.5 Estabilidad de Longitud de Onda
La longitud de onda dominante se desplaza ligeramente con la corriente directa, aproximadamente 0.5nm en un rango de 30mA.
4.6 Espectro
El espectro de emisión tiene un pico alrededor de 521nm con un FWHM estrecho típico de los LEDs verdes InGaN.
5. Información Mecánica y de Empaque
5.1 Dimensiones del Encapsulado
El encapsulado del LED mide 3.50mm (largo) x 2.80mm (ancho) x 1.84mm (alto). La tolerancia es ±0.2mm a menos que se indique lo contrario.
5.2 Disposición de Almohadillas de Soldadura
Las dimensiones recomendadas del patrón de soldadura se proporcionan en la hoja de datos, incluyendo una almohadilla central para la gestión térmica.
5.3 Polaridad
El cátodo está marcado con una muesca en el encapsulado. Asegure la orientación correcta durante el montaje.
6. Pautas de Soldadura y Montaje
6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo
El perfil de reflujo recomendado: precalentamiento de 150°C a 200°C durante 60-120 segundos, rampa hasta 217°C (máx 3°C/s), temperatura pico 260°C durante un máximo de 10 segundos, enfriamiento a máx 6°C/s. El tiempo total desde 25°C hasta el pico no debe exceder los 8 minutos. No refluir más de dos veces.
6.2 Soldadura Manual
Si es necesaria la soldadura manual, utilice un soldador a ≤300°C durante ≤3 segundos, y solo una vez.
6.3 Limpieza y Manipulación
Utilice alcohol isopropílico para la limpieza; evite la limpieza ultrasónica. No aplique presión sobre la superficie de la lente de silicona.
7. Información de Empaque y Pedido
7.1 Detalles del Empaque
El carrete estándar contiene 2000 piezas. Dimensiones de la cinta portadora: ancho 8.0mm, paso según EIA-481. Dimensiones del carrete: diámetro 178mm, cubo 60mm, orificio del husillo 13mm.
7.2 Especificación de la Etiqueta
Cada carrete incluye una etiqueta con número de pieza, número de especificación, número de lote, código de bin, flujo luminoso, bin de cromaticidad, tensión directa, longitud de onda, cantidad y fecha.
7.3 Protección contra la Humedad
Los dispositivos se envían en bolsas barrera contra la humedad con desecante. Antes de abrir, almacenar a ≤30°C / ≤75%HR hasta 1 año. Después de abrir, usar dentro de 24 horas a ≤30°C / ≤60%HR; de lo contrario, hornear a 60±5°C durante >24 horas.
8. Condiciones de Prueba de Confiabilidad
El producto ha sido sometido a pruebas de confiabilidad que incluyen reflujo (260°C, 2 veces), nivel de sensibilidad a la humedad 2 (85°C/60%HR, 168h), choque térmico (-40°C a 125°C, 1000 ciclos), prueba de vida (100°C, 1000h) y prueba de vida a alta temperatura/humedad (85°C/85%HR, 1000h). Todas las pruebas se superaron con cero fallas.
9. Criterios de Falla
Criterios de aceptación: tensión directa no supere 1.1x el límite superior de especificación, corriente inversa no supere 2x el límite superior de especificación, flujo luminoso no inferior a 0.7x el límite inferior de especificación.
10. Precauciones de Manipulación
10.1 Restricciones Ambientales
El contenido de azufre en los materiales de acoplamiento debe ser inferior a 100ppm. Bromo y cloro cada uno por debajo de 900ppm, combinados por debajo de 1500ppm. Evite los COV que puedan atacar la silicona.
10.2 Manipulación Mecánica
Utilice herramientas adecuadas para manipular por los lados. No toque la lente de silicona con las manos desnudas u objetos afilados.
10.3 Diseño Eléctrico
Siempre utilice resistencias limitadoras de corriente. Asegúrese de que nunca se aplique tensión inversa. Diseñe la gestión térmica para mantener la temperatura de unión por debajo de 120°C.
10.4 Protección ESD
Este LED es sensible a ESD. Utilice estaciones de trabajo con conexión a tierra, pulseras antiestáticas y embalaje conductor.
11. Notas de Aplicación
El RF-GNRA30TS-CF-Z es ideal para iluminación interior automotriz como indicadores de tablero, retroiluminación de botones e iluminación ambiental. Su amplio ángulo de visión (120°) garantiza una iluminación uniforme. Con la calificación AEC-Q101, cumple con los estrictos estándares de confiabilidad automotriz. Los diseñadores deben considerar la reducción de corriente a altas temperaturas ambiente y asegurar una adecuada disipación de calor a través de planos de cobre en el PCB.
