RGB SMD LED 3.7x3.5x2.8mm Full-Color - Tensão Vermelho 1.7-2.4V, Verde/Azul 2.5-3.3V - Potência até 68mW por Díodo - Ficha Técnica em Português

1. Visão Geral do Produto

1.1 Descrição Geral

O RF-W1SA35IS-A40 é um LED RGB SMD de cor total projetado para aplicações de exibição e iluminação de alto desempenho. Possui um encapsulamento compacto de 3,7 mm x 3,5 mm x 2,8 mm com superfície fosca e design de alto contraste. O dispositivo integra três chips de LED independentes (Vermelho, Verde, Azul) em um único encapsulamento, oferecendo ricas capacidades de mistura de cores. O LED é resistente à água até IPX6, tornando-o adequado para ambientes externos. Com um amplo ângulo de visão de 110 graus e alta intensidade luminosa, proporciona excelente visibilidade de vários ângulos. O produto está em conformidade com RoHS e é compatível com soldagem por refluxo sem chumbo, atendendo aos padrões ambientais modernos.

1.2 Características

• Ângulo de visão extremamente amplo (110°).
• Alta intensidade luminosa com baixa dissipação de potência.
• Boa confiabilidade e longa vida útil operacional.
• Resistente à água no nível IPX6.
• Nível de sensibilidade à umidade: 5a (MSL 5a).
• Em conformidade com RoHS e aplicável a soldagem por refluxo sem chumbo.
• Acabamento de superfície fosca para contraste aprimorado.
• Design de escova de superfície para alto contraste.

1.3 Aplicações

• Telas e displays de vídeo coloridos externos.
• Iluminação decorativa interna e externa.
• Iluminação de parques de diversão e sistemas de entretenimento.
• Indicação de cor e sinalização de uso geral.

2. Parâmetros Técnicos

2.1 Características Elétricas e Ópticas (a Ts=25°C)

A tabela abaixo resume os principais parâmetros elétricos e ópticos para cada chip de cor. As faixas de tensão direta (VF) para Vermelho: 1,7V a 2,4V, Verde: 2,5V a 3,3V, Azul: 2,5V a 3,3V a IF=20mA. As faixas de comprimento de onda dominante são 617-628nm (Vermelho), 520-545nm (Verde) e 460-475nm (Azul) com etapas de classificação de 5nm para Vermelho e 3nm para Verde/Azul. A largura de banda de radiação do espectro é de 24nm (Vermelho), 38nm (Verde) e 30nm (Azul). A intensidade luminosa (IV) varia: Vermelho min 730mcd, típ 1100mcd, máx 1600mcd; Verde min 1540mcd, típ 2300mcd, máx 3450mcd; Azul min 380mcd, típ 570mcd, máx 850mcd. A proporção de classificação de intensidade é 1:1,3 para todas as cores. A corrente reversa (IR) é no máximo 6μA a VR=5V. O ângulo de visão é de 110°.

2.2 Classificações Máximas Absolutas

As classificações máximas absolutas indicam os limites além dos quais pode ocorrer dano ao dispositivo. Corrente direta: Vermelho 25mA, Verde/Azul 20mA. Tensão reversa: 5V para todas as cores. Faixa de temperatura operacional: -30°C a +85°C. Faixa de temperatura de armazenamento: -40°C a +100°C. Dissipação de potência: Vermelho 60mW, Verde/Azul 68mW. Temperatura máxima de junção (TJ): 115°C. Tensão de suportabilidade de descarga eletrostática (ESD) (HBM): 1000V. Deve-se tomar cuidado para garantir que a dissipação de potência não exceda as classificações máximas absolutas. Todas as medições são feitas em ambientes padronizados especificados pelo fabricante.

2.3 Sistema de Classificação (Binning)

Para garantir consistência de cor e uniformidade de brilho, cada chip de cor é classificado por comprimento de onda dominante, intensidade luminosa e tensão direta. Os compartimentos de comprimento de onda dominante para Vermelho são incrementos de 5nm, e para Verde/Azul incrementos de 3nm. A intensidade luminosa é agrupada com uma proporção de 1:1,3 por compartimento. Compartimentos de tensão direta também são fornecidos para cada cor. Esses compartimentos são marcados no rótulo do produto e permitem que os clientes selecionem LEDs com tolerâncias apertadas para displays uniformes.

