LED Blanco 2.8x3.5x0.8mm 3.2V 0.612W PLCC2 Especificación - Hoja de Datos para Grado Automotriz

1. Visión General del Producto

Este LED blanco está fabricado utilizando un chip azul combinado con fósforo, resultando en un paquete PLCC2 compacto con dimensiones de 2,80 mm x 3,50 mm x 0,80 mm. Está diseñado para aplicaciones de iluminación interior y exterior automotriz, ofreciendo un ángulo de visión extremadamente amplio y siendo adecuado para todos los procesos estándar de montaje SMT y soldadura. El dispositivo se suministra en embalaje en cinta y carrete, tiene un nivel de sensibilidad a la humedad de 2 y cumple con los requisitos RoHS y REACH. Además, el plan de prueba de calificación del producto sigue las directrices de la Prueba de Esfuerzo AEC-Q102 para Semiconductores Discretos de Grado Automotriz, garantizando alta fiabilidad en entornos adversos.

2. Análisis Técnico en Profundidad de Parámetros

2.1 Características Eléctricas y Ópticas (Ts=25°C)

Los parámetros clave medidos a una corriente de prueba de 150 mA incluyen:

• Tensión Directa (VF): Mín 2,8 V, Típ 3,2 V, Máx 3,4 V
• Corriente Inversa (IR): Típ<10 µA a VR=5V
• Flujo Luminoso (Φ): Mín 61,2 lm, Típ 72 lm, Máx 83,7 lm
• Ángulo de Visión (2θ1/2): Típ 120°
• Resistencia Térmica (Rth JS real): Típ 27°C/W, Máx 35°C/W
• Resistencia Térmica (Rth JS el): Típ 16°C/W, Máx 21°C/W

Nota: Se aplican tolerancias de medición: VF ±0,1V, coordenadas de color ±0,005, flujo luminoso ±10%.

2.2 Clasificaciones Máximas Absolutas

• Disipación de Potencia (PD): 612 mW
• Corriente Directa (IF): 180 mA (CC), 350 mA (pico, 1/10 ciclo, pulso de 10ms)
• Tensión Inversa (VR): 5 V
• ESD (HBM): 2000 V
• Temperatura de Operación (TOPR): -40°C a +110°C
• Temperatura de Almacenamiento (TSTG): -40°C a +110°C
• Temperatura de Unión (TJ): 125°C

3. Descripción del Sistema de Clasificación (Binning)

3.1 Clasificaciones de Tensión Directa (IF=150mA)

• G0: 2,8–3,0 V
• H0: 3,0–3,2 V
• I0: 3,2–3,4 V

3.2 Clasificaciones de Flujo Luminoso (IF=150mA)

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

3.3 Clasificaciones de Cromaticidad

Las coordenadas de color se dividen en 7 clasificaciones (VM1 a VM7) definidas en el diagrama CIE 1931. Para coordenadas x/y exactas, consulte la tabla en la hoja de datos. Estas clasificaciones cubren la región casi blanca alrededor del locus del cuerpo negro, asegurando una apariencia de color consistente.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

4.1 Tensión Directa vs Corriente Directa

La curva IV muestra un aumento exponencial típico de la corriente con la tensión. A 2,8 V la corriente es casi cero, mientras que a 3,4 V alcanza aproximadamente 180 mA (el máximo de CC). Un pequeño cambio de tensión provoca una gran variación de corriente, por lo que se recomienda la regulación de corriente.

4.2 Flujo Luminoso Relativo vs Corriente Directa

El flujo relativo aumenta casi linealmente con la corriente hasta 180 mA, alcanzando aproximadamente 1,8 veces el flujo a 60 mA. La curva indica una buena eficacia con corrientes de excitación moderadas.

4.3 Flujo Luminoso Relativo vs Temperatura de Unión

El flujo disminuye al aumentar la temperatura de unión. A 125°C, el flujo se reduce a aproximadamente el 75% del valor a 25°C. La gestión térmica es crucial para mantener el brillo.

