Ficha Técnica do LED PLCC-2 Visão Lateral 57-11-PA0301H-AM - Âmbar Conversão por Fósforo - Ângulo de Visão de 120° - 3.25V Típ. - 30mA - Documento Técnico em Português

13. Tendências e Desenvolvimentos da Indústria

1. Visão Geral do Produto Este documento detalha as especificações de um componente LED de alto desempenho e visão lateral que utiliza a tecnologia de Âmbar Conversão por Fósforo (PCA). O dispositivo é encapsulado em um pacote PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) compacto, tornando-o adequado para aplicações com restrições de espaço que requerem um amplo ângulo de visão. Seu foco principal de projeto está na confiabilidade e desempenho em ambientes exigentes, particularmente no setor automotivo.

As vantagens centrais deste LED incluem sua alta intensidade luminosa típica de 2800 milicandelas (mcd) a uma corrente de acionamento padrão de 30mA, aliada a um ângulo de visão muito amplo de 120 graus. Esta combinação garante excelente visibilidade a partir de várias perspectivas. Além disso, o componente é qualificado segundo o rigoroso padrão AEC-Q102 para dispositivos optoeletrônicos discretos em aplicações automotivas, garantindo robustez contra temperaturas extremas, umidade e outros estressores automotivos. Ele também apresenta conformidade com diretivas ambientais, incluindo RoHS, REACH e requisitos livres de halogênio.

O mercado-alvo é principalmente a iluminação interior automotiva, onde pode ser usado para retroiluminação de interruptores, painéis de instrumentos, controles de infotainment e outras funções indicadoras. Sua classificação de robustez ao enxofre (Classe B1) aumenta ainda mais sua adequação para ambientes onde podem estar presentes contaminantes atmosféricos.

2. Análise Aprofundada de Parâmetros Técnicos

2.1 Características Fotométricas e de Cor

O parâmetro fotométrico chave é a Intensidade Luminosa (Iv), que tem um valor típico de 2800 mcd a uma corrente direta (IF) de 30mA. A especificação define um mínimo de 2240 mcd e um máximo de 4500 mcd sob a mesma condição, indicando a dispersão de desempenho esperada. A cor dominante é definida como Âmbar/Amarelo Conversão por Fósforo, com coordenadas de cromaticidade CIE 1931 típicas de (0.57, 0.41). Uma tolerância de ±0.005 é aplicada a estas coordenadas para garantir consistência de cor. O amplo ângulo de visão de 120 graus (com tolerância de ±5°) é definido como o ângulo fora do eixo onde a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial de pico.

2.2 Parâmetros Elétricos e Térmicos

As características elétricas centram-se na tensão direta (VF). Na corrente de operação típica de 30mA, a VF é de 3.25V, com uma faixa de 2.75V (Mín.) a 3.75V (Máx.). Este parâmetro é crucial para o projeto do driver e cálculos de dissipação de potência. As especificações absolutas máximas definem os limites operacionais: uma corrente direta contínua máxima (IF) de 50mA, uma corrente de surto (IFM) de 250mA para pulsos ≤10μs, e uma temperatura de junção máxima (TJ) de 125°C. O dispositivo não foi projetado para operação em polarização reversa.

O gerenciamento térmico é crítico para a longevidade e desempenho do LED. A ficha técnica fornece dois valores de Resistência Térmica: Rth JS real (junção para solda) com máximo de 180 K/W, e Rth JS elétrica com máximo de 100 K/W. A curva de derating da corrente direta mostra graficamente como a corrente contínua permitida deve ser reduzida à medida que a temperatura da pastilha de solda (Ts) aumenta, caindo para 23mA na temperatura máxima Ts de 110°C.

3. Explicação do Sistema de Binning

O produto emprega um sistema de binning para categorizar as unidades com base na intensidade luminosa e nas coordenadas de cromaticidade, permitindo aos projetistas selecionar componentes que atendam a requisitos específicos da aplicação.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Uma estrutura abrangente de binning é definida usando códigos de duas letras (ex.: AA, AB, BA, BB, CA). Cada bin cobre uma faixa específica de intensidade luminosa medida em milicandelas (mcd). Para este produto específico, os bins de saída possíveis destacados centram-se nas faixas BA (1800-2240 mcd), BB (2240-2800 mcd) e CA (2800-3550 mcd), alinhando-se com a especificação típica de 2800 mcd. Isto permite a seleção de graus de brilho ligeiramente superiores ou inferiores.

3.2 Binning de Cromaticidade para Âmbar Conversão por Fósforo

O binning de cromaticidade é definido dentro da região de cor âmbar no diagrama CIE 1931. Quatro bins primários são especificados: 8588, 8891, 9194 e 9496. Cada bin é definido por uma área quadrilátera no plano de coordenadas (x, y). As coordenadas típicas (0.57, 0.41) estão dentro do bin 8891, que é delimitado pelos pontos (0.5450, 0.4250), (0.5636, 0.4362), (0.5810, 0.4184) e (0.5646, 0.4119). Este binning apertado garante variação de cor mínima entre diferentes lotes de produção.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui vários gráficos que ilustram o comportamento do dispositivo sob condições variáveis.

