Tabla de contenido
- 1. Resumen del Producto
- 2. Interpretación de Parámetros Técnicos
- 2.1 Características Eléctricas y Ópticas (a Ts=25°C)
- 2.2 Valores Máximos Absolutos (a Ts=25°C)
- 3. Sistema de Clasificación por Bins
- 4. Análisis de Curvas de Rendimiento
- 5. Información Mecánica y de Embalaje
- 5.1 Dimensiones del Encapsulado
- 5.2 Dimensiones de la Cinta Portadora y el Carrete
- 5.3 Información de la Etiqueta
- 5.4 Embalaje Resistente a la Humedad
- 5.5 Pruebas de Fiabilidad
- 6. Pautas de Soldadura y Ensamblaje
- 6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo
- 6.2 Reparación y Limpieza
- 7. Información de Embalaje y Pedido
- 8. Recomendaciones de Aplicación
- 8.1 Aplicaciones Típicas
- 8.2 Consideraciones de Diseño
- 9. Precauciones de Manipulación
- 10. Preguntas Frecuentes
- 11. Principios y Tendencias Tecnológicos
- 12. Casos de Aplicación Típicos
- 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
Este documento proporciona la especificación técnica completa para el LED SMD de color completo RF-W1SA28IS-A47. El dispositivo integra chips LED rojo, verde y azul en un encapsulado compacto de 2.8 mm x 2.7 mm x 2.45 mm con un acabado mate para alto contraste. Está diseñado para pantallas de video de color completo en exteriores, iluminación decorativa, aplicaciones de entretenimiento y uso general. El LED presenta un ángulo de visión extremadamente amplio (110°), alta intensidad luminosa, baja disipación de potencia, buena fiabilidad y larga vida útil. Es resistente al agua IPX6, compatible con RoHS y adecuado para soldadura por reflujo sin plomo. El nivel de sensibilidad a la humedad es 5a.
2. Interpretación de Parámetros Técnicos
2.1 Características Eléctricas y Ópticas (a Ts=25°C)
La siguiente tabla resume los principales parámetros eléctricos y ópticos medidos a una corriente directa de 20 mA (R, G, B) salvo que se indique lo contrario.
- Tensión Directa (VF):Chip rojo: mín. 1.7 V, máx. 2.4 V; Chips verde y azul: mín. 2.5 V, máx. 3.3 V. Tolerancia ±0.1 V.
- Longitud de Onda Dominante (λD):Rojo: 617~628 nm (paso de bin 5 nm); Verde: 520~545 nm (paso de bin 3 nm); Azul: 460~475 nm (paso de bin 3 nm). Tolerancia ±1 nm.
- Ancho de Banda de Radiación Espectral (Δλ):Rojo: 24 nm; Verde: 38 nm; Azul: 30 nm.
- Intensidad Luminosa (IV):Mínimo: Rojo 580 mcd, Verde 1130 mcd, Azul 300 mcd; Promedio: Rojo 870 mcd, Verde 1700 mcd, Azul 460 mcd; Máximo: Rojo 1300 mcd, Verde 2550 mcd, Azul 690 mcd. Tolerancia ±10%. La relación de bins de intensidad es 1:1.3.
- Corriente Inversa (IR):Medida a VR=5 V, valor típico ≤6 μA.
- Ángulo de Visión (2θ1/2):110°.
2.2 Valores Máximos Absolutos (a Ts=25°C)
- Corriente Directa (IF):Rojo: 25 mA; Verde: 20 mA; Azul: 20 mA.
- Tensión Inversa (VR):5 V para todos los colores.
- Temperatura de Operación (TOPR):-30°C a +85°C.
- Temperatura de Almacenamiento (TSTG):-40°C a +100°C.
- Disipación de Potencia (PD):Rojo: 60 mW; Verde: 68 mW; Azul: 68 mW.
- Temperatura de Unión (TJ):105°C para todos los colores.
- Descarga Electroestática (ESD, HBM): 1000V.
3. Sistema de Clasificación por Bins
El LED se clasifica por longitud de onda dominante, intensidad luminosa y tensión directa. Los pasos de bin de longitud de onda son 5 nm para rojo y 3 nm para verde y azul. Los bins de intensidad luminosa se agrupan en una relación de 1:1.3. Los bins de tensión directa no se enumeran explícitamente, pero las tolerancias de producción están controladas. El código de bin se imprime en la etiqueta para trazabilidad.
4. Análisis de Curvas de Rendimiento
Las curvas típicas de características ópticas proporcionan información sobre el rendimiento del dispositivo en diversas condiciones:
- Tensión Directa vs. Corriente Directa (Fig 1-6):Muestra la corriente directa típica frente a la tensión directa para R, G, B. A 20 mA, las tensiones directas son aproximadamente 2.0 V (R), 2.8 V (G), 2.8 V (B).
- Intensidad Relativa vs. Corriente Directa (Fig 1-7):La intensidad luminosa relativa aumenta con la corriente directa, pero no linealmente; a corrientes más altas la eficiencia disminuye.
- Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente (Fig 1-8):La intensidad disminuye al aumentar la temperatura. A 85°C, la intensidad puede caer a aproximadamente el 50% del valor a 25°C para verde y azul, mientras que el rojo se ve menos afectado.
- Corriente Directa Máxima vs. Temperatura de Soldadura (Fig 1-9):La corriente directa máxima permitida se reduce a medida que aumenta la temperatura ambiente, alcanzando cero a 100°C para todos los colores.
- Distribución Espectral (Fig 1-10):Los espectros de emisión muestran picos estrechos para cada color con superposición mínima, garantizando una buena pureza de color.
- Patrones de Radiación (Fig 1-11, 1-12):El LED tiene un ángulo de visión amplio simétrico de 110° en ambas direcciones X-X e Y-Y, permitiendo una distribución uniforme de la luz.
5. Información Mecánica y de Embalaje
5.1 Dimensiones del Encapsulado
El tamaño del encapsulado es 2.8 mm (largo) × 2.7 mm (ancho) × 2.45 mm (alto). Todas las dimensiones tienen una tolerancia de ±0.1 mm salvo que se indique lo contrario. El dispositivo tiene una vista superior con una marca de pin para orientación. La vista inferior muestra seis almohadillas: 1R+, 2R-, 3G+, 4G-, 5B+, 6B-. La polaridad se indica mediante la marca del pin y la forma de la almohadilla. En la especificación se proporcionan patrones de soldadura recomendados. El dispositivo está relleno de pegamento (relleno de pegamento) para protección ambiental.
5.2 Dimensiones de la Cinta Portadora y el Carrete
Los LEDs se embalan en cinta portadora con un paso de 4.0 mm. El diámetro exterior del carrete es de 400 mm ±2 mm, el diámetro interior es de 100.0 mm ±0.4 mm, el ancho es de 12.4 mm ±0.3 mm. La cantidad estándar es de 10,000 piezas por carrete.
5.3 Información de la Etiqueta
Cada carrete tiene una etiqueta que contiene: Número de Pieza, Número de Lote (incluye número de máquina de embalaje, número de serie, código de bin y cantidad en K), bin de Intensidad Luminosa (IV), bin de Tensión Directa (VF), bin de Longitud de Onda (Wd), condición de Corriente Directa (IF), Cantidad (QTY) y Fecha de Fabricación.
5.4 Embalaje Resistente a la Humedad
Los LEDs se empaquetan en bolsas de papel de aluminio antiestáticas y resistentes a la humedad con desecante y una tarjeta indicadora de humedad (CF-HIC). La bolsa está sellada. Condiciones de almacenamiento: temperatura ≤30°C, humedad ≤60% HR. Se recomienda una vida útil de almacenamiento inferior a 6 meses. Si se abre el paquete, los LEDs deben soldarse dentro de las 12 horas bajo condiciones de ≤30°C/60%HR. El material no utilizado debe almacenarse en un ambiente seco (≤30°C/≤10%HR) y hornearse antes del próximo uso según la tabla de pretratamiento (por ejemplo, 65±5°C durante 12-48 horas dependiendo del tiempo y condiciones de almacenamiento).
5.5 Pruebas de Fiabilidad
El dispositivo se somete a pruebas de fiabilidad según los estándares JEDEC y JEITA, que incluyen: Resistencia al Calor de Soldadura (260°C, 3 veces), Choque Térmico (-40°C a 100°C, 500 ciclos), Resistencia a la Humedad (85°C/85%HR + reflujo), Almacenamiento a Alta Temperatura (100°C, 1000 h), Almacenamiento a Baja Temperatura (-40°C, 1000 h), Vida Operativa a Temperatura Ambiente (25°C, IF=20 mA, 1000 h), Vida a Alta Temperatura y Alta Humedad (85°C/85%HR, IF=10 mA, 500 h), Almacenamiento a Temperatura y Humedad (85°C/85%HR, 1000 h), Vida a Baja Temperatura (-40°C, IF=20 mA, 1000 h). Criterios de aceptación: cambio de VF ≤10%, IR ≤10 μA, degradación de intensidad luminosa ≤30%, sin daños físicos.
6. Pautas de Soldadura y Ensamblaje
6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo
El perfil de soldadura por reflujo recomendado se basa en la pasta de soldadura SAC305. Parámetros clave: tasa de rampa ≤4°C/s, temperatura de precalentamiento 150-200°C durante 60-120 s, tiempo por encima de liquidus (217°C) ≤60 s, temperatura pico 245°C (máx. 10 s en pico), tasa de enfriamiento ≤6°C/s. Solo se permite un reflujo. Se recomienda usar atmósfera de nitrógeno para evitar la oxidación. El LED está diseñado solo para soldadura por reflujo; se permite soldadura manual con una temperatura de hierro de<300°C durante<3 segundos, una sola vez.
6.2 Reparación y Limpieza
No se recomienda reparar LEDs ya soldados. Si es inevitable, utilice un soldador de doble punta y confirme que no haya daños. La limpieza debe realizarse con alcohol; evite agua, benceno, disolventes o líquidos iónicos que contengan elementos Cl y S.
