Tabla de contenido
- 1. Resumen del producto
- 1.1 Descripción general
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicaciones
- 1.4 Dimensiones del paquete
- 2. Parámetros técnicos
- 2.1 Características eléctricas y ópticas (Ts=25°°C)
- 2.2 Valores máximos absolutos
- 2.3 Coordenadas de color CIE
- 2.4 Información de clasificación
- 3. Curvas de rendimiento
- 3.1 Tensión directa vs. Corriente directa
- 3.2 Corriente directa vs. Intensidad relativa
- 3.3 Intensidad luminosa vs. Temperatura ambiente
- 3.4 Temperatura de soldadura vs. Reducción de corriente directa
- 3.5 Distribución espectral
- 3.6 Diagrama de radiación
- 4. Información mecánica y de empaquetado
- 4.1 Dibujo del paquete
- 4.2 Dimensiones de la cinta portadora y el carrete
- 4.3 Información de la etiqueta
- 4.4 Empaque resistente a la humedad
- 4.5 Caja de cartón
- 5. Pruebas de fiabilidad
- 5.1 Elementos y condiciones de prueba
- 5.2 Criterios de falla
- 6. Soldadura y ensamblaje
- 6.1 Perfil de soldadura por reflujo
- 6.2 Soldadura manual y reparación
- 7. Manipulación y almacenamiento
- 7.1 Condiciones de almacenamiento
- 7.2 Precauciones contra electricidad estática
- 7.3 Protección contra tensión inversa
- 7.4 Temperatura de operación segura
- 7.5 Instrucciones de uso
- 8. Guía de aplicación
- 9. Comparación de tecnología
- 10. Preguntas frecuentes (FAQ)
- 11. Casos de uso prácticos
- 12. Principio del LED RGBW
- 13. 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
Este dispositivo es un paquete LED SMD especial que integra cuatro chips LED: Rojo (R), Verde (G), Azul (B) y Blanco (W). El tamaño compacto de 3.5mm x 3.7mm x 2.6mm lo hace ideal para aplicaciones de pantallas full-color de alta densidad. El paquete presenta una superficie mate para reducir el deslumbramiento y es resistente al agua con clasificación IPX6, lo que permite su uso en exteriores y entornos hostiles. También es compatible con RoHS y libre de plomo.
1.2 Características
- Ángulo de visión extremadamente amplio (110 grados)
- Alta intensidad luminosa con baja disipación de potencia
- Buena fiabilidad y larga vida útil
- Resistente al agua (IPX6)
- Nivel de sensibilidad a la humedad: 5a
- Compatible con RoHS y soldadura por reflujo sin plomo
1.3 Aplicaciones
- Pantallas de video full-color para exteriores
- Iluminación decorativa interior y exterior
- Parques de diversiones y lugares de entretenimiento
- Señalización general e iluminación arquitectónica
1.4 Dimensiones del paquete
Las dimensiones del paquete son 3.5 mm (largo) x 3.7 mm (ancho) x 2.6 mm (alto). La vista inferior muestra 8 almohadillas de soldadura con marcas de polaridad. La vista superior incluye un indicador de marca de pin. Todas las dimensiones tienen una tolerancia de ±0.1 mm a menos que se indique lo contrario.
2. Parámetros técnicos
2.1 Características eléctricas y ópticas (Ts=25°°C)
| Parámetro | Rojo | Verde | Azul | Blanco |
|---|---|---|---|---|
| Tensión directa (mín) | 1.7V | 2.7V | 2.7V | 2.7V |
| Tensión directa (máx) | 2.4V | 3.4V | 3.4V | 3.4V |
| Longitud de onda dominante | 617-628 nm | 520-545 nm | 460-475 nm | — |
| Ancho de banda | 5 nm por contenedor | 4 nm por contenedor | 4 nm por contenedor | — |
| Intensidad luminosa (mín) | 550 mcd | 1450 mcd | 320 mcd | 1750 mcd |
| Intensidad luminosa (promedio) | 825 mcd | 2180 mcd | 485 mcd | 2600 mcd |
| Intensidad luminosa (máx) | 1240 mcd | 3250 mcd | 720 mcd | 3900 mcd |
| Ángulo de visión | 110 grados | |||
Nota: Tolerancia de tensión directa ±0.1 V, longitud de onda dominante ±1 nm, intensidad luminosa ±10%.