3. Curvas de Desempenho

3.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta

A curva (Fig 1-6) mostra a relação entre tensão direta e corrente direta para as três cores. À medida que a tensão direta aumenta de 1,5V para 3,5V, a corrente direta aumenta exponencialmente, com o Vermelho apresentando tensão mais baixa na mesma corrente em comparação com Verde e Azul. Isso ajuda no projeto de circuitos limitadores de corrente adequados.

3.2 Corrente Direta vs. Intensidade Relativa

A Fig 1-7 ilustra que a intensidade relativa aumenta com a corrente direta. A 25mA, a intensidade relativa atinge aproximadamente 250% para Vermelho, 200% para Verde e 180% para Azul em comparação ao ponto de referência. O comportamento linear até cerca de 20mA indica eficiência ideal; além disso, efeitos térmicos podem reduzir a manutenção do lúmen.

3.3 Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente

A Fig 1-8 mostra que a intensidade luminosa diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. A 100°C, a intensidade relativa cai para cerca de 80% do valor a 25°C. O gerenciamento térmico adequado é essencial para manter o brilho em ambientes de alta temperatura.

3.4 Temperatura de Soldagem vs. Redução de Corrente Direta

A Fig 1-9 fornece uma curva de redução para corrente direta com base na temperatura do ponto de soldagem (Ts). Por exemplo, a Ts=85°C, a corrente direta máxima deve ser reduzida para aproximadamente 10mA para Verde e Azul, e 15mA para Vermelho. Isso garante que a temperatura da junção permaneça dentro de limites seguros.

3.5 Distribuição Espectral

A Fig 1-10 mostra os espectros de emissão normalizados dos chips Vermelho, Verde e Azul. O pico Vermelho está em torno de 620-625nm, Verde em torno de 530nm e Azul em torno de 465nm. As larguras de banda estreitas permitem boa saturação de cor e capacidades de mistura.

3.6 Padrão de Radiação (Diretividade)

As Figs 1-11 e 1-12 ilustram a distribuição de radiação angular nas direções X-X e Y-Y. A intensidade permanece acima de 50% a ±60°, confirmando o amplo ângulo de visão de 110°. Isso torna o LED adequado para telas de grande área onde a uniformidade é necessária.

4. Dimensões Mecânicas e Embalagem

4.1 Dimensões do Encapsulamento

O contorno do encapsulamento é 3,7 mm x 3,5 mm x 2,8 mm (CxLxA). A vista superior mostra uma configuração de 6 pinos com ânodo/cátodo para cada cor: 1R+, 2R-, 3G+, 4G-, 5B+, 6B-. Uma marca de pino indica polaridade. A vista inferior mostra as almofadas de soldagem. Um padrão de soldagem recomendado é fornecido (Fig 1-5) para garantir dissipação de calor adequada e estabilidade mecânica. O encapsulamento inclui uma camada de preenchimento de cola (Fig 1-6) para proteção adicional. Todas as dimensões estão em milímetros com tolerâncias de ±0,1 mm, salvo indicação contrária.

4.2 Dimensões da Fita Portadora e do Carretel

Os LEDs são embalados em fita portadora com passo adequado para montagem automatizada pick-and-place. As dimensões do carretel: A=400,2 mm, B=100,0 mm, C=14,3 mm, D=2,6 mm, E=16,4 mm, F=12,7 mm. A largura da fita portadora é tipicamente 16 mm. As tolerâncias são de ±0,1 mm, salvo indicação contrária. Cada carretel contém 4000 peças.

4.3 Informações da Etiqueta

A etiqueta inclui número da peça, número do lote, códigos de classificação para intensidade (IV), tensão direta (VF), comprimento de onda (Wd), corrente direta (IF) e quantidade (QTY). A data de fabricação também é indicada. Esta informação é essencial para rastreabilidade e garantir compartimentos correspondentes em uma montagem.

