LED RGB SMD 1,6x1,7x1,6mm - Tensão R:1,7-2,4V G:2,5-3,3V B:2,5-3,3V - Potência 48-49,5mW - Ficha Técnica Completa em Português

1. Visão Geral do Produto

Este dispositivo LED full-color é um RGB SMD (Componente de Montagem Superficial) de ânodo comum, projetado para aplicações de alto contraste com superfície totalmente preta. O produto mede 1,6 mm x 1,7 mm x 1,6 mm, sendo adequado para pitches de pixels densos em telas de vídeo full-color externas e internas. Seu ângulo de visão extremamente amplo de 110° garante distribuição uniforme de luz em grandes displays. O LED apresenta alta intensidade luminosa, baixa dissipação de potência, boa confiabilidade e longa vida útil. É classificado como resistente à água IPX6 e atende ao Nível de Sensibilidade à Umidade 5a (MSL5a), exigindo manuseio cuidadoso antes da soldagem. O componente está em conformidade com RoHS e é compatível com processos de soldagem por refluxo sem chumbo. A superfície fosca reduz o brilho e melhora o contraste visual sob luz solar direta.

2. Análise de Parâmetros Técnicos

2.1 Características Elétricas e Ópticas

A uma temperatura de teste de 25°C (Ts=25°C), os parâmetros elétricos e ópticos são especificados para cada chip de cor (R, G, B). A corrente reversa (IR) em VR=5V é limitada a 6 μA máximo para todos os canais, garantindo baixa fuga. As faixas de tensão direta (VF) são: Vermelho: 1,7V mínimo a 2,4V máximo; Verde: 2,5V mínimo a 3,3V máximo; Azul: 2,5V mínimo a 3,3V máximo. Os bins de comprimento de onda dominante (λD) são: Vermelho 617–628 nm (5 nm por bin), Verde 520–545 nm (3 nm por bin), Azul 460–475 nm (3 nm por bin). A largura de banda de radiação espectral (Δλ) é de 24 nm para Vermelho, 38 nm para Verde e 30 nm para Azul. A intensidade luminosa (IV) nas correntes de teste (Vermelho 10mA, Verde 10mA, Azul 5mA) apresenta valores mínimo, médio e máximo: Vermelho: min 120 mcd, méd 195 mcd, máx 310 mcd; Verde: min 290 mcd, méd 470 mcd, máx 750 mcd; Azul: min 20 mcd, méd 35 mcd, máx 55 mcd. A proporção de binning para cada cor é de 1:1,3. O ângulo de visão (2θ1/2) é de 110° simétrico.

2.2 Classificações Máximas Absolutas

As classificações máximas absolutas em Ts=25°C definem os limites operacionais seguros. Corrente direta (IF) máxima: Vermelho 20 mA, Verde 15 mA, Azul 15 mA. Tensão reversa (VR) máxima: 5 V por canal. Faixa de temperatura operacional: -30°C a +85°C. Faixa de temperatura de armazenamento: -40°C a +100°C. Dissipação de potência (PD) máxima: Vermelho 48 mW, Verde 49,5 mW, Azul 49,5 mW. Temperatura máxima da junção (TJ): 100°C para todos os chips. Proteção contra descarga eletrostática (ESD) (HBM) é classificada em 1000V, exigindo medidas antiestáticas padrão durante o manuseio.

2.3 Explicação do Sistema de Binning

O LED é classificado por comprimento de onda dominante e intensidade luminosa em bins. Os bins de comprimento de onda para Vermelho são de 5 nm por bin, para Verde e Azul de 3 nm por bin. Os bins de intensidade seguem uma proporção de 1:1,3, o que significa que cada faixa de intensidade cobre um intervalo onde o limite superior é 1,3 vezes o limite inferior. Este sistema de binning garante consistência de cor e uniformidade de brilho entre vários LEDs em um display. Os códigos de bin específicos estão impressos na etiqueta do produto. Os clientes devem selecionar os bins apropriados para sua aplicação a fim de obter desempenho visual uniforme.

