Especificação do LED Branco RF-A1F30-W269-A2 - Tamanho 3,0x1,4x0,55mm - Tensão 2,8-3,4V - Potência 238mW - Iluminação Interna Automotiva

1. Visão Geral do Produto

1.1 Descrição Geral

O RF-A1F30-W269-A2 é um LED branco fabricado usando um chip azul e conversão de fósforo. Ele vem em um encapsulamento EMC (Epoxy Molding Compound) compacto de 3,00mm x 1,40mm x 0,55mm, projetado para tecnologia de montagem em superfície. O encapsulamento oferece um ângulo de visão extremamente amplo de 120 graus, tornando-o adequado para iluminação uniforme em espaços apertados. Este LED é qualificado sob a qualificação de teste de estresse AEC-Q101 para semicondutores discretos de grau automotivo, garantindo alta confiabilidade para aplicações de iluminação interna automotiva.

1.2 Características

• Encapsulamento EMC para excelente dissipação de calor e confiabilidade.
• Ângulo de visão extremamente amplo (120° típico).
• Adequado para todos os processos de montagem SMT e solda.
• Fornecido em fita e rolo (5000 peças/rolo).
• Nível de sensibilidade à umidade: Nível 2 (MSL 2).
• Em conformidade com as diretivas RoHS e REACH.
• Qualificação baseada nas diretrizes AEC-Q101 para aplicações automotivas.

1.3 Aplicações

• Iluminação interna automotiva (painel, luzes de teto, iluminação ambiente).
• Interruptores e indicadores em painéis automotivos e industriais.

2. Informações Mecânicas e do Encapsulamento

2.1 Dimensões do Encapsulamento

O LED tem uma pegada de vista superior de 3,0mm x 1,4mm com altura de 0,55mm. A vista inferior mostra uma almofada térmica central e duas almofadas de ânodo e cátodo. A polaridade é marcada por um sinal '+' no encapsulamento. Todas as dimensões estão em milímetros com tolerâncias de ±0,2mm, salvo indicação em contrário.

2.2 Padrões de Solda

O padrão de solda recomendado inclui duas almofadas retangulares para ânodo e cátodo e uma almofada central maior para dissipação de calor. Dimensões: almofada do ânodo 0,5mm x 0,86mm, almofada do cátodo 1,0mm x 0,91mm e uma almofada central 1,6mm x 2,61mm (aproximadamente). O alinhamento adequado garante gestão térmica suficiente.

2.3 Marcação de Polaridade

O ânodo é marcado com um indicador '+' na superfície superior, e o cátodo corresponde ao outro lado. A vista inferior mostra duas almofadas rotuladas A (ânodo) e C (cátodo). A polaridade correta deve ser observada para evitar danos por corrente reversa.

3. Parâmetros Técnicos

3.1 Características Elétricas / Ópticas (a Ts=25°C, IF=60mA)

• Tensão Direta (VF):Mín 2,8V, Típ 3,1V, Máx 3,4V
• Corrente Reversa (IR):Não projetado para operação reversa; a fuga típica é muito baixa em VR=5V.
• Fluxo Luminoso (Φ):Mín 17,7 lm, Típ 24 lm, Máx 26,9 lm
• Ângulo de Visão (2θ1/2):Típico 120°
• Resistência Térmica (RTHJ-S):Típica 21°C/W (junção ao ponto de solda)

3.2 Valores Máximos Absolutos

• Dissipação de Potência (PD):238 mW
• Corrente Direta (IF):70 mA (CC), 120 mA (pico, 1/10 ciclo, pulso de 10ms)
• Tensão Reversa (VR):Não projetado para operação reversa
• ESD (HBM):8000 V (90% de rendimento)
• Temperatura de Operação (TOPR):-40°C a +110°C
• Temperatura de Armazenamento (TSTG):-40°C a +110°C
• Temperatura de Junção (TJ):125°C

4. Faixas de Bin e Coordenadas de Cor

4.1 Bins de Tensão Direta e Fluxo Luminoso

O LED é classificado em bins em seis faixas de tensão (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) e quatro bins de fluxo (JB: 17,7-19,6 lm, KA: 19,6-21,8 lm, KB: 21,8-24,2 lm, LA: 24,2-26,9 lm). Os bins são combinados para especificar combinações exatas de VF e fluxo para desempenho consistente na produção.

4.2 Bins de Cromaticidade

O diagrama de cromaticidade CIE mostra três bins de cor: IA7, IA8 e IA9. Suas coordenadas são fornecidas na Tabela 1-4. Esses bins representam uma região de branco quente com temperaturas de cor correlacionadas aproximadamente na faixa de 3000K-4000K (típico para uso interno automotivo). As coordenadas do bin são rigidamente controladas para garantir consistência de cor em toda a produção.