12. Comparación Técnica
En comparación con los LEDs verdes PLCC2 estándar, este dispositivo ofrece un ángulo de visión más amplio (120° frente a 110° típico), mayor tolerancia a ESD (8000V frente a 2000V) y menor resistencia térmica (180°C/W). Las opciones de binning ajustado para VF, IV y longitud de onda permiten una mejor uniformidad en la producción.
13. Preguntas Frecuentes
P: ¿Cuál es la corriente recomendada para máxima eficiencia?R: Alrededor de 20mA proporciona un buen equilibrio entre brillo y eficacia. Una corriente más alta aumenta el brillo pero reduce la eficiencia y genera más calor.
P: ¿Se puede usar este LED en aplicaciones exteriores?R: El rango de temperatura de funcionamiento es de -40°C a +100°C, adecuado para muchos entornos exteriores, pero puede ser necesaria protección adicional contra la humedad y los rayos UV.
P: ¿Cómo elegir la resistencia correcta?R: Use R = (Vcc - VF) / IF, donde VF es típicamente 3.2V a 20mA, IF es la corriente deseada. Asegúrese de la potencia nominal de la resistencia.
14. Caso de Aplicación Práctica
En una aplicación de retroiluminación de cuadro de instrumentos automotriz, el uso de una matriz de estos LEDs verdes con atenuación por modulación de ancho de pulso (PWM) logra un control suave del brillo manteniendo la consistencia del color. Un diseño térmico que incorpora vertidos de cobre debajo de las almohadillas del LED y vías a capas internas mantiene la temperatura de unión dentro de los límites.
15. Principio de Funcionamiento Básico
Este LED se basa en la tecnología de semiconductores de nitruro de galio (InGaN). Cuando la corriente directa fluye a través de la unión p-n, los electrones y huecos se recombinan en la región activa, emitiendo fotones con energía correspondiente a la longitud de onda verde (alrededor de 521nm). El encapsulado PLCC2 proporciona protección mecánica y extracción eficiente de luz.
16. Tendencias de Desarrollo
La tecnología LED continúa avanzando hacia una mayor eficacia luminosa, mejor reproducción cromática y encapsulados más pequeños. El sector automotriz exige una creciente confiabilidad e integración con ADAS. Este producto se alinea con las tendencias al ofrecer alta protección ESD, amplio ángulo de visión y calificación AEC-Q101, adecuado para la iluminación de vehículos de próxima generación.
Terminología de especificaciones LED
Explicación completa de términos técnicos LED
Rendimiento fotoeléctrico
| Término | Unidad/Representación | Explicación simple | Por qué es importante |
|---|---|---|---|
| Eficacia luminosa | lm/W (lúmenes por vatio) | Salida de luz por vatio de electricidad, más alto significa más eficiencia energética. | Determina directamente el grado de eficiencia energética y el costo de electricidad. |
| Flujo luminoso | lm (lúmenes) | Luz total emitida por la fuente, comúnmente llamada "brillo". | Determina si la luz es lo suficientemente brillante. |
| Ángulo de visión | ° (grados), por ejemplo, 120° | Ángulo donde la intensidad de la luz cae a la mitad, determina el ancho del haz. | Afecta el rango de iluminación y uniformidad. |
| CCT (Temperatura de color) | K (Kelvin), por ejemplo, 2700K/6500K | Calidez/frescura de la luz, valores más bajos amarillentos/cálidos, más altos blanquecinos/fríos. | Determina la atmósfera de iluminación y escenarios adecuados. |
| CRI / Ra | Sin unidad, 0–100 | Capacidad de representar colores de objetos con precisión, Ra≥80 es bueno. | Afecta la autenticidad del color, se usa en lugares de alta demanda como centros comerciales, museos. |
| SDCM | Pasos de elipse MacAdam, por ejemplo, "5 pasos" | Métrica de consistencia de color, pasos más pequeños significan color más consistente. | Asegura color uniforme en el mismo lote de LEDs. |
| Longitud de onda dominante | nm (nanómetros), por ejemplo, 620nm (rojo) | Longitud de onda correspondiente al color de LEDs coloreados. | Determina el tono de LEDs monocromáticos rojos, amarillos, verdes. |
| Distribución espectral | Curva longitud de onda vs intensidad | Muestra distribución de intensidad a través de longitudes de onda. | Afecta la representación del color y calidad. |
Parámetros eléctricos
| Término | Símbolo | Explicación simple | Consideraciones de diseño |
|---|---|---|---|
| Voltaje directo | Vf | Voltaje mínimo para encender LED, como "umbral de inicio". | El voltaje del controlador debe ser ≥Vf, los voltajes se suman para LEDs en serie. |
| Corriente directa | If | Valor de corriente para operación normal de LED. | Generalmente accionamiento de corriente constante, la corriente determina brillo y vida útil. |
