Datasheet LED RGBW 3.5x3.7x2.6mm - Tensão Direta 1.7-3.4V - Potência 60-68mW - Cor Total à Prova de Intempéries

1. Visão Geral do Produto

Este LED RGBW é um dispositivo compacto de montagem em superfície que integra quatro chips LED individuais (Vermelho, Verde, Azul e Branco) em um único pacote medindo 3,5 mm x 3,7 mm x 2,6 mm. Projetado para aplicações full-color de alto desempenho, oferece um ângulo de visão extremamente amplo de 110 graus e é classificado como resistente à água IPX6, tornando-o ideal para ambientes internos e externos. A superfície fosca reduz o brilho, e o componente é compatível com RoHS e soldável por refluxo sem chumbo. Com um nível de sensibilidade à umidade de 5a, são necessários manuseio e armazenamento adequados para garantir a confiabilidade.

2. Características e Benefícios

• Ângulo de visão extremamente amplo (110°).
• Alta intensidade luminosa com baixa dissipação de potência.
• Resistente à água padrão IPX6.
• Nível de sensibilidade à umidade 5a.
• Compatível com RoHS e soldagem por refluxo sem chumbo.
• Superfície fosca para redução de reflexos.
• Pacote único com quatro canais de cor independentes (R, G, B, W).

3. Aplicações

• Telas de vídeo coloridas externas.
• Iluminação decorativa interna e externa.
• Iluminação e displays para parques de diversão.
• Sinalização geral e iluminação arquitetônica.

4. Características Elétricas e Ópticas

Todas as medições são feitas a uma temperatura ambiente de 25°C (Ts=25°C), salvo indicação contrária. As tabelas a seguir resumem os principais parâmetros elétricos e ópticos por chip.

4.1 Tensão Direta (VF)

4.2 Comprimento de Onda Dominante (λD) e Intensidade Luminosa (IV)

Testado a IF=20mA por chip. Os bins de comprimento de onda são de 5nm (Vermelho) ou 4nm (Verde/Azul). O branco é definido por bins de temperatura de cor correlacionada (CCT) (50A, 50B, 50C). A intensidade luminosa é agrupada com uma faixa de proporção 1:1,4.

4.3 Largura de Banda Espectral e Ângulo de Visão

A meia-largura espectral (Δλ) para o Vermelho é de 24 nm, para o Verde é de 38 nm e para o Azul é de 30 nm. O ângulo de visão (2θ1/2) é de 110 graus para todas as cores.

5. Classificações Máximas Absolutas

Tensões além das listadas podem causar danos permanentes. A exposição a classificações máximas absolutas por períodos prolongados pode afetar a confiabilidade do dispositivo.

6. Sistema de Classificação (Binning)

Os produtos são classificados em bins para intensidade luminosa, comprimento de onda dominante (ou CCT para branco) e tensão direta. A proporção de intensidade dentro de um bin é de 1:1,4. Os bins de comprimento de onda para Vermelho são em etapas de 5nm; Verde e Azul em etapas de 4nm. O branco é classificado por coordenadas de cor CIE (50A, 50B, 50C). Os bins de tensão direta são definidos por chip, mas não listados explicitamente; a distribuição típica segue as faixas mín-máx acima. Todas as medições têm tolerâncias: VF ±0,1V, comprimento de onda ±1nm, intensidade ±10%, coordenadas de cor ±0,01.

7. Curvas Típicas de Características Ópticas

7.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta

A tensão direta aumenta com a corrente direta. Em baixas correntes (abaixo de 10mA), a tensão sobe abruptamente; acima de 20mA, a curva torna-se mais linear. O chip vermelho tem a menor tensão direta; os chips verde, azul e branco são semelhantes, porém mais altos.

7.2 Corrente Direta vs. Intensidade Relativa

A intensidade luminosa relativa aumenta de forma superlinear com a corrente direta. A 20mA, a intensidade é normalizada para 100%. Para operação segura, não exceda as classificações máximas de corrente absoluta.

7.3 Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente

A intensidade degrada à medida que a temperatura aumenta. A 70°C, a intensidade relativa cai para aproximadamente 80% do valor a 25°C. O gerenciamento térmico adequado é essencial para manter o brilho e a longevidade.

7.4 Temperatura de Solda vs. Corrente Direta

Para evitar danos térmicos, a corrente direta máxima deve ser reduzida à medida que a temperatura do ponto de solda aumenta. A 100°C, a corrente permitida é reduzida para próximo de zero.

7.5 Distribuição Espectral

As curvas espectrais mostram picos estreitos para vermelho (617-628nm), verde (520-545nm) e azul (460-475nm). O LED branco tem um espectro amplo cobrindo a faixa visível, com bins de temperatura de cor correlacionada em torno de 4000K e 5000K.

