LED RF-A3H10-W60P-E5 Branco Automotivo com Invólucro Cerâmico - Tamanho 2,0x1,6x0,8mm - Tensão 2,8-3,4V - Potência 5,1W - Ficha Técnica

1. Visão Geral do Produto

O RF-A3H10-W60P-E5 é um LED de alta potência com invólucro cerâmico projetado principalmente para aplicações de iluminação externa automotiva. Ele adota um substrato cerâmico robusto e encapsulamento de silicone para garantir alta confiabilidade sob estresse térmico e mecânico extremo. Este LED fornece um fluxo luminoso de 360–460 lm a uma corrente direta de 1000 mA, com dimensões compactas de apenas 2,00 mm × 1,60 mm × 0,80 mm. O dispositivo é qualificado de acordo com AEC-Q102, tornando-o adequado para faróis, luzes de circulação diurna, faróis de nevoeiro e outros sistemas de iluminação externa que exigem longa vida útil e desempenho consistente.

As principais características incluem compatibilidade com soldagem por refluxo sem chumbo, nível de sensibilidade à umidade 2, conformidade com RoHS e REACH, e proteção contra descarga eletrostática de até 8000 V (HBM). O LED opera em uma ampla faixa de temperatura de −40 °C a +125 °C, com temperatura máxima de junção de 150 °C.

2. Parâmetros Técnicos

2.1 Características Elétricas e Ópticas

A uma temperatura de solda de 25 °C e corrente direta de 1000 mA, a tensão direta típica é de 2,8 V, com uma faixa garantida de mínimo 2,8 V a máximo 3,4 V. A corrente reversa a 5 V é inferior a 10 µA. O fluxo luminoso atinge tipicamente 360 lm, com uma faixa de bin de 360 lm a 460 lm. O ângulo de visão (meia potência) é de 120° (típico). O índice de reprodução de cor (Ra) não é especificado nesta ficha técnica, indicando que o produto visa luminância em vez de qualidade de cor.

2.2 Classificações Máximas Absolutas

O dispositivo pode suportar dissipação de potência de até 5100 mW, corrente contínua direta de até 1500 mA e corrente de pico direta de 2000 mA (ciclo de trabalho 1/10, pulso de 10 ms). A tensão reversa não deve exceder 5 V. A faixa de temperatura de operação é de −40 °C a +125 °C, a temperatura de armazenamento é a mesma, e a temperatura máxima de junção é de 150 °C. A sensibilidade ESD (HBM) é classificada em 8000 V.

2.3 Resistência Térmica

A resistência térmica da junção ao ponto de solda (RthJ-S) é tipicamente 3,1 °C/W e máxima de 4,1 °C/W a 1000 mA. Esta baixa resistência térmica garante transferência de calor eficiente para a PCB, essencial para manter a temperatura da junção dentro de limites seguros durante operação em alta corrente.

3. Sistema de Binning

3.1 Bins de Tensão Direta

Em IF = 1000 mA, a tensão direta é classificada em três bins:

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

3.2 Bins de Fluxo Luminoso

O fluxo luminoso é categorizado em quatro bins:

• BG: 360 – 380 lm
• BH: 380 – 400 lm
• FD: 400 – 430 lm
• FE: 430 – 460 lm

3.3 Bins de Cromaticidade

Três bins de cromaticidade são definidos com base nas coordenadas CIE 1931. Os bins correspondem a regiões de branco tipicamente usadas para iluminação automotiva:

• 57N: vértices (0.3221,0.3255) → (0.3206,0.3474) → (0.3375,0.3628) → (0.3365,0.3381)
• 60N: (0.3157,0.3211) → (0.3142,0.3430) → (0.3311,0.3584) → (0.3301,0.3337)
• 65N: (0.3029,0.3286) → (0.3206,0.3463) → (0.3222,0.3243) → (0.3069,0.3095)

Estes bins garantem uma aparência de cor consistente entre lotes de produção.

