LED Rojo 2,7x2,0x0,6mm - Tensión Directa 2,0-2,6V - Potencia 1,1W - Longitud de Onda Dominante 612,5-625nm - Ficha Técnica en Español

1. Resumen del producto

El RF-A4E27-R15H-S1 es un LED rojo de alto rendimiento basado en la tecnología de semiconductores AlGaInP (Fosfuro de Aluminio Galio Indio). Está alojado en un encapsulado EMC (Compuesto de Moldeo Epoxi) compacto con dimensiones de 2,7 mm × 2,0 mm × 0,6 mm. El dispositivo ofrece un rango de longitud de onda dominante de 612,5 nm a 625 nm, lo que lo hace adecuado para señalización roja y aplicaciones de iluminación automotriz interior/exterior. Con un ángulo de visión extremadamente amplio de 120° y un nivel de sensibilidad a la humedad de 2, el LED está diseñado para un montaje superficial confiable y procesos de soldadura por reflujo. Cumple completamente con los requisitos RoHS y su plan de pruebas de calificación sigue el estándar AEC-Q102 para semiconductores discretos de grado automotriz.

1.1 Características clave

• Encapsulado EMC para un rendimiento mecánico y térmico robusto
• Ángulo de visión amplio de 120° para una distribución uniforme de la luz
• Adecuado para todo tipo de montaje SMT y múltiples ciclos de soldadura por reflujo
• Disponible en embalaje de cinta y carrete (4000 piezas/carrete)
• Nivel de sensibilidad a la humedad: 2 (MSL2)
• Cumple con RoHS y está calificado según AEC-Q102

1.2 Aplicaciones objetivo

Iluminación automotriz – tanto interiores (ambiental, indicador) como exteriores (trasera, freno, intermitente). El ángulo de visión amplio y la alta confiabilidad lo hacen ideal para su uso en entornos exigentes de vehículos.

2. Análisis detallado de parámetros técnicos

2.1 Características eléctricas y ópticas (a Ts=25°C, IF=350mA)

2.2 Valores máximos absolutos

Nota:La tolerancia de medición de la tensión directa es ±0,1 V, la tolerancia de las coordenadas de color ±0,005 y la tolerancia del flujo luminoso ±10%. Todas las mediciones se realizan bajo el entorno estandarizado del fabricante. La corriente de operación máxima debe considerar la disipación real de calor para mantener la temperatura de unión por debajo de 150°C. En modo pulsado a 25°C, la eficiencia de conversión fotoeléctrica es del 47%.

2.3 Características térmicas

Los valores de resistencia térmica se proporcionan en dos formas: real (Rth JS real) y eléctrica (Rth JS el). La resistencia térmica real es típicamente de 12 °C/W y representa el camino térmico real desde la unión hasta el punto de soldadura. La resistencia térmica eléctrica es típicamente de 6 °C/W, medida con una corriente de prueba de 350 mA a una temperatura ambiente constante de 25 °C. Una gestión térmica adecuada es fundamental para mantener el rendimiento y evitar una degradación prematura.

3. Sistema de clasificación por lotes

A IF=350 mA, los LED se clasifican en contenedores según la tensión directa, el flujo luminoso y la longitud de onda dominante para garantizar la consistencia en la aplicación.

3.1 Contenedores de tensión directa

• C0: 2,0 V – 2,2 V
• D0: 2,2 V – 2,4 V
• E0: 2,4 V – 2,6 V

3.2 Contenedores de flujo luminoso

• PA: 55,3 – 61,2 lm
• PB: 61,2 – 67,8 lm
• QA: 67,8 – 75,3 lm
• QB: 75,3 – 83,7 lm
• RA: 83,7 – 93,2 lm

3.3 Contenedores de longitud de onda dominante

• C2: 612,5 – 615 nm
• D1: 615 – 617,5 nm
• D2: 617,5 – 620 nm
• E1: 620 – 622,5 nm
• E2: 622,5 – 625 nm

Los contenedores permiten a los clientes seleccionar la ventana exacta de tensión, flujo o longitud de onda requerida para su diseño específico. El código del contenedor está marcado en la etiqueta del embalaje.

