Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Descrição Geral
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicações
- 2. Análise de Parâmetros Técnicos
- 2.1 Características Elétricas/Ópticas (Ts=25°C, IF=3mA)
- 2.2 Classificações Máximas Absolutas (Ts=25°C)
- 2.3 Sistema de Classificação (IF=3mA)
- 3. Análise de Curvas de Desempenho
- 4. Informações Mecânicas e de Embalagem
- 4.1 Dimensões do Pacote
- 4.2 Fita Transportadora e Bobina
- 4.3 Embalagem com Barreira de Umidade
- 5. Diretrizes de Soldagem e Montagem
- 5.1 Perfil de Soldagem por Refluxo
- 5.2 Soldagem Manual e Reparo
- 5.3 Precauções de Manuseio
- 6. Informações de Embalagem e Pedido
- 7. Recomendações de Aplicação
- 8. Comparação Técnica
- 9. Perguntas Frequentes
- 10. Casos Práticos de Aplicação
- 11. Princípio de Funcionamento
- 12. Tendências de Desenvolvimento
- Terminologia de Especificação LED
- Desempenho Fotoeletrico
- Parâmetros Elétricos
- Gerenciamento Térmico e Confiabilidade
- Embalagem e Materiais
- Controle de Qualidade e Classificação
- Testes e Certificação
1. Visão Geral do Produto
1.1 Descrição Geral
Este LED branco é fabricado usando um chip azul e fósforo para produzir luz branca. As dimensões do pacote são 3,50mm x 2,80mm x 1,84mm (pacote PLCC2). Ele é projetado para montagem em tecnologia de montagem superficial (SMT) e é adequado para vários processos de soldagem.
1.2 Características
- Pacote PLCC2
- Ângulo de visão extremamente amplo (120°)
- Adequado para todos os processos de montagem SMT e soldagem
- Disponível em fita e bobina (2000pcs/bobina)
- Nível de Sensibilidade à Umidade: Nível 2
- Em conformidade com RoHS e REACH
- Qualificado de acordo com as diretrizes de teste de estresse AEC-Q101 para semicondutores discretos de grau automotivo
1.3 Aplicações
As aplicações típicas incluem iluminação interior automotiva e interruptores devido à sua alta confiabilidade e amplo ângulo de visão.
2. Análise de Parâmetros Técnicos
2.1 Características Elétricas/Ópticas (Ts=25°C, IF=3mA)
| Parâmetro | Símbolo | Mín | Típ | Máx | Unidade |
|---|---|---|---|---|---|
| Tensão Direta | VF | 2.5 | 2.7 | 3.1 | V |
| Corrente Reversa | IR | - | - | 10 | µA |
| Intensidade Luminosa | IV | 23 | 37 | 53 | mcd |
| Ângulo de Visão | 2θ1/2 | - | 120 | - | graus |
| Resistência Térmica | RTHJ-S | - | - | 300 | °C/W |
2.2 Classificações Máximas Absolutas (Ts=25°C)
| Parâmetro | Símbolo | Valor | Unidade |
|---|---|---|---|
| Dissipação de Potência | PD | 91 | mW |
| Corrente Direta | IF | 30 | mA |
| Corrente Direta de Pico | IFP | 100 | mA |
| Tensão Reversa | VR | 5 | V |
| Descarga Eletrostática (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Temperatura de Operação | TOPR | -40 ~ +100 | °C |
| Temperatura de Armazenamento | TOPR | -40 ~ +100 | °C |
| Temperatura de Junção | TJ | 120 | °C |
Notas: Largura de pulso 10ms, ciclo de trabalho 1/10 para corrente de pico. Tolerância de medição: VF ±0,1V, cromaticidade ±0,005, intensidade luminosa ±10%. Rendimento ESD >90% a 2000V HBM.
2.3 Sistema de Classificação (IF=3mA)
As classes de tensão direta variam de E2 (2,5-2,6V) a H1 (3,0-3,1V). As classes de intensidade luminosa variam de C20 (23-28mcd) a E10 (43-53mcd). Classes de cromaticidade CIE disponíveis: M02, M03, P02, P03. Consulte a folha de dados para coordenadas exatas.
3. Análise de Curvas de Desempenho
As curvas típicas de características ópticas fornecem informações sobre o comportamento do LED em várias condições:
- Tensão Direta vs. Corrente Direta: Mostra relação exponencial, típica em 2,7V para 3mA.