4.1 Curva IV e Intensidade Luminosa Relativa

O gráfico Corrente Direta vs. Tensão Direta mostra a relação exponencial típica dos LEDs. A curva Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta demonstra que a saída de luz aumenta com a corrente, mas começa a mostrar sinais de saturação em correntes mais altas, enfatizando a importância de operar dentro dos limites recomendados para eficiência e vida útil.

4.2 Dependência da Temperatura

O gráfico Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura de Junção mostra um coeficiente de temperatura negativo; a saída de luz diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. O gráfico Tensão Direta Relativa vs. Temperatura de Junção mostra que a VF diminui linearmente com o aumento da temperatura, uma característica que às vezes pode ser usada para detecção de temperatura. O gráfico Deslocamento das Coordenadas de Cromaticidade vs. Temperatura de Junção indica mudanças pequenas, mas mensuráveis, no ponto de cor com a temperatura, o que é importante para aplicações críticas em termos de cor.

4.3 Distribuição Espectral e Capacidade de Pulsos

O gráfico Características de Comprimento de Onda descreve a distribuição espectral de potência relativa, mostrando um pico de emissão amplo na região âmbar/amarela, característica de um LED convertido por fósforo. O gráfico Capacidade de Manipulação de Pulsos Permissível define a corrente direta de pico máxima permitida (IFA) para uma determinada largura de pulso (tp) e ciclo de trabalho (D), o que é essencial para projetos de operação pulsada.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

O LED é encapsulado em um pacote de montagem em superfície PLCC-2. O desenho mecânico (implícito pela referência da seção) forneceria dimensões críticas, incluindo comprimento total, largura, altura, espaçamento dos terminais e o tamanho/posição da lente óptica. A orientação de visão lateral significa que a emissão de luz primária é perpendicular ao plano da placa de circuito, o que é ideal para aplicações de iluminação lateral.

5.1 Layout Recomendado das Pastilhas de Solda

Um padrão de terra recomendado (projeto da pastilha de solda) é fornecido para garantir a formação confiável da junta de solda durante a soldagem por refluxo. Este padrão é tipicamente ligeiramente maior do que os terminais do componente para facilitar boa molhagem da solda e formação do filete, evitando pontes de solda.

5.2 Identificação de Polaridade

Para um dispositivo de dois terminais como o PLCC-2, a polaridade é fundamental. O ânodo e o cátodo são identificados na embalagem, tipicamente com uma marcação como um entalhe, ponto ou canto cortado no lado do cátodo. A orientação correta deve ser observada durante a montagem.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

O componente é classificado para soldagem por refluxo com uma temperatura de pico de 260°C por no máximo 30 segundos. Um perfil de refluxo padrão com zonas controladas de pré-aquecimento, imersão, refluxo e resfriamento deve ser seguido. A temperatura máxima de soldagem é uma especificação absoluta que não deve ser excedida para evitar danos ao pacote plástico e à fixação interna do chip.

6.2 Precauções para Uso e Armazenamento

Precauções gerais incluem evitar estresse mecânico na lente, proteger o dispositivo de descarga eletrostática (ESD) durante o manuseio (classificado 8kV HBM) e armazenar em condições apropriadas (entre -40°C e +110°C) em embalagem compatível com nível de sensibilidade à umidade (MSL) 3 uma vez que a bolsa de barreira de umidade é aberta.

7. Embalagem e Informações de Pedido

O número de peça 57-11-PA0301H-AM segue um provável esquema de codificação interno que pode indicar tipo de pacote (57-11), cor (PA para Âmbar Fósforo), bin de desempenho e outras variantes. As informações de pedido especificariam o formato de embalagem, como dimensões da fita e carretel (ex.: largura da fita de 8mm ou 12mm, diâmetro do carretel) e quantidade por carretel (ex.: 3000 peças).

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

A aplicação principal éIluminação Interior Automotiva, especificamente para retroiluminação deinterruptores(controles de janela, aquecedores de assento, controle climático), indicadores do painel e ícones do console central. Sua emissão lateral e ângulo amplo o tornam ideal para iluminar painéis finos ou guias de luz pela borda.