4. Análisis de curvas de rendimiento

La hoja de datos proporciona varias curvas típicas que ayudan a los ingenieros a comprender el comportamiento del LED en diversas condiciones.

4.1 Tensión directa vs. Corriente directa (Fig. 1-6)

La tensión directa aumenta linealmente con la corriente. Alrededor de 350 mA, la tensión es aproximadamente 2,3 V. Esta curva es esencial para diseñar circuitos de regulación de corriente.

4.2 Flujo luminoso relativo vs. Corriente directa (Fig. 1-7)

La emisión de luz aumenta con la corriente, pero no de manera perfectamente lineal. A 350 mA, el flujo luminoso relativo se normaliza al 100%. A corrientes más bajas, la eficiencia es mayor.

4.3 Temperatura de unión vs. Flujo luminoso relativo (Fig. 1-8)

A medida que aumenta la temperatura de unión, la emisión de luz disminuye. A 125 °C, el flujo es aproximadamente el 80% del valor a 25 °C. Un buen diseño térmico es necesario para minimizar la pérdida de flujo a altas temperaturas.

4.4 Temperatura del punto de soldadura vs. Corriente directa (Fig. 1-9)

La corriente directa máxima permitida disminuye a medida que aumenta la temperatura del punto de soldadura. Por ejemplo, a 120 °C de temperatura de soldadura, la corriente máxima es de alrededor de 200 mA.

4.5 Desplazamiento de tensión vs. Temperatura de unión (Fig. 1-10)

La tensión directa tiene un coeficiente de temperatura negativo. Por cada aumento de 100 °C, la tensión cae aproximadamente 0,2 V. Esto debe tenerse en cuenta en los drivers de corriente constante para evitar la deriva de corriente.

4.6 Diagrama de radiación (Fig. 1-11)

El patrón de radiación es muy amplio (120° de ancho completo a la mitad del máximo) y casi lambertiano, lo que lo hace ideal para aplicaciones que requieren una iluminación amplia.

4.7 Desplazamiento de longitud de onda dominante vs. Temperatura de unión (Fig. 1-12)

La longitud de onda dominante se desplaza ligeramente hacia longitudes de onda más largas (desplazamiento al rojo) al aumentar la temperatura, a una tasa de aproximadamente 0,05 nm/°C.

4.8 Distribución espectral (Fig. 1-13)

La emisión espectral se centra alrededor de 620 nm con un ancho completo a la mitad del máximo estrecho de aproximadamente 20 nm. La longitud de onda pico está cerca de la longitud de onda dominante, asegurando un color rojo saturado.

5. Información mecánica y de embalaje

5.1 Dimensiones del paquete

El LED tiene un contorno compacto: 2,70 mm × 2,00 mm × 0,60 mm. La vista superior muestra un área rectangular emisora de luz con una marca de cátodo (C) en la parte inferior. Las vistas laterales e inferiores detalladas indican la polaridad: almohadillas de ánodo (A) y cátodo (C). El patrón de soldadura recomendado incluye almohadillas térmicas para la disipación de calor.

5.2 Polaridad y disposición de las almohadillas de soldadura

Desde la vista inferior (Fig. 1-3), la almohadilla del cátodo es más grande (1,30 mm × 0,60 mm) y la almohadilla del ánodo es más pequeña (1,20 mm × 0,45 mm). El patrón de soldadura (Fig. 1-5) muestra las áreas de cobre recomendadas: 1,40 mm × 1,30 mm para el cátodo y 1,20 mm × 1,30 mm para el ánodo, con una separación de 0,50 mm. Todas las dimensiones tienen una tolerancia de ±0,2 mm a menos que se indique lo contrario.

