LED amarillo 3.5x2.8x1.84mm 3.4V 102mW Hoja de datos - Paquete PLCC - Calificado AEC-Q101

1. Resumen del producto

El RF-A1A30-WYS5-A1 es un diodo emisor de luz (LED) amarillo de alto rendimiento diseñado para aplicaciones exigentes que requieren confiabilidad y consistencia óptica. Fabricado mediante tecnología de conversión de fósforo amarillo con chip azul, este dispositivo proporciona una emisión amarilla saturada con una longitud de onda dominante alrededor de 585-595nm. El LED está alojado en un paquete PLCC compacto con dimensiones de 3.50mm x 2.80mm x 1.84mm (LxAxA), lo que lo hace adecuado para procesos de montaje superficial. Con un ángulo de visión extremadamente amplio de 120 grados, garantiza una iluminación uniforme en áreas grandes. El producto está calificado según las pautas de prueba de estrés AEC-Q101 para semiconductores discretos de grado automotriz, lo que garantiza un rendimiento robusto en condiciones adversas. La sensibilidad a la humedad está clasificada como Nivel 2 según los estándares JEDEC, lo que requiere un manejo y almacenamiento adecuados.

2. Características y beneficios

• Paquete PLCC:Huella de tamaño estándar compatible con equipos automatizados de pick-and-place y procesos de soldadura por reflujo.
• Ángulo de visión extremadamente amplio (120°):Garantiza una amplia distribución de luz para aplicaciones como iluminación ambiental interior.
• Alta intensidad luminosa:Típicamente 1600mcd a 20mA, con un rango de bin de hasta 2300mcd.
• Calificación AEC-Q101:Probado para confiabilidad automotriz, incluyendo choque térmico, vida útil a alta temperatura y sesgo de humedad.
• Cumplimiento RoHS:Libre de plomo y cumple con las directivas ambientales europeas.
• Nivel de sensibilidad a la humedad 2:Vida útil de hasta 1 año en bolsa sellada; 24 horas después de abrir en condiciones controladas.
• Robustez ESD:Resiste hasta 8000V en modelo de cuerpo humano (HBM), reduciendo el riesgo de daño electrostático durante el manejo.

3. Aplicaciones

• Iluminación interior automotriz (tablero, luces de techo, luces de lectura)
• Interruptores y lámparas indicadoras
• Retroiluminación general
• Señalización y iluminación decorativa

4. Análisis detallado de parámetros técnicos

4.1 Características eléctricas y ópticas (a 25°C)

La tensión directa varía de 2.8V a 3.4V, con un valor típico de 3.0V a 20mA. Esta distribución relativamente estrecha ayuda en el diseño de controladores de corriente constante. El binning de intensidad luminosa permite la selección según los requisitos de brillo, con tres bins: M1 (1200-1500mcd), M2 (1500-1800mcd) y N1 (1800-2300mcd). El amplio ángulo de visión de 120° asegura que la luz se distribuya uniformemente, reduciendo los puntos calientes.

4.2 Clasificaciones máximas absolutas

Se debe tener cuidado de no exceder estas clasificaciones. La corriente directa máxima en DC es 30mA, pero la corriente pico puede alcanzar 50mA con un ciclo de trabajo del 10% y un ancho de pulso de 10ms. El rango de temperatura de operación y almacenamiento es de -40°C a +100°C, adecuado para entornos interiores automotrices.

5. Sistema de binning

5.1 Bins de tensión directa e intensidad luminosa (IF=20mA)

El LED se clasifica en bins de tensión (G1: 2.8-2.9V, G2: 2.9-3.0V, H1: 3.0-3.1V, H2: 3.1-3.2V, I1: 3.2-3.3V, I2: 3.3-3.4V) y bins de intensidad (M1: 1200-1500mcd, M2: 1500-1800mcd, N1: 1800-2300mcd). La cromaticidad se define mediante el bin 5E en el diagrama CIE 1931, con coordenadas x,y específicas que garantizan un color amarillo consistente.

6. Análisis de curvas de rendimiento

6.1 Tensión directa vs. Corriente directa

La curva VF-IF muestra un aumento exponencial típico: a 2.8V la corriente es casi nula, a 3.0V alcanza 20mA, y a 3.15V supera los 30mA. Esto resalta la necesidad de regulación de corriente en lugar de control por tensión.

6.2 Intensidad relativa vs. Corriente directa

La intensidad luminosa aumenta casi linealmente con la corriente hasta 30mA, alcanzando aproximadamente el 140% del valor a 20mA. A corrientes más bajas, la eficiencia es mayor (la intensidad relativa por mA es más alta cerca de 10mA).

