Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Descrição Geral
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicações
- 2. Análise de Parâmetros Técnicos
- 2.1 Características Elétricas e Ópticas (Ta=25°C)
- 2.2 Valores Máximos Absolutos (Ta=25°C)
- 2.3 Sistema de Classificação (Binning)
- 3. Curvas de Desempenho
- 3.1 Tensão Direta vs Corrente Direta
- 3.2 Intensidade Relativa vs Corrente Direta
- 3.3 Efeitos da Temperatura do Pino
- 3.4 Comprimento de Onda Dominante vs Corrente Direta
- 3.5 Distribuição Espectral
- 3.6 Padrão de Radiação
- 4. Informações Mecânicas e de Embalagem
- 4.1 Dimensões do Pacote
- 4.2 Fita Transportadora e Carretel
- 4.3 Informações do Rótulo
- 5. Confiabilidade e Testes
- 5.1 Condições dos Testes de Confiabilidade
- 5.2 Critérios de Falha
- 6. Diretrizes para Soldagem por Refluxo SMT
- 6.1 Perfil de Refluxo
- 6.2 Soldagem Manual e Reparo
- 7. Precauções de Manuseio e Armazenamento
- 7.1 Restrições Ambientais
- 7.2 Condições de Armazenamento
- 7.3 Proteção contra ESD
- 7.4 Limpeza
- 8. Informações para Pedido
- Terminologia de Especificação LED
- Desempenho Fotoeletrico
- Parâmetros Elétricos
- Gerenciamento Térmico e Confiabilidade
- Embalagem e Materiais
- Controle de Qualidade e Classificação
- Testes e Certificação
1. Visão Geral do Produto
1.1 Descrição Geral
Este LED de cor dupla é fabricado com chips laranja e verde em um pacote compacto de 1.6mm x 1.6mm x 0.7mm. Ele é projetado para montagem por tecnologia de superfície (SMT) e é adequado para uma ampla gama de aplicações de indicadores e displays.
1.2 Características
- Ângulo de visão extremamente amplo de 140 graus.
- Adequado para todos os processos de montagem SMT e soldagem.
- Nível de sensibilidade à umidade: Nível 3 (conforme J-STD-020).
- Em conformidade com RoHS.
1.3 Aplicações
- Indicadores ópticos
- Interruptores, símbolos e displays
- Iluminação e sinalização de uso geral
2. Análise de Parâmetros Técnicos
2.1 Características Elétricas e Ópticas (Ta=25°C)
Com uma corrente direta de 20mA, o dispositivo apresenta as seguintes características:
- Comprimento de Onda Dominante:Laranja: 620-630nm (típico 623nm); Verde: 520-530nm (típico 525nm). O comprimento de onda é classificado em subgrupos para controle mais rigoroso.
- Largura de Banda Espectral na Metade:Laranja: 15nm; Verde: 30nm.
- Tensão Direta:Laranja: 1.8-2.4V (típico 2.0V); Verde: 2.8-3.6V (típico 3.2V). Classificado em faixas específicas de tensão.
- Intensidade Luminosa:Laranja: 150-430 mcd (classificado em C1-I2); Verde: 260-900 mcd (classificado em H00-1CM).
- Ângulo de Visão:140 graus (na metade da potência).
- Corrente Reversa:≤10 μA a VR=5V.
- Resistência Térmica (Junção ao Ponto de Solda):450°C/W.
2.2 Valores Máximos Absolutos (Ta=25°C)
| Parâmetro | Símbolo | Laranja | Verde | Unidade |
|---|---|---|---|---|
| Dissipação de Potência | Pd | 72 | 108 | mW |
| Corrente Direta | IF | 30 | mA | |
| Corrente Direta de Pico (Pulso) | IFP | 60 | mA | |
| ESD (HBM) | ESD | 1000 | V | |
| Temperatura de Operação | Topr | -40 ~ +85 | °C | |
| Temperatura de Armazenamento | Tstg | -40 ~ +85 | °C | |
| Temperatura da Junção | Tj | 95 | °C | |
Nota: A corrente direta de pico é especificada com ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 0.1ms. É necessário gerenciamento térmico adequado para garantir que a temperatura da junção não exceda 95°C.
2.3 Sistema de Classificação (Binning)
O dispositivo é classificado em bins para comprimento de onda dominante, tensão direta e intensidade luminosa para facilitar o desempenho consistente nas aplicações. Para laranja, os bins de comprimento de onda incluem E00 (620-625nm) e F00 (625-630nm). Para verde, os bins incluem E10 (520-522.5nm), E20 (522.5-525nm), F10 (525-527.5nm), F20 (527.5-530nm). Os bins de tensão direta são designados como B1 (1.8-1.9V), B2 (1.9-2.0V) para laranja; para verde, os bins variam de 2.8-2.9V até 3.5-3.6V. Os bins de intensidade luminosa são codificados de C1 a J2 para laranja e de H00 a 1CM para verde. Os códigos dos bins são marcados no rótulo da embalagem.
