LED Vermelho 2.7x2.0x0.6mm - Tensão Direta 2.0-2.6V - Potência 1.1W - Comprimento de Onda Dominante 612.5-625nm - Ficha Técnica em Português

1. Visão Geral do Produto

O RF-A4E27-R15H-S1 é um LED vermelho de alto desempenho baseado na tecnologia de semicondutores AlGaInP (Fosfeto de Alumínio, Gálio e Índio). Ele é montado em um pacote compacto EMC (Composto de Moldagem Epóxi) com dimensões de 2,7 mm × 2,0 mm × 0,6 mm. O dispositivo oferece uma faixa de comprimento de onda dominante de 612,5 nm a 625 nm, tornando-o adequado para sinalização vermelha e aplicações de iluminação automotiva interna/externa. Com um ângulo de visão extremamente amplo de 120° e nível de sensibilidade à umidade 2, o LED é projetado para montagem confiável em superfície e processos de soldagem por refluxo. Ele cumpre integralmente os requisitos RoHS e seu plano de teste de qualificação segue o padrão AEC-Q102 para semicondutores discretos de grau automotivo.

1.1 Principais Características

• Pacote EMC para desempenho mecânico e térmico robusto
• Ângulo de visão amplo de 120° para distribuição uniforme de luz
• Adequado para todas as montagens SMT e múltiplos ciclos de soldagem por refluxo
• Disponível em embalagem de fita e rolo (4000 peças/rolo)
• Nível de sensibilidade à umidade: 2 (MSL2)
• Conformidade RoHS e qualificação AEC-Q102

1.2 Aplicações-Alvo

Iluminação automotiva – tanto interna (ambiente, indicador) quanto externa (luz de cauda, parada, sinalização de direção). O amplo ângulo de visão e a alta confiabilidade tornam este LED ideal para uso em ambientes veiculares exigentes.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Elétricas e Ópticas (a Ts=25°C, IF=350mA)

2.2 Limites Máximos Absolutos

Nota:A tolerância de medição da tensão direta é ±0,1V, a tolerância da coordenada de cor é ±0,005 e a tolerância do fluxo luminoso é ±10%. Todas as medições são realizadas no ambiente padronizado do fabricante. A corrente máxima de operação deve considerar a dissipação real de calor para manter a temperatura da junção abaixo de 150°C. No modo pulsado a 25°C, a eficiência de conversão fotoelétrica é de 47%.

2.3 Características Térmicas

Os valores de resistência térmica são fornecidos em duas formas: real (Rth JS real) e elétrica (Rth JS el). A resistência térmica real é tipicamente 12°C/W e representa o caminho térmico real da junção ao ponto de solda. A resistência térmica elétrica é tipicamente 6°C/W, medida com uma corrente de teste de 350 mA a uma temperatura ambiente constante de 25°C. O gerenciamento térmico adequado é fundamental para manter o desempenho e evitar degradação precoce.

3. Sistema de Classificação por Bins

A IF=350 mA, os LEDs são classificados em bins para tensão direta, fluxo luminoso e comprimento de onda dominante, garantindo consistência na aplicação.

3.1 Bins de Tensão Direta

• C0: 2,0 V – 2,2 V
• D0: 2,2 V – 2,4 V
• E0: 2,4 V – 2,6 V

3.2 Bins de Fluxo Luminoso

• PA: 55,3 – 61,2 lm
• PB: 61,2 – 67,8 lm
• QA: 67,8 – 75,3 lm
• QB: 75,3 – 83,7 lm
• RA: 83,7 – 93,2 lm

3.3 Bins de Comprimento de Onda Dominante

• C2: 612,5 – 615 nm
• D1: 615 – 617,5 nm
• D2: 617,5 – 620 nm
• E1: 620 – 622,5 nm
• E2: 622,5 – 625 nm

Os bins permitem que os clientes selecionem a faixa exata de tensão, fluxo ou comprimento de onda necessária para seu projeto específico. O código do bin é marcado no rótulo da embalagem.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica fornece várias curvas típicas que ajudam os engenheiros a entender o comportamento do LED sob diversas condições.

4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta (Fig. 1-6)

A tensão direta aumenta linearmente com a corrente. Em cerca de 350 mA, a tensão é aproximadamente 2,3 V. Esta curva é essencial para projetar circuitos de regulação de corrente.

4.2 Fluxo Luminoso Relativo vs. Corrente Direta (Fig. 1-7)

A saída de luz aumenta com a corrente, mas não perfeitamente linear. A 350 mA, o fluxo luminoso relativo é normalizado para 100%. Em correntes mais baixas, a eficiência é maior.

4.3 Temperatura da Junção vs. Fluxo Luminoso Relativo (Fig. 1-8)

À medida que a temperatura da junção aumenta, a saída de luz diminui. A 125°C, o fluxo é cerca de 80% do valor a 25°C. Um bom projeto térmico é necessário para minimizar a perda de fluxo em altas temperaturas.

