Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 2. Interpretação dos Parâmetros Técnicos
- 2.1 Características Elétricas e Ópticas (a Ts=25°C)
- 2.2 Valores Máximos Absolutos (a Ts=25°C)
- 3. Sistema de Classificação por Bins
- 4. Análise das Curvas de Desempenho
- 5. Informações Mecânicas e de Embalagem
- 5.1 Dimensões do Encapsulamento
- 5.2 Dimensões da Fita Portadora e do Carretel
- 5.3 Informações da Etiqueta
- 5.4 Embalagem Resistente à Umidade
- 5.5 Itens de Teste de Confiabilidade
- 6. Diretrizes de Soldagem e Montagem
- 6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo
- 6.2 Reparo e Limpeza
- 7. Informações de Embalagem e Pedido
- 8. Recomendações de Aplicação
- 8.1 Aplicações Típicas
- 8.2 Considerações de Projeto
- 9. Precauções de Manuseio
- 10. Perguntas Frequentes
- 11. Princípios e Tendências Tecnológicas
- 12. Casos de Aplicação Típicos
- 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
Este documento fornece a especificação técnica completa do LED SMD full-color RF-W1SA28IS-A47. O dispositivo integra chips de LED vermelho, verde e azul em um encapsulamento compacto de 2,8mm x 2,7mm x 2,45mm com acabamento fosco para alto contraste. É projetado para telas de vídeo coloridas externas, iluminação decorativa, aplicações de entretenimento e uso geral. O LED apresenta ângulo de visão extremamente amplo (110°), alta intensidade luminosa, baixa dissipação de potência, boa confiabilidade e longa vida útil. É resistente à água IPX6, compatível com RoHS e adequado para soldagem por refluxo sem chumbo. O nível de sensibilidade à umidade é 5a.
2. Interpretação dos Parâmetros Técnicos
2.1 Características Elétricas e Ópticas (a Ts=25°C)
A tabela a seguir resume os principais parâmetros elétricos e ópticos medidos a uma corrente direta de 20mA (R, G, B), salvo indicação contrária.
- Tensão Direta (VF):Chip vermelho: mín. 1,7V, máx. 2,4V; Chips verde e azul: mín. 2,5V, máx. 3,3V. Tolerância ±0,1V.
- Comprimento de Onda Dominante (λD):Vermelho: 617~628nm (passo do bin 5nm); Verde: 520~545nm (passo do bin 3nm); Azul: 460~475nm (passo do bin 3nm). Tolerância ±1nm.
- Largura de Banda de Radiação Espectral (Δλ):Vermelho: 24nm; Verde: 38nm; Azul: 30nm.
- Intensidade Luminosa (IV):Mínimo: Vermelho 580mcd, Verde 1130mcd, Azul 300mcd; Médio: Vermelho 870mcd, Verde 1700mcd, Azul 460mcd; Máximo: Vermelho 1300mcd, Verde 2550mcd, Azul 690mcd. Tolerância ±10%. A proporção do bin de intensidade é 1:1,3.
- Corrente Reversa (IR):Medido a VR=5V, valor típico ≤6μA.
- Ângulo de Visão (2θ1/2):110°.
2.2 Valores Máximos Absolutos (a Ts=25°C)
- Corrente Direta (IF):Vermelho: 25mA; Verde: 20mA; Azul: 20mA.
- Tensão Reversa (VR):5V para todas as cores.
- Temperatura de Operação (TOPR):-30°C a +85°C.
- Temperatura de Armazenamento (TSTG):-40°C a +100°C.
- Dissipação de Potência (PD):Vermelho: 60mW; Verde: 68mW; Azul: 68mW.
- Temperatura de Junção (TJ):105°C para todas as cores.
- Descarga Eletrostática (ESD, HBM): 1000V.
3. Sistema de Classificação por Bins
O LED é classificado por comprimento de onda dominante, intensidade luminosa e tensão direta. Os passos do bin de comprimento de onda são 5nm para vermelho e 3nm para verde e azul. Os bins de intensidade luminosa são agrupados na proporção de 1:1,3. Os bins de tensão direta não são explicitamente listados, mas as tolerâncias de produção são controladas. O código do bin é impresso na etiqueta para rastreabilidade.
4. Análise das Curvas de Desempenho
As curvas típicas de características ópticas fornecem uma visão do desempenho do dispositivo em várias condições:
- Tensão Direta vs. Corrente Direta (Fig 1-6):Mostra a corrente direta típica versus tensão direta para R, G, B. A 20mA, as tensões diretas são aproximadamente 2,0V (R), 2,8V (G), 2,8V (B).
- Intensidade Relativa vs. Corrente Direta (Fig 1-7):A intensidade luminosa relativa aumenta com a corrente direta, mas não linearmente; em correntes mais altas, a eficiência diminui.
- Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente (Fig 1-8):A intensidade diminui com o aumento da temperatura. A 85°C, a intensidade pode cair para cerca de 50% do valor a 25°C para verde e azul, enquanto o vermelho é menos afetado.
- Corrente Direta Máxima vs. Temperatura de Soldagem (Fig 1-9):A corrente direta máxima permitida é reduzida conforme a temperatura ambiente aumenta, chegando a zero a 100°C para todas as cores.
- Distribuição Espectral (Fig 1-10):Os espectros de emissão mostram picos estreitos para cada cor com sobreposição mínima, garantindo boa pureza de cor.
- Padrões de Radiação (Fig 1-11, 1-12):O LED possui um ângulo de visão amplo e simétrico de 110° nas direções X-X e Y-Y, permitindo uma distribuição uniforme da luz.
5. Informações Mecânicas e de Embalagem
5.1 Dimensões do Encapsulamento
O tamanho do encapsulamento é 2,8mm (comprimento) × 2,7mm (largura) × 2,45mm (altura). Todas as dimensões têm tolerância de ±0,1mm, salvo indicação contrária. O dispositivo possui uma vista superior com uma marca de pino para orientação. A vista inferior mostra seis almofadas: 1R+, 2R-, 3G+, 4G-, 5B+, 6B-. A polaridade é indicada pela marca do pino e pelo formato da almofada. Padrões de soldagem recomendados são fornecidos na especificação. O dispositivo é preenchido com cola (preenchimento de cola) para proteção ambiental.
5.2 Dimensões da Fita Portadora e do Carretel
Os LEDs são embalados em fita portadora com passo de 4,0mm. O diâmetro externo do carretel é 400mm ±2mm, o diâmetro interno é 100,0mm ±0,4mm, a largura é 12,4mm ±0,3mm. A quantidade padrão é de 10.000 peças por carretel.
5.3 Informações da Etiqueta
Cada carretel possui uma etiqueta contendo: Número da Peça, Número do Lote (incluindo número da máquina de embalagem, número de série, código do bin e quantidade em K), bin de Intensidade Luminosa (IV), bin de Tensão Direta (VF), bin de Comprimento de Onda (Wd), condição de Corrente Direta (IF), Quantidade (QTY) e Data de fabricação.
5.4 Embalagem Resistente à Umidade
Os LEDs são embalados em sacos de folha de alumínio antiestáticos e à prova de umidade, com dessecante e um cartão indicador de umidade (CF-HIC). O saco é selado. Condições de armazenamento: temperatura ≤30°C, umidade ≤60% UR. A vida útil sugerida de armazenamento é inferior a 6 meses. Se a embalagem for aberta, os LEDs devem ser soldados dentro de 12 horas sob ≤30°C/60%UR. O material não utilizado deve ser armazenado em ambiente seco (≤30°C/≤10%UR) e seco antes do próximo uso, de acordo com a tabela de pré-tratamento (por exemplo, 65±5°C por 12-48 horas, dependendo do tempo e condição de armazenamento).
5.5 Itens de Teste de Confiabilidade
O dispositivo passa por testes de confiabilidade de acordo com as normas JEDEC e JEITA, incluindo: Resistência ao Calor de Soldagem (260°C, 3 vezes), Choque Térmico (-40°C a 100°C, 500 ciclos), Resistência à Umidade (85°C/85%UR + refluxo), Armazenamento em Alta Temperatura (100°C, 1000h), Armazenamento em Baixa Temperatura (-40°C, 1000h), Vida Útil em Temperatura Ambiente (25°C, IF=20mA, 1000h), Vida Útil em Alta Temperatura e Alta Umidade (85°C/85%UR, IF=10mA, 500h), Armazenamento em Temperatura e Umidade (85°C/85%UR, 1000h), Vida Útil em Baixa Temperatura (-40°C, IF=20mA, 1000h). Critérios de aceitação: variação de VF ≤10%, IR ≤10μA, degradação da intensidade luminosa ≤30%, nenhum dano físico.
6. Diretrizes de Soldagem e Montagem
6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo
O perfil de soldagem por refluxo recomendado é baseado na pasta de solda SAC305. Parâmetros principais: taxa de rampa ≤4°C/s, temperatura de pré-aquecimento 150-200°C por 60-120s, tempo acima do liquidus (217°C) ≤60s, temperatura de pico 245°C (máx. 10s no pico), taxa de resfriamento ≤6°C/s. Apenas um refluxo é permitido. Recomenda-se o uso de atmosfera de nitrogênio para evitar oxidação. O LED é projetado apenas para soldagem por refluxo; a soldagem manual é permitida com temperatura do ferro de<300°C por<3 segundos, apenas uma vez.
6.2 Reparo e Limpeza
O reparo de LEDs já soldados não é recomendado. Se inevitável, use um ferro de solda de ponta dupla e confirme que não há danos. A limpeza deve ser feita com álcool; evite água, benzeno, solvente ou líquidos iônicos contendo elementos Cl e S.
