Especificação do LED Branco LT3004WH-A-GL - Tamanho 3,0x0,85x0,42mm - Tensão 3,0V - Potência 60mW

1. Visão Geral do Produto

O LT3004WH-A-GL é um LED branco de montagem superficial projetado para iluminação geral e aplicações de retroiluminação. Utiliza um chip azul InGaN combinado com um fósforo amarelo para produzir luz branca. O encapsulamento é do tipo PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) com dimensões de 3,0mm × 0,85mm × 0,42mm, tornando-o adequado para designs compactos. Este LED oferece um amplo ângulo de visão de 120°, alta intensidade luminosa de até 3250mcd e excelente confiabilidade. É compatível com RoHS e possui nível de sensibilidade à umidade 3. As principais aplicações incluem retroiluminação de LCD e retroiluminação de telefones celulares.

2. Análise dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Elétricas

Em condição de teste IF=20mA e Ts=25°C, a tensão direta (VF) é tipicamente 3,0V com uma faixa de 2,7V a 3,3V dependendo do lote. A corrente reversa (IR) em VR=5V é inferior a 1µA. A corrente direta máxima absoluta é 30mA, e a corrente direta de pico (1/10 ciclo, pulso de 0,1ms) é 100mA. A tensão reversa máxima é 5V. A classificação de descarga eletrostática (HBM) é 2000V. A temperatura de junção do LED (Tj) não deve exceder 105°C.

2.2 Características Ópticas

A intensidade luminosa (Iv) em IF=20mA é tipicamente 2650mcd, variando de 2150mcd a 3450mcd dependendo do lote. O ângulo de visão (2θ1/2) é de 120 graus. As coordenadas de cor são definidas no diagrama cromático CIE 1931, com vários grupos de lote (N0 a N4, M0 a M4 e grupos MN) para controle preciso de cor. A distribuição espectral mostra um comprimento de onda de pico em torno de 450nm do chip azul e uma emissão amarela ampla do fósforo, resultando em luz branca.

2.3 Características Térmicas

A temperatura de junção do LED deve ser mantida abaixo de 105°C. A curva de redução da corrente direta (Fig. 1-9) mostra que, à medida que a temperatura de soldagem aumenta, a corrente direta máxima permitida diminui para garantir Tj ≤ 105°C. O gerenciamento térmico adequado, como área de cobre suficiente na PCB e dissipação de calor, é essencial para uma operação confiável.

3. Sistema de Classificação por Lote

3.1 Classificação da Intensidade Luminosa

Em IF=20mA, a intensidade luminosa é dividida em lotes de 30 a 42, cada um cobrindo uma faixa de 100mcd. Por exemplo, o lote 30 cobre 2150-2250mcd, o lote 36 cobre 2750-2850mcd e o lote 42 cobre 3350-3450mcd. O fluxo luminoso equivalente (em lúmens) também é fornecido para cada lote.

3.2 Classificação da Tensão Direta

A tensão direta é classificada de V0 (2,7-2,8V) a V5 (3,2-3,3V) em etapas de 0,1V. Todas as medições são feitas em IF=20mA, Ta=25°C, com tolerância de ±0,03V.

3.3 Classificação da Cromaticidade

As coordenadas de cromaticidade CIE 1931 são divididas em vários grupos (N0 a N4, M0 a M4 e grupos MN) para consistência de cor precisa. Cada grupo define uma pequena região retangular no diagrama de cromaticidade, garantindo controle rigoroso de cor para aplicações de retroiluminação e display.

4. Curvas de Desempenho

4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta (Fig. 1-7)

A curva VF-IF mostra uma característica típica de diodo exponencial. A 20mA, VF é aproximadamente 3,0V. A curva ajuda os projetistas a prever a queda de tensão em diferentes correntes de acionamento.

4.2 Corrente Direta vs. Intensidade Relativa (Fig. 1-8)

A intensidade luminosa relativa aumenta quase linearmente com a corrente direta até 50mA. Essa linearidade é útil para aplicações de dimerização.