7.6 Diagrama de Radiação

O padrão de radiação é aproximadamente Lambertiano, com intensidade máxima a 0° e meia potência a ±55°. Esta distribuição ampla é adequada para iluminação uniforme em grandes áreas.

8. Informações Mecânicas e de Embalagem

8.1 Dimensões do Pacote

O pacote LED mede 3,5 mm x 3,7 mm x 2,6 mm (comprimento x largura x altura). O pino 1 é marcado com um ponto. A vista inferior mostra 8 almofadas de solda: pinos 1 (B-), 2 (R-), 3 (G-), 4 (W-), 5 (R+), 6 (G+), 7 (B+), 8 (W+). A polaridade é indicada pelos símbolos + e - na parte inferior. Um preenchimento de cola é aplicado para proteção. Os padrões de solda (padrão de terra PCB recomendado) são fornecidos no datasheet com dimensões em milímetros, tolerância ±0,1mm.

8.2 Fita Portadora e Bobina

Os produtos são embalados em fita portadora (4.000 peças por bobina). A bobina tem dimensões: diâmetro externo (A) 400±2mm, diâmetro interno (B) 100,0±0,4mm, largura do cubo (C) 14,3±0,3mm, largura da fita (D) 2,6±0,2mm, passo (E) 16,4±0,3mm, diâmetro do furo da roda dentada (F) 12,7+0,8/-0,3mm. A espessura da fita portadora é de 1,9mm (T).

8.3 Informações da Etiqueta

Cada bobina é etiquetada com número da peça, número do lote (incluindo máquina de embalagem, número de série, código de bin, quantidade em milhares), bin de intensidade luminosa (IV), bin de tensão direta (VF), bin de comprimento de onda (Wd), corrente direta (IF), quantidade (QTY) e data (DATE).

8.4 Embalagem Resistente à Umidade

A bobina é colocada em um saco de folha de alumínio antiestático e à prova de umidade, juntamente com um dessecante e um cartão indicador de umidade (HIC). O saco é selado a vácuo para evitar a absorção de umidade.

8.5 Caixa de Papelão

Vários sacos selados são embalados em uma caixa de papelão para envio. A caixa fornece proteção mecânica durante o transporte.

9. Itens e Condições de Teste de Confiabilidade

Os seguintes testes são realizados para garantir a confiabilidade do produto (tamanho da amostra: 22 peças, critério de aceitação: 0/1 falha):

• Resistência ao Calor de Solda: Máx. 260°C, 3 vezes
• Choque Térmico: -40°C a 100°C, 15 min cada, 500 ciclos
• Resistência à Umidade: Pré-condicionamento 85°C/85%UR/12h + 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 julgamento: variação de VF dentro de ±10%, IR ≤10μA a 5V, degradação média de IV ≤30%, sem trincas internas ou aparência anormal.

10. Instruções de Soldagem por Refluxo SMT

10.1 Perfil de Refluxo

Use um perfil de refluxo padrão sem chumbo. Parâmetros principais: pré-aquecimento de 150°C a 200°C em 60-120s; tempo acima de 217°C (TL) ≤60s; temperatura de pico (TP) 245°C com tempo dentro de 5°C do pico ≤30s e tp ≤10s; taxa de resfriamento ≤6°C/s. Tempo total de 25°C ao pico ≤8 minutos. Não refazer o refluxo mais de uma vez. Use apenas pasta de solda de temperatura média. O refluxo com nitrogênio é recomendado para evitar oxidação.

10.2 Soldagem Manual

Se a soldagem manual for necessária, use um ferro de solda ajustado abaixo de 300°C por menos de 3 segundos por junta. A soldagem manual deve ser feita apenas uma vez.

10.3 Reparo

O reparo não é recomendado. Se inevitável, use um ferro de solda de cabeça dupla para aquecer simultaneamente ambas as almofadas e remover o LED. Confirme que as características não foram comprometidas.

10.4 Limpeza

Não limpe com água, benzeno ou thinner. O álcool isopropílico (IPA) é recomendado. Evite solventes contendo cloro ou enxofre. Confirme a compatibilidade do agente de limpeza antes do uso.

11. Precauções de Manuseio

11.1 Armazenamento

Armazene em embalagem antiestática à prova de umidade a ≤30°C e ≤60% UR. Vida útil sugerida: 6 meses. Embalagens não abertas sem vazamentos podem ser armazenadas por até 12 meses com cozimento antes do uso. Após a abertura, use dentro de 12 horas (ambiente ≤30°C/60% UR). Peças não utilizadas devem ser armazenadas em ambiente seco (≤30°C/≤10% UR) e cozidas antes do próximo uso (65±5°C por 24-48h dependendo da exposição).