3. Curvas de Desempenho
As seguintes curvas de desempenho típicas são fornecidas para referência a Ta=25°C, salvo indicação em contrário.
3.1 Tensão Direta vs Corrente Direta
Em baixas correntes, a tensão direta aumenta logaritmicamente com a corrente. A curva VF-IF indica que a 20mA, a tensão direta é aproximadamente 2.0V para laranja e 3.2V para verde. Em correntes mais altas, a tensão aumenta devido à resistência em série.
3.2 Intensidade Relativa vs Corrente Direta
A intensidade luminosa relativa aumenta com a corrente direta até 30mA, mostrando uma relação quase linear para ambas as cores. A 20mA, a intensidade está no seu valor nominal.
3.3 Efeitos da Temperatura do Pino
À medida que a temperatura ambiente ou do pino aumenta, a intensidade relativa diminui. A 85°C, a intensidade cai para aproximadamente 80% do valor a 25°C. A corrente direta máxima permitida também é reduzida com o aumento da temperatura; em temperaturas de pino acima de 85°C, a corrente deve ser reduzida para evitar exceder a temperatura máxima da junção.
3.4 Comprimento de Onda Dominante vs Corrente Direta
Para laranja, o comprimento de onda dominante desloca-se ligeiramente (~1-2nm) com o aumento da corrente. Para verde, o deslocamento é mínimo na faixa de 0-30mA. Esta informação é importante para aplicações críticas em termos de cor.
3.5 Distribuição Espectral
A emissão laranja atinge o pico em torno de 623nm com largura total à meia altura (FWHM) de 15nm; a emissão verde atinge o pico em torno de 525nm com FWHM de 30nm. Os espectros não apresentam picos secundários, garantindo uma saída de cor pura.
3.6 Padrão de Radiação
O padrão de radiação é do tipo Lambertiano com amplo ângulo de visão de 140 graus, tornando-o adequado para aplicações de indicadores onde é desejada ampla cobertura angular.
4. Informações Mecânicas e de Embalagem
4.1 Dimensões do Pacote
O LED mede 1.6mm x 1.6mm x 0.7mm (CxLxA). A vista inferior mostra quatro pads: pad 1 (ânodo para verde), pad 2 (cátodo para verde), pad 3 (ânodo para laranja), pad 4 (cátodo para laranja). A polaridade é indicada por uma marca no pacote. O padrão de solda recomenda pads de 0.8mm x 0.6mm para cada terminal.
4.2 Fita Transportadora e Carretel
Os dispositivos são embalados em fita transportadora com largura de 8mm, passo de 4mm e profundidade do bolso de 1.83mm. Cada carretel contém 4000 peças. O diâmetro do carretel é de 178mm (7 polegadas) com diâmetro do cubo de 60mm.
4.3 Informações do Rótulo
O rótulo inclui número da peça, número de especificação, número do lote, códigos dos bins (comprimento de onda, tensão, intensidade), quantidade e código de data. Os códigos dos bins permitem a rastreabilidade dos parâmetros de desempenho específicos.
5. Confiabilidade e Testes
5.1 Condições dos Testes de Confiabilidade
O LED foi qualificado de acordo com os padrões JEDEC. Os testes incluem:
- Refluxo: 260°C máx, 10 segundos, 2 vezes.
- Ciclo de Temperatura: -40°C a 100°C, 100 ciclos.
- Choque Térmico: -40°C a 100°C, 300 ciclos.
- Armazenamento em Alta Temperatura: 100°C, 1000 horas.
- Armazenamento em Baixa Temperatura: -40°C, 1000 horas.
- Teste de Vida: 25°C, 20mA, 1000 horas.
Todos os testes são aprovados com 0 falhas permitidas (Ac/Re 0/1) em amostras de 22 peças.
5.2 Critérios de Falha
Após os testes de confiabilidade, as seguintes alterações são consideradas falha: aumento da tensão direta >10% acima do limite superior da especificação, corrente reversa >2x o limite superior da especificação e queda do fluxo luminoso abaixo de 70% do limite inferior da especificação.
