Folha de Dados do LED RF-W2S118TS-A42-E1 - 3.2x1.0x1.48mm - Laranja/Verde/Azul - Tensão 1.8-3.5V - Potência 48-70mW - Especificações Técnicas

1. Visão Geral do Produto

O RF-W2S118TS-A42-E1 é um LED SMD tricolor de alto desempenho projetado para aplicações gerais de indicação e exibição. Ele integra chips de LED azul, verde e laranja em um encapsulamento compacto de 3.2mm x 1.0mm x 1.48mm, oferecendo excelente mistura de cores e amplo ângulo de visão. O dispositivo é adequado para todos os processos de montagem SMT e está em conformidade com RoHS, com um nível de sensibilidade à umidade de 3. Seu tamanho reduzido e perfil baixo o tornam ideal para designs com espaço limitado que exigem múltiplas cores.

1.1 Principais Características

• Ângulo de visão extremamente amplo (140° típico) para distribuição uniforme de luz.
• Adequado para todos os processos de montagem SMT e soldagem por refluxo.
• Nível de sensibilidade à umidade: Nível 3 (168 horas de vida útil após abertura da embalagem).
• Em conformidade com RoHS, ecologicamente correto.
• Saída tricolor: Laranja (620-630nm), Verde (515-530nm), Azul (465-475nm).

1.2 Aplicações

• Indicadores ópticos e sinais de status.
• Interruptores, símbolos e retroiluminação de displays.
• Iluminação de uso geral em eletrônicos de consumo, automotivos e equipamentos industriais.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

Todos os parâmetros são medidos a Ts=25°C, salvo indicação contrária. As seções a seguir fornecem interpretação detalhada das características elétricas, ópticas e térmicas.

2.1 Características Elétricas / Ópticas (IF=20mA)

2.2 Classificações Máximas Absolutas

3. Explicação do Sistema de Binagem

O LED é classificado por comprimento de onda dominante, intensidade luminosa e tensão direta para garantir consistência na produção. Os códigos de bin estão indicados na etiqueta do produto.

3.1 Bins de Comprimento de Onda Dominante

Laranja: Códigos E00-F00 (620-630nm). Verde: D10-F20 (515-530nm). Azul: D10-E20 (465-475nm). Cada bin cobre uma faixa de 2.5nm ou 5nm para um controle rigoroso de cor.

3.2 Bins de Intensidade Luminosa

Os bins de intensidade são codificados como 1DW, 1AP, G20, etc., cada um cobrindo uma faixa específica (por exemplo, 70-90 mcd para 1DW, 90-120 mcd para 1AP). Laranja tem a faixa mais ampla (1DW a 1CL) até 900 mcd. Verde varia de 1DW a 1GK (70-260 mcd). Azul varia de 1DW a 1AU (70-330 mcd).

3.3 Bins de Tensão Direta

Laranja usa código 1L (1.8-2.4V). Verde e Azul usam código 1N (2.8-3.5V).

4. Análise das Curvas de Desempenho

A folha de dados fornece curvas características ópticas típicas para ajudar os projetistas a prever o comportamento em várias condições.

4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta (Fig.1-6)

À medida que a corrente direta aumenta de 0 a 30mA, a tensão direta sobe de forma não linear. A 20mA, VF é aproximadamente 2.0V para laranja e 3.0V para verde/azul. Esta curva é essencial para projetar resistores limitadores de corrente.

4.2 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta (Fig.1-7)

A intensidade relativa aumenta quase linearmente com a corrente direta até 30mA, com ligeira saturação em correntes mais altas. Operar a 20mA fornece um bom equilíbrio entre brilho e eficiência.

4.3 Temperatura do Pino vs. Intensidade Relativa (Fig.1-8)

À medida que a temperatura ambiente sobe de 25°C para 100°C, a intensidade relativa cai cerca de 20% para todas as cores. O gerenciamento térmico é importante em ambientes de alta temperatura para manter o brilho consistente.

4.4 Temperatura do Pino vs. Corrente Direta (Fig.1-9)

A corrente direta máxima permitida diminui com o aumento da temperatura do pino para evitar exceder o limite de temperatura da junção. Por exemplo, a 85°C, a corrente deve ser reduzida para aproximadamente 15mA.

