Ficha Técnica LED RGBW 3.5x3.7x2.6mm - Voltaje Directo 1.7-3.4V - Potencia 60-68mW - Color Completo Resistente a la Intemperie

1. Resumen del Producto

Este LED RGBW es un dispositivo compacto de montaje superficial que integra cuatro chips LED individuales (Rojo, Verde, Azul y Blanco) en un solo paquete de 3.5 mm x 3.7 mm x 2.6 mm. Diseñado para aplicaciones de color completo de alto rendimiento, ofrece un ángulo de visión extremadamente amplio de 110 grados y está clasificado como resistente al agua IPX6, lo que lo hace ideal tanto para interiores como para exteriores. La superficie mate reduce el deslumbramiento, y el componente cumple con RoHS y es apto para soldadura por reflujo libre de plomo. Con un nivel de sensibilidad a la humedad de 5a, se requiere un manejo y almacenamiento adecuados para garantizar la fiabilidad.

2. Características y Beneficios

• Ángulo de visión extremadamente amplio (110°).
• Alta intensidad luminosa con baja disipación de potencia.
• Resistente al agua según estándar IPX6.
• Nivel de sensibilidad a la humedad 5a.
• Cumple con RoHS y compatible con soldadura de reflujo libre de plomo.
• Superficie mate para reducir reflejos.
• Paquete único con cuatro canales de color independientes (R, G, B, W).

3. Aplicaciones

• Pantallas de video de color completo para exteriores.
• Iluminación decorativa interior y exterior.
• Iluminación y pantallas para parques de atracciones.
• Señalización general e iluminación arquitectónica.

4. Características Eléctricas y Ópticas

Todas las mediciones se realizan a una temperatura ambiente de 25 °C (Ts=25 °C) a menos que se indique lo contrario. Las siguientes tablas resumen los parámetros eléctricos y ópticos clave por chip.

4.1 Voltaje Directo (VF)

4.2 Longitud de Onda Dominante (λD) e Intensidad Luminosa (IV)

Probado a IF=20mA por chip. Los bins de longitud de onda son cada 5nm (Rojo) o 4nm (Verde/Azul). El blanco se define por bins de temperatura de color correlacionada (CCT) (50A, 50B, 50C). La intensidad luminosa se agrupa en bins con una relación de rango 1:1.4.

4.3 Ancho de Banda Espectral y Ángulo de Visión

El ancho medio espectral (Δλ) para Rojo es 24nm, Verde 38nm y Azul 30nm. El ángulo de visión (2θ1/2) es de 110 grados para todos los colores.

5. Clasificaciones Máximas Absolutas

Las tensiones más allá de las listadas pueden causar daños permanentes. La exposición a clasificaciones máximas absolutas durante períodos prolongados puede afectar la fiabilidad del dispositivo.

6. Sistema de Binning

Los productos se clasifican en bins de intensidad luminosa, longitud de onda dominante (o CCT para blanco) y voltaje directo. La relación de intensidad dentro de un bin es 1:1.4. Los bins de longitud de onda para Rojo son pasos de 5nm; Verde y Azul son pasos de 4nm. El blanco se clasifica por coordenadas de color CIE (50A, 50B, 50C). Los bins de voltaje directo se definen por chip pero no se enumeran explícitamente; la distribución típica sigue los rangos mín-máx anteriores. Todas las mediciones tienen tolerancias: VF ±0.1V, longitud de onda ±1nm, intensidad ±10%, coordenadas de color ±0.01.

7. Curvas Típicas de Características Ópticas

7.1 Voltaje Directo vs. Corriente Directa

El voltaje directo aumenta con la corriente directa. A corrientes bajas (por debajo de 10mA), el voltaje sube abruptamente; por encima de 20mA, la curva se vuelve más lineal. El chip rojo tiene el voltaje directo más bajo; los chips verde, azul y blanco son similares pero más altos.

7.2 Corriente Directa vs. Intensidad Relativa

La intensidad luminosa relativa aumenta superlinealmente con la corriente directa. A 20mA, la intensidad se normaliza al 100%. Para una operación segura, no exceda las clasificaciones máximas absolutas de corriente.

7.3 Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente

La intensidad se degrada a medida que la temperatura aumenta. A 70°C, la intensidad relativa cae aproximadamente al 80% del valor a 25°C. Es esencial una gestión térmica adecuada para mantener el brillo y la longevidad.

7.4 Temperatura de Soldadura vs. Corriente Directa

Para evitar daños térmicos, la corriente directa máxima debe reducirse a medida que aumenta la temperatura del punto de soldadura. A 100°C, la corriente permitida se reduce a casi cero.

7.5 Distribución Espectral

Las curvas espectrales muestran picos estrechos para rojo (617-628nm), verde (520-545nm) y azul (460-475nm). El LED blanco tiene un espectro amplio que cubre el rango visible, con bins de temperatura de color correlacionada alrededor de 4000K y 5000K.

7.6 Diagrama de Radiación

El patrón de radiación es aproximadamente Lambertiano, con máxima intensidad a 0° y media potencia a ±55°. Esta amplia distribución es adecuada para una iluminación uniforme en áreas grandes.