5. Curvas de Desempenho Típicas

5.1 Tensão Direta vs Corrente Direta

A curva VF-IF (Fig. 1-7) mostra uma relação quase linear de 0mA a 140mA. A 60mA, a tensão direta é de cerca de 3,1V típico. Os projetistas devem considerar isso ao calcular a dissipação de potência e os valores do resistor limitador de corrente.

5.2 Corrente Direta vs Intensidade Relativa

O fluxo luminoso relativo aumenta com a corrente direta, mas segue uma tendência de saturação. A 60mA, a intensidade é de aproximadamente 100% relativa. Operar em correntes mais baixas proporciona maior eficácia, enquanto correntes mais altas se aproximam dos limites térmicos.

5.3 Temperatura de Solda vs Intensidade Relativa

À medida que a temperatura do ponto de solda aumenta de 20°C para 120°C, a intensidade relativa cai cerca de 15% (de 100% para ~85%). Uma dissipação de calor adequada é essencial para manter a saída de luz em altas temperaturas ambientes.

5.4 Temperatura de Solda vs Corrente Direta

Para evitar exceder a temperatura máxima de junção de 125°C, a corrente direta deve ser reduzida à medida que a temperatura do ponto de solda aumenta. Em Ts=100°C, a corrente permitida é reduzida para cerca de 40mA, em comparação com 70mA a 25°C.

5.5 Tensão Direta vs Temperatura de Solda

A tensão direta diminui linearmente com o aumento da temperatura a uma taxa de aproximadamente -2 mV/°C. Este coeficiente de temperatura é importante para o projeto de drivers de corrente constante, pois a variação de tensão pode afetar a regulação da corrente.

5.6 Padrão de Radiação

O LED exibe um padrão de emissão tipo Lambertiano com distribuição angular ampla. A intensidade relativa em ±60° é de cerca de 50% do valor no eixo, confirmando a especificação do ângulo de visão de 120°.

5.7 Corrente vs Deslocamento de Cor

Os deslocamentos das coordenadas CIE-x e CIE-y estão dentro de ±0,005 na faixa de corrente direta de 20mA a 120mA a Ts=25°C. Isso indica desempenho de cor estável em condições típicas de acionamento.

5.8 Distribuição Espectral

O espectro de emissão abrange de 400nm a 750nm com um pico em torno de 450nm (chip azul) e uma ampla emissão de fósforo na região verde-amarela. A curva de intensidade relativa mostra a forma espectral típica de LED branco, adequada para iluminação geral com boa reprodução de cores em interiores automotivos.

6. Considerações de Projeto de Aplicação

6.1 Gestão Térmica

Com uma dissipação máxima de potência de 238 mW e uma resistência térmica de 21°C/W, o LED pode gerar autoaquecimento significativo. O projeto térmico adequado da PCB (por exemplo, usando vias térmicas e um plano de cobre) é crucial para manter a temperatura de junção abaixo de 125°C. Em aplicações automotivas, as temperaturas ambientes podem atingir 85°C ou mais, exigindo redução da corrente direta conforme mostrado na curva de redução (Fig. 1-10).

6.2 Proteção contra Descarga Eletrostática

A classificação ESD é 8000V HBM, mas precauções de manuseio ainda são necessárias. Use estações de trabalho aterradas, pulseiras antiestáticas e embalagens condutoras. Evite contato direto com a lente de silicone para evitar contaminação por partículas e danos mecânicos.

6.3 Projeto de Circuito

Use sempre um resistor limitador de corrente ou driver de corrente constante para evitar sobrecorrente. A tolerância da tensão direta significa que a simples condução por tensão pode levar a variações de corrente. Para matrizes paralelas, considere o agrupamento de grupos VF ou o uso de resistores individuais. A tensão reversa deve ser evitada; um diodo de bloqueio pode ser adicionado se a polaridade reversa for possível.

7. Diretrizes de Soldagem e Montagem

7.1 Perfil de Soldagem por Refluxo SMT

O perfil de refluxo recomendado (Fig. 3-1) especifica uma zona de pré-aquecimento de 150°C a 200°C por 60-120 segundos, uma rampa até 217°C com tempo máximo acima de 217°C de 60 segundos, e uma temperatura de pico de 260°C por até 10 segundos (dentro de 5°C do pico). A taxa de resfriamento não deve exceder 6°C/s. Apenas dois ciclos de refluxo são permitidos e, se mais de 24 horas passarem entre os ciclos, os LEDs devem ser secos novamente.

7.2 Soldagem Manual e Reparo

Se a soldagem manual for necessária, use uma temperatura de ponta de ferro de solda inferior a 300°C por menos de 3 segundos. Apenas uma operação de soldagem manual é permitida. O reparo após refluxo não é recomendado; se inevitável, use um ferro de solda de cabeça dupla e verifique se as características do LED não foram degradadas.

