LED RGBW 3,45x3,45x2,20mm - Tensão 1,8-3,4V - Potência até 1,7W - Ficha Técnica

1. Visão Geral do Produto

Este LED RGBW de alta potência é projetado para aplicações que exigem mistura dinâmica de cores e luz branca com temperatura de cor correlacionada ajustável. O pacote utiliza um substrato cerâmico robusto para gerenciamento térmico superior e confiabilidade. Com uma área compacta de 3,45mm x 3,45mm e perfil baixo de 2,20mm, é adequado para montagem automatizada por superfície. O dispositivo integra quatro chips LED: vermelho (AlGaInP), verde (InGaN), azul (InGaN) e branco (chip azul + fósforo), permitindo uma ampla gama de cores e controle independente de cada canal.

1.1 Descrição Geral

Os dispositivos de cor vermelha são fabricados com AlGaInP sobre um substrato, os dispositivos de cor verde e azul são feitos com InGaN sobre um substrato, e o LED branco é produzido usando um chip azul combinado com fósforos. A dimensão do pacote LED é 3,45mm x 3,45mm x 2,20mm.

1.2 Características

• Pacote cerâmico para excelente dissipação de calor e estabilidade mecânica.
• Ângulo de visão extremamente amplo de 120°.
• Adequado para todos os processos de montagem SMT e soldagem.
• Disponível em fita e bobina para pick-and-place automatizado.
• Nível de sensibilidade à umidade: Nível 1 (de acordo com padrão JEDEC).
• Em conformidade com RoHS, livre de substâncias perigosas.

1.3 Aplicações

• Lâmpadas decorativas e fitas de luz.
• Iluminação paisagística e iluminação de logotipos.
• Hotéis, mercados, escritórios, iluminação interna residencial.
• Uso geral em iluminação arquitetônica e de entretenimento.

2. Análise de Parâmetros Técnicos

As características elétricas e ópticas são especificadas na temperatura de teste Ts=25°C. Todas as medições foram realizadas em condições padronizadas. Tensão direta, fluxo luminoso, comprimento de onda dominante e temperatura de cor correlacionada são fornecidos com tolerâncias.

2.1 Características Elétricas / Ópticas (IF=350mA, Ts=25°C)

2.2 Classificações Máximas Absolutas

2.3 Informações de Binning

A tensão direta, o fluxo luminoso e o comprimento de onda dominante são agrupados (binned) para garantir consistência. Para vermelho: faixas de VF B0 (1,8-2,0V), C0 (2,0-2,2V), D0 (2,2-2,4V); bins de fluxo luminoso FB7 (50-60lm), FB8 (60-70lm), FB9 (70-80lm). Para verde, azul e branco: bins de VF G0 (2,8-3,0V), H0 (3,0-3,2V), I0 (3,2-3,4V); bins de fluxo luminoso para verde: FC2 (100-110lm), FC3 (110-120lm), FC4 (120-130lm), FC5 (130-140lm); para azul: FB4 (20-30lm), FB5 (30-40lm); para branco: FC2 a FC5. Bins de comprimento de onda para vermelho: E00 (620-625nm), F00 (625-630nm); para verde: E00 (520-525nm), F00 (525-530nm); para azul: C00 (460-465nm), D00 (465-470nm), E00 (470-475nm). Opções de temperatura de cor correlacionada incluem 2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 6000K e 6500K.

3. Curvas Típicas de Características Ópticas e Elétricas

As curvas a seguir ilustram o desempenho do LED sob várias condições de operação. Todos os dados são obtidos a Ts=25°C, salvo indicação em contrário.

3.1 Tensão Direta vs Corrente Direta

Conforme mostrado na Figura 1-6, a corrente direta aumenta com a tensão direta. A 350mA, o VF típico está nas bandas especificadas. A curva mostra que o vermelho tem um VF mais baixo do que o verde, azul e branco na mesma corrente devido aos diferentes materiais semicondutores.

3.2 Intensidade Relativa vs Corrente Direta

A Figura 1-7 demonstra que a intensidade luminosa relativa aumenta com a corrente direta. A relação é aproximadamente linear até 700mA para verde, azul e branco, enquanto o vermelho satura mais cedo devido à sua menor classificação de corrente máxima.

3.3 Dependência da Temperatura

A Figura 1-8 mostra a intensidade relativa em função da temperatura do ponto de solda. Em temperaturas mais altas, a saída de luz diminui. Por exemplo, a 100°C, a intensidade relativa cai para cerca de 80% do seu valor a 25°C para LEDs brancos. O gerenciamento térmico adequado é essencial para manter o desempenho.

3.4 Corrente Direta Máxima vs Temperatura

A Figura 1-9 indica a curva de redução: a corrente direta máxima permitida diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. A 85°C, a corrente deve ser reduzida para aproximadamente 350mA para todas as cores, a fim de evitar exceder a temperatura máxima de junção.