4.3 Distribuição Espectral (Fig. 1-10)

A distribuição de potência espectral mostra um pico azul em cerca de 450nm e uma emissão ampla de fósforo amarelo de 500nm a 700nm. A luz branca possui um alto índice de reprodução de cor adequado para iluminação geral.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Encapsulamento

O LED possui encapsulamento PLCC com dimensões de 3,0mm × 0,85mm × 0,42mm. As tolerâncias são ±0,1mm, salvo indicação contrária. O encapsulamento possui uma lente de silicone na parte superior, que é macia e requer manuseio cuidadoso.

5.2 Dimensões da Fita Portadora

Os LEDs são fornecidos em fita portadora de 12mm de largura com dimensões de bolsa A0=0,95mm, B0=3,15mm, K0=0,55mm. Passo P1=4,00mm, P2=2,00mm, P0=4,00mm. O diâmetro do carretel é 178mm com 5000 peças por carretel.

5.3 Polaridade e Marcação

O LED possui uma marca de cátodo (geralmente um entalhe ou ponto) em um lado. Consulte o desenho do encapsulamento para orientação de polaridade.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

O perfil de soldagem por refluxo recomendado segue os padrões JEDEC: pré-aquecimento de 160°C a 260°C por 60-120 segundos; tempo acima de 217°C (TL) deve ser de 60-120 segundos; temperatura de pico de 260°C por no máximo 10 segundos (dentro de 5°C do pico). A taxa de resfriamento não deve exceder 6°C/s. O tempo total de 25°C até o pico deve ser inferior a 8 minutos. Não realize mais de duas passagens de refluxo e, se o intervalo entre as passagens exceder 24 horas, os LEDs podem ser danificados devido à absorção de umidade.

6.2 Soldagem Manual

Para soldagem manual, a temperatura do ferro deve estar abaixo de 300°C e o tempo de contato deve ser inferior a 3 segundos. Apenas uma operação de soldagem manual é permitida.

6.3 Manuseio e Armazenamento

O nível de sensibilidade à umidade é 3. Antes de abrir o saco selado, condições de armazenamento: ≤30°C, ≤75% UR, vida útil de 1 ano a partir da data de selagem. Após a abertura, os LEDs devem ser usados dentro de 24 horas (≤30°C, ≤60% UR). Se as condições de armazenamento forem excedidas ou o dessecante tiver desbotado, é necessária secagem a 60±5°C por ≥24 horas.

6.4 Precauções de Manuseio

Evite aplicar estresse mecânico ou pressão na lente de silicone durante a coleta e colocação. Use bicos de vácuo com força adequada. Não deforme a PCB após a soldagem. Evite limpeza ultrassônica que pode danificar o LED. Use álcool isopropílico para limpeza, se necessário.

7. Embalagem e Pedido

7.1 Detalhes da Embalagem

Cada carretel contém 5000 peças. O diâmetro do carretel é 178mm, largura 12,8mm. A fita portadora é selada com uma fita de cobertura. As informações etiquetadas incluem número da peça, código do lote, intensidade luminosa (Iv), tensão direta (VF), código de comprimento de onda (WL), quantidade, código de data e número do lote.

7.2 Embalagem Resistente à Umidade

Os carretéis são selados a vácuo em um saco de barreira de umidade com dessecante e um cartão indicador de umidade. O saco é então embalado em uma caixa de papelão.

7.3 Informações para Pedido

Os clientes devem especificar os códigos de lote desejados para intensidade luminosa, tensão direta e cromaticidade ao fazer o pedido. O produto padrão é LT3004WH-A-GL.

8. Recomendações de Aplicação

O LT3004WH-A-GL é ideal para retroiluminação de LCD (especialmente tamanhos pequenos a médios), retroiluminação de teclado e display de telefones celulares, luzes indicadoras e iluminação decorativa. Seu tamanho compacto permite montagem de alta densidade. Para retroiluminação uniforme, múltiplos LEDs podem ser usados em matrizes com difusores apropriados. O amplo ângulo de visão de 120° fornece bom brilho fora do eixo. No design do circuito, um resistor limitador de corrente é essencial para evitar sobrecorrente. Para dimerização, recomenda-se PWM (modulação por largura de pulso) em frequências acima de 1kHz para evitar cintilação. Ao usar LEDs em strings série/paralelo, garanta distribuição equilibrada de corrente usando resistores de lastro ou drivers de corrente constante.