2.2 Valores máximos absolutos
| Parámetro | Rojo | Verde | Azul | Blanco | Unidad |
|---|---|---|---|---|---|
| Corriente directa | 25 | 20 | 20 | 20 | mA |
| Tensión inversa | 5 | 5 | 5 | 5 | V |
| Temp. de operación | -30 a +70 | °C | |||
| Temp. de almacenamiento | -40 a +100 | °C | |||
| Disipación de potencia | 60 | 68 | 68 | 68 | mW |
| Temp. de unión | 115 | °C | |||
| ESD (HBM) | 1000 V | ||||
2.3 Coordenadas de color CIE
El LED blanco está disponible en tres contenedores CIE: 50A, 50B y 50C. Las coordenadas exactas deben consultarse en la etiqueta del producto. Todas las mediciones se realizan en condiciones estandarizadas a 25 °C.°C.
2.4 Información de clasificación
La clasificación de intensidad luminosa sigue una relación 1:1.4. La clasificación de longitud de onda es de 5 nm por contenedor para rojo y 4 nm por contenedor para verde y azul. La clasificación de tensión directa no está definida explícitamente pero se especifica mediante límites mínimos/máximos.
3. Curvas de rendimiento
3.1 Tensión directa vs. Corriente directa
Las Figuras 1-7 muestran la relación entre la tensión directa y la corriente directa para cada color a 25 °C.°Las curvas ilustran un comportamiento típico de diodo con aumento de tensión requerido para corrientes más altas.
3.2 Corriente directa vs. Intensidad relativa
La Figura 1-8 demuestra que la intensidad relativa aumenta con la corriente directa. A 20 mA, cada color alcanza su intensidad nominal. Las curvas son aproximadamente lineales dentro del rango de operación.
3.3 Intensidad luminosa vs. Temperatura ambiente
La Figura 1-9 muestra que la intensidad luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. A 70 °C, la intensidad puede caer significativamente, lo que enfatiza la necesidad de una gestión térmica adecuada.°C, the intensity can drop significantly, emphasizing the need for proper thermal management.
3.4 Temperatura de soldadura vs. Reducción de corriente directa
La Figura 1-10 proporciona una curva de reducción: a medida que aumenta la temperatura de soldadura, la corriente directa máxima permitida disminuye. A 100 °C, la corriente debe reducirse a casi cero para evitar daños.°C, the current should be reduced to near zero to avoid damage.
3.5 Distribución espectral
La Figura 1-11 muestra la intensidad de emisión relativa vs. longitud de onda para todos los colores. El pico rojo está alrededor de 620 nm, el verde alrededor de 530 nm, el azul alrededor de 470 nm, y el blanco tiene un espectro amplio que cubre opciones de 4000K y 5000K.
3.6 Diagrama de radiación
La Figura 1-12 muestra el patrón de radiación, confirmando un ángulo de visión amplio de 110 grados con aproximadamente un 50% de intensidad relativa a ±55 grados.
4. Información mecánica y de empaquetado
4.1 Dibujo del paquete
El paquete LED se muestra con una vista superior, vista lateral, vista inferior y diagrama de polaridad. El pin 1 está marcado. También se proporciona el patrón de soldadura (patrón de tierra de PCB recomendado). Se aplica relleno de pegamento para proteger las uniones de los cables.
4.2 Dimensiones de la cinta portadora y el carrete
Cada carrete contiene 4000 piezas. Dimensiones de la cinta portadora: el dibujo muestra medidas detalladas. El carrete tiene una dimensión A de 100.0±0.4 mm, dimensión B de 14.3±0.3 mm, etc. Las dimensiones detalladas están disponibles en la especificación.
4.3 Información de la etiqueta
La etiqueta incluye Número de pieza, Número de lote (incluyendo máquina de empaque, número de serie, contenedor, cantidad), IV, VF, Wd, IF, QTY y Fecha. Esto asegura la trazabilidad.
4.4 Empaque resistente a la humedad
El producto se envía en bolsas de papel de aluminio antiestáticas y a prueba de humedad con desecante y una tarjeta indicadora de humedad (CF-HIC). Luego se sella la bolsa.
4.5 Caja de cartón
Los carretes se empaquetan en una caja de cartón resistente para el transporte. El tamaño de la caja no está especificado, pero está diseñada para proteger los carretes.