3.5 Padrão de Radiação

O diagrama de radiação (Figura 1-10) mostra uma distribuição ampla, semelhante a Lambertiana, com largura total na metade do máximo (FWHM) de aproximadamente 120°. Isso torna o LED adequado para aplicações de iluminação difusa.

3.6 Distribuição Espectral

A Figura 1-11 exibe a intensidade de emissão relativa versus comprimento de onda para vermelho (pico ~620-630nm), verde (~520-530nm), azul (~460-475nm) e branco (espectro amplo com picos na emissão azul e de fósforo). Dois espectros brancos (3000K e 6000K) são mostrados, ilustrando a diferença na temperatura de cor.

4. Informações Mecânicas e de Embalagem

4.1 Dimensões do Pacote

O tamanho do pacote é 3,45mm x 3,45mm x 2,20mm (comprimento x largura x altura). As tolerâncias são ±0,2mm, salvo indicação em contrário. A vista superior mostra um contorno quadrado, a vista lateral indica a altura da lente e a vista inferior revela o layout das almofadas de solda com marcações de polaridade.

4.2 Polaridade e Padrões de Soldagem

A Figura 1-4 mostra o design de polaridade: almofadas positiva (+) e negativa (-) para cada canal. O padrão de soldagem recomendado (Figura 1-5) inclui dimensões de almofada de 0,85mm, 0,56mm, 0,38mm, etc., com um passo de 3,55mm. Recomenda-se uma máscara de solda adequada para evitar pontes.

4.3 Fita Transportadora e Bobina

O LED é embalado em fita transportadora com passo de bolso de 4,00mm e largura de 12,00mm. Cada bobina contém 1000 peças. As dimensões da bobina são: diâmetro externo 178mm, diâmetro do cubo 59mm e largura 13,5mm. Uma etiqueta com número de peça, número de lote, código de bin e quantidade é anexada.

5. Diretrizes de Soldagem e Manuseio

5.1 Perfil de Soldagem por Refluxo SMT

Perfil de soldagem por refluxo recomendado: pré-aquecimento de 150°C a 200°C por 60-120 segundos, taxa de aumento ≤3°C/s, tempo acima de 217°C (TL) até 60 segundos, temperatura de pico (Tp) 260°C por no máximo 10 segundos. Taxa de resfriamento ≤6°C/s. Tempo total de 25°C ao pico<8 minutos. Não refazer o refluxo mais de duas vezes. Se houver mais de 24 horas entre os passes de soldagem, os LEDs podem ser danificados.

5.2 Soldagem Manual

Se a soldagem manual for necessária, mantenha a temperatura do ferro abaixo de 300°C e o tempo de contato abaixo de 3 segundos. Apenas uma operação de soldagem manual é permitida.

5.3 Precauções de Manuseio

• Não aplique estresse mecânico ou vibração durante o resfriamento após a soldagem.
• Evite pressão forte na superfície da lente de silicone; use bicos de pick-and-place adequados.
• Não monte componentes em partes empenadas da PCB.
• Não resfrie rapidamente o dispositivo após a soldagem.
• O LED é sensível a ESD; tome as medidas adequadas de proteção contra ESD.
• Condições de armazenamento: antes de abrir a bolsa de alumínio, armazenar a ≤30°C e ≤75%UR por até 6 meses. Após abertura, usar dentro de 168 horas a ≤30°C e ≤60%UR. Se excedido, secar a 60±5°C e<5%UR por 24 horas.
• Evite exposição a compostos contendo enxofre (>100ppm), alto teor de bromo/cloro (cada<900ppm, total<1500ppm) e COVs que podem descolorir o silicone.
• Limpe apenas com álcool isopropílico; a limpeza ultrassônica não é recomendada.

6. Confiabilidade e Testes

6.1 Itens de Teste de Confiabilidade

O LED foi submetido aos seguintes testes: soldagem por refluxo (260°C, 2 ciclos), choque térmico (-40°C a 100°C, 300 ciclos), armazenamento em alta temperatura (100°C, 1000h), armazenamento em baixa temperatura (-40°C, 1000h), teste de vida (25°C, 350mA, 1000h) e teste de vida em alta temperatura e alta umidade (60°C/90%UR, 350mA, 500h). Todos os testes foram aprovados com zero falhas de acordo com os critérios de aceitação.

6.2 Critérios para Julgamento de Danos

Após o teste de confiabilidade, os critérios de aceitação são: manutenção do fluxo luminoso de pelo menos 70% para vermelho, 70% para verde, 50% para azul e 80% para branco; sem circuito aberto/curto ou cintilação; desvio da tensão direta dentro dos limites especificados.

