Especificação do LED SMD RGB de Cor Completa RF-W1SA15IS-A44 - Tamanho 1,6x1,7x1,6mm - Tensão Direta R:1,7-2,4V G/B:2,4-3,2V - Dissipação de Potência 48mW por Canal - À Prova d'Água IPX6

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece a especificação técnica completa para o LED SMD RGB de cor completa modelo RF-W1SA15IS-A44, um dispositivo de ânodo comum projetado para aplicações de exibição e iluminação de alto desempenho. O LED possui um pacote compacto de 1,6 mm x 1,7 mm x 1,6 mm, com tecnologia de tinta escovada de superfície que oferece contraste excepcionalmente alto e acabamento fosco. É classificado como à prova d'água IPX6, tornando-o adequado para ambientes externos. O dispositivo é compatível com RoHS e projetado para soldagem por refluxo sem chumbo. O nível de sensibilidade à umidade é 5a, exigindo manuseio e armazenamento cuidadosos. Com um ângulo de visão extremamente amplo de 110° e alta intensidade luminosa, este LED é ideal para telas de vídeo coloridas externas, iluminação decorativa interna e externa, aplicações de entretenimento e uso geral.

2. Parâmetros Técnicos e Características Elétricas

As características elétricas e ópticas são especificadas em Ts = 25°C. O produto contém três chips LED independentes: Vermelho (R), Verde (G) e Azul (B), acionados separadamente. Os parâmetros principais incluem tensão direta (VF), comprimento de onda dominante, intensidade luminosa, corrente reversa e largura de banda espectral.

2.1 Tensão Direta (VF)

Chip vermelho: VF mín. 1,7V, máx. 2,4V em IF = 10mA. Chips verde e azul: VF mín. 2,4V, máx. 3,2V em IF = 10mA (Verde) e IF = 5mA (Azul). Esses valores garantem compatibilidade com circuitos de acionamento comuns. Tolerância de medição é ±0,1V.

2.2 Comprimento de Onda Dominante e Classificação por Lote (Binning)

Faixas de comprimento de onda: Vermelho 617~628 nm (5 nm por lote), Verde 520~545 nm (3 nm por lote), Azul 460~475 nm (3 nm por lote). A classificação rigorosa garante consistência de cor entre lotes de produção. A largura de banda de radiação espectral (Δλ) é 24 nm para Vermelho, 38 nm para Verde, 30 nm para Azul.

2.3 Intensidade Luminosa (IV)

Valores de intensidade luminosa nas correntes de teste: Vermelho mín. 250 mcd, típ. 420 mcd, máx. 715 mcd; Verde mín. 680 mcd, típ. 1150 mcd, máx. 1950 mcd; Azul mín. 70 mcd, típ. 110 mcd, máx. 175 mcd. A proporção do lote é 1:1,3 para todas as cores, permitindo seleção para brilho consistente. Tolerância de medição é ±10%.

2.4 Corrente Reversa e Classificações Máximas Absolutas

A corrente reversa é ≤6 μA em VR = 5V para todos os chips. Classificações máximas absolutas: corrente direta Vermelho 20 mA, Verde 15 mA, Azul 15 mA; tensão reversa 5V; temperatura de operação -30°C a +85°C; temperatura de armazenamento -40°C a +100°C; dissipação de potência 48 mW por canal; temperatura de junção 100°C; ESD (HBM) 1000V. Deve-se tomar cuidado para não exceder esses limites.

3. Sistema de Classificação por Lote (Binning)

O LED é classificado por tensão direta (VF), comprimento de onda dominante (Wd) e intensidade luminosa (IV). As informações de classificação são impressas no rótulo do produto juntamente com o número da peça, número do lote e quantidade. Isso permite que os clientes solicitem combinações específicas para uniformidade de exibição. Faixas típicas de lote: VF para Vermelho (por exemplo, 1,7-1,9V, 1,9-2,1V, etc.), comprimentos de onda conforme etapas de 5nm/3nm e lotes de intensidade com proporção 1:1,3. O rótulo também inclui a condição de teste de corrente direta (IF) e o código de data.

4. Curvas de Desempenho e Características Ópticas

A especificação inclui várias curvas típicas de características ópticas essenciais para entender o comportamento do dispositivo sob diferentes condições.

4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta (Curva V-I)

A curva V-I mostra a relação exponencial típica de LEDs. Para Vermelho, em 10 mA a VF é cerca de 2,0V; para Verde e Azul, cerca de 2,8V em 10 mA. As curvas permitem que os projetistas prevejam mudanças de corrente com pequenas variações de tensão.

4.2 Corrente Direta vs. Intensidade Relativa

A intensidade relativa aumenta linearmente com a corrente até a classificação máxima. Em 20 mA, o Vermelho atinge cerca de 200% de intensidade relativa; o Verde em 20 mA cerca de 150%; o Azul em 10 mA cerca de 120%. Isso ajuda a definir a corrente de acionamento para atingir o brilho desejado.