4.4 Temperatura do Ponto de Solda vs. Corrente Direta (Fig. 1-9)

A corrente direta máxima permitida diminui à medida que a temperatura do ponto de solda aumenta. Por exemplo, a 120°C de temperatura de solda, a corrente máxima é de cerca de 200 mA.

4.5 Deslocamento da Tensão vs. Temperatura da Junção (Fig. 1-10)

A tensão direta tem um coeficiente de temperatura negativo. Para cada aumento de 100°C, a tensão cai aproximadamente 0,2 V. Isso deve ser considerado em drivers de corrente constante para evitar deriva de corrente.

4.6 Diagrama de Radiação (Fig. 1-11)

O padrão de radiação é muito amplo (120° de largura total à meia altura) e quase lambertiano, tornando-o ideal para aplicações que exigem iluminação ampla.

4.7 Deslocamento do Comprimento de Onda Dominante vs. Temperatura da Junção (Fig. 1-12)

O comprimento de onda dominante se desloca ligeiramente para comprimentos de onda mais longos (desvio para o vermelho) com o aumento da temperatura, a uma taxa de aproximadamente 0,05 nm/°C.

4.8 Distribuição Espectral (Fig. 1-13)

A emissão espectral está centrada em torno de 620 nm com uma largura total a meia altura estreita de cerca de 20 nm. O comprimento de onda de pico está próximo ao comprimento de onda dominante, garantindo uma cor vermelha saturada.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote

O LED tem um contorno compacto: 2,70 mm × 2,00 mm × 0,60 mm. A vista superior mostra uma área emissora de luz retangular com uma marca de cátodo (C) na parte inferior. As vistas laterais e inferior detalhadas indicam a polaridade: terminais de ânodo (A) e cátodo (C). O padrão de soldagem recomendado inclui almofadas térmicas para dissipação de calor.

5.2 Polaridade e Layout da Almofada de Soldagem

Da vista inferior (Fig. 1-3), a almofada do cátodo é maior (1,30 mm × 0,60 mm) e a almofada do ânodo é menor (1,20 mm × 0,45 mm). O padrão de soldagem (Fig. 1-5) mostra áreas de cobre recomendadas: 1,40 mm × 1,30 mm para o cátodo e 1,20 mm × 1,30 mm para o ânodo, com um espaçamento de 0,50 mm. Todas as dimensões têm tolerância de ±0,2 mm, salvo especificação em contrário.

5.3 Embalagem e Rotulagem

Os LEDs são fornecidos em embalagem de fita e rolo com 4000 peças por rolo. As dimensões da fita transportadora são: passo do bolsão P0=4,0 mm, P1=4,0 mm, P2=2,0 mm, largura W=8,0 mm. O diâmetro externo do rolo é 180 mm com diâmetro do núcleo de 60 mm. Cada rolo é selado em um saco de barreira contra umidade com dessecante de sílica gel e um cartão indicador de umidade. O rótulo inclui número da peça, número do lote, códigos dos bins, quantidade e data.

6. Guia de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

Perfil de refluxo recomendado (sem chumbo, baseado no padrão JEDEC):

• Taxa de rampa ascendente: 3°C/s máx
• Pré-aquecimento: 150°C a 200°C, 60–120 s
• Tempo acima de 217°C (TL): 60 s máx
• Temperatura de pico (TP): 260°C, máx 10 s a TP
• Tempo dentro de 5°C de TP: 30 s máx
• Taxa de resfriamento: 6°C/s máx
• Tempo total de 25°C ao pico: máx 8 minutos

O LED pode suportar até dois ciclos de refluxo. Se mais de 24 horas decorrerem entre os ciclos, é necessário secar para remover a umidade absorvida (60±5°C por >24 horas). Não aplique força na superfície de silicone durante o aquecimento.

6.2 Precauções de Manuseio

• Controle de Enxofre e Halogênios:O ambiente e os materiais de contato devem conter menos de 100 ppm de enxofre, menos de 900 ppm cada de bromo e cloro, e menos de 1500 ppm de bromo + cloro total. Isso evita o ataque químico ao pacote do LED.
• Emissões de COV:Compostos orgânicos voláteis de materiais de fixação podem penetrar no encapsulante de silicone e causar descoloração sob luz e calor. Use apenas adesivos e materiais de encapsulamento compatíveis que não emitam gases.
• Proteção ESD:O LED é sensível à descarga eletrostática (ESD HBM 2 kV). Use estações de trabalho aterradas e embalagens antiestáticas.
• Limpeza:Use álcool isopropílico para limpeza, se necessário. A limpeza ultrassônica não é recomendada, pois pode danificar o LED.
• Armazenamento:Sacos não abertos podem ser armazenados a ≤30°C / ≤75% UR por até um ano. Após a abertura, use dentro de 24 horas a ≤30°C / ≤60% UR. Se o dessecante mudou de cor ou o tempo de armazenamento foi excedido, seque a 60±5°C por pelo menos 24 horas antes do uso.