6.3 Efectos de la temperatura

A medida que la temperatura de soldadura aumenta de 25°C a 100°C, la intensidad luminosa relativa disminuye entre un 10-15%, mientras que la tensión directa disminuye aproximadamente de forma lineal (alrededor de -2mV/°C). La corriente directa máxima permitida también se reduce con la temperatura: a 100°C en el punto de soldadura, debe reducirse a aproximadamente 20mA. Las coordenadas cromáticas se desplazan ligeramente con la temperatura; dentro de -40°C a +100°C, el desplazamiento x,y es pequeño pero medible.

6.4 Patrón de radiación

El diagrama de radiación muestra una distribución lambertiana típica con un ángulo de media intensidad de ±60°, confirmando el ángulo de visión de 120°. La intensidad disminuye hasta aproximadamente el 10% a ±90°.

6.5 Distribución espectral

El pico de emisión amarillo se centra alrededor de 585-595nm, con un ancho total a la mitad del máximo (FWHM) de aproximadamente 30nm. No hay emisión por debajo de 500nm, lo que garantiza una luz amarilla pura.

7. Información mecánica y de empaque

7.1 Dimensiones del paquete

El paquete del LED mide 3.50mm x 2.80mm x 1.84mm (largo x ancho x alto). La vista superior muestra un contorno rectangular con una esquina redondeada en el lado del cátodo para identificación de polaridad. La vista inferior indica dos almohadillas de ánodo (A) y dos almohadillas de cátodo (C) con dimensiones: almohadilla de ánodo 2.00mm x 1.25mm, almohadilla de cátodo 2.40mm x 0.75mm. La huella de soldadura recomendada coincide con el paquete PLCC-2/4 estándar.

7.2 Marcado de polaridad

El lado del cátodo está marcado con un chaflán en la vista inferior (Fig.1-4). En la cinta portadora, la marca de polaridad está impresa en el bolsillo de la cinta.

8. Pautas de soldadura y ensamblaje

8.1 Perfil de soldadura por reflujo

El perfil de reflujo recomendado se basa en JEDEC J-STD-020. Parámetros clave:

• Velocidad promedio de rampa: 3°C/s máx.
• Zona de precalentamiento: 150°C a 200°C durante 60-120s
• Tiempo por encima de 217°C: 60s máx.
• Temperatura pico: 260°C durante 10s máx.
• Velocidad de enfriamiento: 6°C/s máx.
• Tiempo de 25°C al pico: 8 minutos máx.

La soldadura por reflujo no debe excederse de dos veces, y el intervalo entre dos ciclos de reflujo debe ser inferior a 24 horas para evitar daños por humedad.

8.2 Soldadura manual

La soldadura manual debe realizarse a una temperatura inferior a 300°C durante menos de 3 segundos, y solo una vez. Evite aplicar presión sobre la lente de silicona durante el calentamiento.

8.3 Reparación

No se recomienda la reparación después de la soldadura. Si es inevitable, use un soldador de doble punta para evitar un sobrecalentamiento localizado.

9. Información de empaque y pedido

9.1 Especificaciones de empaque

Empaque estándar: 2000 piezas por carrete. Ancho de la cinta portadora: 8mm. Dimensiones del carrete: 178mm de diámetro, 60mm de diámetro del cubo, 13mm de agujero del husillo. El carrete se sella en una bolsa de barrera contra la humedad con un desecante y una tarjeta indicadora de humedad.

9.2 Información de la etiqueta

La etiqueta incluye número de pieza, número de especificación, número de lote, código de bin (tensión, intensidad, cromaticidad), cantidad y código de fecha.

10. Pruebas de confiabilidad

La Tabla 2-3 resume las pruebas de confiabilidad realizadas: reflujo (260°C, 2x), sensibilidad a la humedad (85°C/60%RH, 168h), choque térmico (-40°C a 125°C, 1000 ciclos), vida útil a alta temperatura (100°C, 20mA, 1000h) y vida útil con alta humedad (85°C/85%RH, 20mA, 1000h). Todos los criterios pasan con 0 fallos en 20 muestras. Criterios de fallo: VF > 1.1x U.S.L, IR > 2x U.S.L, flujo luminoso<0.7x L.S.L.