3. Análise de Curvas de Desempenho

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

As curvas I-V típicas mostram uma relação não linear característica de LEDs. Em baixa tensão direta, a corrente é mínima; acima da tensão de limiar (aproximadamente 1,8V para Vermelho, 2,6V para Verde/Azul), a corrente aumenta rapidamente. As curvas são fornecidas para chips Vermelho, Verde e Azul, demonstrando que a tensão direta varia com a cor. Os projetistas devem considerar essas diferenças ao acionar LEDs em configurações em série ou paralelo.

3.2 Corrente Direta vs. Intensidade Relativa

A intensidade relativa aumenta com a corrente direta, mas apresenta saturação em correntes mais altas. Para o chip Vermelho, a intensidade relativa a 60 mA é cerca de 500% em comparação com 10 mA. Verde e Azul mostram tendências semelhantes, mas com inclinações diferentes. Essa não linearidade deve ser considerada ao projetar esquemas de dimerização PWM ou acionamento por corrente constante.

3.3 Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente

À medida que a temperatura ambiente aumenta, a intensidade luminosa diminui. A 85°C, a intensidade relativa cai para aproximadamente 60–70% do valor a 25°C, dependendo da cor. O Vermelho apresenta a menor degradação, enquanto Verde e Azul degradam mais. O gerenciamento térmico é fundamental para manter a estabilidade do brilho na faixa de temperatura.

3.4 Distribuição Espectral

As curvas de distribuição espectral mostram a intensidade de emissão relativa versus comprimento de onda. O Vermelho tem um pico em torno de 620–625 nm, o Verde em torno de 530 nm e o Azul em torno de 465 nm. As larguras espectrais (largura de meia potência) são consistentes com os valores de Δλ declarados. Essa pureza espectral garante boa gama de cores para aplicações de display.

3.5 Ângulo de Radiação

As curvas de diretividade (eixos X-X e Y-Y) mostram a intensidade relativa em função do ângulo. O ângulo de visão de 110° (meio ângulo) corresponde ao ângulo onde a intensidade cai para 50% do valor no eixo. O padrão de radiação é quase lambertiano, proporcionando distribuição de luz ampla e uniforme adequada para telas externas.

4. Informações Mecânicas e de Embalagem

4.1 Dimensões do Pacote e Polaridade

Dimensões do pacote: vista superior mostra um corpo de 1,6 mm x 1,7 mm com altura de 1,15 mm. A vista lateral indica uma altura total de 1,6 mm. A vista inferior inclui quatro pads rotulados como 1+ (ânodo comum), 2R- (cátodo Vermelho), 3G- (cátodo Verde), 4B- (cátodo Azul). A marcação de polaridade (PIN-MARK) está claramente indicada. Os padrões de soldagem (footprint PCB recomendado) são fornecidos com dimensões: pads de 0,7 mm x 0,5 mm com espaçamento específico. Recomendação de preenchimento com cola: altura de preenchimento deve ser ≥ 0,65 mm. Todas as tolerâncias são ±0,1 mm, salvo indicação em contrário.

4.2 Fita Porta-componentes e Dimensões do Carretel

Os LEDs são embalados em fita porta-componentes compatível com equipamentos padrão de pick-and-place. Dimensões do carretel: A=400±2 mm, B=100,0±0,4 mm, C=14,3±0,3 mm, D=2,6±0,2 mm, E=12,4±0,3 mm, F=8,6+0,2/-0,3 mm, T=1,9±0,2 mm. Cada carretel contém 15.500 peças. O design do bolso da fita garante orientação e proteção adequadas durante o transporte.