6.3 Projeto Térmico

Como a saída de luz e a estabilidade de cor do LED dependem da temperatura da junção, uma dissipação de calor adequada é essencial. A temperatura máxima absoluta da junção é 150°C. Use áreas de cobre adequadas na PCB, vias térmicas e resfriamento forçado, se necessário, para manter TJ abaixo do máximo no ambiente operacional pretendido.

7. Confiabilidade e Testes

O produto passou por testes rigorosos de confiabilidade de acordo com as diretrizes AEC-Q102. Os principais testes incluem:

• Soldagem por refluxo (260°C, 10 s, 2×) – 0/1 falha
• Pré-condicionamento MSL2 (85°C/60%UR, 168 h) – 0/1
• Choque térmico (-40°C a 125°C, 1000 ciclos) – 0/1
• Teste de vida (Ta=105°C, IF=350 mA, 1000 h) – 0/1
• Teste de vida em alta temperatura/alta umidade (85°C/85%UR, IF=350 mA, 1000 h) – 0/1

Critérios de julgamento: A tensão direta não deve exceder 1,1× LSE, a corrente reversa não deve exceder 2× LSE, e o fluxo luminoso não deve cair abaixo de 0,7× LIE. Esses testes confirmam a robustez do LED para aplicações automotivas.

8. Exemplos de Aplicação e Considerações de Projeto

Iluminação Interna Automotiva:O amplo ângulo de visão permite iluminação uniforme do painel ou faixas de luz ambiente. Para aplicações de sinalização de direção, o alto brilho (até 93 lm) a 350 mA pode atender aos requisitos SAE quando adequadamente equipado com óptica.

Redução de Corrente (Derating):A corrente direta máxima absoluta é 420 mA, mas a operação contínua neste nível requer excelente gerenciamento térmico. Em muitos projetos automotivos, o LED é acionado com 200–350 mA com redução baseada na temperatura ambiente. Um resistor em série ou driver de corrente constante é essencial para evitar fuga térmica.

Múltiplas Sequências de LEDs:Ao acionar vários LEDs em série, a classificação por bin de tensão direta (por exemplo, D0) ajuda a equalizar as tensões para reduzir a dissipação de energia no regulador de corrente. Para sequências paralelas, garanta que cada sequência tenha seu próprio elemento limitador de corrente para evitar desequilíbrio de corrente.

9. Princípio da Tecnologia

O LED usa AlGaInP (Fosfeto de Alumínio, Gálio e Índio) como material ativo. Este semicondutor quaternário é compatível com a rede de um substrato de GaAs, permitindo alta eficiência quântica interna para comprimentos de onda vermelhos e âmbar. O pacote EMC fornece um caminho de baixa resistência térmica e resistência ao amarelamento em comparação com materiais PPA convencionais. A tensão direta de 2,0–2,6 V é típica para LEDs vermelhos AlGaInP. O comprimento de onda dominante é determinado pelo teor de índio nos poços quânticos; quanto menor a banda proibida, maior o comprimento de onda.

10. Tendências da Indústria e Perspectivas Futuras

Os LEDs vermelhos continuam ganhando importância na iluminação automotiva devido à sua eficiência e longa vida útil. A tendência de miniaturização (pacotes menores como 2,7×2,0 mm) permite maior flexibilidade de projeto. A qualificação AEC-Q102 está se tornando um requisito obrigatório para fornecedores automotivos de primeiro nível. Com o avanço dos sistemas ADAS e direção autônoma, os LEDs de sinalização vermelha devem atender a padrões de confiabilidade e desempenho ainda mais rigorosos. O RF-A4E27-R15H-S1 está bem posicionado para atender a essas necessidades emergentes.

11. Perguntas Frequentes

P1: Posso acionar este LED continuamente com corrente de pico de 700 mA?
Não. A corrente de pico de 700 mA é permitida apenas em ciclo de trabalho de 1/10 e largura de pulso de 10 ms. A operação contínua não deve exceder 420 mA.

P2: Qual é a vida útil típica em condições automotivas?
O LED é qualificado para testes de vida de 1000 horas, mas a vida útil real no campo depende das condições térmicas. Com gerenciamento térmico adequado, o LED pode durar mais de 50.000 horas.

P3: O LED pode ser limpo com acetona ou outros solventes?
Apenas álcool isopropílico é recomendado. Outros solventes podem atacar o encapsulante de silicone. Teste a compatibilidade antes de usar qualquer agente de limpeza.

P4: Por que o brilho a quente é menor do que a 25°C?
A eficiência do LED diminui com a temperatura devido ao aumento da recombinação não radiativa. Mantenha a temperatura da junção o mais baixa possível.

12. Informações para Pedido

A quantidade padrão de embalagem é de 4000 peças por rolo. O rolo tem 180 mm de diâmetro e é selado em um saco de barreira contra umidade. Para requisitos personalizados de bin (faixa específica de VF, fluxo ou comprimento de onda), entre em contato com o distribuidor ou fabricante. O número da peça é RF-A4E27-R15H-S1, e o código do bin está impresso no rótulo. Armazene sempre de acordo com as diretrizes MSL2.