- Corrente Direta vs. Intensidade Relativa: Aumento linear até 5mA, depois saturação.
- Temperatura de Solda vs. Intensidade Relativa: Leve diminuição em temperaturas mais altas (cerca de 20% de queda de 25°C para 120°C).
- Corrente Direta vs. Temperatura de Solda: Redução necessária acima de 80°C.
- Tensão Direta vs. Temperatura de Solda: Coeficiente de temperatura negativo (~-2mV/°C).
- Diagrama de Radiação: Ângulo de visão amplo com padrão simétrico.
- Deslocamento de Cor vs. Corrente Direta: Mudança mínima nas coordenadas de cromaticidade.
- Distribuição Espectral: Pico amplo em torno de 450nm (azul) e 550nm (amarelo) típico para LED branco convertido por fósforo.
4. Informações Mecânicas e de Embalagem
4.1 Dimensões do Pacote
Vista superior: 3,50mm x 2,80mm. Altura da vista lateral: 1,84mm. A vista inferior mostra a marca de polaridade. Padrão de solda recomendado: almofadas de 2,40mm x 1,25mm com comprimento total de 4,45mm. Todas as dimensões em mm, tolerância ±0,2mm, salvo indicação contrária.
4.2 Fita Transportadora e Bobina
Passo da fita transportadora 8,0mm, diâmetro da bobina 178mm, diâmetro do cubo 60mm. Largura da fita 8,0mm. A bobina contém 2000 peças por bobina. A etiqueta inclui número da peça, número da especificação, número do lote, código da classe, quantidade e data.
4.3 Embalagem com Barreira de Umidade
Os LEDs são embalados em saco com barreira de umidade, com dessecante e cartão indicador de umidade. O nível MSL 2 requer secagem se as condições de armazenamento forem excedidas.
5. Diretrizes de Soldagem e Montagem
5.1 Perfil de Soldagem por Refluxo
Parâmetros de refluxo recomendados: pré-aquecimento de 150°C a 200°C por 60-120 segundos, temperatura acima de 217°C por no máximo 60 segundos, temperatura de pico 260°C por no máximo 10 segundos (dentro de 5°C do pico por no máximo 30 segundos). Taxa de resfriamento máxima 6°C/s. Tempo total de 25°C ao pico máximo de 8 minutos. Não refazer o refluxo mais de duas vezes.
5.2 Soldagem Manual e Reparo
Soldagem manual: temperatura da ponta do ferro<300°C, tempo<3 segundos, apenas uma vez. Reparo com ferro de solda de cabeça dupla se inevitável. Não aplique pressão na superfície de silicone durante o aquecimento.
5.3 Precauções de Manuseio
O encapsulante é silicone (macio). Evite estresse mecânico na lente. Não monte em PCB empenada. Não resfrie rapidamente após a soldagem. Use bicos de pick-and-place adequados para evitar danos.
6. Informações de Embalagem e Pedido
Embalagem padrão: 2000 peças por bobina em fita transportadora. Saco com barreira de umidade com etiqueta. Caixa de papelão externa (dimensões padrão). Condições de armazenamento antes da abertura: ≤30°C, ≤75% UR por até 1 ano. Após a abertura: usar dentro de 24 horas a ≤30°C, ≤60% UR. Se excedido, secar a 60±5°C por >24 horas.
7. Recomendações de Aplicação
Este LED é ideal para iluminação interior automotiva e interruptores. Ao projetar, certifique-se de que a corrente não exceda 30mA. Use um resistor limitador de corrente para evitar queima. O gerenciamento térmico é crítico: a temperatura de junção não deve exceder 120°C. Forneça dissipação de calor adequada. O circuito de acionamento não deve aplicar tensão reversa. Evite materiais contendo enxofre (S<100ppm). O teor de bromo e cloro deve ser limitado.
8. Comparação Técnica
Comparado às lâmpadas incandescentes padrão, este LED branco oferece maior vida útil (>50.000 horas), menor consumo de energia (91mW vs 1-2W) e menor tamanho. Dentro das categorias de LED, a qualificação AEC-Q101 garante alta confiabilidade para aplicações automotivas, tornando-o superior aos LEDs de uso geral não qualificados. O amplo ângulo de visão de 120° é vantajoso para iluminação ambiente interior.
9. Perguntas Frequentes
P: Qual é a corrente direta máxima?R: 30mA (pico de 100mA com ciclo de trabalho de 10%).