11.2 Eletricidade Estática

Os LEDs são sensíveis à descarga eletrostática. Use equipamentos aterrados, pulseiras antiestáticas, tapetes e recipientes. Evite manuseio sem proteção adequada.

11.3 Proteção contra Tensão Reversa

Tensão reversa superior a 5V pode danificar o LED. Certifique-se de que o design do circuito evite polarização reversa. Em acionamento matricial, implemente proteção para evitar sobretensão reversa.

11.4 Temperatura de Operação Segura

Mantenha a temperatura da superfície do LED abaixo de 55°C e a temperatura do terminal abaixo de 75°C para evitar degradação rápida. O gerenciamento térmico adequado (dissipação de calor na PCB, espaçamento) é necessário para manter a temperatura de junção abaixo de 115°C.

11.5 Acionamento de Corrente

Use drivers de corrente constante para cada chip. Não exceda a corrente direta nominal. Quando vários chips operam simultaneamente, certifique-se de que a dissipação total de potência não exceda a classificação máxima do pacote (68mW para cada G/B/W, 60mW para R).

11.6 Considerações Ambientais

Evite exposição a gases corrosivos (por exemplo, sulfeto de hidrogênio, sal) e ambientes com alta umidade. Se usado em áreas costeiras ou vulcânicas, a vida útil pode ser reduzida. Após armazenamento ou transporte prolongado, desumidifique antes do uso. Inicialmente, alimente com 20% da potência para secar qualquer umidade absorvida antes da potência total.

12. Recomendações de Aplicação

• Para videowalls coloridos externos, use bins correspondentes para garantir cor e brilho uniformes.
• Projete PCBs com área de cobre adequada para dissipação de calor. Mantenha espaçamento entre LEDs para evitar aglomeração térmica.
• Proteja contra surtos de raios e transitórios altos. Resistores em série ou limitação de corrente são necessários.
• Para displays de aluguel, selecione LEDs com o mesmo número de ciclos de refluxo. Após o reparo, a correspondência é crítica.
• Implemente testes de envelhecimento (por exemplo, 48h na corrente nominal) para eliminar falhas precoces.

13. Comparação Técnica

Comparado aos LEDs RGB padrão 3528 ou 5050, este RGBW de 3,5x3,7mm oferece um ângulo de visão mais amplo (110° vs. 120° típico para 5050, não necessariamente mais amplo), resistência IPX6 (incomum em LEDs SMD padrão) e superfície fosca para redução de brilho. O chip branco integrado simplifica a mistura de cores e elimina a necessidade de um LED branco adicional. O nível de sensibilidade à umidade 5a permite menor vida útil no piso, mas requer manuseio cuidadoso.

14. Perguntas Frequentes

P: Como evitar danos por ESD?Use estação de trabalho antiestática, ferramentas aterradas e evite recipientes de plástico. Armazene em sacos antiestáticos.

P: Posso usar este LED em um circuito de 5V sem resistor?Não. A tensão direta é inferior a 5V para todos os chips; sem limitação de corrente, a corrente excessiva destruirá o LED. Sempre use uma fonte de corrente constante ou resistor em série.

P: Qual é a vida útil?Os LEDs são classificados para longa vida útil sob condições especificadas. O gerenciamento térmico adequado e a corrente estável são críticos. A folha de dados fornece dados de teste de confiabilidade, mas não horas L70 explícitas; LEDs de alta qualidade típicos podem exceder 50.000 horas na corrente nominal se a temperatura de junção for controlada.

15. Casos de Uso Práticos

Em um videowall LED externo, cada pixel usa um LED RGBW. O amplo ângulo de visão de 110° garante cor consistente em ângulos laterais. A classificação IPX6 permite que o display suporte chuva. O chip branco melhora a gama de cores e o brilho para conteúdo branco. Os projetistas devem considerar quedas de tensão em cabos longos e usar fonte de alimentação adequada com redundância.

16. Princípio de Operação

Os chips vermelho, verde, azul e branco são diodos independentes baseados em GaN (G/B) ou AlInGaP (R) que emitem luz quando polarizados diretamente. O chip branco é um LED azul com fósforo amarelo para produzir luz branca. Variando a corrente para cada chip, qualquer cor dentro da gama pode ser produzida. Os quatro chips são montados em um substrato comum e encapsulados com epóxi transparente que forma uma lente para radiação ampla.

17. Tendências de Desenvolvimento

A miniaturização continua: pacotes menores como 2,0x2,0mm com ainda mais chips estão surgindo. Maior eficácia e luminância por chip são impulsionadas por estruturas epitaxiais aprimoradas. O controle inteligente integrado (por exemplo, RGBW endereçável) está se tornando popular. Melhorias de confiabilidade, como classificações IP mais altas e melhor resistência à corrosão, são exigidas para aplicações externas.