9. Teste de Confiabilidade e Critérios de Falha

O LED passou por testes de confiabilidade, incluindo soldagem por refluxo (máx. 260°C, 10s), choque térmico (-40°C a 100°C, 100 ciclos), armazenamento em alta temperatura (100°C, 1000h), armazenamento em baixa temperatura (-40°C, 1000h), teste de vida (Ta=25°C, IF=20mA, 1000h), armazenamento em alta temperatura/umidade (60°C/90%UR, 1000h) e operação em alta temperatura/umidade (60°C/90%UR, IF=15mA, 500h). O critério de aceitação é 0 falhas em 20 amostras para cada teste. Falha é definida como VF > USL×1,1, IR > USL×2,0 ou fluxo luminoso

10. Perguntas Frequentes

P1: Qual é a tensão direta típica em 20mA?R: Tipicamente 3,0V, com faixa de lote de 2,7V-3,3V.

P2: Posso acionar o LED continuamente a 30mA?R: Sim, 30mA é a corrente direta máxima absoluta, mas é necessário gerenciamento térmico cuidadoso para manter a temperatura da junção abaixo de 105°C. Para vida longa, considere reduzir para 20mA.

P3: Como selecionar o lote correto para minha aplicação?R: Escolha o lote de intensidade luminosa de acordo com o brilho necessário, o lote de tensão de acordo com a conformidade de tensão do driver e o lote de cromaticidade para consistência de cor. Aplicações típicas de retroiluminação usam lotes dos grupos N ou M.

P4: O LED pode ser usado em ambientes externos?R: A faixa de temperatura operacional é de -30°C a +85°C, mas o encapsulamento de silicone pode degradar sob exposição prolongada a UV. Para uso externo, garanta proteção adicional contra luz solar direta e umidade.

11. Estudo de Caso de Design

Caso: Retroiluminação LCD para Display de 7 PolegadasUm display de 7 polegadas requer retroiluminação uniforme com luminância de 300cd/m². Usando 30 peças do LT3004WH-A-GL dispostas em 5 linhas × 6 colunas, cada uma acionada a 20mA, a corrente total é 600mA. Com uma placa guia de luz e difusor, o sistema pode atingir o brilho necessário. A tensão direta por LED é de aproximadamente 3,0V, portanto, uma fonte de 12V com resistores em série (por exemplo, 330Ω por linha de 6 LEDs) funcionará. O layout da PCB deve incluir vias térmicas para dissipar calor. Testes de confiabilidade confirmam que os LEDs mantêm >90% de manutenção de lúmen após 10.000 horas a 25°C ambiente.

12. Princípio de Funcionamento

O LED branco utiliza um chip semicondutor de InGaN (nitreto de gálio e índio) emissor de azul. Quando a corrente direta passa pelo chip, elétrons e lacunas se recombinam radiativamente, emitindo luz azul (pico ~450nm). Essa luz azul excita parcialmente um fósforo emissor de amarelo (tipicamente YAG:Ce) revestido no chip. A combinação da luz azul e da emissão do fósforo amarelo resulta em luz branca. A temperatura de cor exata e o índice de reprodução de cor dependem da composição do fósforo e da espessura do revestimento. O encapsulamento PLCC fornece proteção mecânica e uma cavidade refletiva para extração eficiente de luz.

13. Tendências Tecnológicas

A indústria de LEDs está se movendo em direção a maior eficácia (lúmens por watt), encapsulamentos menores (por exemplo, encapsulamentos em escala de chip de 1,6x0,8mm) e melhor consistência de cor (classificação estreita). O LT3004WH-A-GL representa uma solução PLCC compacta com bom desempenho para aplicações atuais. As tendências futuras incluem integração de múltiplos LEDs em um único encapsulamento (por exemplo, RGB branco), melhor gerenciamento térmico e uso de pontos quânticos para maior gama de cores. Para retroiluminação, as tecnologias mini-LED e micro-LED estão surgindo, mas os LEDs PLCC continuam sendo econômicos para produtos de volume médio.