4.4 Embalagem Resistente à Umidade

Os LEDs são enviados em sacos de alumínio antiestáticos e à prova de umidade com dessecante e um cartão indicador de umidade. Isso protege os dispositivos sensíveis MSL 5a durante armazenamento e transporte. O saco é selado a vácuo para manter baixa umidade interna.

5. Diretrizes de Soldagem

5.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

Recomenda-se um perfil de refluxo sem chumbo padrão. Parâmetros chave: taxa média de rampa ≤4°C/s, pré-aquecimento de 150°C a 200°C por 60-120s, tempo acima de 217°C (TL) ≤60s, temperatura de pico (TP) ≤245°C por ≤10s, e tempo dentro de 5°C do pico ≤30s. Taxa de resfriamento ≤6°C/s. Tempo total de 25°C ao pico ≤8 minutos. Apenas um ciclo de refluxo é permitido. Recomenda-se refluxo com nitrogênio para evitar oxidação e manter o desempenho óptico. Sugere-se o uso de pasta de solda de temperatura média.

5.2 Soldagem Manual e Reparo

Se a soldagem manual for necessária, use um ferro de solda ajustado abaixo de 300°C e mantenha o tempo de contato inferior a 3 segundos. Apenas uma operação de soldagem manual é permitida. Reparo após a soldagem não é recomendado; se inevitável, use um ferro de solda de cabeça dupla e pré-valide o impacto nas características do LED.

5.3 Limpeza

Não use água, benzeno ou diluente para limpeza. Álcool isopropílico (IPA) é recomendado. Se outros solventes forem usados, confirme se não atacam o encapsulamento do LED. Evite líquidos iônicos contendo cloro ou enxofre, pois podem causar corrosão.

6. Precauções de Manuseio

6.1 Condições de Armazenamento

A embalagem à prova de umidade é válida por 6 meses se armazenada a menos de 30°C e 60% UR. Antes de abrir, verifique se há vazamentos de ar; se encontrados, asse o produto antes do uso. Após abrir, use dentro de 12 horas a 30°C/60% UR. O material não utilizado deve ser armazenado a 30°C/10% UR e assado antes do próximo uso (65±5°C por 24 horas). Os requisitos de cozimento dependem da data de produção e do estado de umidade, conforme detalhado na tabela.

6.2 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

Todos os equipamentos que manuseiam os LEDs devem ser devidamente aterrados. Use pulseiras antiestáticas, almofadas, uniformes, luvas e recipientes. LEDs danificados podem apresentar menor tensão direta ou falha ao acender com baixa corrente.

6.3 Proteção contra Tensão Reversa

A corrente reversa de LEDs normais é muito pequena, mas tensão reversa repetida que exceda 5V pode causar danos e aumentar a corrente reversa, afetando a escala de cinza do display. Projete circuitos para garantir que a tensão reversa nunca exceda 5V.

6.4 Temperatura de Operação Segura

A temperatura da superfície do LED deve ser inferior a 55°C e a temperatura do terminal inferior a 75°C durante a operação. É necessário gerenciamento térmico adequado com área de cobre PCB suficiente e espaçamento para manter a temperatura da junção abaixo do máximo de 115°C. A corrente de acionamento deve ser reduzida com base na temperatura ambiente.

6.5 Direções de Projeto e Uso

• A corrente direta por chip não deve exceder o máximo absoluto.
• Recomenda-se acionamento de corrente constante para cada cor.
• A dissipação total de potência deve permanecer dentro dos limites quando vários chips estão acesos.
• Evite tensão reversa; certifique-se de que a energia esteja desligada quando não estiver em uso. Para armazenamento de longo prazo, desumidifique antes de reutilizar.
• Em acionamento matricial, certifique-se de que a tensão reversa não exceda a classificação. Proteja contra surtos de raios.
• Envelheça o display após a montagem para detectar defeitos, usando níveis de corrente adequados e ambiente livre de condensação.
• Para ambientes agressivos (alta umidade, sais, sulfetos), forneça proteção adicional.
• A primeira inicialização após a instalação deve ser feita com 20% da potência por um período inicial para aliviar a umidade.
• Para displays de aluguel, use compartimentos correspondentes para uniformidade de cor e brilho. Ao enviar, use embalagem à prova de umidade e proteja fisicamente os LEDs.

