Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Descrição Geral
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicações
- 2. Parâmetros Técnicos
- 2.1 Características Elétricas e Ópticas (Ts=25°C, IF=20mA)
- 2.2 Valores Máximos Absolutos
- 3. Faixas de Bin e Classificação
- 3.1 Bins de Tensão Direta (IF=20mA)
- 3.2 Bins de Intensidade Luminosa
- 3.3 Bins de Comprimento de Onda
- 4. Análise das Curvas de Desempenho
- 4.1 Tensão Direta vs Corrente Direta
- 4.2 Corrente Direta vs Intensidade Relativa
- 4.3 Efeitos da Temperatura
- 4.4 Padrão de Radiação
- 4.5 Estabilidade do Comprimento de Onda
- 4.6 Espectro
- 5. Informações Mecânicas e de Embalagem
- 5.1 Dimensões do Encapsulamento
- 5.2 Layout da Ilhota de Solda
- 5.3 Polaridade
- 6. Diretrizes de Soldagem e Montagem
- 6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo
- 6.2 Soldagem Manual
- 6.3 Limpeza e Manuseio
- 7. Informações de Embalagem e Pedido
- 7.1 Detalhes da Embalagem
- 7.2 Especificação da Etiqueta
- 7.3 Proteção contra Umidade
- 8. Condições de Teste de Confiabilidade
- 9. Critérios de Falha
- 10. Precauções de Manuseio
- 10.1 Restrições Ambientais
- 10.2 Manuseio Mecânico
- 10.3 Projeto Elétrico
- 10.4 Proteção contra ESD
- 11. Notas de Aplicação
- 12. Comparação Técnica
- 13. Perguntas Frequentes
- 14. Caso Prático de Aplicação
- 15. Princípio Básico de Operação
- 16. Tendências de Desenvolvimento
- 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
O RF-GNRA30TS-CF-Z é um LED verde de alto desempenho baseado na tecnologia InGaN, encapsulado no formato padrão PLCC2 com dimensões de 3,50mm x 2,80mm x 1,84mm. Este dispositivo foi projetado para aplicações automotivas e iluminação geral que exigem alta luminosidade e amplo ângulo de visão.
1.2 Características
- Encapsulamento PLCC2 para fácil montagem SMT
- Ângulo de visão extremamente amplo de 120°
- Adequado para todos os processos de montagem SMT e soldagem por refluxo
- Disponível em fita e bobina (2000 peças por bobina)
- Nível de sensibilidade à umidade: Nível 2
- Em conformidade com RoHS e REACH
- Qualificado de acordo com as diretrizes AEC-Q101 para aplicações automotivas
- Alta tolerância a ESD de até 8000V (HBM)
1.3 Aplicações
- Iluminação interna automotiva (painel de instrumentos, interruptores, etc.)
- Lâmpadas indicadoras e interruptores
- Indicação geral e iluminação de fundo
2. Parâmetros Técnicos
2.1 Características Elétricas e Ópticas (Ts=25°C, IF=20mA)
A tabela a seguir resume os principais parâmetros:
| Parâmetro | Símbolo | Mín. | Típ. | Máx. | Unidade |
|---|---|---|---|---|---|
| Tensão Direta | VF | 2.8 | 3.2 | 3.4 | V |
| Corrente Reversa | IR | - | - | 10 | μA |
| Intensidade Luminosa | IV | 900 | 1200 | 1500 | mcd |
| Comprimento de Onda Dominante | Wd | 520 | 521 | 525 | nm |
| Ângulo de Visão | 2θ1/2 | - | 120 | - | grau |
| Resistência Térmica (Junção à Solda) | RTHJ-S | - | - | 180 | °C/W |
Todas as medições são realizadas sob condições padronizadas a 25°C. Tolerância da tensão direta é ±0,1V, tolerância da coordenada de cor ±0,005 e tolerância da intensidade luminosa ±10%.
2.2 Valores Máximos Absolutos
| Parâmetro | Símbolo | Valor | Unidade |
|---|---|---|---|
| Dissipação de Potência | PD | 102 | mW |
| Corrente Direta | IF | 30 | mA |
| Corrente Direta de Pico (ciclo 1/10, 10ms) | IFP | 100 | mA |
| Tensão Reversa | VR | 5 | V |
| ESD (HBM) | ESD | 8000 | V |
| Temperatura de Operação | TOPR | -40 ~ +100 | °C |
| Temperatura de Armazenamento | TSTG | -40 ~ +100 | °C |
| Temperatura da Junção | TJ | 120 | °C |
Deve-se tomar cuidado para não exceder esses valores. A corrente máxima deve ser determinada com base nas condições térmicas reais.