5.3 Embalaje y etiquetado

Los LED se suministran en embalaje de cinta y carrete con 4000 piezas por carrete. Las dimensiones de la cinta portadora son: paso de bolsillo P0=4,0 mm, P1=4,0 mm, P2=2,0 mm, ancho W=8,0 mm. El diámetro exterior del carrete es de 180 mm con un diámetro del núcleo de 60 mm. Cada carrete se sella en una bolsa barrera contra la humedad con un desecante de gel de sílice y una tarjeta indicadora de humedad. La etiqueta incluye número de pieza, número de lote, códigos de contenedor, cantidad y fecha.

6. Guía de soldadura y montaje

6.1 Perfil de soldadura por reflujo

Perfil de reflujo recomendado (sin plomo, basado en el estándar JEDEC):

• Velocidad de rampa ascendente: 3 °C/s máx
• Precalentamiento: 150 °C a 200 °C, 60–120 s
• Tiempo por encima de 217 °C (TL): 60 s máx
• Temperatura máxima (TP): 260 °C, máx 10 s en TP
• Tiempo dentro de 5 °C de TP: 30 s máx
• Velocidad de enfriamiento: 6 °C/s máx
• Tiempo total desde 25 °C hasta el pico: máx 8 minutos

El LED puede soportar hasta dos ciclos de reflujo. Si transcurren más de 24 horas entre ciclos, se requiere un horneado para eliminar la humedad absorbida (60±5 °C durante >24 horas). No aplique fuerza sobre la superficie de silicona durante el calentamiento.

6.2 Precauciones de manipulación

• Control de azufre y halógenos:El entorno y los materiales de acoplamiento deben contener menos de 100 ppm de azufre, menos de 900 ppm de bromo y cloro cada uno, y menos de 1500 ppm de bromo + cloro total. Esto evita el ataque químico al encapsulado del LED.
• Emisiones de COV:Los compuestos orgánicos volátiles de los materiales del accesorio pueden penetrar en el encapsulado de silicona y causar decoloración bajo luz y calor. Utilice únicamente adhesivos y materiales de encapsulado compatibles que no desgasifiquen.
• Protección ESD:El LED es sensible a las descargas electrostáticas (ESD HBM 2 kV). Utilice estaciones de trabajo con conexión a tierra y embalaje antiestático.
• Limpieza:Utilice alcohol isopropílico para la limpieza si es necesario. No se recomienda la limpieza ultrasónica, ya que puede dañar el LED.
• Almacenamiento:Las bolsas sin abrir se pueden almacenar a ≤30 °C / ≤75% HR durante hasta un año. Después de abrir, utilícelo dentro de las 24 horas a ≤30 °C / ≤60% HR. Si el desecante ha cambiado de color o se ha excedido el tiempo de almacenamiento, hornee a 60±5 °C durante al menos 24 horas antes de usar.

6.3 Diseño térmico

Debido a que la emisión de luz y la estabilidad del color del LED dependen de la temperatura de unión, es esencial una disipación de calor adecuada. La temperatura máxima absoluta de unión es de 150 °C. Utilice áreas de cobre adecuadas en el PCB, vías térmicas y enfriamiento forzado si es necesario para mantener TJ por debajo del máximo en el entorno operativo previsto.

7. Confiabilidad y pruebas

El producto ha sido sometido a rigurosas pruebas de confiabilidad según las pautas AEC-Q102. Las pruebas clave incluyen:

• Soldadura por reflujo (260 °C, 10 s, 2×) – 0/1 falla
• Preacondicionamiento MSL2 (85 °C / 60% HR, 168 h) – 0/1
• Choque térmico (-40 °C a 125 °C, 1000 ciclos) – 0/1
• Prueba de vida (Ta=105 °C, IF=350 mA, 1000 h) – 0/1
• Prueba de vida a alta temperatura / alta humedad (85 °C / 85% HR, IF=350 mA, 1000 h) – 0/1

Criterios de juicio: La tensión directa no debe exceder 1,1× USL, la corriente inversa no debe exceder 2× USL y el flujo luminoso no debe caer por debajo de 0,7× LSL. Estas pruebas confirman la robustez del LED para aplicaciones automotrices.