6.6 Outras Notas de Manuseio

Não toque diretamente na superfície epóxi; manuseie pelas laterais com pinças. Evite contato com as mãos desprotegidas para evitar contaminação. Não empilhe PCBs montados para evitar danos à resina e aos fios de ligação. Consulte o manual completo do usuário do fabricante para precauções adicionais.

6.7 Declaração

Esta especificação é fornecida em inglês e chinês; a versão chinesa é autoritativa. O fabricante reserva-se o direito de modificar as especificações sem aviso prévio. A especificação válida é aquela assinada por ambas as partes antes da produção em série.

7. Testes de Confiabilidade

7.1 Itens e Condições de Teste

O LED é submetido a vários testes de confiabilidade de acordo com os padrões JEDEC e JEITA. Os testes incluem resistência ao calor de soldagem (pico de 260°C, 3 vezes), choque térmico (-40°C a +100°C, 500 ciclos), resistência à umidade (85°C/85%UR + 3 refluxos), armazenamento em alta temperatura (100°C por 1000h), armazenamento em baixa temperatura (-40°C por 1000h), vida operacional à temperatura ambiente (25°C, 20mA por 1000h), vida em alta temperatura e alta umidade (85°C/85%UR, 10mA por 500h), armazenamento em temperatura e umidade (85°C/85%UR por 1000h) e vida operacional em baixa temperatura (-40°C, 20mA por 1000h). O tamanho da amostra é de 22 peças com critérios de aceitação de 0/1 defeitos.

7.2 Critérios de Falha

Critérios de julgamento: Desvio de tensão direta ≤10%, corrente reversa ≤10μA a 5V, degradação média da intensidade luminosa ≤30% e nenhum defeito mecânico como trincas, delaminação ou luzes mortas. Os testes de confiabilidade são realizados em LEDs simples/faixa sob boa dissipação térmica; as condições reais de aplicação podem afetar a vida útil.

8. Informações de Pedido

A unidade de embalagem padrão é um carretel de 4000 peças. O produto é fornecido com uma etiqueta indicando número da peça, número do lote, códigos de compartimento e quantidade. Para pedido, os clientes devem especificar o comprimento de onda, intensidade e compartimentos de tensão desejados. Entre em contato com o fornecedor para disponibilidade de compartimentos específicos.

9. Recomendações de Aplicação

9.1 Projeto de Circuito de Acionamento

Use drivers de corrente constante para cada canal de cor para manter brilho e mistura de cores consistentes. A variação de tensão direta entre os compartimentos deve ser considerada ao projetar a tensão de conformidade do driver. Resistores em série ou reguladores lineares podem ser usados para pequenos lotes, mas a modulação PWM com corrente constante é preferida para displays grandes para evitar deslocamento de cor.

9.2 Gerenciamento Térmico

Como a temperatura máxima de junção é 115°C, é necessário dissipação de calor adequada através de planos de cobre PCB e vias térmicas. Para pitches de pixel densos, considere aumentar o espaçamento ou usar convecção forçada. Reduza a corrente de acionamento de acordo com a curva de redução da temperatura de soldagem (Fig 1-9) para evitar superaquecimento.

9.3 Mistura e Calibração de Cores

Para alcançar balanço de branco preciso, calibre as proporções PWM dos canais RGB usando um colorímetro. As larguras de banda estreitas (especialmente Vermelho e Azul) fornecem uma ampla gama de cores, mas as variações de classificação exigem compensação. Use os códigos de compartimento da etiqueta para classificar os LEDs em grupos com tolerâncias apertadas.

9.4 Considerações Ambientais

A classificação IPX6 permite uso externo em chuva, mas exposição prolongada a alta umidade, spray de sal ou gases corrosivos (por exemplo, sulfeto de hidrogênio) pode degradar o desempenho. Forneça revestimento conformal ou encapsulamento para módulos externos. Em áreas costeiras, use medidas de proteção adicionais.