3. Faixas de Bin e Classificação
3.1 Bins de Tensão Direta (IF=20mA)
A tensão direta é classificada em seis bins: 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).
3.2 Bins de Intensidade Luminosa
Dois bins de intensidade são definidos: 1CN (900-1200mcd) e M1 (1200-1500mcd).
3.3 Bins de Comprimento de Onda
O comprimento de onda dominante é classificado em E1 (520-522,5nm) e E2 (522,5-525nm).
4. Análise das Curvas de Desempenho
As curvas típicas de características ópticas são fornecidas para auxiliar no projeto. Observações principais:
4.1 Tensão Direta vs Corrente Direta
A 20mA, VF é cerca de 3,2V. A curva mostra a característica exponencial típica de um diodo.
4.2 Corrente Direta vs Intensidade Relativa
A intensidade luminosa relativa aumenta quase linearmente com a corrente direta até 30mA.
4.3 Efeitos da Temperatura
À medida que a temperatura da solda aumenta de 20°C para 100°C, a intensidade relativa diminui cerca de 15%. A tensão direta também diminui ligeiramente com a temperatura (aproximadamente -0,1V em 100°C). A corrente direta máxima é reduzida em altas temperaturas.
4.4 Padrão de Radiação
O dispositivo possui um amplo ângulo de radiação de 120°, com distribuição uniforme de intensidade.
4.5 Estabilidade do Comprimento de Onda
O comprimento de onda dominante varia ligeiramente com a corrente direta, aproximadamente 0,5nm na faixa de 30mA.
4.6 Espectro
O espectro de emissão atinge o pico em torno de 521nm, com largura total na metade do máximo (FWHM) estreita, típica de LEDs verdes InGaN.
5. Informações Mecânicas e de Embalagem
5.1 Dimensões do Encapsulamento
O encapsulamento do LED mede 3,50mm (comprimento) x 2,80mm (largura) x 1,84mm (altura). A tolerância é de ±0,2mm, salvo indicação em contrário.
5.2 Layout da Ilhota de Solda
As dimensões recomendadas do padrão de solda são fornecidas na folha de dados, incluindo uma ilhota central para gerenciamento térmico.
5.3 Polaridade
O cátodo é marcado com um entalhe no encapsulamento. Garanta a orientação correta durante a montagem.
6. Diretrizes de Soldagem e Montagem
6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo
O perfil de refluxo recomendado: pré-aquecimento de 150°C a 200°C por 60-120 segundos, rampa até 217°C (máx. 3°C/s), temperatura de pico de 260°C por no máximo 10 segundos, resfriamento a máx. 6°C/s. O tempo total de 25°C até o pico não deve exceder 8 minutos. Não refazer o refluxo mais de duas vezes.
6.2 Soldagem Manual
Se a soldagem manual for necessária, use um ferro de solda a ≤300°C por ≤3 segundos, e apenas uma vez.
6.3 Limpeza e Manuseio
Use álcool isopropílico para limpeza; evite limpeza ultrassônica. Não aplique pressão na superfície da lente de silicone.
7. Informações de Embalagem e Pedido
7.1 Detalhes da Embalagem
A bobina padrão contém 2000 peças. Dimensões da fita transportadora: largura 8,0mm, passo conforme EIA-481. Dimensões da bobina: diâmetro 178mm, cubo 60mm, furo do eixo 13mm.
7.2 Especificação da Etiqueta
Cada bobina inclui uma etiqueta com número da peça, número da especificação, número do lote, código do bin, fluxo luminoso, bin de cromaticidade, tensão direta, comprimento de onda, quantidade e data.
7.3 Proteção contra Umidade
Os dispositivos são enviados em sacos de barreira contra umidade com dessecante. Antes de abrir, armazene a ≤30°C / ≤75%UR por até 1 ano. Após aberto, use dentro de 24 horas a ≤30°C / ≤60%UR; caso contrário, seque a 60±5°C por >24 horas.