7. Información de Embalaje y Pedido
La unidad de embalaje estándar es de 10,000 piezas por carrete. Los carretes se encierran en bolsas antiestáticas resistentes a la humedad con desecante e indicador de humedad. 22 carretes se empaquetan en una caja de cartón. El pedido se realiza mediante el número de pieza completo que incluye los códigos de bin. Consulte la etiqueta para conocer los bins específicos.
8. Recomendaciones de Aplicación
8.1 Aplicaciones Típicas
- Pantallas de video de color completo para exteriores
- Iluminación decorativa para interiores y exteriores
- Iluminación de parques de atracciones
- Señalización y visualización general
8.2 Consideraciones de Diseño
- Conduzca siempre cada chip LED con una fuente de corriente constante para garantizar un brillo y color uniformes.
- Asegúrese de que la tensión inversa no supere los 5 V, especialmente en aplicaciones de matriz de conducción.
- Proporcione una gestión térmica adecuada: mantenga la temperatura superficial del LED por debajo de 55°C y la temperatura de la unión de soldadura por debajo de 75°C durante la operación. La temperatura de unión no debe exceder los 105°C.
- Para uso en exteriores, tenga en cuenta que la clasificación IPX6 se aplica al propio LED; el ensamblaje final también debe cumplir con los requisitos ambientales.
- Antes del primer encendido después de un almacenamiento prolongado o condiciones de humedad, opere la pantalla al 20% de potencia durante un período inicial para secar la humedad.
- Evite ambientes con alta humedad, condensación, sulfuro de hidrógeno o niebla salina a menos que se proporcione protección adicional.
9. Precauciones de Manipulación
- Almacenamiento: embalaje resistente a la humedad y antiestático. Almacene a ≤30°C/≤60%HR. Utilice dentro de 6 meses. Después de abrir, suelde dentro de 12 horas. Si no se utiliza, almacene a ≤30°C/≤10%HR y hornee antes de usar.
- Electricidad estática: todo el equipo debe estar correctamente conectado a tierra. Utilice pulseras antiestáticas, alfombrillas y contenedores conductores.
- Tensión inversa: proteja contra tensión inversa >5 V.
- Manipulación mecánica: no toque la superficie de epoxy directamente; manipúlelo por los lados con pinzas. No apile PCBs ensamblados para evitar dañar la resina.
- No utilice en entornos donde el LED esté expuesto a condensación de agua, escarcha, polvo, gases corrosivos o niebla salina sin protección adicional.
10. Preguntas Frecuentes
P: ¿Cuál es la corriente directa máxima para cada color?R: Rojo: 25 mA, Verde: 20 mA, Azul: 20 mA.
P: ¿Puedo conducir los tres colores simultáneamente a la corriente máxima?R: Sí, pero la disipación de potencia total (R+G+B) no debe exceder la suma de los máximos individuales (60+68+68=196 mW). La gestión térmica debe garantizar que la temperatura de unión se mantenga por debajo de 105°C.
P: ¿Cómo debo almacenar los LEDs no utilizados después de abrir la bolsa resistente a la humedad?R: Almacene a ≤30°C y ≤10% HR. Si el tiempo de almacenamiento excede los límites o el indicador de humedad muestra humedad, hornee a 65±5°C durante 12-48 horas antes de usar.
P: ¿Es el LED compatible con soldadura sin plomo?R: Sí, la temperatura pico de reflujo es 245°C, adecuada para pasta de soldadura sin plomo.
P: ¿Cuál es la garantía del LED?R: El fabricante proporciona datos de pruebas de fiabilidad, pero los términos de garantía específicos deben acordarse por separado. El dispositivo está diseñado para una larga vida útil bajo condiciones nominales.
11. Principios y Tendencias Tecnológicos
Los LEDs SMD de color completo combinan chips rojo, verde y azul en un mismo encapsulado para producir una amplia gama de colores. El chip rojo suele basarse en material AlInGaP, mientras que el verde y el azul se basan en InGaN. El ángulo de visión amplio se logra mediante la geometría del encapsulado y el encapsulado. Las tendencias futuras incluyen mayor eficacia luminosa, tamaños de encapsulado más pequeños y una mejor gestión térmica. La clasificación de impermeabilidad IPX6 permite el uso en exteriores sin sellado adicional, lo que cada vez se demanda más en iluminación arquitectónica y señalización digital.
12. Casos de Aplicación Típicos
El LED RF-W1SA28IS-A47 es adecuado para muros de video LED exteriores donde se requiere alto brillo y resistencia al agua. Por ejemplo, una pantalla de estadio que utilice este LED puede lograr pasos de píxel de P4 a P10 con buen contraste y consistencia de color. En iluminación decorativa, el ángulo de visión amplio y el encapsulado pequeño permiten tiras de luz sin juntas visibles. La baja tensión directa ayuda a reducir el consumo de energía en aplicaciones alimentadas por batería.
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. |