LED Vermelho 3.5x2.8x1.85mm 2.3V 70mA 196mW 621nm PLCC4 Grau Automotivo - Qualificado AEC-Q101

1. Visão Geral do Produto

1.1 Descrição Geral

Este LED vermelho é baseado na tecnologia AlGaInP em um encapsulamento PLCC4 com dimensões de 3,50 mm x 2,80 mm x 1,85 mm. Ele é projetado para iluminação automotiva interna e externa e atende às diretrizes de qualificação de teste de estresse AEC-Q101 para semicondutores discretos de grau automotivo.

1.2 Características

• Encapsulamento PLCC4
• Ângulo de visão extremamente amplo: 120 graus
• Adequado para todos os processos de montagem SMT e soldagem
• Disponível em fita e bobina (2000 peças/bobina)
• Nível de sensibilidade à umidade: Nível 2
• Conformidade com RoHS e REACH
• Qualificação de grau automotivo baseada em AEC-Q101

1.3 Aplicações

Iluminação automotiva: iluminação ambiente interna, luzes traseiras externas, luzes de freio, setas e luzes laterais.

2. Dimensões do Encapsulamento e Informações Mecânicas

2.1 Contorno do Encapsulamento

O encapsulamento do LED mede 3,50 mm de comprimento, 2,80 mm de largura e 1,85 mm de altura. A vista superior mostra uma marca de polaridade indicando o lado do cátodo. A vista inferior possui quatro almofadas de solda dispostas conforme o desenho. Todas as dimensões estão em milímetros com tolerâncias de ±0,2 mm, salvo indicação contrária.

2.2 Padrões de Solda

O layout recomendado das almofadas de solda é fornecido na folha de dados (Fig. 1-5). A área total do footprint é de 4,60 mm x 2,60 mm. As dimensões individuais das almofadas são de 0,80 mm x 0,70 mm. O alinhamento adequado e o design das almofadas garantem boa confiabilidade da junta de solda e condução térmica.

3. Parâmetros Técnicos

3.1 Características Elétricas/Ópticas a 25°C

3.2 Classificações Máximas Absolutas

• Dissipação de Potência: 196 mW
• Corrente Direta: 70 mA (100 mA pico, 1/10 ciclo, 10ms)
• Tensão Reversa: 5 V
• ESD (HBM): 2000 V
• Temperatura de Operação: -40 a +100 °C
• Temperatura de Armazenamento: -40 a +100 °C
• Temperatura da Junção: 120 °C

4. Sistema de Faixas de Bin

4.1 Bins de Tensão Direta

Em IF=50mA, a tensão direta é classificada em bins: C1 (2,0-2,1V), C2 (2,1-2,2V), D1 (2,2-2,3V), D2 (2,3-2,4V), E1 (2,4-2,5V), E2 (2,5-2,6V).

4.2 Bins de Intensidade Luminosa

Bins de intensidade luminosa: N1 (1800-2300 mcd), N2 (2300-2800 mcd), O1 (2800-3500 mcd).

4.3 Bins de Comprimento de Onda Dominante

Bins de comprimento de onda: D2 (617,5-620 nm), E1 (620-622,5 nm), E2 (622,5-625 nm).

5. Curvas Típicas de Características Ópticas

A folha de dados fornece várias curvas características a 25°C. A Fig. 1-7 mostra a tensão direta versus corrente direta: a corrente aumenta exponencialmente após o limiar próximo a 2,0V. A Fig. 1-8 mostra a intensidade relativa versus corrente direta: a intensidade aumenta com a corrente até 70mA. A Fig. 1-9 mostra a temperatura de solda versus intensidade relativa: a 100°C a intensidade cai para cerca de 80%. A Fig. 1-10 mostra a temperatura de solda versus derating da corrente direta: a corrente máxima reduz de 70mA a 25°C para cerca de 40mA a 100°C. A Fig. 1-11 mostra a tensão direta diminuindo com a temperatura (~ -2mV/°C). A Fig. 1-12 é o padrão de radiação com ângulo de visão de 120°. A Fig. 1-13 mostra o comprimento de onda dominante aumentando ligeiramente com a corrente (cerca de 2nm de deslocamento). A Fig. 1-14 mostra o espectro centrado em 621 nm.

6. Informações de Embalagem

6.1 Dimensões da Fita Portadora e Bobina

Os LEDs são embalados em uma fita portadora com dimensões conforme a Fig. 2-1. A bobina tem um diâmetro de 330 mm, diâmetro do cubo de 100 mm e largura de 8,0 mm. A quantidade por bobina é de 2000 peças.

6.2 Especificações da Etiqueta

Cada bobina possui uma etiqueta informando o número da peça, número da especificação, número do lote, código do bin (fluxo, cromaticidade, tensão direta, comprimento de onda), quantidade e código de data.

6.3 Embalagem Resistente à Umidade

A bobina é selada em um saco de barreira contra umidade com dessecante e um cartão indicador de umidade. O nível de sensibilidade à umidade é 2, conforme padrões JEDEC.

6.4 Condições de Teste de Confiabilidade

Os testes de confiabilidade conforme padrões JEDEC incluem: pré-condicionamento MSL2 (85°C/60%UR por 168h), choque térmico (-40°C a 125°C, 1000 ciclos), teste de vida (100°C, 50mA, 1000h) e alta temperatura e alta umidade (85°C/85%UR, 50mA, 1000h). Critérios de aceitação: 0/1.

6.5 Critérios de Falha

0,7× limite inferior da especificação.<0,7× limite inferior da especificação.