8. Condições de Teste de Confiabilidade
O produto passou por testes de confiabilidade, incluindo refluxo (260°C, 2 vezes), nível de sensibilidade à umidade 2 (85°C/60%UR, 168h), choque térmico (-40°C a 125°C, 1000 ciclos), teste de vida (100°C, 1000h) e teste de vida em alta temperatura/umidade (85°C/85%UR, 1000h). Todos os testes foram aprovados com zero falhas.
9. Critérios de Falha
Critérios de aceitação: tensão direta não exceder 1,1x o limite superior da especificação, corrente reversa não exceder 2x o limite superior da especificação, fluxo luminoso não inferior a 0,7x o limite inferior da especificação.
10. Precauções de Manuseio
10.1 Restrições Ambientais
O teor de enxofre nos materiais de contato deve ser inferior a 100 ppm. Bromo e cloro cada um abaixo de 900 ppm, somados abaixo de 1500 ppm. Evite COVs que possam atacar o silicone.
10.2 Manuseio Mecânico
Use ferramentas adequadas para manusear pelas laterais. Não toque na lente de silicone com as mãos nuas ou objetos pontiagudos.
10.3 Projeto Elétrico
Sempre use resistores limitadores de corrente. Certifique-se de que a tensão reversa nunca seja aplicada. Projete o gerenciamento térmico para manter a temperatura da junção abaixo de 120°C.
10.4 Proteção contra ESD
Este LED é sensível a ESD. Use estações de trabalho aterradas, pulseiras antiestáticas e embalagens condutivas.
11. Notas de Aplicação
O RF-GNRA30TS-CF-Z é ideal para iluminação interna automotiva, como indicadores de painel, retroiluminação de botões e iluminação ambiente. Seu amplo ângulo de visão (120°) garante iluminação uniforme. Com a qualificação AEC-Q101, atende aos rigorosos padrões de confiabilidade automotiva. Os projetistas devem considerar a redução da corrente em altas temperaturas ambientes e garantir dissipação de calor adequada através de planos de cobre na PCB.
12. Comparação Técnica
Comparado a LEDs verdes PLCC2 padrão, este dispositivo oferece um ângulo de visão mais amplo (120° vs típico 110°), maior tolerância a ESD (8000V vs 2000V) e menor resistência térmica (180°C/W). As opções de binagem estreita para VF, IV e comprimento de onda permitem melhor uniformidade na produção.
13. Perguntas Frequentes
P: Qual é a corrente recomendada para máxima eficiência?R: Cerca de 20mA proporciona um bom equilíbrio entre brilho e eficácia. Corrente mais alta aumenta o brilho, mas reduz a eficiência e gera mais calor.
P: Este LED pode ser usado em aplicações externas?R: A faixa de temperatura de operação é de -40°C a +100°C, adequada para muitos ambientes externos, mas pode ser necessária proteção adicional contra umidade e radiação UV.
P: Como escolher o resistor correto?R: Use R = (Vcc - VF) / IF, onde VF é típico 3,2V a 20mA, IF é a corrente desejada. Certifique-se da potência do resistor.
14. Caso Prático de Aplicação
Em uma aplicação de retroiluminação de painel de instrumentos automotivo, usando uma matriz desses LEDs verdes com escurecimento por modulação por largura de pulso (PWM), obtém-se controle suave de brilho mantendo a consistência de cor. Um projeto térmico com derramamento de cobre sob as ilhotas do LED e vias para camadas internas mantém a temperatura da junção dentro dos limites.
15. Princípio Básico de Operação
Este LED é baseado na tecnologia semicondutora de nitreto de gálio (InGaN). Quando a corrente direta flui através da junção p-n, elétrons e lacunas se recombinam na região ativa, emitindo fótons com energia correspondente ao comprimento de onda verde (cerca de 521nm). O encapsulamento PLCC2 fornece proteção mecânica e extração eficiente de luz.
16. Tendências de Desenvolvimento
A tecnologia de LED continua avançando em direção a maior eficácia luminosa, melhor reprodução de cores e encapsulamentos menores. O setor automotivo exige maior confiabilidade e integração com ADAS. Este produto está alinhado com as tendências, oferecendo alta proteção contra ESD, amplo ângulo de visão e qualificação AEC-Q101, adequado para iluminação de veículos de próxima geração.
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. |