P: Posso operar sem resistor?R: Não, é necessário um resistor limitador de corrente para evitar desvio e danos.
P: Qual é a vida útil de armazenamento?R: 1 ano se não aberto em condições corretas. Após abertura, usar dentro de 24 horas ou secar.
P: Este LED é sensível a ESD?R: Sim, é necessária proteção ESD. Limiar HBM 2000V.
P: Pode ser usado em aplicações externas?R: Projetado para interiores, mas com vedação adequada pode ser possível. Não recomendado para exposição direta.
10. Casos Práticos de Aplicação
Na iluminação interior automotiva, esses LEDs são usados para retroiluminação do painel, iluminação ambiente do assoalho e iluminação de interruptores. Devido à qualificação AEC-Q101, eles suportam vibração e ciclagem térmica. Exemplo: botões iluminados no console central usando corrente de acionamento de 3mA para brilho uniforme.
11. Princípio de Funcionamento
O LED branco opera por eletroluminescência de um chip InGaN azul. A luz azul (pico ~450nm) excita um fósforo amarelo (YAG dopado com cério) que emite luz amarela ampla (pico ~550nm). A combinação de azul e amarelo aparece branca ao olho humano. O fósforo é revestido diretamente no chip, obtendo cor uniforme.
12. Tendências de Desenvolvimento
A iluminação automotiva com LED está evoluindo para maior eficácia, pacotes menores e confiabilidade aprimorada. Desenvolvimentos futuros incluem pacotes em escala de chip (CSP) e designs flip-chip para melhor desempenho térmico. A integração com sistemas de iluminação inteligente (por exemplo, faróis matrix) está impulsionando a demanda por LEDs compactos e qualificados. Este pacote PLCC2 continua popular para aplicações interiores devido ao seu equilíbrio entre desempenho e custo.
Terminologia de Especificação LED
Explicação completa dos termos técnicos LED
Desempenho Fotoeletrico
| Termo | Unidade/Representação | Explicação Simples | Por Que Importante |
|---|---|---|---|
| Eficácia Luminosa | lm/W (lumens por watt) | Saída de luz por watt de eletricidade, maior significa mais eficiente energeticamente. | Determina diretamente o grau de eficiência energética e custo de eletricidade. |
| Fluxo Luminoso | lm (lumens) | Luz total emitida pela fonte, comumente chamada de "brilho". | Determina se a luz é brilhante o suficiente. |
| Ângulo de Visão | ° (graus), ex., 120° | Ângulo onde a intensidade da luz cai à metade, determina a largura do feixe. | Afeta o alcance de iluminação e uniformidade. |
| CCT (Temperatura de Cor) | K (Kelvin), ex., 2700K/6500K | Calor/frescor da luz, valores mais baixos amarelados/quentes, mais altos esbranquiçados/frios. | Determina a atmosfera de iluminação e cenários adequados. |
| CRI / Ra | Sem unidade, 0–100 | Capacidade de reproduzir cores de objetos com precisão, Ra≥80 é bom. | Afeta a autenticidade da cor, usado em locais de alta demanda como shoppings, museus. |
| SDCM | Passos da elipse MacAdam, ex., "5 passos" | Métrica de consistência de cor, passos menores significam cor mais consistente. | Garante cor uniforme em todo o mesmo lote de LEDs. |
| Comprimento de Onda Dominante | nm (nanômetros), ex., 620nm (vermelho) | Comprimento de onda correspondente à cor dos LEDs coloridos. | Determina a tonalidade de LEDs monocromáticos vermelhos, amarelos, verdes. |
| Distribuição Espectral | Curva comprimento de onda vs intensidade | Mostra a distribuição de intensidade nos comprimentos de onda. | Afeta a reprodução de cor e qualidade. |
Parâmetros Elétricos
| Termo | Símbolo | Explicação Simples | Considerações de Design |
|---|---|---|---|
| Tensão Direta | Vf | Tensão mínima para ligar o LED, como "limiar de partida". | A tensão do driver deve ser ≥Vf, tensões somam-se para LEDs em série. |
| Corrente Direta | If | Valor de corrente para operação normal do LED. | Normalmente acionamento de corrente constante, corrente determina brilho e vida útil. |
| Corrente de Pulsação Máxima | Ifp | Corrente de pico tolerável por curtos períodos, usada para dimerização ou flash. | A largura do pulso e ciclo de trabalho devem ser rigorosamente controlados para evitar danos. |
