Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Descrição Geral
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicações
- 1.4 Dimensões do Encapsulamento
- 1.5 Parâmetros do Produto
- 1.5.1 Características Elétricas/Ópticas (Ts=25°C, I_F=20mA)
- 1.5.2 Classificações Máximas Absolutas (Ts=25°C)
- 1.6 Curvas Típicas de Características Ópticas
- 2. Embalagem
- 2.1 Especificação da Embalagem
- 2.2 Embalagem Resistente à Umidade
- 2.3 Caixa de Papelão
- 2.4 Itens e Condições de Teste de Confiabilidade
- 2.5 Critérios para Julgamento de Danos
- 3. Instruções de Soldagem por Refluxo SMT
- 3.1 Perfil de Soldagem por Refluxo
- 3.2 Ferro de Solda
- 3.3 Reparo
- 3.4 Cuidados
- 4. Precauções de Manuseio
- 4.1 Considerações Ambientais
- 4.2 Projeto de Circuito
- 4.3 Projeto Térmico
- 4.4 Condições de Armazenamento
- 4.5 Proteção contra ESD e EOS
- 5. Guia de Aplicação
- 6. Comparação Técnica
- 7. Perguntas Frequentes
- 8. Princípio Físico
- 9. 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-AUB190TS-CA é um LED âmbar de montagem superficial fabricado com chip âmbar. Suas dimensões compactas de encapsulamento são 1,6mm x 0,8mm x 0,7mm, tornando-o ideal para aplicações com espaço limitado. O LED emite luz na faixa de comprimento de onda âmbar (600–610 nm) e é projetado para indicação geral e fins de exibição.
1.2 Características
- Ângulo de visão extremamente amplo: 140° (típico)
- Adequado para todos os processos de montagem e soldagem SMT
- Nível de sensibilidade à umidade: Nível 3 (MSL 3)
- Compatível com RoHS
- Múltiplas opções de binning para tensão direta, comprimento de onda dominante e intensidade luminosa
1.3 Aplicações
- Indicadores ópticos (ex.: luzes de status, retroiluminação)
- Interruptores e displays de símbolos
- Iluminação geral e aplicações decorativas
1.4 Dimensões do Encapsulamento
O encapsulamento do LED mede 1,60mm x 0,80mm x 0,70mm (CxLxA). O padrão de almofada de solda recomendado é fornecido na folha de dados (Fig. 1-5). As tolerâncias são de ±0,2mm, salvo indicação em contrário. A polaridade é indicada por uma marca de cátodo na vista inferior. O encapsulamento é projetado para soldagem SMT padrão.
1.5 Parâmetros do Produto
1.5.1 Características Elétricas/Ópticas (Ts=25°C, I_F=20mA)
| Parâmetro | Símbolo | Mín | Típ | Máx | Unidade |
|---|---|---|---|---|---|
| Largura de Banda Espectral | Δλ | – | 15 | – | nm |
| Tensão Direta (Bin B1) | V_F | 1.8 | – | 1.9 | V |
| Tensão Direta (Bin B2) | V_F | 1.9 | – | 2.0 | V |
| Tensão Direta (Bin C1) | V_F | 2.0 | – | 2.1 | V |
| Tensão Direta (Bin C2) | V_F | 2.1 | – | 2.2 | V |
| Tensão Direta (Bin D1) | V_F | 2.2 | – | 2.3 | V |
| Tensão Direta (Bin D2) | V_F | 2.3 | – | 2.4 | V |
| Comprimento de Onda Dominante (Bin A10) | λ_D | 600.0 | – | 602.5 | nm |
| Comprimento de Onda Dominante (Bin A20) | λ_D | 602.5 | – | 605.0 | nm |
| Comprimento de Onda Dominante (Bin B10) | λ_D | 605.0 | – | 607.5 | nm |
| Comprimento de Onda Dominante (Bin B20) | λ_D | 607.5 | – | 610.0 | nm |
| Intensidade Luminosa (Bin 1DW) | I_V | 70 | – | 90 | mcd |
| Intensidade Luminosa (Bin 1AP) | I_V | 90 | – | 120 | mcd |
| Intensidade Luminosa (Bin G20) | I_V | 120 | – | 150 | mcd |
| Intensidade Luminosa (Bin 1AW) | I_V | 150 | – | 200 | mcd |