4.4 Corriente Directa vs Temperatura de Soldadura

La corriente directa máxima permitida debe reducirse a medida que aumenta la temperatura de soldadura. La curva muestra que a 110°C la corriente permitida se reduce a aproximadamente 60 mA.

4.5 Cambio de Tensión vs Temperatura de Unión

La tensión directa disminuye linealmente con la temperatura a una tasa aproximada de -2 mV/°C, lo cual es típico para los LED.

4.6 Patrón de Radiación

El patrón de radiación es casi lambertiano con un ángulo medio de 60 grados (ángulo de visión de 120°). La intensidad a ±90° es inferior al 10% del pico.

4.7 Desplazamiento de Coordenadas de Cromaticidad

Tanto Cx como Cy se desplazan ligeramente con la temperatura y la corriente. En un rango de 150°C, el desplazamiento es de ±0,01 para Cx y ±0,005 para Cy. Este pequeño desplazamiento garantiza un color estable en las condiciones de operación.

4.8 Distribución Espectral

El espectro del LED blanco cubre de 400 nm a 750 nm, con un pico alrededor de 450 nm (chip azul) y una emisión ancha de fósforo en la región verde-amarilla. Esto resulta en un alto índice de reproducción cromática adecuado para iluminación automotriz.

5. Información Mecánica y de Embalaje

5.1 Dimensiones del Paquete

El cuerpo del LED mide 2,80 mm x 3,50 mm x 0,80 mm. La disposición recomendada de la almohadilla PCB se proporciona en la hoja de datos: dimensiones totales de la almohadilla 2,45 mm x 2,30 mm con una almohadilla térmica central y dos almohadillas laterales para ánodo/cátodo. La polaridad se indica mediante una muesca en la vista lateral.

5.2 Cinta Portadora y Carrete

Los componentes se suministran en cinta portadora de 8 mm de ancho con un paso de 4 mm. El carrete tiene un diámetro de 178 mm, ancho del cubo de 60 mm y agujero del husillo de 13 mm. Cada carrete contiene 4000 piezas.

5.3 Especificación de la Etiqueta

La etiqueta incluye número de pieza, número de lote, códigos de clasificación (flujo luminoso, cromaticidad, tensión directa), código de longitud de onda, cantidad y fecha.

6. Directrices de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Reflujo Recomendado

• Velocidad de rampa (Tsmax a Tp): máx 3°C/s
• Precalentamiento: 150°C a 200°C durante 60–120 s
• Tiempo por encima de 217°C (TL): máx 60 s
• Temperatura pico (Tp): 260°C, máx 10 s
• Tiempo dentro de 5°C de Tp: máx 10 s
• Velocidad de enfriamiento: máx 6°C/s
• Tiempo total desde 25°C hasta Tp: máx 8 min

La soldadura por reflujo no debe exceder dos ciclos. Si transcurren más de 24 horas entre ciclos, los LED pueden absorber humedad y dañarse.

6.2 Precauciones de Manipulación

No aplique tensión mecánica durante el calentamiento o enfriamiento. No deforme el PCB después de la soldadura. Utilice un soldador de doble punta para reparaciones si es necesario. El encapsulante de silicona es blando; evite presión excesiva sobre la lente. Las boquillas de recogida deben aplicar fuerza suave.

7. Información de Embalaje y Pedido

El producto se entrega en bolsas selladas con barrera de humedad, que incluyen desecante e indicador de humedad. La bolsa debe almacenarse a ≤30°C y ≤75% HR antes de abrirla. Después de abrir, utilícelo dentro de 24 horas en condiciones de ≤30°C, ≤60% HR. Si las condiciones de almacenamiento exceden estos límites o el desecante ha cambiado de color, hornee los LED a 60±5°C durante al menos 24 horas antes de su uso.