7. Instruções de Soldagem por Reflow SMT

7.1 Perfil de Reflow

O perfil típico de reflow sem chumbo: pré-aquecimento de 150°C a 200°C por 60-120s, rampa até 217°C a máx. 3°C/s, tempo acima de 217°C máx. 60s, temperatura de pico 260°C por máx. 10s. Rampa de resfriamento máx. 6°C/s. Tempo total de 25°C ao pico máx. 8 minutos. Apenas dois ciclos de reflow permitidos. Se o intervalo entre ciclos exceder 24 horas, é necessária secagem.

7.2 Ferro de Solda e Reparo

Ferro de solda e reparo: temperatura<≤ 300°C, tempo<≤ 3 segundos, apenas uma vez. Reparos devem ser evitados; se necessário, use um ferro de solda de cabeça dupla para evitar danos.

7.3 Cuidados

Não exerça pressão sobre a lente de silicone durante a soldagem. Evite montar em PCBs empenadas. Não aplique estresse mecânico ou resfriamento rápido após o reflow.

8. Precauções de Manuseio

8.1 Considerações Ambientais

O ambiente operacional e os materiais de contato devem ter teor de enxofre abaixo de 100 ppm. Teor de bromo individual abaixo de 900 ppm, cloro abaixo de 900 ppm, halogênio total abaixo de 1500 ppm. VOCs de fixadores podem descolorir o silicone; use apenas materiais compatíveis testados.

8.2 Projeto Térmico

O gerenciamento térmico adequado é crítico. O calor reduz a eficiência luminosa e desloca a cor. A temperatura da junção não deve exceder 120°C. Use área de cobre adequada no PCB ou dissipadores de calor.

8.3 Limpeza

O álcool isopropílico é recomendado para limpeza. A limpeza ultrassônica não é aconselhável. Certifique-se de que os solventes não ataquem o encapsulamento de silicone.

8.4 Condições de Armazenamento

Antes de abrir: armazene a<≤ 30°C,<≤ 75% UR por até um ano. Após abrir:<≤ 30°C,<≤ 60% UR, use dentro de 24 horas. Se excedido, seque a 60±5°C por >24 horas.

8.5 Proteção ESD

O LED é sensível a ESD (2000V HBM). Use precauções ESD adequadas: pulseiras de aterramento, ionizadores e estações de trabalho condutivas.

9. Considerações de Projeto de Aplicação

9.1 Projeto de Circuito

Cada LED deve ser acionado com um resistor limitador de corrente para manter a corrente abaixo de 70 mA. A tensão direta varia com a temperatura e o bin; considere o pior caso de VF. Evite tensão reversa.

9.2 Gerenciamento Térmico

Projete o PCB para dissipar o calor dos pontos de solda do LED. Vias térmicas e planos de cobre ajudam. Siga a curva de derating (Fig. 1-10) para determinar a corrente máxima na temperatura real de operação.

9.3 Compatibilidade com Materiais

Use fluxo sem limpeza e evite produtos químicos que ataquem o silicone. Certifique-se de que os materiais do fixador não contenham alto teor de enxofre ou halogênios.

10. Princípio de Funcionamento

AlGaInP (Fosfeto de Alumínio, Gálio e Índio) é um material semicondutor de bandgap direto usado para LEDs vermelhos de alta eficiência. Quando polarizado diretamente, elétrons e lacunas se recombinam na região ativa, emitindo fótons com energia correspondente ao bandgap. O comprimento de onda dominante de 621 nm corresponde a uma cor vermelha profunda. O encapsulamento PLCC4 abriga o chip do LED e fornece conexões elétricas e proteção mecânica.

11. Comparação de Tecnologias

Comparado aos LEDs vermelhos GaAsP ou GaP, os LEDs AlGaInP oferecem maior eficácia luminosa (até 100 lm/W ou mais), melhor estabilidade térmica e maior vida útil. A qualificação AEC-Q101 garante confiabilidade em condições automotivas severas, tornando-o superior aos LEDs de grau comercial.

12. Perguntas Técnicas Comuns

P:Qual é a tensão direta típica?

R:2,3 V a 50 mA, mas a classificação por bin permite de 2,0 a 2,6 V.

P:Posso acionar a 70 mA continuamente?

R:Sim, com dissipação de calor adequada; certifique-se de que a temperatura da junção<≤ 120°C.

P:Qual é a tolerância no comprimento de onda dominante?

R:±2,25 nm (de mínimo 617,5 a máximo 625).

P:Quantos reflows?

R:Máximo de dois.

13. Caso Prático de Aplicação

Considere uma luz traseira automotiva usando 20 desses LEDs em duas fileiras paralelas de 10 LEDs em série cada. Cada fileira é acionada a 50 mA com um resistor em série. Um PCB com núcleo de alumínio e vias térmicas garante dissipação de calor eficaz. O amplo ângulo de visão proporciona iluminação uniforme. Os LEDs são selados com revestimento conformal para proteção contra umidade. Este design atende aos requisitos automotivos de brilho e confiabilidade.

14. Tendências de Desenvolvimento

A indústria de LEDs automotivos está se movendo em direção a maior eficiência, encapsulamentos menores e temperaturas operacionais mais altas. O encapsulamento em escala de chip e a tecnologia flip-chip estão emergindo. As correntes de acionamento podem aumentar com melhor gerenciamento térmico. O encapsulamento PLCC4 continua popular por sua robustez e facilidade de montagem. A conformidade com padrões automotivos como AEC-Q101 está se tornando obrigatória.