4.3 Etiqueta e Saco Barreira de Umidade

Cada carretel é etiquetado com número de peça, número de lote, bin de intensidade luminosa, bin de tensão direta, bin de comprimento de onda, corrente direta, quantidade e data. A embalagem inclui dessecante e um cartão indicador de umidade (HIC) dentro de um saco de alumínio antiestático à prova de umidade. O saco é selado a vácuo para manter baixa umidade (<10% RH) durante o armazenamento. Condições de armazenamento: temperatura ≤30°C, umidade ≤60% RH antes da abertura; após a abertura, usar dentro de 12 horas e armazenar a ≤30°C / ≤10% RH, com necessidade de cozimento antes do próximo uso.<10% RH) durante o armazenamento. Condições de armazenamento: temperatura ≤30°C, umidade ≤60% UR antes da abertura; após a abertura, usar dentro de 12 horas e armazenar a ≤30°C / ≤10% UR, com necessidade de cozimento (baking) antes do próximo uso.

5. Diretrizes de Soldagem e Montagem

5.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

O perfil de refluxo recomendado é baseado em soldagem sem chumbo com temperatura de pico (TP) de 245°C (máximo 10 segundos). Pré-aquecimento de 150°C a 200°C durante 60-120 segundos. Taxa de rampa ascendente ≤4°C/s até TP e taxa de resfriamento ≤6°C/s. O tempo acima de 217°C (TL) não deve exceder 60 segundos. Tempo total de 25°C ao pico ≤8 minutos. Apenas um ciclo de refluxo é permitido. Recomenda-se o uso de atmosfera de nitrogênio para evitar oxidação e degradação óptica.

5.2 Soldagem Manual e Reparo

Se a soldagem manual for necessária, use um ferro de solda a 300°C por menos de 3 segundos e realize apenas uma vez. Para reparo, deve-se usar um ferro de solda de ponta dupla, e o efeito nas características do LED deve ser verificado previamente. Reparo após refluxo é desencorajado.<300°C for less than 3 seconds, and perform only once. For repair, a double-head soldering iron should be used, and the effect on LED characteristics must be verified beforehand. Repair after reflow is discouraged.

5.3 Limpeza

Não use água, benzeno ou tíner. O solvente de limpeza recomendado é o álcool isopropílico (IPA). Evite solventes que contenham cloro (Cl) ou enxofre (S). Certifique-se de que a limpeza não danifique a superfície ou o pacote do LED.

6. Informações de Embalagem e Pedido

Embalagem padrão: 15.500 peças por carretel. Cada carretel é colocado em um saco barreira de umidade com dessecante e HIC. O saco é selado e depois embalado em uma caixa de papelão (dimensões especificadas disponíveis na ficha técnica). O formato da etiqueta inclui todos os códigos de rastreamento necessários. Para pedido, o número de peça completo inclui os códigos de bin. Os clientes devem especificar os bins de comprimento de onda e intensidade necessários para sua aplicação. O produto é classificado como MSL5a, portanto o controle rigoroso de umidade é obrigatório.

7. Orientação de Aplicação

7.1 Aplicações Típicas

Telas de vídeo full-color externas (passo fino), iluminação decorativa interna e externa, equipamentos de entretenimento e sinalização em geral. A superfície preta de alto contraste melhora o contraste percebido em ambientes externos. A resistência à água IPX6 permite uso em locais expostos a chuva ou jatos d'água.

7.2 Considerações de Projeto

Cada chip de LED deve ser acionado por uma fonte de corrente constante, e a corrente direta nunca deve exceder as classificações máximas absolutas. Em acionamento matricial, certifique-se de que a tensão reversa não exceda 5V. Gerenciamento térmico: mantenha a temperatura da superfície do LED abaixo de 55°C e a temperatura da junta de solda abaixo de 75°C para confiabilidade de longo prazo. Use dissipação de calor adequada e layout de PCB com área de cobre suficiente. Evite conectar LEDs de cores diferentes em série devido às diferentes tensões diretas; use drivers de corrente constante independentes por cor. Para displays grandes, considere binning e envelhecimento para garantir uniformidade. Em ambientes úmidos ou corrosivos (costeiros, fontes termais), pode ser necessário revestimento conformal adicional.