4. Curvas de Desempenho

4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta

À temperatura ambiente, a tensão direta aumenta gradualmente de cerca de 2,6 V a 200 mA para 3,4 V a 1500 mA. A curva exibe comportamento típico de diodo. Os projetistas devem considerar esta variação de tensão para evitar exceder as classificações máximas absolutas.

4.2 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

A intensidade luminosa relativa aumenta quase linearmente com a corrente até 1500 mA, atingindo aproximadamente 140% da intensidade a 1000 mA. Em baixas correntes (200 mA), a intensidade é cerca de 20% do valor a 1000 mA.

4.3 Características de Temperatura

À medida que a temperatura de solda aumenta de −40 °C para 125 °C, a intensidade luminosa relativa diminui para cerca de 80% a 125 °C. A tensão direta também diminui com o aumento da temperatura (cerca de 0,1 V ao longo da faixa). As coordenadas de cromaticidade mudam ligeiramente com a temperatura, permanecendo dentro de limites aceitáveis para aplicações automotivas.

4.4 Distribuição Espectral

O LED emite luz branca com um amplo espectro de 400 nm a 750 nm. O pico espectral fica em torno de 450 nm (azul) com um componente amarelo secundário convertido por fósforo, resultando em uma temperatura de cor correlacionada (CCT) típica de LEDs brancos automotivos.

4.5 Padrão de Radiação

O diagrama de radiação mostra uma distribuição tipo Lambertiana com um ângulo de meia potência de ±60° (120° total). A intensidade diminui gradualmente a partir do centro, garantindo iluminação homogênea em ópticas de refletor ou lente.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Invólucro

O invólucro do LED mede 2,00 mm × 1,60 mm (vista superior) com uma altura de 0,80 mm. A vista inferior revela duas grandes almofadas de ânodo e cátodo (1,85 mm × 0,55 mm e 1,00 mm × 1,45 mm). A polaridade é indicada por um pequeno entalhe no canto do invólucro. Todas as dimensões têm tolerância de ±0,2 mm, salvo indicação contrária.

5.2 Padrão de Solda Recomendado

Para garantir dissipação de calor adequada e confiabilidade mecânica, o padrão de solda da PCB recomendado inclui duas almofadas retangulares: uma de 1,95 mm × 0,65 mm para o cátodo e outra de 1,05 mm × 0,60 mm para o ânodo, com um espaço de 0,60 mm entre elas. A geometria da almofada de solda deve corresponder à metalização inferior para evitar pontes.

5.3 Identificação de Polaridade

A polaridade é claramente marcada pelo contorno do invólucro. A vista inferior mostra que a almofada do ânodo é maior (lado esquerdo) e a almofada do cátodo é menor (lado direito), alinhando-se com o diagrama do padrão de solda.

5.4 Dimensões da Fita Portadora e do Carretel

Os LEDs são fornecidos em fita portadora de 8 mm de largura com passo de 4 mm. As dimensões do bolso são 2,30 mm × 1,80 mm (B0 × A0) com profundidade de 0,95 mm. Cada carretel contém 4000 peças. Dimensões do carretel: diâmetro externo 180 mm, diâmetro do cubo 60 mm, largura 12 mm.

5.5 Quantidade de Embalagem e Rotulagem

Embalagem padrão: 4000 peças por carretel. O carretel vem com saco de barreira contra umidade e dessecante. Os rótulos incluem número da peça, número do lote, código do bin (fluxo e cromaticidade), bin de tensão direta, quantidade e data.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

O perfil de refluxo recomendado segue JEDEC J-STD-020. Parâmetros principais:

• Taxa média de rampa ascendente: 3 °C/s máx (de Tsmax a TP)
• Pré-aquecimento: 150–200 °C por 60–120 s
• Tempo acima de 217 °C: 60 s máx
• Temperatura de pico: 260 °C máx, tempo dentro de 5 °C do pico: 30 s máx
• Taxa de resfriamento: 6 °C/s máx
• Tempo total de 25 °C ao pico: 8 min máx

Não realize mais de dois ciclos de refluxo. Se o intervalo entre dois refluxos exceder 24 horas, os LEDs podem absorver umidade e exigir secagem antes da segunda passagem.

