LED 1,0x1,0x0,25mm Tri-Color Laranja/Verde/Azul - Tensão Direta 1,6-3,0V - Potência 44-60mW - Documentação Técnica

1. Visão Geral do Produto

O RF-W11010TS-A42-P0 é um LED tri-color compacto de montagem em superfície fabricado com chips azul, verde e laranja. Ele é alojado em um pacote ultra pequeno medindo 1,0 mm × 1,0 mm × 0,25 mm, tornando-o ideal para aplicações com espaço limitado. Este componente oferece um ângulo de visão extremamente amplo de 140°, garantindo distribuição uniforme de luz. É adequado para todos os processos padrão de montagem SMT e soldagem. O LED atende aos requisitos RoHS e possui nível de sensibilidade à umidade 3 (MSL 3). Suas principais aplicações incluem indicadores ópticos, interruptores, símbolos, displays e sinalização de uso geral.

2. Interpretação dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Ópticas e Elétricas

A uma temperatura ambiente de 25°C e corrente de teste de 2 mA, o LED apresenta os seguintes parâmetros elétricos e ópticos em seus três canais de cor:

• Tensão Direta (V_F):Laranja varia de 1,6 V a 2,2 V, Verde de 2,4 V a 3,0 V e Azul de 2,4 V a 3,0 V. A largura de banda espectral à meia altura é tipicamente 15 nm para Laranja e 30 nm para Verde e Azul.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):Laranja abrange 615–630 nm, Verde 520–540 nm e Azul 460–480 nm. Essas faixas são classificadas com granularidade fina (por exemplo, códigos D00–F00 para Laranja, E00–H00 para Verde, C00–G00 para Azul).
• Intensidade Luminosa (I_V):Laranja atinge 18–150 mcd, Verde 65–230 mcd e Azul 18–150 mcd, dependendo do código de classificação. O ângulo de visão (2θ_1/2) é consistente de 140° para todas as cores.
• Corrente Reversa (I_R):A uma tensão reversa de 5 V, a corrente reversa máxima é de 10 μA.
• Resistência Térmica (R_THJ-S):450 °C/W.

2.2 Valores Máximos Absolutos

O dispositivo não deve exceder os seguintes limites a 25°C:

• Dissipação de Potência:Laranja 44 mW, Verde 60 mW, Azul 60 mW.
• Corrente Direta (I_F):Contínua 20 mA por canal; pulsada (1/10 duty, 0,1 ms) 60 mA.
• Descarga Eletrostática (HBM):1000 V.
• Temperatura de Operação/Armazenamento:-40°C a +85°C.
• Temperatura de Junção:95°C.

3. Descrição do Sistema de Classificação

O LED é classificado em bins para comprimento de onda dominante, intensidade luminosa e tensão direta. Cada etiqueta de bobina especifica o Número da Peça, Número de Especificação, Número do Lote, Código do Bin e valores medidos para fluxo (ou intensidade), bin cromático, tensão direta e código de comprimento de onda. Essa classificação permite que os clientes selecionem grupos de cor e brilho rigorosamente controlados para iluminação uniforme em aplicações com múltiplos dispositivos. A condição de tensão do testador para classificação é definida em 5 V (não os 2 mA de operação).

4. Análise das Curvas de Desempenho

4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta

A característica tensão-corrente mostra uma curva típica de diodo: à medida que a corrente direta aumenta de 0 a 30 mA, a tensão direta aumenta aproximadamente logaritmicamente, com o canal laranja saturando a uma tensão menor que o verde e o azul.

4.2 Corrente Direta vs. Intensidade Relativa

A intensidade luminosa relativa aumenta linearmente com a corrente direta até 20 mA, permitindo controle de escurecimento direto via regulação de corrente.

4.3 Dependência da Temperatura

A temperatura ambiente (Pin) afeta o desempenho: a intensidade relativa cai cerca de 10% de 25°C a 100°C. A corrente direta máxima permitida é reduzida de 20 mA em baixas temperaturas para aproximadamente 10 mA a 100°C. O comprimento de onda dominante desloca-se ligeiramente com a corrente – laranja desloca de ~626 nm a 2 mA para ~623 nm a 30 mA, verde de ~526 nm para ~521 nm e azul de ~471 nm para ~467 nm – indicando um deslocamento para o azul com o aumento da corrente.

4.4 Distribuição Espectral

A intensidade espectral relativa atinge pico em aproximadamente 625 nm (laranja), 527 nm (verde) e 470 nm (azul). A largura de banda espectral à meia altura é estreita (15 nm para laranja, 30 nm para verde e azul), garantindo boa pureza de cor.

4.5 Padrão de Radiação

O diagrama de radiação mostra um padrão de emissão quase lambertiano com ângulo de visão de 140°, proporcionando dispersão ampla e uniforme de luz, adequado para aplicações de indicadores e retroiluminação.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote e Pinagem

O pacote mede 1,0 mm × 1,0 mm × 0,25 mm com quatro terminais visíveis na vista inferior. O pino 1 é Laranja (cátodo?), o pino 2 Verde, o pino 3 Azul e o pino 4 é ânodo (ou cátodo) comum conforme diagrama de polaridade. O padrão de soldagem recomendado corresponde ao layout da almofada inferior. Todas as dimensões têm tolerância de ±0,1 mm, salvo indicação contrária.