8. Ejemplos de aplicación y consideraciones de diseño

Iluminación interior automotriz:El amplio ángulo de visión permite una iluminación uniforme del panel de instrumentos o tiras de luz ambiental. Para aplicaciones de intermitentes, el alto brillo (hasta 93 lm) a 350 mA puede cumplir con los requisitos SAE cuando se habilita adecuadamente la óptica.

Reducción de corriente:La corriente directa máxima absoluta es de 420 mA, pero la operación continua a este nivel requiere una excelente gestión térmica. En muchos diseños automotrices, el LED se maneja entre 200 y 350 mA con reducción según la temperatura ambiente. Una resistencia en serie o un driver de corriente constante es esencial para evitar un descontrol térmico.

Cadenas de múltiples LED:Al manejar múltiples LED en serie, la clasificación de tensión directa (por ejemplo, D0) ayuda a igualar las tensiones para reducir la disipación de potencia en el regulador de corriente. Para cadenas en paralelo, asegúrese de que cada cadena tenga su propio elemento limitador de corriente para evitar el desequilibrio de corriente.

9. Principio tecnológico

El LED utiliza AlGaInP (Fosfuro de Aluminio Galio Indio) como material activo. Este semiconductor compuesto cuaternario está adaptado reticularmente a un sustrato de GaAs, lo que permite una alta eficiencia cuántica interna para longitudes de onda rojas y ámbar. El encapsulado EMC proporciona una ruta de baja resistencia térmica y resistencia al amarillamiento en comparación con los materiales PPA convencionales. La tensión directa de 2,0–2,6 V es típica para los LED rojos de AlGaInP. La longitud de onda dominante está determinada por el contenido de indio en los pozos cuánticos; cuanto más estrecha es la banda prohibida, mayor es la longitud de onda.

10. Tendencias de la industria y perspectivas futuras

Los LED rojos siguen ganando importancia en la iluminación automotriz debido a su eficiencia y larga vida. La tendencia hacia la miniaturización (paquetes más pequeños como 2,7×2,0 mm) permite una mayor flexibilidad de diseño. La calificación AEC-Q102 se está convirtiendo en un requisito obligatorio para los proveedores automotrices de primer nivel. Con el aumento de ADAS y la conducción autónoma, los LED de señalización roja deben cumplir estándares de confiabilidad y rendimiento aún más estrictos. El RF-A4E27-R15H-S1 está bien posicionado para satisfacer estas necesidades emergentes.

11. Preguntas frecuentes

P1: ¿Puedo manejar este LED a 700 mA de corriente pico de forma continua?
No. La corriente pico de 700 mA solo está permitida con un ciclo de trabajo de 1/10 y un ancho de pulso de 10 ms. La operación continua no debe exceder los 420 mA.

P2: ¿Cuál es la vida útil típica en condiciones automotrices?
El LED está calificado para pruebas de vida de 1000 horas, pero la vida útil real en el campo depende de las condiciones térmicas. Con una gestión térmica adecuada, el LED puede durar más de 50.000 horas.

P3: ¿Se puede limpiar el LED con acetona u otros disolventes?
Solo se recomienda alcohol isopropílico. Otros disolventes pueden atacar el encapsulado de silicona. Pruebe la compatibilidad antes de usar cualquier agente de limpieza.

P4: ¿Por qué el brillo en caliente es menor que a 25 °C?
La eficiencia del LED disminuye con la temperatura debido al aumento de la recombinación no radiativa. Mantenga la temperatura de unión lo más baja posible.

12. Información para pedidos

La cantidad estándar de embalaje es de 4000 piezas por carrete. El carrete tiene 180 mm de diámetro y está sellado en una bolsa barrera contra la humedad. Para requisitos de clasificación personalizados (VF, flujo o rango de longitud de onda específicos), comuníquese con el distribuidor o fabricante. El número de pieza es RF-A4E27-R15H-S1 y el código del contenedor está impreso en la etiqueta. Siempre almacene de acuerdo con las pautas de MSL2.