4.3 Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente

A intensidade diminui com o aumento da temperatura. A 85°C, a intensidade do Vermelho cai para cerca de 80% do valor a 25°C, o Verde para 70%, o Azul para 75%. O gerenciamento térmico adequado é crucial para manter a estabilidade do brilho.

4.4 Temperatura de Soldagem vs. Redução da Corrente Direta (Derating)

As curvas de redução mostram que, em altas temperaturas da almofada de solda, a corrente direta máxima permitida deve ser reduzida. Por exemplo, a 85°C, a corrente recomendada para Vermelho é reduzida de 20 mA para cerca de 12 mA, para Verde de 15 mA para 10 mA, para Azul de 15 mA para 10 mA.

4.5 Distribuição Espectral e Ângulo de Visão

A distribuição espectral mostra picos de comprimento de onda em aproximadamente 625 nm (Vermelho), 530 nm (Verde) e 470 nm (Azul). Os valores de FWHM confirmam cores saturadas. O padrão de radiação é quase lambertiano com um semiângulo de 110°, fornecendo iluminação uniforme e ampla.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

As dimensões do pacote do LED são definidas com precisão, com tolerâncias de ±0,1 mm. A vista superior indica as atribuições dos pinos: Pino 1 é ânodo comum (+), Pino 2 é cátodo vermelho (R-), Pino 3 é cátodo verde (G-), Pino 4 é cátodo azul (B-). O pacote possui uma marca de polaridade clara. A vista inferior mostra o layout da almofada de solda com padrões de soldagem recomendados: tamanho da almofada 0,7 x 0,5 mm para ânodo comum, 0,4 mm para cada cor. Uma recomendação de preenchimento com adesivo é fornecida: altura de preenchimento deve ser ≥0,65 mm para proteção mecânica e resistência à água. O dispositivo é fornecido em embalagem de fita e carretel: 15.500 peças por carretel. As dimensões da fita transportadora são especificadas (passo, tamanho da cavidade). Dimensões do carretel: diâmetro externo 400±2 mm, diâmetro do cubo 100±0,4 mm. O rótulo inclui todas as informações de classificação e rastreabilidade. Saco de barreira contra umidade com dessecante e cartão indicador de umidade é usado para proteção contra umidade. Embalagem em caixa de papelão para transporte.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O perfil de soldagem por refluxo é crítico para a confiabilidade. O perfil recomendado: pré-aquecimento de 150°C a 200°C por 60-120 segundos, rampa de subida ≤4°C/s até temperatura de pico de 245°C (máx. 10 segundos), resfriamento ≤6°C/s. Apenas um ciclo de refluxo é permitido. Use pasta de solda de temperatura média. O refluxo com nitrogênio é recomendado para evitar oxidação. Soldagem manual: temperatura do ferro ≤300°C por ≤3 segundos, apenas uma vez. Deve-se evitar reparos; se necessário, use ferro de ponta dupla. Limpeza: use álcool; evite água, benzeno, thinner e líquidos iônicos contendo Cl ou S. Após a soldagem, resfrie à temperatura ambiente antes de manusear.

7. Informações de Embalagem e Pedido

O produto é solicitado pelo número da peça RF-W1SA15IS-A44. Quantidade de embalagem: 15.500 peças por carretel. Os carretéis são selados em sacos de barreira antiestática com dessecante e cartão de umidade. As dimensões da caixa de papelão são fornecidas, mas não especificadas no PDF. O rótulo contém: número da peça (PART NO.), número do lote (LOT NO.) incluindo número da máquina de embalagem, número de série, códigos de lote para IV, VF, Wd, IF, quantidade (QTY) e código de data (DATE). Os clientes devem especificar os requisitos de classificação ao fazer o pedido.

8. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

Este LED é projetado para telas de vídeo coloridas externas, iluminação decorativa interna/externa, equipamentos de entretenimento e sinalização geral. Principais considerações de projeto: garantir limitação de corrente adequada (use driver de corrente constante), evitar tensão reversa >5V, fornecer gerenciamento térmico adequado (temperatura da superfície do LED<55°C, temperatura da almofada de solda<75°C, temperatura de junção<100°C). Para matrizes de alta densidade, considere a resistência térmica da PCB e o espaçamento. O dispositivo é à prova d'água IPX6, mas vedação adicional (preenchimento com adesivo) é recomendada para uso externo. Para confiabilidade a longo prazo, opere dentro das curvas de redução. Em ambientes com alta umidade, sulfeto de hidrogênio ou sal, a vida útil pode ser reduzida. Ao ligar pela primeira vez após o armazenamento, inicie com 20% da corrente alvo para dessorver gradualmente a umidade.

9. Comparação Técnica com Produtos Alternativos

Comparado a LEDs SMD RGB padrão (por exemplo, pacotes 3528, 5050), este dispositivo de 1,6x1,7x1,6mm oferece uma pegada menor, permitindo maior densidade de pixels. A tecnologia de tinta escovada de superfície proporciona uma taxa de contraste superior (superfície fosca reduz reflexão). A classificação IPX6 é única entre LEDs RGB de tamanho semelhante; a maioria dos concorrentes oferece apenas IPX4 ou nenhuma proteção contra água. O amplo ângulo de visão de 110° é competitivo. No entanto, a corrente direta máxima é menor (20/15/15 mA) em comparação com pacotes maiores que podem suportar correntes mais altas, portanto, este dispositivo é mais adequado para aplicações que exigem muitos pixels pequenos, em vez de brilho extremamente alto por pixel. A granularidade da classificação (5nm e 3nm) é mais fina do que algumas alternativas, garantindo melhor uniformidade de cor.

