Especificação do LED Branco 2,8x3,5x0,8mm 3,2V 0,612W PLCC2 - Folha de Dados de Grau Automotivo

1. Visão Geral do Produto

Este LED branco é fabricado usando um chip azul combinado com fósforo, resultando em um pacote PLCC2 compacto com dimensões de 2,80 mm x 3,50 mm x 0,80 mm. Ele é projetado para aplicações de iluminação automotiva interna e externa, oferecendo um ângulo de visão extremamente amplo e adequação para todos os processos padrão de montagem SMT e soldagem. O dispositivo vem em embalagem tipo fita e carretel, tem nível de sensibilidade à umidade 2 e está em conformidade com RoHS e REACH. Além disso, o plano de teste de qualificação do produto segue as diretrizes do Teste de Estresse AEC-Q102 para Semicondutores Discretos de Grau Automotivo, garantindo alta confiabilidade em ambientes adversos.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

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

Principais parâmetros medidos com corrente de teste de 150 mA:

• Tensão Direta (VF): Mín 2,8 V, Típ 3,2 V, Máx 3,4 V
• Corrente Reversa (IR): Típ<10 µA em VR=5V
• Fluxo Luminoso (Φ): Mín 61,2 lm, Típ 72 lm, Máx 83,7 lm
• Ângulo de Visão (2θ1/2): Típ 120°
• Resistência Térmica (Rth JS real): Típ 27°C/W, Máx 35°C/W
• Resistência Térmica (Rth JS el): Típ 16°C/W, Máx 21°C/W

Nota: Tolerâncias de medição: VF ±0,1V, coordenadas de cor ±0,005, fluxo luminoso ±10%.

2.2 Classificações Máximas Absolutas

• Dissipação de Potência (PD): 612 mW
• Corrente Direta (IF): 180 mA (CC), 350 mA (pico, 1/10 ciclo, pulso 10ms)
• Tensão Reversa (VR): 5 V
• ESD (HBM): 2000 V
• Temperatura de Operação (TOPR): -40°C a +110°C
• Temperatura de Armazenamento (TSTG): -40°C a +110°C
• Temperatura de Junção (TJ): 125°C

3. Descrição do Sistema de Binning

3.1 Bins de Tensão Direta (IF=150mA)

• G0: 2,8–3,0 V
• H0: 3,0–3,2 V
• I0: 3,2–3,4 V

3.2 Bins de Fluxo Luminoso (IF=150mA)

• PB: 61,2–67,8 lm
• QA: 67,8–75,3 lm
• QB: 75,3–83,7 lm

3.3 Bins de Cromaticidade

As coordenadas de cor são divididas em 7 bins (VM1 a VM7) definidos no diagrama CIE 1931. Para coordenadas x/y exatas, consulte a tabela na folha de dados. Esses bins cobrem a região próxima ao branco ao redor do locus do corpo negro, garantindo uma aparência de cor consistente.

4. Análise das Curvas de Desempenho

4.1 Tensão Direta vs Corrente Direta

A curva IV mostra um aumento exponencial típico da corrente com a tensão. A 2,8 V a corrente é quase zero, enquanto a 3,4 V atinge cerca de 180 mA (o máximo CC). Uma pequena variação de tensão causa uma grande mudança na corrente, portanto, recomenda-se regulação de corrente.

4.2 Fluxo Luminoso Relativo vs Corrente Direta

O fluxo relativo aumenta quase linearmente com a corrente até 180 mA, atingindo cerca de 1,8 vezes o fluxo a 60 mA. A curva indica boa eficácia em correntes de acionamento moderadas.

4.3 Fluxo Luminoso Relativo vs Temperatura de Junção

O fluxo diminui com o aumento da temperatura de junção. A 125°C, o fluxo cai para cerca de 75% do valor a 25°C. O gerenciamento térmico é crítico para manter o brilho.

4.4 Corrente Direta vs Temperatura de Solda

A corrente direta máxima permitida deve ser reduzida conforme a temperatura de solda aumenta. A curva mostra que a 110°C a corrente permitida é reduzida para cerca de 60 mA.

4.5 Variação de Tensão vs Temperatura de Junção

A tensão direta diminui linearmente com a temperatura a uma taxa de aproximadamente -2 mV/°C, o que é típico para LEDs.

4.6 Padrão de Radiação

O padrão de radiação é quase Lambertiano com um semi-ângulo de 60 graus (ângulo de visão de 120°). A intensidade a ±90° é inferior a 10% do pico.

4.7 Desvio das Coordenadas Cromáticas

Tanto Cx quanto Cy sofrem pequenos desvios com a temperatura e a corrente. Em uma faixa de 150°C, o desvio está dentro de ±0,01 para Cx e ±0,005 para Cy. Esse pequeno desvio garante cor estável ao longo das condições operacionais.

4.8 Distribuição Espectral

O espectro do LED branco cobre de 400 nm a 750 nm, com pico em torno de 450 nm (chip azul) e uma ampla emissão de fósforo na região verde-amarela. Isso resulta em um alto índice de reprodução de cor adequado para iluminação automotiva.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote

O corpo do LED mede 2,80 mm x 3,50 mm x 0,80 mm. O layout recomendado da almofada da PCB é fornecido na folha de dados: dimensões gerais da almofada 2,45 mm x 2,30 mm com uma almofada térmica central e duas almofadas laterais para ânodo/cátodo. A polaridade é indicada por um entalhe na vista lateral.

5.2 Fita Portadora e Carretel

Os componentes são fornecidos em fita portadora de 8 mm de largura com passo de 4 mm. O carretel tem diâmetro de 178 mm, largura do cubo de 60 mm e furo do eixo de 13 mm. Cada carretel contém 4000 peças.