5. Pruebas de fiabilidad
5.1 Elementos y condiciones de prueba
El producto ha sido calificado mediante varias pruebas de fiabilidad: Resistencia al calor de soldadura (260 °C, 3 ciclos), Choque térmico (-40 °C a 100 °C, 15 min cada uno, 500 ciclos), Resistencia a la humedad (85 °C/85% HR, 12 h luego 260 °C por reflujo), Almacenamiento a alta temperatura (100 °C, 1000 h), Almacenamiento a baja temperatura (-40 °C, 1000 h), Vida operativa a temperatura ambiente (25 °C, 20 mA, 1000 h), Vida en alta temperatura y alta humedad (85 °C/85% HR, 10 mA, 500 h), Almacenamiento con temperatura y humedad (85 °C/85% HR, 1000 h), Vida a baja temperatura (-40 °C, 20 mA, 1000 h). Todas las pruebas se realizaron con 22 muestras, criterio de aceptación 0/1 fallo.°C, 3 cycles), Thermal Shock (-40°C to 100°C, 15 min each, 500 cycles), Moisture Resistance (85°C/85% RH, 12h then 260°C reflow), High Temperature Storage (100°C, 1000h), Low Temperature Storage (-40°C, 1000h), Room Temperature Operating Life (25°C, 20mA, 1000h), High Temperature High Humidity Life (85°C/85% RH, 10mA, 500h), Temperature Humidity Storage (85°C/85% RH, 1000h), Low Temperature Life (-40°C, 20mA, 1000h). All tests performed with 22 samples, acceptance criteria 0/1 failure.
5.2 Criterios de falla
Después de las pruebas, se aceptan los siguientes cambios: cambio de tensión directa dentro de ±10% del inicial, corriente inversa ≤10 µA a 5 V, degradación promedio de intensidad luminosa ≤30%, y sin daños físicos como grietas, delaminación o no iluminación.
6. Soldadura y ensamblaje
6.1 Perfil de soldadura por reflujo
Perfil recomendado: Velocidad de rampa promedio ≤4 °C/s; precalentamiento de 150 °C a 200 °C durante 60-120 segundos; tiempo por encima de 217 °C (T_L) ≤60 segundos; temperatura pico 245 °C con tiempo dentro de 5 °C del pico ≤30 segundos y tiempo en el pico (T_P) ≤10 segundos; velocidad de enfriamiento ≤6 °C/s; tiempo total desde 25 °C hasta el pico ≤8 minutos. Solo se permite una soldadura por reflujo. Se recomienda pasta de soldadura de temperatura media.°C/s; preheat from 150°C to 200°C for 60-120 seconds; time above 217°C (T_L) ≤60 seconds; peak temperature 245°C with time within 5°C of peak ≤30 seconds and time at peak (T_P) ≤10 seconds; cooling rate ≤6°C/s; total time from 25°C to peak ≤8 minutes. Only one reflow soldering is allowed. Mid-temperature solder paste is recommended.
6.2 Soldadura manual y reparación
Si es necesaria la soldadura manual, mantenga la temperatura del soldador por debajo de 300 °C durante menos de 3 segundos. Solo un intento de soldadura manual. Para reparación, use un soldador de doble cabeza para retirar suavemente el LED. La limpieza solo está permitida con alcohol; evite agua, benceno, disolventes y líquidos iónicos que contengan Cl o S.°C for less than 3 seconds. Only one hand solder attempt. For repair, use a double-head soldering iron to remove the LED gently. Cleaning is allowed only with alcohol; avoid water, benzene, thinner, and ionic liquids containing Cl or S.
7. Manipulación y almacenamiento
7.1 Condiciones de almacenamiento
Antes de abrir: almacenar a ≤30 °C y ≤60% HR durante hasta 6 meses. Después de abrir: usar dentro de 12 horas bajo ≤30 °C / ≤60% HR. Las piezas no utilizadas deben almacenarse a ≤30 °C / ≤10% HR y hornearse a 65±5 °C durante 24 horas antes del próximo uso. Las condiciones de horneado dependen de la fecha de producción y la exposición a la humedad.°C and ≤60% RH for up to 6 months. After opening: use within 12 hours under ≤30°C/≤60% RH. Unused parts should be stored at ≤30°C/≤10% RH and baked at 65±5°C for 24 hours before next use. Baking conditions depend on production date and moisture exposure.