| Corriente de pulso máxima | Ifp | Corriente pico tolerable por períodos cortos, se usa para atenuación o destello. | El ancho de pulso y ciclo de trabajo deben controlarse estrictamente para evitar daños. |
| Voltaje inverso | Vr | Máximo voltaje inverso que LED puede soportar, más allá puede causar ruptura. | El circuito debe prevenir conexión inversa o picos de voltaje. |
| Resistencia térmica | Rth (°C/W) | Resistencia a la transferencia de calor desde chip a soldadura, más bajo es mejor. | Alta resistencia térmica requiere disipación de calor más fuerte. |
| Inmunidad ESD | V (HBM), por ejemplo, 1000V | Capacidad de soportar descarga electrostática, más alto significa menos vulnerable. | Se necesitan medidas antiestáticas en producción, especialmente para LEDs sensibles. |
Gestión térmica y confiabilidad
| Término | Métrica clave | Explicación simple | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de unión | Tj (°C) | Temperatura de operación real dentro del chip LED. | Cada reducción de 10°C puede duplicar la vida útil; demasiado alto causa decaimiento de luz, cambio de color. |
| Depreciación de lúmenes | L70 / L80 (horas) | Tiempo para que el brillo caiga al 70% u 80% del inicial. | Define directamente la "vida de servicio" del LED. |
| Mantenimiento de lúmenes | % (por ejemplo, 70%) | Porcentaje de brillo retenido después del tiempo. | Indica retención de brillo durante uso a largo plazo. |
| Cambio de color | Δu′v′ o elipse MacAdam | Grado de cambio de color durante el uso. | Afecta la consistencia del color en escenas de iluminación. |
| Envejecimiento térmico | Degradación de material | Deterioro debido a alta temperatura a largo plazo. | Puede causar caída de brillo, cambio de color o falla de circuito abierto. |
Embalaje y materiales
| Término | Tipos comunes | Explicación simple | Características y aplicaciones |
|---|---|---|---|
| Tipo de paquete | EMC, PPA, Cerámica | Material de alojamiento que protege el chip, proporciona interfaz óptica/térmica. | EMC: buena resistencia al calor, bajo costo; Cerámica: mejor disipación de calor, vida más larga. |
| Estructura del chip | Frontal, Flip Chip | Disposición de electrodos del chip. | Flip chip: mejor disipación de calor, mayor eficacia, para alta potencia. |
| Revestimiento de fósforo | YAG, Silicato, Nitruro | Cubre el chip azul, convierte algo a amarillo/rojo, mezcla a blanco. | Diferentes fósforos afectan eficacia, CCT y CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estructura óptica en superficie que controla distribución de luz. | Determina el ángulo de visión y curva de distribución de luz. |
Control de calidad y clasificación
| Término | Contenido de clasificación | Explicación simple | Propósito |
|---|---|---|---|
| Clasificación de flujo luminoso | Código por ejemplo 2G, 2H | Agrupado por brillo, cada grupo tiene valores mín/máx de lúmenes. | Asegura brillo uniforme en el mismo lote. |
| Clasificación de voltaje | Código por ejemplo 6W, 6X | Agrupado por rango de voltaje directo. | Facilita emparejamiento de controlador, mejora eficiencia del sistema. |
| Clasificación de color | Elipse MacAdam de 5 pasos | Agrupado por coordenadas de color, asegurando rango estrecho. | Garantiza consistencia de color, evita color desigual dentro del accesorio. |
| Clasificación CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada uno tiene rango de coordenadas correspondiente. | Satisface diferentes requisitos CCT de escena. |
Pruebas y certificación
| Término | Estándar/Prueba | Explicación simple | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Prueba de mantenimiento de lúmenes | Iluminación a largo plazo a temperatura constante, registrando decaimiento de brillo. | Se usa para estimar vida LED (con TM-21). |
| TM-21 | Estándar de estimación de vida | Estima vida bajo condiciones reales basado en datos LM-80. | Proporciona predicción científica de vida. |
| IESNA | Sociedad de Ingeniería de Iluminación | Cubre métodos de prueba ópticos, eléctricos, térmicos. | Base de prueba reconocida por la industria. |
| RoHS / REACH | Certificación ambiental | Asegura que no haya sustancias nocivas (plomo, mercurio). | Requisito de acceso al mercado internacionalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificación de eficiencia energética | Certificación de eficiencia energética y rendimiento para iluminación. | Usado en adquisiciones gubernamentales, programas de subsidios, mejora competitividad. |