5.3 Especificação da Etiqueta

A etiqueta inclui número da peça, número do lote, códigos de bin (fluxo luminoso, cromaticidade, tensão direta), código de comprimento de onda, quantidade e data.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Refluxo Recomendado

• Taxa de rampa (Tsmax a Tp): máx 3°C/s
• Pré-aquecimento: 150°C a 200°C por 60–120 s
• Tempo acima de 217°C (TL): máx 60 s
• Temperatura de pico (Tp): 260°C, máx 10 s
• Tempo dentro de 5°C de Tp: máx 10 s
• Taxa de resfriamento: máx 6°C/s
• Tempo total de 25°C a Tp: máx 8 min

A soldagem por refluxo não deve exceder dois ciclos. Se mais de 24 horas decorrerem entre os ciclos, os LEDs podem absorver umidade e serem danificados.

6.2 Precauções de Manuseio

Não aplique tensão mecânica durante o aquecimento ou resfriamento. Não empenar a PCB após a soldagem. Use um ferro de solda de cabeça dupla para reparo, se necessário. O encapsulante de silicone é macio; evite pressão excessiva na lente. Os bicos de captação devem aplicar força suave.

7. Informações de Embalagem e Pedido

O produto é entregue em sacos selados à prova de umidade com dessecante e indicador de umidade. O saco deve ser armazenado a ≤30°C e ≤75% UR antes de abrir. Após abertura, use dentro de 24 horas sob ≤30°C, ≤60% UR. Se as condições de armazenamento excederem esses limites ou o dessecante mudar de cor, asse os LEDs a 60±5°C por pelo menos 24 horas antes do uso.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Aplicações Típicas

Projetado para interiores automotivos (painel, ambiente) e exteriores (luzes diurnas, indicadores de direção, luzes traseiras). O amplo ângulo de visão e o tamanho compacto permitem flexibilidade de design.

8.2 Considerações de Projeto

• Regulação de corrente: Sempre use um resistor limitador de corrente ou driver para evitar sobrecorrente devido à variação de VF.
• Gerenciamento térmico: Garanta almofadas térmicas e vias adequadas na PCB para manter a temperatura de junção abaixo de 125°C.
• Proteção ESD: Implemente dispositivos de supressão de transientes se necessário, especialmente em ambientes elétricos automotivos severos.
• Enxofre e halogênios: O ambiente operacional deve conter<100 ppm de compostos de enxofre,<900 ppm de bromo,<900 ppm de cloro, e Br+Cl total<1500 ppm.
• COVs: Evite adesivos ou compostos de encapsulamento que liberam vapores orgânicos que podem descolorir o LED.

9. Comparação Técnica

Comparado a LEDs PLCC2 RGB ou brancos padrão sem qualificação automotiva, este produto oferece:

• Qualificação de teste de estresse AEC-Q102 (incluindo vida estendida, choque térmico e testes de umidade).
• Baixa resistência térmica (27°C/W real) permite melhor dissipação de calor.
• Alto fluxo luminoso por pacote (até 83,7 lm a 150 mA).
• 100% livre de chumbo e em conformidade com RoHS/REACH, atendendo às restrições globais de materiais automotivos.

10. Perguntas Frequentes

10.1 Como selecionar o bin de tensão e fluxo correto?

Escolha o bin de tensão com base no design do driver para garantir corrente consistente. O bin de fluxo afeta o brilho; selecione PB, QA ou QB dependendo da saída necessária. Para aplicações de precisão, solicite códigos de bin específicos.

10.2 Qual é o prazo de armazenamento após a secagem?

Após abrir o saco de barreira de umidade, os LEDs devem ser usados em 24 horas se armazenados a ≤30°C/≤60% UR. Caso contrário, asse novamente antes do refluxo.

10.3 Este LED pode ser usado com modulação por largura de pulso (PWM)?

Sim, o escurecimento PWM é possível. A corrente de pico nominal de 350 mA (10% de ciclo) permite altas correntes de pico por períodos curtos. Certifique-se de que a potência média não exceda 612 mW.

11. Exemplos Práticos de Aplicação

Em um módulo de luz diurna (DRL) automotivo, quatro desses LEDs são colocados em uma matriz linear com corrente total de 600 mA (150 mA por LED). Usando o bin de fluxo QA (67,8–75,3 lm), a saída total excede 270 lm, atendendo aos requisitos ECE R87. Uma análise térmica mostra que a temperatura de junção permanece a 85°C sob pior caso ambiente de 85°C, bem abaixo do máximo de 125°C. O design usa uma PCB de cobre de 1 oz com vias térmicas para dissipar calor.

12. Descrição do Princípio

O LED branco opera com base no princípio de conversão de fósforo: um chip InGaN azul emite luz azul em torno de 450 nm. Esta luz azul excita parcialmente um fósforo amarelo (tipicamente YAG:Ce) que é revestido no chip. A combinação de luz azul residual e luz amarela produz luz branca. A temperatura de cor e a reprodução exatas são determinadas pela composição e espessura do fósforo. O produto usa um fósforo padrão resultando em uma temperatura de cor correlacionada de cerca de 6000K, adequada para iluminação branca automotiva.

13. Tendências de Desenvolvimento

A indústria de iluminação automotiva está se movendo em direção a maior eficácia luminosa, pacotes menores e maior confiabilidade. Este formato PLCC2 já está evoluindo para pacotes ainda menores (por exemplo, 2016, 1616) mantendo alto fluxo. Tendências futuras incluem melhores interfaces térmicas, melhor estabilidade de cor com a temperatura e integração de eletrônicos de controle. O presente produto, com sua qualificação AEC-Q102 e ampla faixa de temperatura de operação, posiciona-se como uma solução confiável para os designs automotivos atuais, enquanto versões futuras podem alcançar maior eficácia e maior miniaturização.