6. Diretrizes para Soldagem por Refluxo SMT
6.1 Perfil de Refluxo
O perfil de refluxo recomendado é o seguinte:
- Taxa média de aumento (Tsmax a TP): ≤3°C/s
- Pré-aquecimento: 150°C a 200°C por 60-120 segundos
- Tempo acima de 217°C: 60-150 segundos
- Temperatura de pico: 260°C, no máximo 10 segundos
- Taxa de resfriamento: ≤6°C/s
- Tempo de 25°C ao pico: ≤8 minutos
A soldagem por refluxo não deve exceder duas vezes. Se mais de 24 horas passarem entre as operações de soldagem, é necessário secar em estufa para remover a umidade.
6.2 Soldagem Manual e Reparo
A soldagem manual é permitida com temperatura do ferro de solda abaixo de 300°C por menos de 3 segundos, e apenas um ciclo de soldagem é permitido. Para reparo, recomenda-se um ferro de solda de ponta dupla para evitar danos ao pacote.
7. Precauções de Manuseio e Armazenamento
7.1 Restrições Ambientais
O LED deve ser usado em ambientes onde o teor de enxofre esteja abaixo de 100 ppm, e o teor de halogênios (bromo, cloro) esteja abaixo de 900 ppm cada, com total de halogênios abaixo de 1500 ppm. Compostos orgânicos voláteis (VOCs) podem causar descoloração da lente de silicone, portanto, os materiais utilizados no dispositivo devem ser testados quanto à compatibilidade.
7.2 Condições de Armazenamento
Antes de abrir a embalagem à prova de umidade, armazene a ≤30°C e ≤75% UR por até 1 ano. Após a abertura, os LEDs devem ser usados dentro de 168 horas a ≤30°C e ≤60% UR. Se o tempo de armazenamento for excedido ou o dessecante tiver desbotado, seque em estufa a 60±5°C por pelo menos 24 horas antes do uso.
7.3 Proteção contra ESD
O LED é sensível a descarga eletrostática (ESD) e sobrecarga elétrica (EOS). Devem ser tomadas precauções adequadas contra ESD, como postos de trabalho aterrados e pulseiras de aterramento, durante o manuseio.
7.4 Limpeza
A limpeza após a soldagem é recomendada se a limpeza for crítica. Álcool isopropílico é um solvente adequado. A limpeza ultrassônica não é recomendada, pois pode danificar o LED. Certifique-se de que os solventes não ataquem os materiais do pacote.
8. Informações para Pedido
O dispositivo é fornecido em embalagem de fita e carretel com 4000 peças por carretel. O número da peça e os códigos dos bins estão impressos no rótulo do carretel. Para solicitar bins específicos, especifique as faixas desejadas de comprimento de onda, tensão e intensidade. Por exemplo, um código de pedido típico pode incluir o número base da peça seguido pelos identificadores do bin.
Terminologia de Especificação LED
Explicação completa dos termos técnicos LED
Desempenho Fotoeletrico
| Termo | Unidade/Representação | Explicação Simples | Por Que Importante |
|---|---|---|---|
| Eficácia Luminosa | lm/W (lumens por watt) | Saída de luz por watt de eletricidade, maior significa mais eficiente energeticamente. | Determina diretamente o grau de eficiência energética e custo de eletricidade. |
| Fluxo Luminoso | lm (lumens) | Luz total emitida pela fonte, comumente chamada de "brilho". | Determina se a luz é brilhante o suficiente. |
| Ângulo de Visão | ° (graus), ex., 120° | Ângulo onde a intensidade da luz cai à metade, determina a largura do feixe. | Afeta o alcance de iluminação e uniformidade. |
| CCT (Temperatura de Cor) | K (Kelvin), ex., 2700K/6500K | Calor/frescor da luz, valores mais baixos amarelados/quentes, mais altos esbranquiçados/frios. | Determina a atmosfera de iluminação e cenários adequados. |
| CRI / Ra | Sem unidade, 0–100 | Capacidade de reproduzir cores de objetos com precisão, Ra≥80 é bom. | Afeta a autenticidade da cor, usado em locais de alta demanda como shoppings, museus. |
| SDCM | Passos da elipse MacAdam, ex., "5 passos" | Métrica de consistência de cor, passos menores significam cor mais consistente. | Garante cor uniforme em todo o mesmo lote de LEDs. |
| Comprimento de Onda Dominante | nm (nanômetros), ex., 620nm (vermelho) | Comprimento de onda correspondente à cor dos LEDs coloridos. | Determina a tonalidade de LEDs monocromáticos vermelhos, amarelos, verdes. |
| Distribuição Espectral | Curva comprimento de onda vs intensidade | Mostra a distribuição de intensidade nos comprimentos de onda. | Afeta a reprodução de cor e qualidade. |
Parâmetros Elétricos
| Termo | Símbolo | Explicação Simples | Considerações de Design |
|---|---|---|---|
| Tensão Direta | Vf | Tensão mínima para ligar o LED, como "limiar de partida". | A tensão do driver deve ser ≥Vf, tensões somam-se para LEDs em série. |
