LED Blanco 3.00x1.40x0.52mm 2.8-3.4V 680mW Grado Automotriz | RF-A1F30-W1FN-B1

1. Resumen del Producto

1.1 Descripción General

El RF-A1F30-W1FN-B1 es un diodo emisor de luz (LED) blanco fabricado combinando un chip azul con conversión de fósforo. Está encapsulado en un paquete EMC (Compuesto de Moldeo Epoxi) con dimensiones de 3.00mm x 1.40mm x 0.52mm. Este tamaño compacto lo hace adecuado para aplicaciones de iluminación automotriz interior y exterior con espacio limitado. El LED proporciona un flujo luminoso típico de 26.8 a 39.8 lúmenes a una corriente directa de 80mA, con una tensión directa que oscila entre 2.8V y 3.4V. Su amplio ángulo de visión de 120° asegura una distribución uniforme de la luz. El dispositivo está calificado según AEC-Q101, cumpliendo con rigurosos estándares de fiabilidad automotriz.

1.2 Características

• Encapsulado EMC para estabilidad a alta temperatura y robustez.
• Ángulo de visión extremadamente amplio de 120°.
• Adecuado para todos los procesos de montaje SMT y soldadura por reflujo.
• Disponible en embalaje en cinta y carrete (5.000 unidades/carrete).
• Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 2 (MSL 2).
• Cumple con los requisitos RoHS y REACH.
• Calificado según la prueba de estrés AEC-Q101 para semiconductores discretos de grado automotriz.

1.3 Aplicaciones

Este LED está diseñado para aplicaciones de iluminación automotriz que incluyen iluminación ambiental interior, indicadores de tablero y lámparas de señalización exterior. Su alta fiabilidad y amplio rango de temperatura de funcionamiento (-40°C a +110°C) lo hacen ideal para entornos automotrices exigentes.

2. Parámetros Técnicos

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

La siguiente tabla resume los principales parámetros eléctricos y ópticos medidos a una corriente directa de 80mA (a menos que se indique lo contrario).

Nota: Las tolerancias de medición son ±0.1V para la tensión directa, ±10% para el flujo luminoso y ±0.005 para las coordenadas de color.

2.2 Valores Máximos Absolutos (Ts=25°C)

Los valores máximos absolutos no deben excederse para evitar daños permanentes al LED.

3. Sistema de Clasificación (Binning)

3.1 Clasificación por Tensión Directa y Flujo Luminoso

Para garantizar un rendimiento consistente, el LED se clasifica en grupos según la tensión directa (VF) y el flujo luminoso (Φ) a IF=80mA. Los grupos VF se designan V2 (2.8-2.9V) hasta V7 (3.3-3.4V). Los grupos de flujo luminoso van desde 8P (26.8-28.7lm) hasta 9Q (37.3-39.8lm). Este sistema de clasificación permite a los clientes seleccionar dispositivos con características eléctricas y ópticas estrechamente controladas.

3.2 Clasificación por Cromaticidad

Las coordenadas de color se dividen en 18 grupos de cromaticidad (A1 a A9 y B1 a B9) dentro del espacio de color CIE 1931. Cada grupo está definido por cuatro coordenadas CIE x,y en las esquinas. Por ejemplo, el grupo A1 cubre x desde 0.3013 hasta 0.3063 e y desde 0.2943 hasta 0.3135. Esta clasificación fina garantiza una apariencia de color blanco uniforme para los sistemas de iluminación.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

4.1 Tensión Directa vs Corriente Directa

La curva I-V (Fig. 1-7) muestra la relación exponencial típica entre la tensión directa y la corriente directa. A 25°C, una tensión directa de aproximadamente 2.9V produce 80mA. A medida que la tensión aumenta a 3.4V, la corriente supera los 200mA. Esta curva es esencial para diseñar controladores de corriente constante y evitar sobrecorriente.

4.2 Corriente Directa vs Flujo Luminoso Relativo

El flujo luminoso relativo aumenta casi linealmente con la corriente directa hasta 160mA (Fig. 1-8). A 80mA, la intensidad relativa es aproximadamente el 50% del máximo a 200mA. Este comportamiento ayuda a predecir el brillo a diversas corrientes de excitación.