6.2 Cuidados

Evite estresse mecânico na lente de silicone durante e após a soldagem. Não empenar a PCB após a montagem. Use um ferro de solda de dupla cabeça se for necessário retrabalho. Não resfrie rapidamente o dispositivo após a soldagem.

6.3 Condições de Armazenamento

Antes de abrir o saco selado a vácuo: armazenar a ≤30 °C e ≤75% UR por até um ano. Após abrir: usar dentro de 24 horas a ≤30 °C e ≤60% UR. Se excedido, secar a 60±5 °C por ≥24 horas antes do uso.

7. Informações de Testes de Confiabilidade

7.1 Itens e Condições de Teste

Os testes de confiabilidade incluem soldagem por refluxo (260 °C, 10 s, 2 ciclos), pré-condicionamento de nível de sensibilidade à umidade 2 (85 °C/60% UR, 168 h), choque térmico (−40 °C a 125 °C, 1000 ciclos), teste de vida (125 °C, 1000 mA, 1000 h) e teste de vida em alta temperatura/alta umidade (85 °C/85% UR, 1000 mA, 1000 h). Todos os testes são realizados em 20 amostras com critérios de aceitação de 0/1 falhas.

7.2 Critérios de Falha

Após cada teste, aplicam-se os seguintes limites:

• Mudança de tensão direta: ≤ 1,1 × USL (limite superior de especificação)
• Corrente reversa: ≤ 2,0 × USL
• Queda de fluxo luminoso: ≥ 0,7 × LSL (limite inferior de especificação)

8. Precauções de Manuseio

O ambiente de operação do LED e os materiais de contato devem conter teor de enxofre abaixo de 100 ppm. O teor de bromo e cloro deve estar cada um abaixo de 900 ppm, e o total deles abaixo de 1500 ppm. Compostos orgânicos voláteis (VOCs) de materiais de fixação podem penetrar no encapsulamento de silicone e causar descoloração; portanto, apenas adesivos e revestimentos compatíveis devem ser usados. Manuseie os LEDs com ferramentas que agarrem as superfícies laterais, nunca pressione a lente diretamente. A proteção ESD é obrigatória durante o manuseio e montagem. Para limpeza, recomenda-se álcool isopropílico; evite limpeza ultrassônica.

9. Notas de Aplicação

9.1 Aplicações Típicas

Este LED é ideal para iluminação externa automotiva, como luzes de circulação diurna, faróis baixo/alto e faróis de nevoeiro. Seu pequeno invólucro cerâmico permite designs ópticos compactos, enquanto o alto fluxo luminoso e amplo ângulo de feixe proporcionam distribuição de luz eficiente.

9.2 Considerações de Projeto Térmico

Como a temperatura da junção deve permanecer abaixo de 150 °C, uma dissipação de calor adequada é crítica. A baixa resistência térmica (3,1 °C/W típica) permite o uso de PCBs FR4 padrão com vias térmicas, mas para corrente máxima, recomenda-se PCBs com núcleo metálico (MCPCB). Uma simulação térmica deve ser realizada para garantir que a temperatura de solda não exceda 105 °C na corrente máxima.

9.3 Projeto de Circuito

Sempre inclua um resistor limitador de corrente ou driver de corrente constante para evitar fuga térmica. A proteção contra tensão reversa deve ser fornecida; se o LED for submetido a polarização reversa, a corrente de fuga pode causar danos. Ao paralelizar vários LEDs, garanta tensões diretas correspondentes (mesmo bin) para equilibrar a distribuição de corrente.