7.3 Precauções de Manuseio

O encapsulante de silicone é macio. Evite aplicar pressão na superfície superior. Não use adesivos que liberem vapores orgânicos. Evite exposição a compostos de enxofre acima de 100 ppm, compostos de bromo e cloro acima de 900 ppm cada, e halogênios totais acima de 1500 ppm. Use álcool isopropílico para limpeza, se necessário; a limpeza ultrassônica não é recomendada.

7.4 Condições de Armazenamento

Sacos de barreira de umidade não abertos podem ser armazenados a ≤30°C e ≤75% UR por até um ano. Após a abertura, os LEDs devem ser usados dentro de 24 horas (≤30°C, ≤60% UR). Se não forem usados nesse período, asse a 60±5°C por mais de 24 horas. Se o dessecante desbotou ou a embalagem está danificada, a secagem é necessária.

8. Embalagem e Armazenamento

8.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora de 8mm com rolos de 178mm de diâmetro, cada um contendo 5000 peças. A fita tem um líder e trailer de 80-100 cavidades vazias. O diâmetro do cubo do rolo é de 60mm e o furo do eixo é de 13mm. As informações da etiqueta incluem número da peça, número da especificação, número do lote, código do bin, fluxo luminoso, bin de cromaticidade, tensão direta, código de comprimento de onda, quantidade e data.

8.2 Sensibilidade à Umidade e Secagem

O produto é MSL Nível 2. Se o tempo de vida útil (24 horas) for excedido, é necessária a secagem a 60±5°C por mais de 24 horas. Após a secagem, o dispositivo deve ser usado dentro do tempo especificado ou seco novamente. Siga as diretrizes de manuseio de sensibilidade à umidade JEDEC.

8.3 Recomendações de Armazenamento

Mantenha o saco selado em ambiente seco e fresco. Evite exposição à luz solar direta ou alta umidade. Para armazenamento de longo prazo, mantenha a temperatura abaixo de 30°C e a umidade abaixo de 75% UR.

9. Testes de Confiabilidade

9.1 Itens e Condições de Teste

Os testes de confiabilidade incluem: Refluxo (260°C, 10 seg, 2x), Choque Térmico (-40°C a 125°C, 15 min de permanência, 1000 ciclos), Armazenamento em Alta Temperatura (125°C, 1000h), Armazenamento em Baixa Temperatura (-40°C, 1000h), Teste de Vida (25°C, IF=60mA, 1000h), Teste de Vida em Alta Temperatura e Alta Umidade (85°C/85% UR, IF=60mA, 1000h) e Armazenamento com Temperatura e Umidade (85°C/85% UR, 1000h). Critério de aceitação: 0 falhas em 20 amostras.

9.2 Critérios de Falha

A falha é definida como: VF excedendo U.S.L. x 1,1, IR excedendo U.S.L. x 2,0, ou fluxo luminoso abaixo de L.S.L. x 0,7 (U.S.L. = limite superior da especificação, L.S.L. = limite inferior da especificação). Esses critérios garantem que o LED ainda atenda ao desempenho mínimo após os testes de estresse.

10. Exemplos de Aplicação

Na iluminação interna automotiva, este LED pode ser usado para retroiluminação de painel, luzes indicadoras e fitas de luz ambiente. Seu tamanho compacto (3,0x1,4mm) permite a colocação em espaços apertados, enquanto o ângulo de visão de 120° fornece iluminação ampla. A qualificação AEC-Q101 garante confiabilidade sob condições automotivas adversas (vibração, temperaturas extremas). Para retroiluminação de interruptores, a alta densidade de fluxo (até 26,9 lm a 60mA) garante visibilidade clara mesmo sob luz do dia intensa. Os projetistas podem criar barras de luz uniformes espaçando vários LEDs ao longo de uma PCB com gerenciamento térmico adequado.

11. Tendências Tecnológicas

A tendência na iluminação LED automotiva é para encapsulamentos menores com maior eficácia e melhor desempenho térmico. Encapsulamentos EMC como este estão substituindo os encapsulamentos tradicionais PPA/PCT devido à sua resistência superior ao calor e confiabilidade. Além disso, o impulso para direção autônoma e sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS) aumenta a demanda por LEDs de alta confiabilidade que possam suportar vibração e ciclagem térmica. A consistência de cor e a classificação em bins (conforme fornecido aqui) também são críticas para montadoras que exigem iluminação uniforme em diferentes lotes de produção. Desenvolvimentos futuros podem incluir eficácia ainda maior (por exemplo, >200 lm/W para LEDs brancos) e integração de recursos inteligentes (por exemplo, LEDs endereçáveis para iluminação dinâmica).