7.2 Precauciones contra electricidad estática
Este LED es sensible a las descargas electrostáticas (ESD). Se requiere una conexión a tierra adecuada del equipo y el uso de pulseras antiestáticas, almohadillas, uniformes y contenedores.
7.3 Protección contra tensión inversa
El chip LED interno puede dañarse por tensión inversa continua superior a 5 V. Diseñe los circuitos para asegurar que la tensión inversa esté por debajo del valor máximo absoluto, especialmente en escenarios de matriz de conducción.
7.4 Temperatura de operación segura
Para garantizar una larga vida útil, se recomienda mantener la temperatura de la superficie del LED por debajo de 55 °C y la temperatura de la pata por debajo de 75 °C durante la operación. Un disipador de calor adecuado y el diseño de la PCB son críticos.°C and the leg temperature below 75°C during operation. Proper heat sinking and PCB design are critical.
7.5 Instrucciones de uso
Siempre conduzca cada chip con corriente constante. No exceda la corriente directa máxima absoluta por chip. Cuando varios chips están encendidos, la disipación total de potencia del paquete debe estar por debajo del límite (suma de las PD individuales). Evite aplicar tensión cuando el LED está apagado. Para pantallas de matriz, asegúrese de que la tensión inversa esté controlada. Se recomienda envejecimiento al 20% de potencia durante un período inicial si la humedad es una preocupación.
8. Guía de aplicación
Las aplicaciones típicas incluyen muros de video full-color para exteriores, iluminación decorativa y atracciones de parques de diversiones. Al diseñar, preste atención a la gestión térmica: use un área de cobre de PCB adecuada, asegure un espaciado adecuado entre los LEDs y considere la reducción de temperatura ambiente. Use controladores de corriente constante para brillo uniforme. Para aplicaciones de alquiler, seleccione LEDs del mismo contenedor para consistencia de color.
9. Comparación de tecnología
En comparación con los LEDs RGB tradicionales, este dispositivo integra un chip blanco adicional para mejorar la reproducción del color y el balance de blancos. La resistencia al agua IPX6 proporciona una durabilidad mejorada para uso en exteriores. El amplio ángulo de visión de 110 grados garantiza una apariencia uniforme desde todas las direcciones. La clasificación MSL 5a requiere manipulación cuidadosa pero permite una fabricación flexible.
10. Preguntas frecuentes (FAQ)
P: ¿Cuál es la vida útil de almacenamiento antes de abrir?R: 6 meses bajo ≤30 °C y ≤60% HR.°C and ≤60% RH.
P: ¿Se puede limpiar el LED con agua?R: No, solo se recomienda alcohol. Evite agua, benceno, disolventes y líquidos iónicos.
P: ¿Cuál es la tensión inversa máxima permitida?R: 5 V. La tensión inversa continua puede dañar el chip.
P: ¿Cuántos ciclos de reflujo están permitidos?R: Solo se permite una soldadura por reflujo.
P: ¿Cuál es la temperatura máxima de unión?R: 115 °C.°C.
11. Casos de uso prácticos
Un ejemplo de implementación: una pantalla de video exterior grande que utiliza una matriz de estos LEDs SMD RGBW puede lograr alta brillantez y colores vívidos incluso bajo luz solar directa. La clasificación IPX6 permite la instalación en lugares expuestos a lluvia y salpicaduras de agua. Para iluminación decorativa, el tamaño pequeño del paquete permite diseños de accesorios compactos.
12. Principio del LED RGBW
Un LED RGBW combina tres chips de colores primarios (Rojo, Verde, Azul) y un chip blanco separado. El chip blanco puede ser un LED azul convertido por fósforo o un LED blanco directo (típicamente un chip azul con fósforo amarillo). Al mezclar los cuatro canales, se puede lograr una gama de colores más amplia y un mejor balance de blancos en comparación con las soluciones solo RGB. El chip blanco proporciona un brillo base, mientras que los chips RGB añaden saturación de color.
13. Tendencias de desarrollo
La industria de pantallas LED se está moviendo hacia mayor resolución (paso de píxel más pequeño), mayor brillantez y mejor protección ambiental. Productos como este LED SMD RGBW con clasificación IPX6 satisfacen la demanda de pantallas exteriores fiables. Las tendencias futuras incluyen un consumo de energía aún menor, mayor eficacia luminosa e integración con sistemas de control inteligente.
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. |