| Intensidade Luminosa (Bin 1AT) | I_V | 200 | – | 260 | mcd |
| Ângulo de Visão | 2θ1/2 | – | 140 | – | deg |
| Corrente Reversa (V_R=5V) | I_R | – | – | 10 | μA |
| Resistência Térmica (junção-solda) | RthJ-S | – | – | 450 | °C/W |
1.5.2 Classificações Máximas Absolutas (Ts=25°C)
| Parâmetro | Símbolo | Classificação | Unidade |
|---|---|---|---|
| Dissipação de Potência | Pd | 72 | mW |
| Corrente Direta | I_F | 30 | mA |
| Corrente Direta de Pico (Pulso) | I_FP | 60 | mA |
| Tensão Reversa | V_r | 5 | V |
| Descarga Eletrostática (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Temperatura de Operação | TTopr | -40 a +85 | °C |
| Temperatura de Armazenamento | TTstg | -40 a +85 | °C |
| Temperatura de Junção | Tj | 95 | °C |
Notas: Condição de pulso: ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 0,1ms. A tolerância de medição da tensão direta é ±0,1V. A tolerância de medição do comprimento de onda dominante é ±2nm. A tolerância de medição da intensidade luminosa é ±10%. Deve-se tomar cuidado para não exceder a classificação máxima absoluta. A corrente máxima deve ser determinada com base na temperatura do encapsulamento para manter a temperatura da junção abaixo do máximo.
1.6 Curvas Típicas de Características Ópticas
A folha de dados fornece várias curvas características medidas a 25°C:
- Tensão Direta vs Corrente Direta (Fig 1-6):Mostra a relação I-V típica. À medida que a corrente direta aumenta, a tensão direta sobe ligeiramente. A 20mA, V_F está por volta de 2,0V (dependendo do bin).
- Corrente Direta vs Intensidade Relativa (Fig 1-7):A intensidade luminosa relativa aumenta com a corrente direta, aproximadamente linear em correntes baixas, depois satura. A 30mA, a intensidade relativa é cerca de 1,3 vezes a 20mA.
- Temperatura do Pino vs Intensidade Relativa (Fig 1-8):À medida que a temperatura do ponto de solda aumenta, a intensidade relativa diminui. A 100°C, a intensidade cai para cerca de 70% do valor a 25°C.
- Temperatura do Pino vs Corrente Direta (Fig 1-9):Esta curva mostra a corrente direta permitida em função da temperatura do ponto de solda. Em temperaturas mais altas, a corrente máxima permitida deve ser reduzida.
- Corrente Direta vs Comprimento de Onda Dominante (Fig 1-10):O comprimento de onda dominante muda ligeiramente com a corrente. Em correntes mais altas, o comprimento de onda pode se deslocar para comprimentos de onda mais longos (desvio para o vermelho). A 30mA, o desvio é de cerca de 1-2nm em comparação com 20mA.
- Intensidade Relativa vs Comprimento de Onda (Fig 1-11):A distribuição espectral é estreita com uma largura de banda de meia altura de cerca de 15nm. O pico está por volta de 605nm (âmbar típico).
- Características de Radiação (Fig 1-12):O padrão de radiação polar mostra um amplo ângulo de visão de 140°. A intensidade é relativamente uniforme em ±70°.
2. Embalagem
2.1 Especificação da Embalagem
Os LEDs são embalados em bobinas de 4000 peças por bobina. As dimensões da fita portadora são padrão de 8mm de largura com direção de alimentação indicada. A bobina tem um diâmetro de 178±1mm e largura de 8,0±0,1mm. As etiquetas incluem número da peça, número da especificação, número do lote, código do bin (fluxo luminoso, bin cromático, tensão direta, comprimento de onda), quantidade e código de data.