11. Precauciones de manejo

• Control de azufre y halógenos:Evite entornos con compuestos de azufre >100ppm. El bromo y el cloro en materiales externos deben ser cada uno<900ppm y total<1500ppm.
• Sensibilidad a COV:El encapsulante de silicona puede degradarse por compuestos orgánicos volátiles; use solo adhesivos y selladores compatibles.
• Protección ESD:Use estaciones de trabajo con conexión a tierra, ionizadores y empaques antiestáticos. El LED soporta 8000V HBM, pero el manejo debe minimizar la estática.
• Estrés mecánico:No aplique presión sobre la lente de silicona; manipúlelo solo por los lados.
• Diseño del circuito:Use siempre una resistencia limitadora de corriente o un controlador de corriente constante para evitar sobrecorriente. Asegúrese de que nunca se aplique tensión inversa.
• Almacenamiento:Las bolsas sin abrir pueden almacenarse a ≤30°C y ≤75% HR hasta por un año. Después de abrir, úselo dentro de las 24 horas a ≤30°C y ≤60% HR. Si se excede, hornee a 60±5°C durante >24h antes de usar.
• Limpieza:Use alcohol isopropílico (IPA) para limpiar. No use solventes que ataquen la silicona. No se recomienda la limpieza ultrasónica.

12. Consideraciones de diseño de aplicación

12.1 Gestión térmica

Con una resistencia térmica de 260°C/W (unión-soldadura), es crucial una disipación de calor adecuada cuando se maneja a altas corrientes. La temperatura de unión no debe exceder los 120°C. Para aplicaciones interiores automotrices, asegúrese de que el PCB tenga suficiente área de cobre para la disipación de calor.

12.2 Consistencia de color

El bin de cromaticidad 5E garantiza un punto de color amarillo ajustado. Para diseños con múltiples LED, ordene LED del mismo bin para minimizar la variación de color.

13. Comparación técnica

En comparación con los LED amarillos tradicionales de orificio pasante, este paquete PLCC ofrece un perfil más bajo (altura de 1.84mm), compatibilidad con ensamblaje automatizado y mayor confiabilidad debido al encapsulado de silicona. En comparación con otros LED amarillos SMD, ofrece un ángulo de visión más amplio (120° frente a 110° típico) y calificación AEC-Q101, lo que lo hace preferible para aplicaciones automotrices.

14. Preguntas frecuentes

P1:¿Puedo manejar este LED a 50mA de forma continua?

R:No, la corriente directa máxima absoluta en DC es 30mA. 50mA solo está permitido para operación pulsada pico con un ciclo de trabajo de 1/10 y un ancho de pulso de 10ms.

P2:¿Cuál es la longitud de onda típica de este LED amarillo?

R:Según el bin de cromaticidad 5E, la longitud de onda dominante es aproximadamente 588nm con coordenadas CIE alrededor de (0.57, 0.42).

P3:¿Cómo debo almacenar los LED no utilizados después de abrir la bolsa de barrera contra la humedad?

R:Hornee a 60±5°C durante >24 horas antes de usar si el tiempo de exposición supera las 24 horas. Almacene siempre en un entorno seco (<60% HR) a<30°C.

P4:¿Es este LED adecuado para iluminación exterior automotriz?

R:Está calificado para aplicaciones interiores según AEC-Q101. Para exteriores (por ejemplo, luces de freno), puede ser necesaria una validación adicional, ya que el paquete puede no soportar el mismo estrés ambiental (por ejemplo, UV, niebla salina).

15. Casos prácticos de aplicación

15.1 Iluminación ambiental del tablero

En el tablero de un automóvil, un arreglo de 10-20 LED amarillos con un controlador de corriente constante (por ejemplo, 15mA por LED) proporciona retroiluminación uniforme. El amplio ángulo de visión garantiza que no haya puntos oscuros. Con una gestión térmica adecuada, los LED mantienen un brillo consistente durante la vida útil del vehículo.

15.2 Iluminación de interruptores pulsadores

Un solo LED amarillo detrás de una tapa de interruptor difusa ofrece una indicación clara. La alta intensidad (1600mcd) garantiza visibilidad incluso bajo luz solar brillante. La robustez ESD minimiza fallos durante el ensamblaje.

16. Principio de funcionamiento

El LED utiliza un chip InGaN emisor de azul cubierto con un fósforo amarillo (por ejemplo, YAG:Ce). La luz azul (~450nm) excita parcialmente el fósforo, que emite luz amarilla (~550-600nm). La combinación de la luz azul transmitida y la emisión del fósforo amarillo produce un color amarillo percibido. El fósforo se controla con precisión para lograr las coordenadas cromáticas específicas del bin 5E.

17. Tendencias de la industria y perspectivas futuras

La tendencia hacia la miniaturización y el empaque de montaje superficial continúa, con paquetes PLCC como este siendo ampliamente adoptados en iluminación automotriz y general. El sector automotriz se está moviendo hacia la iluminación interior solo con LED, impulsado por la eficiencia energética y la flexibilidad de diseño. Los desarrollos futuros pueden incluir paquetes aún más pequeños (por ejemplo, tamaños 3014 o 2016) con mayores densidades de lúmenes y una mejor gestión térmica a través de materiales de sustrato avanzados. La calificación AEC-Q101 seguirá siendo un punto de referencia para la confiabilidad automotriz.