7. Informações de Embalagem e Pedido
A unidade padrão de embalagem é de 10.000 peças por carretel. Os carretéis são fechados em sacos antiestáticos à prova de umidade com dessecante e indicador de umidade. 22 carretéis são embalados em uma caixa de papelão. O pedido é feito através do número completo da peça que inclui os códigos do bin. Consulte a etiqueta para obter os bins específicos.
8. Recomendações de Aplicação
8.1 Aplicações Típicas
- Telas de vídeo coloridas externas
- Iluminação decorativa interna e externa
- Iluminação de parques de diversão
- Sinalização e displays em geral
8.2 Considerações de Projeto
- Sempre acione cada chip de LED com uma fonte de corrente constante para garantir brilho e cor uniformes.
- Certifique-se de que a tensão reversa não exceda 5V, especialmente em aplicações de acionamento matricial.
- Forneça uma gestão térmica adequada: mantenha a temperatura da superfície do LED abaixo de 55°C e a temperatura da junta de solda abaixo de 75°C durante a operação. A temperatura da junção não deve exceder 105°C.
- Para uso externo, considere que a classificação IPX6 se aplica ao próprio LED; a montagem final também deve atender aos requisitos ambientais.
- Antes da primeira energização após armazenamento prolongado ou condições úmidas, opere o display a 20% de potência por um período inicial para secar a umidade.
- Evite ambientes com alta umidade, condensação, sulfeto de hidrogênio ou névoa salina, a menos que proteção adicional seja fornecida.
9. Precauções de Manuseio
- Armazenamento: embalagem à prova de umidade e antiestática. Armazene a ≤30°C/≤60%UR. Use dentro de 6 meses. Após abertura, solde dentro de 12 horas. Se não for usado, armazene a ≤30°C/≤10%UR e seque antes do uso.
- Eletricidade estática: todos os equipamentos devem estar devidamente aterrados. Use pulseiras de pulso, tapetes e recipientes condutores.
- Tensão reversa: proteja contra tensão reversa >5V.
- Manuseio mecânico: não toque diretamente na superfície de epóxi; manuseie pelas laterais com uma pinça. Não empilhe PCBs montadas para evitar danos à resina.
- Não use em ambientes onde o LED será exposto a condensação de água, geada, poeira, gases corrosivos ou spray de sal sem proteção adicional.
10. Perguntas Frequentes
P: Qual é a corrente direta máxima para cada cor?R: Vermelho: 25mA, Verde: 20mA, Azul: 20mA.
P: Posso acionar todas as três cores simultaneamente na corrente máxima?R: Sim, mas a dissipação total de potência (R+G+B) não deve exceder a soma dos máximos individuais (60+68+68=196mW). A gestão térmica deve garantir que a temperatura da junção permaneça abaixo de 105°C.
P: Como devo armazenar LEDs não utilizados após abrir o saco à prova de umidade?R: Armazene a ≤30°C e ≤10% UR. Se o tempo de armazenamento exceder os limites ou o indicador de umidade mostrar umidade, seque a 65±5°C por 12-48 horas antes do uso.
P: O LED é compatível com soldagem sem chumbo?R: Sim, a temperatura de pico do refluxo é de 245°C, adequada para pasta de solda sem chumbo.
P: Qual é a garantia do LED?R: O fabricante fornece dados de teste de confiabilidade, mas os termos específicos de garantia devem ser acordados separadamente. O dispositivo foi projetado para longa vida útil sob condições classificadas.
11. Princípios e Tendências Tecnológicas
Os LEDs SMD full-color combinam chips vermelho, verde e azul em um único encapsulamento para produzir uma ampla gama de cores. O chip vermelho é tipicamente baseado em material AlInGaP, enquanto o verde e o azul são baseados em InGaN. O amplo ângulo de visão é alcançado pela geometria do encapsulamento e encapsulamento. As tendências futuras incluem maior eficácia luminosa, tamanhos de encapsulamento menores e melhor gestão térmica. A classificação de impermeabilidade IPX6 permite o uso em ambientes externos sem vedação adicional, o que é cada vez mais exigido em iluminação arquitetônica e sinalização digital.
12. Casos de Aplicação Típicos
O LED RF-W1SA28IS-A47 é adequado para painéis de vídeo LED externos onde alta luminosidade e impermeabilidade são necessárias. Por exemplo, um display de estádio usando este LED pode atingir pitches de pixel de P4 a P10 com bom contraste e consistência de cor. Na iluminação decorativa, o amplo ângulo de visão e o pequeno encapsulamento permitem fitas de luz contínuas. A baixa tensão direta ajuda a reduzir o consumo de energia em aplicações alimentadas por bateria.
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. |