8. Información Mecánica y de Empaque

8.1 Dimensiones del Paquete

El paquete LED mide 3.5 mm x 3.7 mm x 2.6 mm (largo x ancho x alto). El pin 1 está marcado con un punto. La vista inferior muestra 8 almohadillas de soldadura: pines 1 (B-), 2 (R-), 3 (G-), 4 (W-), 5 (R+), 6 (G+), 7 (B+), 8 (W+). La polaridad se indica con los símbolos + y - en la parte inferior. Se aplica un relleno de pegamento para protección. Los patrones de soldadura (patrón de tierra de PCB recomendado) se proporcionan en la ficha técnica con dimensiones en milímetros, tolerancia ±0.1 mm.

8.2 Cinta Portadora y Carrete

Los productos se empaquetan en cinta portadora (4,000 piezas por carrete). El carrete tiene dimensiones: diámetro exterior (A) 400±2 mm, diámetro interior (B) 100.0±0.4 mm, ancho del cubo (C) 14.3±0.3 mm, ancho de la cinta (D) 2.6±0.2 mm, paso (E) 16.4±0.3 mm, diámetro del orificio de la rueda dentada (F) 12.7±0.8/-0.3 mm. El espesor de la cinta portadora es de 1.9 mm (T).

8.3 Información de la Etiqueta

Cada carrete está etiquetado con número de parte, número de lote (incluyendo máquina de empaque, número de serie, código de bin, cantidad en miles), bin de intensidad luminosa (IV), bin de voltaje directo (VF), bin de longitud de onda (Wd), corriente directa (IF), cantidad (QTY) y fecha (DATE).

8.4 Empaque Resistente a la Humedad

El carrete se coloca en una bolsa de papel de aluminio antiestática y resistente a la humedad junto con un desecante y una tarjeta indicadora de humedad (HIC). La bolsa se sella al vacío para evitar la absorción de humedad.

8.5 Caja de Cartón

Múltiples bolsas selladas se empaquetan en una caja de cartón para envío. La caja proporciona protección mecánica durante el transporte.

9. Elementos y Condiciones de Prueba de Fiabilidad

Se realizan las siguientes pruebas para garantizar la fiabilidad del producto (tamaño de muestra 22 piezas, criterio de aceptación 0/1 fallos):

• Resistencia al Calor de Soldadura: 260°C máx, 3 veces
• Choque Térmico: -40°C a 100°C, 15 min cada uno, 500 ciclos
• Resistencia a la Humedad: Preacondicionamiento 85°C/85%HR/12h + reflujo
• Almacenamiento a Alta Temperatura: 100°C, 1000h
• Almacenamiento a Baja Temperatura: -40°C, 1000h
• Vida Operativa a Temperatura Ambiente: 25°C, IF=20mA, 1000h
• Vida en Alta Temperatura y Alta Humedad: 85°C/85%HR, IF=10mA, 500h
• Almacenamiento en Temperatura y Humedad: 85°C/85%HR, 1000h
• Vida a Baja Temperatura: -40°C, IF=20mA, 1000h

Criterios de juicio: cambio de VF dentro de ±10%, IR ≤10μA a 5V, degradación promedio de IV ≤30%, sin grietas internas ni apariencia anormal.

10. Instrucciones de Soldadura por Reflujo SMT

10.1 Perfil de Reflujo

Use un perfil de reflujo estándar libre de plomo. Parámetros clave: precalentamiento de 150°C a 200°C en 60-120s; tiempo por encima de 217°C (TL) ≤60s; temperatura pico (TP) 245°C con tiempo dentro de 5°C del pico ≤30s y tp ≤10s; velocidad de enfriamiento ≤6°C/s. Tiempo total de 25°C al pico ≤8 minutos. No realice reflujo más de una vez. Use solo pasta de soldadura de temperatura media. Se recomienda reflujo con nitrógeno para evitar la oxidación.

10.2 Soldadura a Mano

Si es necesaria la soldadura a mano, use un soldador configurado por debajo de 300°C durante menos de 3 segundos por junta. La soldadura a mano debe realizarse solo una vez.

10.3 Reparación

No se recomienda la reparación. Si es inevitable, use un soldador de doble cabeza para calentar simultáneamente ambas almohadillas y retire el LED. Confirme que las características no se vean comprometidas.

10.4 Limpieza

No limpie con agua, benceno o diluyente. Se recomienda alcohol isopropílico (IPA). Evite solventes que contengan cloro o azufre. Confirme la compatibilidad del agente de limpieza antes de su uso.

11. Precauciones de Manejo

11.1 Almacenamiento

Almacene en empaque antiestático a prueba de humedad a ≤30°C y ≤60% HR. Vida útil sugerida: 6 meses. Los paquetes sin abrir y sin fugas se pueden almacenar hasta 12 meses con horneado antes de su uso. Después de abrir, use dentro de 12 horas (ambiente ≤30°C/60% HR). Las piezas no utilizadas deben almacenarse en ambiente seco (≤30°C/≤10% RH) y hornearse antes del siguiente uso (65±5°C durante 24-48h dependiendo de la exposición).

