Especificación LED RF-A4E27-R22H-S4 - 2.75x2.0x0.6mm Rojo - 1.8-2.4V - 1200mW - Grado Automotriz

1. Descripción General del Producto

El RF-A4E27-R22H-S4 es un LED rojo de alto rendimiento diseñado para aplicaciones de iluminación interior y exterior en automóviles. Utiliza tecnología de semiconductores AlGaInP (fosfuro de aluminio, galio e indio) para lograr una emisión de luz roja eficiente con una longitud de onda dominante que va de 617.5nm a 627.5nm. El dispositivo está alojado en un encapsulado compacto EMC (compuesto de moldeo epoxi) que mide 2.75mm x 2.0mm x 0.6mm, lo que permite diseños delgados y livianos. Las características clave incluyen un ángulo de visión extremadamente amplio (120 grados), compatibilidad con procesos de ensamblaje SMT estándar y cumplimiento con la calificación de pruebas de estrés AEC-Q102 para semiconductores discretos de grado automotriz. El LED también cumple con RoHS y tiene un nivel de sensibilidad a la humedad 2 (MSL2), lo que lo hace adecuado para aplicaciones de alta confiabilidad.

1.1 Características

• Encapsulado EMC para un rendimiento mecánico y térmico robusto.
• Ángulo de visión extremadamente amplio de 120° para una distribución uniforme de la luz.
• Adecuado para todos los procesos de ensamblaje y soldadura SMT.
• Disponible en cinta y carrete (4000 piezas/carrete).
• Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 2 (según JEDEC).
• Cumple con RoHS y la calificación AEC-Q102.

1.2 Aplicaciones

• Iluminación interior automotriz (ej., luces de techo, iluminación ambiental).
• Iluminación exterior automotriz (ej., luces traseras, luces de freno, direccionales).
• Otras iluminaciones generales donde se requiera alta confiabilidad y amplio ángulo de visión.

2. Especificaciones Técnicas

2.1 Características Eléctricas y Ópticas (a Ts=25°C, IF=350mA)

La tensión directa se mide a 350mA con una tolerancia de ±0.1V. El dispositivo no está diseñado para funcionamiento inverso. La tolerancia del flujo luminoso es ±10%. La tolerancia de la longitud de onda dominante es ±0.005 (para coordenadas cromáticas). Todas las mediciones se realizan en el entorno de prueba estandarizado de Refond.

2.2 Clasificaciones Máximas Absolutas

Es crucial no exceder nunca estos límites. La corriente directa debe reducirse según la temperatura de soldadura para mantener la temperatura de unión por debajo de 125°C. El dispositivo puede soportar 8000V ESD (HBM) con una tasa de rendimiento superior al 90%; sin embargo, se deben tomar medidas de protección ESD adecuadas durante la manipulación.

2.3 Rangos de Lote (a IF=350mA)

El producto se envía en lotes especificados para tensión directa, flujo luminoso y longitud de onda dominante para garantizar la consistencia dentro de los lotes de producción.

• Lotes de Tensión Directa:B1 (1.8-1.9V), B2 (1.9-2.0V), C1 (2.0-2.1V), C2 (2.1-2.2V), D1 (2.2-2.3V), D2 (2.3-2.4V).
• Lotes de Flujo Luminoso:NA (37-40.9 lm), NB (40.9-45.3 lm), OA (45.3-50 lm), OB (50-55.3 lm).
• Lotes de Longitud de Onda Dominante:D2 (617.5-620nm), E1 (620-622.5nm), E2 (622.5-625nm), F1 (625-627.5nm).

2.4 Curvas Típicas de Características Ópticas

Las siguientes curvas brindan información sobre el rendimiento del LED en diversas condiciones:

2.4.1 Tensión Directa vs. Corriente Directa

La tensión directa aumenta con la corriente de manera típica de un diodo. A 350mA, VF es aproximadamente 2.0-2.1V. La curva muestra un aumento lineal desde 1.8V hasta 2.4V en el rango de corriente.

2.4.2 Corriente Directa vs. Intensidad Relativa

La intensidad luminosa relativa aumenta con la corriente directa. A 350mA, la intensidad es aproximadamente del 100%. No se recomienda aumentar la corriente más allá de 500mA debido a limitaciones térmicas.

2.4.3 Temperatura de Soldadura vs. Intensidad Relativa

Una temperatura de soldadura más alta reduce la emisión de luz. Por ejemplo, a 105°C, la intensidad relativa disminuye aproximadamente al 60% del valor a 25°C.

2.4.4 Patrón de Radiación

El LED tiene un patrón de radiación amplio similar al lambertiano con un ángulo medio de 120°, proporcionando una iluminación uniforme en un área extensa.

2.4.5 Distribución Espectral

La emisión máxima está en la región roja alrededor de 620-630nm, con un ancho espectral estrecho típico de los dispositivos AlGaInP.

3. Información Mecánica

3.1 Dimensiones del Encapsulado

El encapsulado del LED mide 2.75mm (largo) × 2.00mm (ancho) × 0.60mm (alto). La vista superior muestra un área emisora de luz de 1.57mm × 2.00mm. La vista inferior revela dos almohadillas de cátodo/ánodo con dimensiones de 0.48mm × 1.60mm y 0.54mm × 1.25mm, consistentes con las marcas de polaridad. Todas las dimensiones tienen una tolerancia de ±0.2mm a menos que se indique lo contrario.