8.2 Considerações de Projeto

• Acionamento de Corrente:Use um driver de corrente constante ajustado para 30mA ou menos para vida útil ideal e saída estável. Considere a curva de derating se a temperatura ambiente de operação for alta.
• Gerenciamento Térmico:Garanta área de cobre adequada na PCB ou vias térmicas para dissipar calor das pastilhas de solda, especialmente se acionado na corrente máxima ou próxima a ela.
• Projeto Óptico:O ângulo de visão de 120° fornece ampla cobertura. Para iluminação uniforme sobre uma área, um guia de luz ou difusor pode ser necessário.
• Proteção ESD:Implemente procedimentos padrão de manuseio ESD durante a montagem. A proteção ESD no circuito pode ser aconselhável dependendo do ambiente de aplicação.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado a LEDs âmbar padrão sem qualificação AEC-Q102, este dispositivo oferece confiabilidade garantida para uso automotivo. Sua tecnologia de Âmbar Conversão por Fósforo normalmente oferece maior eficiência e melhor consistência de cor do que os LEDs âmbar tradicionais de epóxi colorido. A combinação de alto brilho (2800mcd típ.) e um ângulo de visão muito amplo (120°) em um pacote de visão lateral é um diferencial chave para tarefas de retroiluminação com espaço limitado onde a luz precisa ser injetada em um guia.

10. Perguntas Frequentes (FAQs)

P: Qual é a diferença entre a intensidade luminosa "Típica" e "Máxima"?

R: "Típica" representa o valor médio ou esperado da produção. "Máxima" é o limite superior da faixa de especificação; unidades individuais estarão neste valor ou abaixo dele. O projeto deve ser baseado no valor mínimo ou típico para consistência.

P: Posso acionar este LED diretamente com uma fonte de 3.3V?

R: Não de forma confiável. A tensão direta típica é de 3.25V a 30mA, muito próxima de 3.3V. Variações na VF (até 3.75V) e na tolerância da tensão da fonte causariam corrente inconsistente ou insuficiente. Um driver de corrente constante ou um resistor em série com uma fonte de tensão mais alta (ex.: 5V) é necessário.

P: O que significa "Robustez ao Enxofre Classe B1"?

R: Indica a resistência do LED à corrosão em atmosferas contendo enxofre. A Classe B1 é um nível de desempenho específico definido em testes da indústria, mostrando que o dispositivo passou em testes para uso em ambientes com níveis moderados de contaminação por enxofre.

P: Como interpreto os códigos de bin de intensidade luminosa como "BB"?

R: O código "BB" corresponde a uma faixa de intensidade luminosa de 2240 a 2800 mcd. Você selecionaria este bin se seu projeto exigir um brilho nessa faixa específica para garantir que os objetivos de desempenho sejam atendidos.

11. Estudo de Caso de Projeto e Uso

Cenário: Retroiluminação de um Painel de Interruptores de Janela Automotivo.Um projetista precisa iluminar quatro símbolos de interruptor em um painel fino e escuro. Usando o LED de visão lateral, eles podem colocar os componentes na borda da PCB, direcionando a luz para um guia de luz de acrílico moldado que corre atrás do painel. O ângulo de visão de 120° garante o acoplamento eficiente da luz no guia. O projetista define a corrente de acionamento para 25mA (abaixo dos 30mA típicos) para estender a vida útil e reduzir o calor, contando com o alto brilho típico para ainda alcançar iluminação suficiente através do guia e do ícone. A qualificação AEC-Q102 e a robustez ao enxofre dão confiança na confiabilidade de longo prazo do sistema de retroiluminação no ambiente interior do veículo.

12. Introdução ao Princípio Tecnológico

Este LED é baseado em um projeto de Conversão por Fósforo (PC). Ele provavelmente usa um chip semicondutor azul ou próximo do UV. Esta luz primária não é emitida diretamente. Em vez disso, ela excita uma camada de material de fósforo depositada sobre ou próximo ao chip. O fósforo absorve os fótons de alta energia do chip e reemite luz em comprimentos de onda mais longos, neste caso, produzindo luz âmbar/amarela. A mistura específica de fósforos e sua concentração determinam as coordenadas de cromaticidade exatas (x=0.57, y=0.41). Este método permite alta eficiência e excelente reprodução de cor ou saturação em comparação com o uso de um material semicondutor que emite luz âmbar nativamente, o que é tipicamente menos eficiente.

13. Tendências e Desenvolvimentos da Indústria

A tendência na iluminação interior automotiva é em direção a maior integração, controle mais inteligente (iluminação dinâmica, iluminação de ambiente) e maior uso de LEDs para todas as funções. Componentes como este LED de visão lateral estão evoluindo para oferecer eficácia ainda maior (mais luz por watt), permitindo menor consumo de energia e carga térmica reduzida. Há também um esforço para binning de cor mais apertado para garantir correspondência de cor perfeita em todos os indicadores da cabine de um veículo. Além disso, a busca por interiores de veículos totalmente autônomos está levando a uma maior demanda por componentes de iluminação confiáveis e de longa duração que possam durar a vida útil do veículo sem manutenção. A integração de recursos de diagnóstico diretamente nos pacotes de LED é outra tendência emergente.