| Tensão Reversa | Vr | Tensão reversa máxima que o LED pode suportar, além pode causar ruptura. | O circuito deve evitar conexão reversa ou picos de tensão. |
| Resistência Térmica | Rth (°C/W) | Resistência à transferência de calor do chip para a solda, mais baixo é melhor. | Alta resistência térmica requer dissipação de calor mais forte. |
| Imunidade ESD | V (HBM), ex., 1000V | Capacidade de suportar descarga eletrostática, mais alta significa menos vulnerável. | Medidas antiestáticas necessárias na produção, especialmente para LEDs sensíveis. |
Gerenciamento Térmico e Confiabilidade
| Termo | Métrica Chave | Explicação Simples | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de Junção | Tj (°C) | Temperatura operacional real dentro do chip LED. | Cada redução de 10°C pode dobrar a vida útil; muito alta causa decaimento da luz, deslocamento de cor. |
| Depreciação do Lúmen | L70 / L80 (horas) | Tempo para o brilho cair para 70% ou 80% do inicial. | Define diretamente a "vida de serviço" do LED. |
| Manutenção do Lúmen | % (ex., 70%) | Porcentagem de brilho retida após o tempo. | Indica retenção de brilho ao longo do uso de longo prazo. |
| Deslocamento de Cor | Δu′v′ ou elipse MacAdam | Grau de mudança de cor durante o uso. | Afeta a consistência da cor nas cenas de iluminação. |
| Envelhecimento Térmico | Degradação do material | Deterioração devido a alta temperatura a longo prazo. | Pode causar queda de brilho, mudança de cor ou falha de circuito aberto. |
Embalagem e Materiais
| Termo | Tipos Comuns | Explicação Simples | Características e Aplicações |
|---|---|---|---|
| Tipo de Pacote | EMC, PPA, Cerâmica | Material da carcaça protegendo o chip, fornecendo interface óptica/térmica. | EMC: boa resistência ao calor, baixo custo; Cerâmica: melhor dissipação de calor, vida mais longa. |
| Estrutura do Chip | Frontal, Flip Chip | Arranjo dos eletrodos do chip. | Flip chip: melhor dissipação de calor, eficácia mais alta, para alta potência. |
| Revestimento de Fósforo | YAG, Silicato, Nitreto | Cobre o chip azul, converte alguns para amarelo/vermelho, mistura para branco. | Diferentes fósforos afetam eficácia, CCT e CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estrutura óptica na superfície controlando a distribuição da luz. | Determina o ângulo de visão e curva de distribuição de luz. |
Controle de Qualidade e Classificação
| Termo | Conteúdo de Binning | Explicação Simples | Propósito |
|---|---|---|---|
| Bin de Fluxo Luminoso | Código ex. 2G, 2H | Agrupado por brilho, cada grupo tem valores de lúmen mín/máx. | Garante brilho uniforme no mesmo lote. |
| Bin de Tensão | Código ex. 6W, 6X | Agrupado por faixa de tensão direta. | Facilita o emparelhamento do driver, melhora a eficiência do sistema. |
| Bin de Cor | Elipse MacAdam de 5 passos | Agrupado por coordenadas de cor, garantindo faixa estreita. | Garante consistência de cor, evita cor irregular dentro do dispositivo. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada um tem faixa de coordenadas correspondente. | Atende aos diferentes requisitos de CCT da cena. |
Testes e Certificação
| Termo | Padrão/Teste | Explicação Simples | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Teste de manutenção do lúmen | Iluminação de longo prazo a temperatura constante, registrando decaimento de brilho. | Usado para estimar vida do LED (com TM-21). |
| TM-21 | Padrão de estimativa de vida | Estima a vida sob condições reais com base nos dados LM-80. | Fornece previsão científica de vida. |
| IESNA | Sociedade de Engenharia de Iluminação | Abrange métodos de teste ópticos, elétricos, térmicos. | Base de teste reconhecida pela indústria. |
| RoHS / REACH | Certificação ambiental | Garante nenhuma substância nociva (chumbo, mercúrio). | Requisito de acesso ao mercado internationalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificação de eficiência energética | Certificação de eficiência energética e desempenho para iluminação. | Usado em aquisições governamentais, programas de subsídios, aumenta a competitividade. |