8. Comparação Técnica com Soluções Concorrentes

Comparado a LEDs RGB SMD padrão sem superfície preta, este produto oferece maior taxa de contraste sob luz solar devido ao pacote totalmente preto. A classificação IPX6 é superior a LEDs típicos IPX4 ou não resistentes à água. O amplo ângulo de visão (110°) atende aos padrões da indústria para displays externos. No entanto, a sensibilidade MSL5a é mais exigente que o MSL3 comum, exigindo controle rigoroso de umidade. A granularidade do binning (5nm para Vermelho, 3nm para Verde/Azul, proporção de intensidade 1:1,3) é comparável a LEDs de display de alta qualidade.

9. Perguntas Frequentes

P: Qual é a vida útil de armazenamento recomendada antes da abertura?
R: Até 6 meses a ≤30°C e ≤60% UR.

P: Posso usar este LED em um esquema de acionamento matricial com multiplexação?
R: Sim, mas certifique-se de que a tensão reversa não exceda 5V e use limitação de corrente apropriada.

P: Qual é a manutenção de lúmen ao longo da vida útil?
R: A vida útil típica L70 depende da corrente de acionamento e das condições térmicas; consulte os dados de confiabilidade (1000 horas a 85°C/85%UR não mostraram falhas).

P: Este produto é adequado para uso externo?
R: Sim, com classificação IPX6 e ampla faixa de temperatura, é projetado para telas externas.

P: Posso soldar este LED por refluxo duas vezes?
R: Não, apenas um ciclo de refluxo é permitido.

10. Exemplos Práticos de Aplicação

Caso 1: Display LED externo de passo fino (P4-P8)
Um fabricante projetou um módulo de 320x160mm usando 64x32 pixels (RGB por pixel). Usando este LED, eles alcançaram brilho de 5000 nits a 20% de ciclo de trabalho. A superfície preta proporcionou alto contraste mesmo sob luz solar direta. O binning adequado garantiu uniformidade de cor em toda a tela.

Caso 2: Iluminação linear decorativa para fachadas de edifícios
Uma empresa de iluminação arquitetônica usou o LED em PCBs flexíveis para criar fitas RGB. Com proteção IPX6, as fitas foram instaladas em exteriores de edifícios sem encapsulamento adicional. O amplo ângulo de visão (110°) garantiu iluminação uniforme ao longo da fachada.

11. Explicação do Princípio de Funcionamento

Este LED contém três pastilhas semicondutoras independentes (Vermelho, Verde, Azul) dentro de um único pacote com ânodo comum. Cada pastilha é uma junção p-n que emite luz quando polarizada diretamente. O comprimento de onda emitido é determinado pelo material semicondutor: Vermelho usa AlInGaP, Verde e Azul usam InGaN. O encapsulamento de epóxi preto absorve a luz ambiente para melhorar o contraste ligado/desligado. Os terminais são banhados a prata para soldabilidade e o pacote é projetado para montagem em superfície. A configuração de ânodo comum simplifica o circuito de acionamento usando uma fonte positiva e três canais negativos para controle RGB.

12. Tendências Tecnológicas e Perspectivas Futuras

Os LEDs SMD full-color continuam a diminuir de tamanho enquanto aumentam o brilho e o contraste. Este pacote de 1,6x1,7mm representa um produto típico de geração atual para displays externos de passo fino. As tendências futuras incluem maior miniaturização (por exemplo, 1,0x1,0mm), maior eficácia e melhor gerenciamento térmico. A adoção de arquiteturas de cátodo comum (para reduzir a tensão direta) está emergindo. No entanto, o ânodo comum continua popular para displays multiplexados. Classificações IPX6 e superiores (IPX8) estão se tornando padrão para aplicações externas. O desenvolvimento da tecnologia microLED pode eventualmente desafiar os LEDs SMD para passos ultrafinos, mas o SMD continua dominante para a maioria dos displays de médio a grande porte devido ao custo e confiabilidade.