7. Notas de Aplicação

O LED RGBW é ideal para ajuste dinâmico de cor em iluminação arquitetônica, de entretenimento e de varejo. Ao projetar o circuito de acionamento, certifique-se de que a corrente através de cada canal não exceda a classificação máxima absoluta. Use drivers de corrente constante para evitar fuga térmica. O gerenciamento térmico adequado (por exemplo, PCB de núcleo metálico) é crítico para manter a temperatura da junção abaixo da classificação máxima. O amplo ângulo de visão permite distribuição uniforme de luz em luminárias lineares e de área. Para aplicações de luz branca, a combinação de múltiplos bins de CCT pode alcançar uma reprodução de cor precisa.

8. Informações de Pedido

A estrutura do número de peça é: RF-BRC35RGB-XXW-L8-K0-A120, onde XX indica a temperatura de cor correlacionada (por exemplo, 27 para 2700K, 30 para 3000K, etc.). O sufixo A120 denota a distribuição angular (120°). Os códigos de bin para VF, fluxo e comprimento de onda são especificados na etiqueta. A embalagem padrão é de 1000 peças por bobina.

9. Comparação de Tecnologia e Vantagens

Em comparação com os pacotes convencionais de plástico PLCC, o pacote cerâmico oferece condutividade térmica superior, menor resistência térmica e melhor confiabilidade sob alta corrente. A configuração RGBW oferece maior flexibilidade do que LEDs RGB separados com fósforo externo, pois o canal branco oferece alta eficácia e mistura de cores simplificada. A ampla faixa de CCT (2700K-6500K) cobre tanto branco quente quanto frio, adequado para designs de iluminação circadiana.

10. Perguntas Frequentes

P: Qual é a saída de lúmens típica para o canal branco a 350mA?R: O fluxo luminoso típico está entre 100 e 140 lúmens, dependendo do bin de CCT.

P: Os canais RGB podem ser acionados independentemente do canal branco?R: Sim, cada canal tem seu próprio ânodo e cátodo, permitindo controle de corrente independente.

P: Qual é a corrente direta recomendada para eficácia ideal?R: Para o melhor equilíbrio entre eficácia e fluxo, opere a 350mA para todos os canais. Correntes mais altas aumentam a saída, mas reduzem a eficiência e exigem melhor resfriamento.

P: Como devo manusear o LED para evitar danos por ESD?R: Use estações de trabalho aterradas, pulseiras antiestáticas e embalagens condutoras. Armazene em sacos de barreira de umidade com dessecante.

11. Estudos de Caso Práticos

Caso 1: Um sistema de iluminação de loja de varejo usou o LED RGBW em uma luminária linear para obter temperatura de cor dinâmica de 2700K a 6000K. Cada luminária alojava 24 LEDs, acionados a 350mA. O pacote cerâmico permitiu que as luminárias operassem em alta temperatura ambiente sem resfriamento ativo. A saída de luz manteve 90% após 50.000 horas de operação.

Caso 2: Para iluminação paisagística externa, o LED foi encapsulado em um invólucro à prova d'água. O amplo ângulo de visão proporcionou iluminação uniforme das fachadas dos edifícios. Os canais vermelho e verde foram usados para cores de destaque durante feriados, enquanto o branco forneceu iluminação geral.

12. Princípio de Funcionamento

Este LED RGBW combina quatro emissores de luz semicondutores. O chip vermelho utiliza material AlGaInP, que emite luz no espectro vermelho quando elétrons se recombinam com lacunas através da banda proibida. Os chips verde e azul usam InGaN, cuja banda proibida pode ser ajustada alterando o teor de índio para produzir luz verde ou azul. O chip branco é, na verdade, um LED azul InGaN revestido com um fósforo amarelo que converte parte da luz azul em amarelo, resultando em luz branca. Ao combinar os canais vermelho, verde e azul em diferentes proporções, qualquer cor dentro da gama pode ser alcançada. Adicionar o canal branco aumenta o fluxo luminoso geral e melhora a reprodução de cor para aplicações de luz branca.

13. Tendências de Desenvolvimento

A tendência na embalagem de LEDs é para maiores densidades de potência, tamanhos menores e melhor gerenciamento térmico. Pacotes cerâmicos são cada vez mais usados para aplicações de alta potência. LEDs de cor total e branco ajustável estão ganhando popularidade na iluminação inteligente, onde a integração IoT requer controle preciso de cor. A eficiência dos LEDs azuis e verdes baseados em InGaN continua a melhorar, e os materiais de fósforo estão sendo otimizados para maior CRI e melhor estabilidade térmica. Desenvolvimentos futuros podem incluir empacotamento em escala de chip (CSP) e arquiteturas de múltiplas junções para eficácia ainda maior. Regulamentações ambientais (RoHS, REACH) continuam a impulsionar a eliminação de substâncias perigosas.