| Corrente Direta | If | Valor de corrente para operação normal do LED. | Normalmente acionamento de corrente constante, corrente determina brilho e vida útil. |
| Corrente de Pulsação Máxima | Ifp | Corrente de pico tolerável por curtos períodos, usada para dimerização ou flash. | A largura do pulso e ciclo de trabalho devem ser rigorosamente controlados para evitar danos. |
| Tensão Reversa | Vr | Tensão reversa máxima que o LED pode suportar, além pode causar ruptura. | O circuito deve evitar conexão reversa ou picos de tensão. |
| Resistência Térmica | Rth (°C/W) | Resistência à transferência de calor do chip para a solda, mais baixo é melhor. | Alta resistência térmica requer dissipação de calor mais forte. |
| Imunidade ESD | V (HBM), ex., 1000V | Capacidade de suportar descarga eletrostática, mais alta significa menos vulnerável. | Medidas antiestáticas necessárias na produção, especialmente para LEDs sensíveis. |
Gerenciamento Térmico e Confiabilidade
| Termo | Métrica Chave | Explicação Simples | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de Junção | Tj (°C) | Temperatura operacional real dentro do chip LED. | Cada redução de 10°C pode dobrar a vida útil; muito alta causa decaimento da luz, deslocamento de cor. |
| Depreciação do Lúmen | L70 / L80 (horas) | Tempo para o brilho cair para 70% ou 80% do inicial. | Define diretamente a "vida de serviço" do LED. |
| Manutenção do Lúmen | % (ex., 70%) | Porcentagem de brilho retida após o tempo. | Indica retenção de brilho ao longo do uso de longo prazo. |
| Deslocamento de Cor | Δu′v′ ou elipse MacAdam | Grau de mudança de cor durante o uso. | Afeta a consistência da cor nas cenas de iluminação. |
| Envelhecimento Térmico | Degradação do material | Deterioração devido a alta temperatura a longo prazo. | Pode causar queda de brilho, mudança de cor ou falha de circuito aberto. |
Embalagem e Materiais
| Termo | Tipos Comuns | Explicação Simples | Características e Aplicações |
|---|---|---|---|
| Tipo de Pacote | EMC, PPA, Cerâmica | Material da carcaça protegendo o chip, fornecendo interface óptica/térmica. | EMC: boa resistência ao calor, baixo custo; Cerâmica: melhor dissipação de calor, vida mais longa. |
| Estrutura do Chip | Frontal, Flip Chip | Arranjo dos eletrodos do chip. | Flip chip: melhor dissipação de calor, eficácia mais alta, para alta potência. |
| Revestimento de Fósforo | YAG, Silicato, Nitreto | Cobre o chip azul, converte alguns para amarelo/vermelho, mistura para branco. | Diferentes fósforos afetam eficácia, CCT e CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estrutura óptica na superfície controlando a distribuição da luz. | Determina o ângulo de visão e curva de distribuição de luz. |
Controle de Qualidade e Classificação
| Termo | Conteúdo de Binning | Explicação Simples | Propósito |
|---|---|---|---|
| Bin de Fluxo Luminoso | Código ex. 2G, 2H | Agrupado por brilho, cada grupo tem valores de lúmen mín/máx. | Garante brilho uniforme no mesmo lote. |
| Bin de Tensão | Código ex. 6W, 6X | Agrupado por faixa de tensão direta. | Facilita o emparelhamento do driver, melhora a eficiência do sistema. |
| Bin de Cor | Elipse MacAdam de 5 passos | Agrupado por coordenadas de cor, garantindo faixa estreita. | Garante consistência de cor, evita cor irregular dentro do dispositivo. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada um tem faixa de coordenadas correspondente. | Atende aos diferentes requisitos de CCT da cena. |
Testes e Certificação
| Termo | Padrão/Teste | Explicação Simples | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Teste de manutenção do lúmen | Iluminação de longo prazo a temperatura constante, registrando decaimento de brilho. | Usado para estimar vida do LED (com TM-21). |
| TM-21 | Padrão de estimativa de vida | Estima a vida sob condições reais com base nos dados LM-80. | Fornece previsão científica de vida. |
| IESNA | Sociedade de Engenharia de Iluminação | Abrange métodos de teste ópticos, elétricos, térmicos. | Base de teste reconhecida pela indústria. |
| RoHS / REACH | Certificação ambiental | Garante nenhuma substância nociva (chumbo, mercúrio). | Requisito de acesso ao mercado internationalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificação de eficiência energética | Certificação de eficiência energética e desempenho para iluminação. | Usado em aquisições governamentais, programas de subsídios, aumenta a competitividade. |