2.2 Embalagem Resistente à Umidade
Cada bobina é colocada em um saco de barreira contra umidade com dessecante e um cartão indicador de umidade. O saco é então selado e colocado em uma caixa de papelão. O nível MSL é 3, o que significa que a vida útil no chão de fábrica após a abertura do saco é de 168 horas sob condições controladas (≤30°C, ≤60% UR). Se o saco for aberto por mais tempo, é necessário secagem (60±5°C por ≥24 horas).
2.3 Caixa de Papelão
A caixa de papelão externa contém várias bobinas. A caixa é etiquetada com informações do produto e precauções de manuseio.
2.4 Itens e Condições de Teste de Confiabilidade
O LED foi qualificado através dos seguintes testes de confiabilidade (todos aprovados com 0 falhas em 22 amostras):
- Soldagem por Refluxo: 260°C máx, 10 seg, 2 vezes (JESD22-B106)
- Ciclo de Temperatura: -40°C a 100°C, 100 ciclos (JESD22-A104)
- Choque Térmico: -40°C a 100°C, 300 ciclos (JESD22-A106)
- Armazenamento em Alta Temperatura: 100°C, 1000 hrs (JESD22-A103)
- Armazenamento em Baixa Temperatura: -40°C, 1000 hrs (JESD22-A119)
- Teste de Vida: 25°C, 20mA, 1000 hrs (JESD22-A108)
2.5 Critérios para Julgamento de Danos
Após o teste de confiabilidade, o LED é considerado falho se:
- A tensão direta (V_F a 20mA) exceder o limite superior inicial da especificação em 1,1 vezes.
- A corrente reversa (I_R a 5V) exceder o limite superior inicial da especificação em 2,0 vezes.
- O fluxo luminoso cair abaixo de 70% do limite inferior inicial da especificação.
3. Instruções de Soldagem por Refluxo SMT
3.1 Perfil de Soldagem por Refluxo
O perfil de soldagem por refluxo recomendado é o seguinte:
- Taxa média de rampa ascendente (de Tsmin a Tp): máx 3°C/s
- Faixa de temperatura de pré-aquecimento: 150°C a 200°C
- Tempo de pré-aquecimento (Tsmin a Tsmax): 60-120 segundos
- Tempo acima de 217°C: máx 60 segundos
- Temperatura de pico (Tp): 260°C
- Tempo dentro de 5°C da temperatura de pico: máx 30 segundos
- Taxa de resfriamento: máx 6°C/s
- Tempo de 25°C à temperatura de pico: máx 8 minutos
A soldagem por refluxo não deve ser realizada mais de duas vezes. Se passarem mais de 24 horas entre duas passagens de soldagem, o LED pode ser danificado devido à absorção de umidade. Não aplique estresse mecânico durante o aquecimento.
3.2 Ferro de Solda
Para soldagem manual, use um ferro de solda com temperatura abaixo de 300°C por menos de 3 segundos. Apenas uma operação de soldagem manual é permitida.
3.3 Reparo
O reparo após a soldagem não é recomendado. Se inevitável, use um ferro de solda de ponta dupla e confirme que as características do LED não serão danificadas.
3.4 Cuidados
- Não monte LEDs em PCBs empenadas. Após a soldagem, evite dobrar a placa.
- Não aplique força mecânica ou vibração durante o resfriamento à temperatura ambiente.
- Não resfrie rapidamente o dispositivo após a soldagem.
4. Precauções de Manuseio
4.1 Considerações Ambientais
O ambiente operacional e os materiais de contato devem conter menos de 100 ppm de compostos de enxofre para evitar corrosão. Além disso, o teor individual de bromo deve ser inferior a 900 ppm, cloro inferior a 900 ppm, e o total de bromo e cloro inferior a 1500 ppm. Compostos orgânicos voláteis (VOCs) de materiais de fixação podem penetrar no encapsulante de silicone e causar descoloração sob calor e luz, levando à perda de saída de luz. Recomenda-se testar todos os materiais quanto à compatibilidade com o LED.