5.2 Bobina e Embalagem

Cada bobina contém 4000 peças em fita porta-componentes de 8 mm de largura. Dimensões da bobina: A = 8,0±0,1 mm (largura), B = 178±1 mm (diâmetro), C = 60±1 mm (diâmetro do cubo), D = 13,0±0,5 mm (furo central). A bobina é colocada em um saco de barreira contra umidade com dessecante e cartão indicador de umidade, depois embalada em caixa de papelão para envio. As informações da etiqueta incluem número da peça, número de especificação, número do lote, código do bin, quantidade e data.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

A soldagem por refluxo recomendada segue o perfil JEDEC com temperatura de pico de 260°C (máx. 10 s). A taxa de rampa de pré-aquecimento não deve exceder 3°C/s. A zona de pré-aquecimento (Tsmin a Tsmax) está entre 150°C e 200°C por 60–120 segundos. O tempo acima de 217°C (t_L) deve ser de 60–150 segundos. Taxa de rampa de resfriamento ≤6°C/s. O tempo total de 25°C até o pico não deve exceder 8 minutos. Apenas dois ciclos de refluxo são permitidos, e o intervalo entre os ciclos deve ser inferior a 24 horas para evitar danos por absorção de umidade.

6.2 Soldagem Manual e Retrabalho

A soldagem manual é permitida apenas uma vez, com ferro de solda abaixo de 300°C por menos de 3 segundos. O retrabalho deve usar um ferro de ponta dupla; deve-se evitar força mecânica. Não aplique pressão na superfície da lente de silicone.

6.3 Armazenamento e Precauções contra Umidade

Bobinas não abertas podem ser armazenadas a ≤30°C e ≤75% UR por até um ano. Após abertura, os dispositivos devem ser usados em até 24 horas a ≤30°C e ≤60% UR. Se o indicador de umidade mostrar umidade excessiva ou o tempo de armazenamento for excedido, é necessário secagem a 60±5°C por >24 horas antes do uso.

7. Recomendações de Aplicação

As aplicações típicas incluem:

• Indicadores ópticosem eletrônicos de consumo, painéis de instrumentos automotivos e controles industriais.
• Retroiluminação de interruptores e símbolosem teclados, eletrodomésticos e sinalização.
• Indicação de status gerale iluminação decorativa.

Considerações de projeto: Use resistores limitadores de corrente em série para evitar exceder as classificações máximas. O gerenciamento térmico é crítico – garanta dissipação de calor adequada para manter a temperatura da junção abaixo de 95°C. Evite exposição a compostos de enxofre, cloro, bromo (>100 PPM de enxofre, >900 PPM de halogênio individual, halogênios totais<1500 PPM) pois podem corroer materiais internos. COVs de adesivos e acessórios podem penetrar no encapsulante de silicone, causando descoloração e perda de luz; recomenda-se teste de compatibilidade.

8. Comparação Técnica e Diferenciação

Em comparação com LEDs monocromáticos padrão de 1,0×1,0 mm, este dispositivo tri-color integra três canais independentes no mesmo espaço, reduzindo área da placa e custo de montagem. O amplo ângulo de visão de 140° oferece cobertura superior em relação a muitos LEDs de feixe estreito. A baixa resistência térmica (450°C/W) permite melhor dissipação de calor do que pacotes mais antigos. A combinação de largura de banda espectral estreita e classificação fina garante reprodução de cor consistente entre lotes.

9. Perguntas Frequentes

P: Posso acionar todos os três canais simultaneamente a 20 mA?
R: Sim, mas a dissipação total de potência (44+60+60 = 164 mW) pode exceder a capacidade térmica do pacote se não houver dissipação de calor suficiente. Pode ser necessária redução de corrente.

P: Como devo limpar o LED após a soldagem?
R: Use álcool isopropílico. Evite limpeza ultrassônica, que pode danificar as conexões internas. Certifique-se de que os solventes de limpeza não dissolvam o encapsulante de silicone.

P: Quais precauções contra ESD são necessárias?
R: Use estações de trabalho aterradas, pulseiras e ionizadores. A classificação HBM de 1000 V significa que pode ser danificado pelo contato humano típico; o manuseio adequado é essencial.

10. Casos de Aplicação Prática

Caso 1 – Indicador de Status RGB:Em um switch de rede, três LEDs RF-W11010TS-A42-P0 são colocados lado a lado. Cada cor indica velocidade do link (verde=1 Gbps, laranja=100 Mbps, azul=10 Mbps). O ângulo de visão amplo garante visibilidade de todas as portas.

Caso 2 – Retroiluminação Multicolorida para Interruptor Tátil:O LED é montado sob uma tampa de interruptor translúcida. Acionando os canais laranja e azul com PWM, uma tonalidade roxa personalizada é obtida, proporcionando diferenciação estética.

11. Princípios de Operação do LED

Cada canal de cor é um chip semicondutor de banda proibida direta. Quando polarizado diretamente, os elétrons se recombinam com lacunas na região ativa, emitindo fótons com energia correspondente à banda proibida. O chip laranja usa sistema de material AlInGaP, enquanto os chips verde e azul usam InGaN em substrato de safira. O encapsulante de silicone protege os chips e fornece correspondência de índice de refração para melhorar a extração de luz.

12. Tendências da Indústria e Perspectivas Futuras

A miniaturização continua com pacotes diminuindo abaixo de 1,0×0,5 mm. A integração de múltiplas cores em pequenos espaços está se tornando padrão para dispositivos IoT e wearables. Espera-se maior eficácia e melhor reprodução de cores através de estruturas epitaxiais aprimoradas e técnicas de fósforo. A tendência de inspeção óptica automatizada e classificação mais rigorosa melhorará ainda mais a qualidade da produção.