11.2 Electricidad Estática

Los LED son sensibles a la descarga electrostática. Use equipo conectado a tierra, pulseras antiestáticas, alfombras y contenedores. Evite el manejo a menos que esté adecuadamente protegido.

11.3 Protección contra Voltaje Inverso

El voltaje inverso que exceda 5V puede dañar el LED. Asegúrese de que el diseño del circuito evite la polarización inversa. En el manejo de matrices, implemente protección para evitar sobretensión inversa.

11.4 Temperatura de Operación Segura

Mantenga la temperatura de la superficie del LED por debajo de 55°C y la temperatura del terminal por debajo de 75°C para evitar una degradación rápida. Se requiere una gestión térmica adecuada (disipación de calor en PCB, espaciado) para mantener la temperatura de unión por debajo de 115°C.

11.5 Manejo de Corriente

Use controladores de corriente constante para cada chip. No exceda la corriente directa nominal. Cuando múltiples chips operan simultáneamente, asegúrese de que la disipación total de potencia no exceda la clasificación máxima del paquete (68mW para cada G/B/W, 60mW para R).

11.6 Consideraciones Ambientales

Evite la exposición a gases corrosivos (por ejemplo, sulfuro de hidrógeno, sal) y ambientes con alta humedad. Si se usa en áreas costeras o volcánicas, la vida útil puede reducirse. Después de un almacenamiento o transporte prolongado, deshumedezca antes de usar. Inicialmente, encienda al 20% de la potencia para secar la humedad absorbida antes de la potencia completa.

12. Recomendaciones de Aplicación

• Para muros de video de color completo en exteriores, use bins coincidentes para asegurar uniformidad de color y brillo.
• Diseñe PCB con área de cobre adecuada para disipación de calor. Mantenga el espaciado entre LED para evitar el hacinamiento térmico.
• Proteja contra sobretensiones por rayos y transitorios altos. Son necesarias resistencias en serie o limitación de corriente.
• Para pantallas de alquiler, seleccione LED con el mismo recuento de ciclos de reflujo. Después de la reparación, la coincidencia es crítica.
• Implemente pruebas de envejecimiento (por ejemplo, 48h a corriente nominal) para detectar fallas tempranas.

13. Comparación Técnica

En comparación con los LED RGB estándar 3528 o 5050, este RGBW de 3.5x3.7 mm ofrece un ángulo de visión más amplio (110° vs típico 120° para 5050 no necesariamente más amplio), resistencia al agua IPX6 (no común en LED SMD estándar) y superficie mate para reducir el deslumbramiento. El chip blanco integrado simplifica la mezcla de colores y elimina la necesidad de un LED blanco adicional. El nivel de sensibilidad a la humedad 5a permite una vida útil en piso más corta pero requiere manipulación cuidadosa.

14. Preguntas Frecuentes

P: ¿Cómo prevenir daños por ESD?Use estación de trabajo antiestática, herramientas conectadas a tierra y evite contenedores de plástico. Almacene en bolsas antiestáticas.

P: ¿Puedo usar este LED en un circuito de 5V sin resistencia?No. El voltaje directo es menor que 5V para todos los chips; sin limitación de corriente, la corriente excesiva destruirá el LED. Use siempre una fuente de corriente constante o una resistencia en serie.

P: ¿Cuál es la vida útil?Los LED están clasificados para una larga vida bajo condiciones especificadas. La gestión térmica adecuada y la corriente estable son críticas. La ficha técnica proporciona datos de pruebas de fiabilidad, pero no horas L70 explícitas; los LED de alta calidad típicos pueden superar las 50,000 horas a corriente nominal si se controla la temperatura de unión.

15. Casos de Uso Prácticos

En un muro de video LED exterior, cada píxel usa un LED RGBW. El amplio ángulo de visión de 110° asegura un color consistente desde ángulos laterales. La clasificación IPX6 permite que la pantalla resista la lluvia. El chip blanco mejora la gama de colores y el brillo para contenido blanco. Los diseñadores deben considerar las caídas de voltaje en cables largos y usar una fuente de alimentación adecuada con redundancia.

16. Principio de Funcionamiento

Los chips rojo, verde, azul y blanco son diodos independientes basados en GaN (G/B) o AlInGaP (R) que emiten luz cuando están polarizados directamente. El chip blanco es un LED azul con fósforo amarillo para producir luz blanca. Variando la corriente a cada chip, se puede producir cualquier color dentro de la gama. Los cuatro chips están montados en un sustrato común y encapsulados con epoxi transparente que forma una lente para una radiación amplia.

17. Tendencias de Desarrollo

La miniaturización continúa: están surgiendo paquetes más pequeños como 2.0x2.0 mm con incluso más chips. La mayor eficacia y luminancia por chip se impulsan mediante estructuras epitaxiales mejoradas. El control inteligente integrado (por ejemplo, RGBW direccionable) se está volviendo popular. Se demandan mejoras de fiabilidad como clasificaciones IP más altas y mejor resistencia a la corrosión para aplicaciones exteriores.