4.2 Projeto de Circuito
Cada LED não deve exceder sua classificação de corrente máxima absoluta. Use resistores limitadores de corrente para evitar que pequenas variações de tensão causem grandes mudanças de corrente. O circuito de acionamento deve aplicar apenas tensão direta durante os estados ligado/desligado. A tensão reversa pode causar migração e danos ao LED.
4.3 Projeto Térmico
O gerenciamento térmico é crítico. A geração de calor pode levar à redução do brilho e mudança de cor. Deve-se considerar dissipação de calor adequada e redução de corrente no projeto do sistema.
4.4 Condições de Armazenamento
| Condição | Temperatura | Umidade | Tempo |
|---|---|---|---|
| Antes de abrir o saco de alumínio | ≤30°C | ≤75% UR | Dentro de 1 ano a partir da data |
| Após abrir o saco | ≤30°C | ≤60% UR | 168 horas (7 dias) |
| Secagem (se necessário) | 60±5°C | – | ≥24 horas |
Se o material absorvente de umidade desbotou ou o tempo de armazenamento foi excedido, a secagem é necessária. Se a embalagem estiver danificada, entre em contato com o suporte.
4.5 Proteção contra ESD e EOS
Como a maioria dos dispositivos de estado sólido, os LEDs são sensíveis à descarga eletrostática (ESD) e ao estresse elétrico excessivo (EOS). Devem ser tomadas precauções adequadas contra ESD durante o manuseio e montagem.
5. Guia de Aplicação
As aplicações típicas incluem indicadores ópticos, displays de interruptores e símbolos, e uso geral. Ao projetar com este LED âmbar, considere o seguinte: O amplo ângulo de visão (140°) o torna adequado para indicadores que precisam de visibilidade de vários ângulos. O binning de tensão direta permite a seleção de faixas de tensão específicas para garantir brilho consistente em strings em série. Para aplicações de alta confiabilidade, reduza a corrente com base na temperatura ambiente usando as curvas de redução fornecidas. Garanta dissipação de calor adequada, especialmente quando vários LEDs estão próximos uns dos outros.
6. Comparação Técnica
Comparado com LEDs âmbar de brilho padrão, este modelo oferece um ângulo de visão mais amplo (140° vs. tipicamente 120°) e opções de binning mais apertadas para comprimento de onda e intensidade. O Nível MSL 3 permite vida útil moderada no chão de fábrica, mas é necessário controle cuidadoso da umidade. O LED é compatível com RoHS, atendendo aos requisitos ambientais.
7. Perguntas Frequentes
- Qual é a corrente operacional recomendada?20mA é a condição de teste e ponto operacional típico. A corrente contínua máxima é de 30mA.
- Posso usar este LED em correntes mais altas?Sim, até 30mA, mas certifique-se de que a temperatura da junção não exceda 95°C.
- Quanto tempo o LED pode ser armazenado após abrir o saco?168 horas a ≤30°C e ≤60% UR. Se excedido, é necessário secagem a 60±5°C por 24 horas.
- Qual é a intensidade luminosa típica?Depende do bin selecionado, variando de 70 mcd a 260 mcd a 20mA.
- O LED é resistente ao enxofre?O ambiente deve conter menos de 100 ppm de compostos de enxofre.
8. Princípio Físico
Um LED âmbar emite luz através de eletroluminescência em um material semicondutor (provavelmente AlGaInP ou similar) com uma banda proibida correspondente à luz âmbar (600-610 nm). Quando polarizado diretamente, os elétrons se recombinam com lacunas na região ativa, liberando fótons. O amplo ângulo de visão é alcançado pelo design do encapsulamento, que dispersa a luz através de um encapsulante difusor.
9. Tendências de Desenvolvimento
A indústria de LEDs continua a melhorar a eficácia e reduzir custos. Para LEDs âmbar, as tendências incluem maior eficácia luminosa, larguras espectrais mais estreitas para melhor pureza de cor, e gerenciamento térmico aprimorado para permitir correntes de acionamento mais altas em encapsulamentos menores. Este produto representa um equilíbrio entre desempenho e tamanho compacto, adequado para montagem SMT moderna.
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. |