4.3 Efectos de la Temperatura

Las Figs. 1-9 a 1-11 ilustran el impacto de la temperatura de soldadura en el rendimiento. A medida que la temperatura aumenta, el flujo luminoso relativo disminuye (Fig. 1-9). La corriente directa máxima permitida debe reducirse a temperaturas más altas (Fig. 1-10). La tensión directa también disminuye con el aumento de temperatura a una tasa de aproximadamente -2mV/°C (Fig. 1-11). La gestión térmica adecuada es fundamental para mantener la salida de luz y la fiabilidad.

4.4 Patrón de Radiación

El diagrama de radiación (Fig. 1-12) muestra una distribución similar a Lambert con un ángulo de media intensidad de 60° (120° de ancho total a la mitad del máximo). La intensidad relativa disminuye simétricamente desde el 100% a 0° hasta aproximadamente el 50% a ±60°.

4.5 Distribución Espectral

El espectro (Fig. 1-14) abarca desde 380nm hasta 780nm con un pico alrededor de 450nm (chip azul) y una banda ancha de fósforo desde 500nm hasta 700nm. Esta combinación produce una temperatura de color correlacionada blanca cálida a neutra dependiendo del grupo.

4.6 Desviación de Color vs Corriente y Temperatura

La Fig. 1-13 demuestra que las coordenadas cromáticas se desplazan ligeramente con el aumento de temperatura. El desplazamiento es más pronunciado en la dirección y. Esta información es vital para aplicaciones de iluminación críticas en color.

5. Información Mecánica y de Embalaje

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El encapsulado mide 3.00mm (largo) × 1.40mm (ancho) × 0.52mm (alto) con tolerancias de ±0.2mm. La vista superior muestra un área rectangular emisora de luz de 2.61mm × 1.40mm. Dos pads de cátodo y ánodo están ubicados en la parte inferior para soldadura de montaje superficial.

5.2 Patrones de Soldadura

Dimensiones recomendadas para la disposición de pads de soldadura: 3.50mm (largo) × 0.91mm (ancho) para cada pad, con un paso de 2.10mm. Un diseño adecuado de los pads asegura una buena fiabilidad de la junta de soldadura y disipación de calor.

5.3 Polaridad

La polaridad del LED está marcada con un signo (+) y (-) en la parte inferior del encapsulado. El lado del cátodo se indica mediante un borde plano en el contorno del encapsulado. Una polaridad incorrecta puede dañar el LED.

6. Directrices de Soldadura por Reflujo SMT

6.1 Perfil de Reflujo

El perfil de soldadura por reflujo recomendado se basa en los estándares JEDEC. Parámetros clave: precalentamiento de 150°C a 200°C durante 60-120 segundos, velocidad de rampa ≤3°C/s, tiempo por encima de 217°C (TL) máximo 60 segundos, temperatura pico 260°C con un tiempo de permanencia de 10 segundos, y velocidad de enfriamiento ≤6°C/s. El tiempo total desde 25°C hasta el pico no debe exceder los 8 minutos. No realice más de dos pasadas de reflujo.

6.2 Precauciones

No aplique tensión mecánica al LED durante el calentamiento o enfriamiento. Evite el enfriamiento rápido. El encapsulante del LED es silicona, que es blanda; evite la presión directa sobre la lente. Utilice una boquilla de recogida y colocación adecuada con la fuerza apropiada. Los componentes no deben montarse en PCB deformadas.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Cinta y Carrete

El LED se suministra en embalaje de cinta y carrete con 5.000 piezas por carrete. Dimensiones de la cinta portadora: ancho 8.0±0.1mm, paso 4.0mm. Dimensiones del carrete: diámetro 178±1mm, diámetro del cubo 60±1mm, y ancho 13.0±0.5mm. La cinta incluye un líder y un remolque de 80-100 bolsillos vacíos.

7.2 Información de la Etiqueta

Cada carrete está etiquetado con el Número de Parte, Número de Especificación, Número de Lote, Código de Grupo (para flujo, cromaticidad, tensión), Cantidad y Fecha. La etiqueta también incluye un código de barras para el seguimiento de inventario.

7.3 Sensibilidad a la Humedad

El nivel MSL es 2. La bolsa barrera de humedad debe almacenarse a ≤30°C y ≤75% HR antes de abrir. Después de abrir, los LEDs deben usarse dentro de las 24 horas o someterse a un secado a 60±5°C durante al menos 24 horas.