4.5 Comprimento de Onda Dominante vs. Corrente Direta (Fig.1-10 a 1-12)

Para chips azuis, aumentar a corrente de 0 a 30mA causa um desvio para o azul (o comprimento de onda diminui ~3nm). Laranja e verde mostram desvio mínimo. Este efeito deve ser considerado em aplicações multicoloridas que exigem cor estável.

4.6 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda (Fig.1-13)

A distribuição espectral mostra picos estreitos para azul (~468nm), verde (~522nm) e laranja (~624nm). A largura total à meia altura (FWHM) é de 15nm para laranja, 30nm para verde e azul.

4.7 Padrão de Radiação (Fig.1-14)

O ângulo de visão é de 140° (meio ângulo), indicando uma distribuição ampla, tipo Lambertiana, adequada para iluminação uniforme de área.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Encapsulamento

O encapsulamento do LED mede 3.20mm x 1.00mm x 1.48mm (comprimento x largura x altura). As vistas superior e lateral são fornecidas na folha de dados. A vista inferior mostra quatro pads: pad 1 (marca de polaridade, provavelmente cátodo para azul?), pad 2 (ânodo verde), pad 3 (ânodo azul), pad 4 (ânodo laranja). A marcação de polaridade é indicada por um triângulo ou entalhe na parte superior.

5.2 Layout de Pad de Solda Recomendado

O footprint de PCB recomendado inclui quatro pads retangulares: 0.80mm x 0.35mm cada, com passo de 1.30mm entre as fileiras. São sugeridos alívio térmico adequado e aberturas de máscara de solda para uma montagem confiável.

5.3 Dimensões da Fita Portadora e do Carretel

O LED é fornecido em fita portadora de 8mm de largura com passo de furo de 4mm. A espessura da fita é de 1.25mm. O diâmetro do carretel é de 178mm (7 polegadas), com diâmetro do cubo de 60mm e furo do eixo de 13mm. Cada carretel contém 3000 peças.

5.4 Informações da Etiqueta

As etiquetas no carretel incluem número da peça, número da especificação, número do lote, código do bin (fluxo luminoso, cromaticidade, tensão direta, comprimento de onda), quantidade e código de data.

5.5 Saco Barreira à Umidade (MBB)

O carretel é selado em um saco de barreira à umidade de alumínio com dessecante e cartão indicador de umidade. O saco é embalado a vácuo para manter o nível de umidade abaixo do limite especificado.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

O perfil de refluxo recomendado é baseado no JEDEC J-STD-020. Parâmetros principais: Pré-aquecimento de 150°C a 200°C por 60-120 segundos. Taxa de rampa ≤3°C/s. Tempo acima de 217°C: 60-150 segundos. Temperatura de pico: 260°C (máx. 10 segundos). Taxa de resfriamento ≤6°C/s. Tempo total de 25°C ao pico: máx. 8 minutos. O refluxo pode ser realizado duas vezes, mas o intervalo entre os refluxos não deve exceder 24 horas para evitar danos por absorção de umidade.

6.2 Soldagem Manual

Se a soldagem manual for necessária, use um ferro de solda a<300°C por menos de 3 segundos por pad, e apenas uma vez. Não aplique força mecânica durante o resfriamento.

6.3 Armazenamento e Secagem

Antes de abrir o MBB, armazene a ≤30°C e ≤75% UR por até 1 ano. Após a abertura, os LEDs devem ser usados dentro de 168 horas sob ≤30°C e ≤60% UR. Se o indicador de umidade mostrar exposição ou o tempo de armazenamento for excedido, asse a 60°C ±5°C por mais de 24 horas antes do uso.

7. Informações de Embalagem e Pedido

A embalagem padrão é de 3000 peças por carretel em fita de 8mm. Cada carretel é etiquetado individualmente e selado em um saco de barreira à umidade. Para pedidos em grandes quantidades, vários carretéis são embalados em uma caixa de papelão. O número da peça RF-W2S118TS-A42-E1 inclui detalhes específicos de configuração. Entre em contato com o fornecedor para opções personalizadas de binagem ou embalagem.

8. Recomendações de Design de Aplicação

8.1 Aplicações Típicas

Indicadores de status, retroiluminação de botões, iluminação decorativa RGB, painéis de exibição, iluminação interna automotiva e eletrônicos de consumo.