8. Recomendaciones de Aplicación

8.1 Aplicaciones Típicas

Diseñado para interiores automotrices (tablero, ambiente) y exteriores (luces de circulación diurna, intermitentes, luces traseras). El ángulo de visión amplio y el tamaño compacto permiten flexibilidad de diseño.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Regulación de corriente: Utilice siempre una resistencia limitadora de corriente o un controlador para evitar sobrecorriente debido a la variación de VF.
• Gestión térmica: Asegure almohadillas térmicas y vías adecuadas en el PCB para mantener la temperatura de unión por debajo de 125°C.
• Protección ESD: Implemente dispositivos de supresión de transitorios si es necesario, especialmente en entornos eléctricos automotrices adversos.
• Azufre y halógenos: El entorno de operación debe contener menos de<100 ppm de compuestos de azufre,<900 ppm de bromo,<900 ppm de cloro, y Br+Cl total<1500 ppm.
• COV: Evite adhesivos o compuestos de encapsulado que emitan vapores orgánicos que puedan decolorar el LED.

9. Comparación Técnica

En comparación con LED RGB PLCC2 estándar o LED blancos sin calificación automotriz, este producto ofrece:

• Calificación de prueba de estrés AEC-Q102 (incluyendo pruebas de vida extendida, choque térmico y humedad).
• Baja resistencia térmica (27°C/W real) permite mejor disipación de calor.
• Alto flujo luminoso por paquete (hasta 83,7 lm a 150 mA).
• 100% libre de plomo y cumple con RoHS/REACH, satisfaciendo las restricciones mundiales de materiales automotrices.

10. Preguntas Frecuentes

10.1 ¿Cómo selecciono la clasificación correcta de tensión y flujo?

Elija la clasificación de tensión según el diseño de su controlador para garantizar una corriente constante. La clasificación de flujo afecta el brillo; seleccione PB, QA o QB según la salida requerida. Para aplicaciones de precisión, solicite códigos de clasificación específicos.

10.2 ¿Cuál es la vida útil de almacenamiento después del horneado?

Después de abrir la bolsa de barrera de humedad, los LED deben usarse dentro de 24 horas si se almacenan a ≤30°C/≤60% HR. Si no, hornee nuevamente antes del reflujo.

10.3 ¿Se puede usar este LED con modulación por ancho de pulso (PWM)?

Sí, es posible la atenuación por PWM. La corriente pico nominal de 350 mA (ciclo de trabajo del 10%) permite corrientes pico altas durante períodos cortos. Asegúrese de que la potencia media no exceda 612 mW.

11. Ejemplos de Aplicaciones Prácticas

En un módulo de luz de circulación diurna (DRL) automotriz, se colocan cuatro de estos LED en una disposición lineal con una corriente total de 600 mA (150 mA por LED). Usando la clasificación de flujo QA (67,8–75,3 lm), la salida total supera los 270 lm, cumpliendo con los requisitos de ECE R87. Un análisis térmico muestra que la temperatura de unión se mantiene a 85°C bajo una temperatura ambiente de 85°C en el peor caso, muy por debajo del máximo de 125°C. El diseño utiliza un PCB de cobre de 1 oz con vías térmicas para disipar el calor.

12. Descripción del Principio

El LED blanco funciona según el principio de conversión de fósforo: un chip azul InGaN emite luz azul alrededor de 450 nm. Esta luz azul excita parcialmente un fósforo emisor amarillo (típicamente YAG:Ce) que recubre el chip. La combinación de luz azul residual y luz amarilla produce luz blanca. La temperatura de color exacta y la reproducción cromática están determinadas por la composición y el grosor del fósforo. El producto utiliza un fósforo estándar que resulta en una temperatura de color correlacionada de alrededor de 6000K, adecuada para iluminación blanca automotriz.

13. Tendencias de Desarrollo

La industria de iluminación automotriz se está moviendo hacia una mayor eficacia luminosa, paquetes más pequeños y mayor fiabilidad. Este formato PLCC2 ya está evolucionando hacia paquetes aún más pequeños (por ejemplo, 2016, 1616) mientras mantiene un alto flujo. Las tendencias futuras incluyen mejores interfaces térmicas, mayor estabilidad de color con la temperatura e integración de electrónica de control. El presente producto, con su calificación AEC-Q102 y amplio rango de temperatura de operación, se posiciona como una solución fiable para los diseños automotrices actuales, mientras que las versiones futuras pueden lograr una mayor eficacia y una miniaturización adicional.