8. Pruebas de Fiabilidad

El LED ha superado las pruebas de fiabilidad estándar según las directrices AEC-Q101. Los elementos de prueba incluyen: Soldadura por reflujo (260°C, 10s, 2 veces), Sensibilidad a la humedad (MSL2, 85°C/60%HR, 168h), Choque térmico (-40°C a 125°C, 1000 ciclos), Prueba de vida (105°C, IF=80mA, 1000h), y Alta temperatura y alta humedad (85°C/85%HR, IF=80mA, 1000h). Todas las pruebas requieren 0 fallos en 20 muestras. Criterios de fallo: desviación de la tensión directa >10% por encima del LSE, corriente inversa >2x LSE, o caída del flujo luminoso >30% por debajo del LIE.

9. Precauciones de Almacenamiento y Manipulación

9.1 Condiciones de Almacenamiento

Bolsas sin abrir: almacenar a ≤30°C y ≤75% HR hasta por 1 año. Después de abrir, usar dentro de las 24 horas a ≤30°C y ≤60% HR. Si se excede, hornear a 60±5°C durante >24 horas.

9.2 Protección ESD y EOS

El LED es sensible a las descargas electrostáticas (ESD). El 90% de los dispositivos superan 8000V HBM. Utilice medidas de protección ESD adecuadas: estaciones de trabajo con conexión a tierra, ionizadores y embalaje antiestático. También se debe evitar la sobrecarga eléctrica (EOS) utilizando resistencias limitadoras de corriente y un diseño de circuito adecuado.

9.3 Compatibilidad Química

Evite la exposición a compuestos de azufre >100PPM, bromo >900PPM, cloro >900PPM y Br+Cl total >1500PPM. No utilice adhesivos que desprendan compuestos orgánicos volátiles (COV). Para la limpieza, se recomienda alcohol isopropílico. No se recomienda la limpieza ultrasónica, ya que puede dañar el LED.

10. Consideraciones de Diseño de Aplicación

10.1 Diseño Térmico

La gestión térmica es fundamental para mantener la salida de luz y la vida útil. La resistencia térmica de la unión al punto de soldadura es de 50°C/W. Se recomienda un área de cobre adecuada en el PCB y vías térmicas. La temperatura de unión no debe exceder los 125°C.

10.2 Reducción de Corriente (Derating)

A temperaturas ambiente superiores a 25°C, la corriente directa máxima debe reducirse. Consulte la curva de reducción (Fig. 1-10) que muestra que a 100°C, la corriente máxima se reduce a aproximadamente 80mA. Siempre opere dentro del área de funcionamiento seguro.

10.3 Protección del Circuito

Utilice un controlador de corriente constante o una resistencia en serie para limitar la corriente. Una resistencia de valor apropiado (por ejemplo, para establecer 80mA desde una fuente de 5V) asegura un funcionamiento estable. Puede ser necesaria una protección contra tensión inversa (por ejemplo, un diodo) para evitar daños.

11. Principio Técnico

Este LED blanco utiliza un chip azul InGaN cubierto con un fósforo de emisión amarilla (típicamente YAG:Ce). La luz azul del chip (pico ~450nm) excita parcialmente el fósforo, que emite luz amarilla. La combinación de luz azul y amarilla produce luz blanca. Las coordenadas cromáticas CIE específicas dependen de la composición y concentración del fósforo, lo que permite varias temperaturas de color.

12. Preguntas Frecuentes

1. P: ¿Se puede utilizar el LED con accionamiento pulsado?R: Sí, la corriente máxima de pico es 350mA con un ciclo de trabajo de 1/10 y un ancho de pulso de 10ms. Asegúrese de que la potencia media no supere los 680mW.
2. P: ¿Cómo limpiar el LED después de la soldadura?R: Use alcohol isopropílico. No utilice limpieza ultrasónica. Si se utilizan otros disolventes, verifique la compatibilidad con el encapsulante de silicona.
3. P: ¿Qué sucede si el tiempo de almacenamiento después de abrir la bolsa supera las 24 horas?R: El LED puede absorber humedad, lo que requiere un secado a 60±5°C durante >24 horas antes de su uso.
4. P: ¿Se puede utilizar el LED en iluminación exterior automotriz?R: Sí, el dispositivo está calificado según AEC-Q101 y funciona de -40°C a +110°C, adecuado para aplicaciones exteriores. Sin embargo, se requiere un sellado adecuado contra la humedad y los contaminantes.
5. P: ¿Es el LED compatible con soldadura libre de plomo?R: Sí, el perfil de reflujo recomendado es libre de Pb con una temperatura pico de 260°C.