10. Perguntas Frequentes (com base nos parâmetros técnicos)

P1: Posso acionar os chips vermelho, verde e azul simultaneamente na corrente máxima?
Não. A dissipação total de potência do pacote não deve exceder 48 mW por canal. Se todos os três chips operarem na corrente máxima simultaneamente (R 20mA, G 15mA, B 15mA), a potência total excederia a classificação. Você deve limitar a corrente combinada ou usar PWM com ciclo de trabalho baixo para permanecer dentro dos limites térmicos.

P2: Qual é a condição de armazenamento recomendada antes do uso?
Armazene no saco de barreira contra umidade original a ≤30°C e ≤60% UR. Se o saco for aberto, use dentro de 12 horas. As peças não utilizadas devem ser armazenadas a ≤30°C e ≤10% UR e, em seguida, assadas a 65±5°C por 24 horas antes do próximo uso.

P3: Posso usar este LED com um driver de cátodo comum?
Não. O dispositivo é de ânodo comum. Você deve conectar o ânodo comum à alimentação positiva e acionar cada cátodo com fontes de corrente constante.

P4: Como interpreto o código de lote de intensidade luminosa?
Os códigos de lote (por exemplo, IV) são fornecidos no rótulo. Cada lote cobre uma faixa de 1:1,3. Por exemplo, se a IV típica for 420 mcd, a faixa do lote pode ser 420-546 mcd. Você deve solicitar lotes específicos para combinar o brilho em uma tela.

11. Casos de Projeto Práticos

Caso 1: Módulo de Tela LED Externa P8
Uma aplicação comum para este pequeno LED RGB é em telas externas com passo de pixel ≤8mm. Usando uma matriz de 16x16 pixels, cada LED precisa produzir brilho de 1000-2000 cd/m². Com corrente de acionamento típica de 10mA por cor, o vermelho contribui com ~420 mcd, o verde ~1150 mcd, o azul ~110 mcd. Para obter equilíbrio de branco (por exemplo, 6500K), as correntes vermelha e azul devem ser aumentadas (mas limitadas pelas classificações máximas) enquanto o verde é reduzido via PWM. O tamanho compacto permite empacotamento denso. O preenchimento adequado com adesivo (≥0,65mm) garante conformidade com IPX6.

Caso 2: Fita de LED decorativa para interiores
O LED pode ser usado em fitas flexíveis para iluminação de destaque. Com acionamento de corrente constante em baixa corrente (por exemplo, 2-5 mA), a eficiência é maior, mas o brilho é menor. O amplo ângulo de visão proporciona distribuição uniforme de luz. A superfície fosca elimina pontos quentes. O tamanho pequeno do dispositivo permite designs de fita estreita.

12. Princípio de Funcionamento de um LED SMD RGB

Este LED é um dispositivo de montagem superficial que integra três matrizes semicondutoras separadas (vermelha, verde, azul) em um único pacote de epóxi. Cada matriz emite luz por eletroluminescência quando polarizada diretamente. O design de ânodo comum significa que todos os três ânodos estão conectados internamente a um terminal positivo comum (pino 1). Os cátodos são separados. Ao controlar a corrente através de cada matriz independentemente, qualquer cor dentro da gama RGB pode ser produzida. O fósforo não é usado (emissão direta). A taxa de contraste é aprimorada por um epóxi preto ou de cor escura com superfície fosca que absorve a luz ambiente. A classificação de impermeabilidade IPX6 é alcançada pelo preenchimento com adesivo que sela a cavidade interna.

13. Tendências Tecnológicas e Perspectivas Futuras

A tendência em LEDs SMD RGB é para pacotes menores (por exemplo, 1,5x1,5mm, 1,0x1,0mm) para telas de passo ultrafino. No entanto, manter alta eficácia luminosa e amplo ângulo de visão em pacotes menores é desafiador. Este dispositivo equilibra tamanho e desempenho. Os desenvolvimentos futuros incluem maior eficiência (lm/W) através de materiais de matriz melhorados (por exemplo, GaN em Si para azul/verde, AlInGaP para vermelho), melhor gerenciamento térmico (por exemplo, substratos cerâmicos embutidos) e proteção ESD integrada. A adoção de ânodo comum simplifica o layout da PCB, mas limita a compatibilidade com alguns circuitos integrados de driver. Novos circuitos integrados de driver suportam ânodo comum e cátodo comum. A impermeabilidade IPX6 está se tornando padrão para sinalização externa. À medida que a tecnologia microLED amadurece, ela pode eventualmente substituir os LEDs SMD RGB tradicionais em aplicações de alto padrão, mas o custo e o rendimento de fabricação ainda são barreiras.