3.2 Patrón de Soldadura Recomendado

Para garantizar una adecuada disipación de calor y resistencia mecánica, se recomienda un patrón de tierra de PCB específico. El patrón incluye dos almohadillas rectangulares con un paso de 1.70mm y almohadillas térmicas adicionales. Las dimensiones de las almohadillas son 0.70mm × 1.10mm y 0.72mm × 0.55mm.

3.3 Identificación de Polaridad

El ánodo y el cátodo están marcados en el encapsulado. La vista inferior muestra un indicador de polaridad claro. Se debe tener cuidado de alinear correctamente el LED durante el ensamblaje.

4. Información de Empaque

4.1 Especificación de Empaque

Los LED se suministran en empaque de cinta y carrete con 4000 piezas por carrete. La cinta portadora tiene un paso típico de 4.0mm, y el diámetro del carrete es de 180mm con un diámetro de cubo de 60mm. Cada carrete se sella en una bolsa barrera contra la humedad con un desecante y una tarjeta indicadora de humedad.

4.2 Información de la Etiqueta

La etiqueta incluye número de pieza (RF-A4E27-R22H-S4), número de especificación, número de lote, código de lote, lote de flujo luminoso, lote de cromaticidad, lote de tensión directa, código de longitud de onda, cantidad y código de fecha.

4.3 Condiciones de Almacenamiento

Antes de abrir la bolsa barrera contra la humedad, los LED deben almacenarse a ≤30°C y ≤75% HR durante un máximo de 1 año desde la fecha de fabricación. Después de abrir, los LED deben usarse dentro de las 24 horas bajo ≤30°C y ≤60% HR. Si el almacenamiento supera las 24 horas, se requiere un horneado a 60±5°C durante ≥24 horas antes de su uso.

5. Pautas de Soldadura

5.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

Solo se permiten dos ciclos de reflujo. El perfil recomendado incluye: tasa de rampa ≤3°C/s, precalentamiento 150-200°C durante 60-120s, tiempo por encima de 217°C ≤60s, temperatura pico 260°C con duración máxima de 10s, y tasa de enfriamiento ≤6°C/s. El tiempo total desde 25°C hasta el pico no debe exceder los 8 minutos.

5.2 Soldadura Manual

Si es necesaria la soldadura manual, use un soldador con temperatura de punta ≤300°C durante menos de 3 segundos, y realice solo una vez.

5.3 Precauciones

• No aplique tensión mecánica sobre la lente de silicona durante ni después de la soldadura.
• Evite deformar la PCB antes o después de la soldadura.
• No use enfriamiento rápido después del reflujo.
• Use boquillas de recogida y colocación adecuadas para evitar dañar la superficie blanda de silicona.

6. Consideraciones de Aplicación y Diseño

6.1 Gestión Térmica

Dado que el rendimiento del LED se degrada con el aumento de la temperatura de unión, es esencial una disipación de calor adecuada. La resistencia térmica desde la unión hasta el punto de soldadura es de 20K/W. Los diseñadores deben asegurarse de que la temperatura de soldadura no exceda la curva de reducción para mantener Tj por debajo de 125°C.

6.2 Protección ESD

Aunque el LED puede soportar 8000V HBM, la protección ESD durante la manipulación y el ensamblaje es obligatoria. Use estaciones de trabajo conectadas a tierra, tapetes conductores y pulseras antiestáticas.

6.3 Compatibilidad Química

Evite la exposición a compuestos que contengan azufre (≤100ppm), bromo (≤900ppm), cloro (≤900ppm) y halógenos totales (≤1500ppm). Los COV de materiales circundantes pueden causar decoloración de la silicona y pérdida de salida de luz. Se recomienda alcohol isopropílico para la limpieza si es necesario.

6.4 Diseño del Circuito

Incluya siempre una resistencia limitadora de corriente para evitar una corriente excesiva. La tensión directa varía entre lotes; asegúrese de elegir el valor de la resistencia en consecuencia. El LED no está diseñado para polarización inversa.

7. Confiabilidad y Aseguramiento de Calidad

7.1 Elementos de Prueba de Confiabilidad

7.2 Criterios de Falla

Después de la prueba, el LED se considera fallido si la tensión directa supera 1.1 veces el límite superior de especificación (L.S.E.), la corriente inversa supera 2.0 veces el L.S.E., o el flujo luminoso cae por debajo de 0.7 veces el límite inferior de especificación (L.I.E.). Los valores de L.S.E. y L.I.E. se definen según la especificación del producto.

8. Principio y Desarrollo Tecnológico

8.1 Principio de Funcionamiento

Este LED rojo se basa en heteroestructuras de AlGaInP cultivadas sobre un sustrato. Cuando se polariza directamente, los electrones y los huecos se recombinan en la región activa, emitiendo fotones en el espectro rojo. La longitud de onda pico está determinada por la composición de las capas semiconductoras. El encapsulado EMC proporciona protección y transferencia de calor eficiente.

8.2 Tendencias de Desarrollo

La iluminación automotriz está evolucionando hacia una mayor eficiencia, factores de forma más pequeños y mayor confiabilidad. LED como el RF-A4E27-R22H-S4 con calificación AEC-Q102 cumplen con los estrictos requisitos de los entornos automotrices. Las tendencias futuras incluyen una mayor miniaturización, mayor salida de lúmenes por vatio y un rendimiento térmico mejorado a través de tecnologías de empaque avanzadas.