8.2 Considerações de Design

• Limitação de Corrente:Sempre use resistores em série para limitar a corrente a 20mA por canal. Uma pequena variação na tensão de alimentação pode causar grande variação de corrente devido à característica exponencial I-V do LED.
• Gerenciamento Térmico:A temperatura máxima da junção é de 95°C. Garanta dissipação de calor adequada através de planos de cobre na PCB. Reduza a corrente em altas temperaturas ambientes.
• Proteção ESD:O LED é classificado para 1000V HBM. Use precauções padrão de ESD durante o manuseio e montagem. Considere adicionar diodos TVS para designs robustos.
• Mistura de Cores:Para geração de luz branca, acione todos os três chips com PWM apropriado ou correntes analógicas. O amplo ângulo de visão ajuda na mistura uniforme.
• Ambiente:Evite exposição a compostos de enxofre, cloro, bromo que excedam os limites recomendados (S<100ppm, Br<900ppm, Cl<900ppm, halogênios totais<1500ppm).

9. Comparação de Tecnologia

Em comparação com LEDs SMD convencionais 3528 ou 2835, o RF-W2S118TS-A42-E1 oferece um footprint menor (3.2x1.0mm vs. típico 3.5x2.8mm) e um ângulo de visão muito amplo (140° vs. típico 120°). É um dos LEDs tricolores mais finos (1.48mm) disponíveis, tornando-o adequado para designs finos. Os três chips integrados permitem controle independente para mistura de cores dinâmica sem óptica externa.

10. Perguntas Frequentes

1. Qual é a corrente máxima para cada cor?A corrente direta máxima absoluta é de 20mA DC e 60mA pulsada (1/10 ciclo, 0.1ms). Não exceda essas classificações para evitar danos.
2. Posso usar todas as três cores simultaneamente a 20mA cada?Sim, mas certifique-se de que a dissipação total de potência não faça a temperatura da junção exceder 95°C. Na prática, o encapsulamento pode lidar com 48mW (laranja) + 70mW (verde) + 70mW (azul) = 188mW total, o que está dentro dos limites seguros se o design térmico for adequado.
3. Qual é a intensidade luminosa típica para cada cor?Laranja: 70-900 mcd, Verde: 70-330 mcd, Azul: 70-260 mcd (a 20mA). Essas faixas dependem da binagem. Verifique o código do bin na etiqueta para valores exatos.
4. Como devo limpar o LED após a soldagem?Use álcool isopropílico (IPA). Não use solventes que possam atacar o encapsulamento de silicone. A limpeza ultrassônica não é recomendada.
5. Qual é o requisito de umidade de armazenamento?Após abrir o saco de barreira à umidade, os LEDs devem ser usados dentro de 168 horas (7 dias) sob<60% UR e<30°C. A secagem é necessária se essas condições forem violadas.
6. O LED é compatível com refluxo sem chumbo?Sim, a temperatura de pico de 260°C está em conformidade com os padrões de soldagem sem chumbo.

11. Estudo de Caso de Design: Indicador de Status Multicolorido

Em um switch de rede típico, o RF-W2S118TS-A42-E1 pode ser usado para indicar status de link (verde), atividade (laranja) e erro (azul). Cada LED é acionado por uma fonte de corrente constante a 15mA para reduzir a potência e prolongar a vida útil. O amplo ângulo de visão garante visibilidade de vários ângulos. O tamanho compacto permite colocação densa em um painel 1U. A análise térmica mostra que, com uma PCB de cobre de 0.5oz e costura de vias adequada, a temperatura da junção permanece abaixo de 75°C a 25°C ambiente.

12. Princípio de Funcionamento

Cada chip de cor é um diodo semicondutor que emite luz quando polarizado diretamente. O chip laranja usa tecnologia AlGaInP, enquanto verde e azul usam tecnologia InGaN. O comprimento de onda emitido é determinado pelo bandgap dos materiais semicondutores. O encapsulamento de silicone protege os chips e fornece correspondência de índice de refração para extração eficiente de luz.

13. Tendências de Mercado e Desenvolvimentos Futuros

A tendência na embalagem de LEDs é para footprints menores, maior eficácia luminosa e integração multicolorida. Este dispositivo reflete a mudança da indústria para a miniaturização mantendo alto desempenho. Melhorias futuras podem incluir substratos de maior condutividade térmica e binagem de cor mais rigorosa para permitir melhor consistência em displays modulares.