LED Branco PLCC2 RF-A1P14-WB12-A2 - Dimensões 2,2x1,4x1,3mm - Tensão Direta 2,5-3,1V - Potência 93mW - Iluminação Interna Automotiva - Folha de Dados Técnicos

1. Visão Geral do Produto

O RF-A1P14-WB12-A2 é um LED branco de alto desempenho encapsulado em uma configuração compacta PLCC2 (2,20mm x 1,40mm x 1,30mm). Ele utiliza um chip azul combinado com um fósforo amarelo para produzir luz branca fria. Projetado para aplicações de iluminação interna automotiva, este LED atende aos requisitos rigorosos dos testes de estresse AEC-Q101 para semicondutores discretos de grau automotivo. As principais características incluem um amplo ângulo de visão (120 graus), compatibilidade com montagem SMT padrão e processos de refluxo, embalagem em fita e carretel (3000 peças/carretel) e nível de sensibilidade à umidade 2. O dispositivo está totalmente em conformidade com as diretivas RoHS e REACH, garantindo segurança ambiental. Com uma corrente direta máxima de 30 mA e corrente direta de pico de 100 mA (ciclo de trabalho 1/10, pulso de 10ms), o LED oferece desempenho confiável em condições típicas de operação automotiva (-40°C a +100°C).

2. Análise dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Elétricas / Ópticas (a Ts=25°C, IF=5mA)

• Tensão Direta (VF):Mínimo 2,5V, Típico 2,8V, Máximo 3,1V. Com tolerância de medição de ±0,1V.
• Corrente Reversa (IR):Máximo 10 µA a VR=5V.
• Intensidade Luminosa (IV):Mínimo 350 mcd, Típico 500 mcd, Máximo 650 mcd. Tolerância de medição ±10%.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):120 graus típico.
• Resistência Térmica (RTHJ-S):Típica 300°C/W.

2.2 Classificações Máximas Absolutas

• Dissipação de Potência: 93 mW
• Corrente Direta (DC): 30 mA
• Corrente Direta de Pico (pulso): 100 mA (1/10 ciclo, 10ms)
• Tensão Reversa: 5 V
• ESD (HBM): 8000 V (rendimento >90%)
• Temperatura de Operação: -40°C ~ +100°C
• Temperatura de Armazenamento: -40°C ~ +100°C
• Temperatura de Junção: 120°C máximo

Deve-se tomar cuidado para garantir que a dissipação de potência não exceda a classificação máxima absoluta e que a temperatura da junção permaneça abaixo de 120°C. A corrente deve ser ajustada com base nas medições reais de temperatura do encapsulamento.

3. Sistema de Classificação (Binning)

3.1 Compartimentos de Tensão Direta (a IF=5mA)

A tensão direta é classificada em seis compartimentos:

3.2 Compartimentos de Intensidade Luminosa (a IF=5mA)

• J1: 350–430 mcd
• J2: 430–530 mcd
• K1: 530–650 mcd

3.3 Compartimentos de Cromaticidade (CIE 1931)

O LED é classificado em três grupos de cromaticidade (LLO, LLA, LLB) com coordenadas CIE-x/y específicas:

• LLO:(0,1980;0,1850), (0,2050;0,1950), (0,2170;0,1950), (0,2100;0,1850)
• LLA:(0,2050;0,1950), (0,2120;0,2050), (0,2240;0,2050), (0,2170;0,1950)
• LLB:(0,2120;0,2050), (0,2190;0,2150), (0,2310;0,2150), (0,2240;0,2050)

A tolerância de medição para coordenadas de cromaticidade é ±0,005. O sistema de classificação garante consistência na aparência da cor para aplicações de iluminação.

4. Análise das Curvas de Desempenho

4.1 Tensão Direta vs Corrente Direta

A 5 mA, VF é tipicamente 2,8V; à medida que a corrente aumenta para 30 mA, VF sobe para cerca de 3,1V. A curva é aproximadamente linear com uma inclinação de cerca de 0,012 V/mA.

4.2 Corrente Direta vs Intensidade Relativa

A intensidade relativa aumenta com a corrente; a 5 mA a intensidade é 100%, a 15 mA atinge aproximadamente 250%. A relação é superlinear devido ao aumento da eficiência de recombinação em densidades de corrente mais altas.

4.3 Características de Temperatura

• Fluxo Luminoso Relativo vs Temperatura de Solda:A 85°C, o fluxo cai para cerca de 85% do valor a 25°C. A 105°C, cai para aproximadamente 70%.
• Redução da Corrente Direta:A corrente direta máxima deve ser reduzida à medida que a temperatura aumenta; a 100°C, a corrente permitida é de cerca de 10 mA.
• Tensão Direta vs Temperatura:VF diminui linearmente com a temperatura a uma taxa de cerca de -2 mV/°C.
• Desvio de Cromaticidade vs Temperatura:CIE-y desloca-se ligeiramente para cima com a temperatura (cerca de 0,002 de 25°C a 85°C), enquanto CIE-x permanece relativamente estável.

4.4 Padrão de Radiação

O LED possui um padrão de radiação tipo Lambertiano com largura total à meia altura (FWHM) de 120°. A intensidade relativa cai para 50% a ±60° do eixo óptico.

4.5 Distribuição Espectral

A luz branca é produzida por um chip de LED azul (pico em torno de 450 nm) e um fósforo amarelo que emite luz de banda larga de 500–700 nm, resultando em uma temperatura de cor correlacionada (CCT) tipicamente em torno de 5000–6500K (com base nos compartimentos de cromaticidade).

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Encapsulamento

O encapsulamento do LED mede 2,20mm (comprimento) × 1,40mm (largura) × 1,30mm (altura). As tolerâncias são de ±0,20mm, salvo indicação em contrário. O encapsulamento é um PLCC2 padrão com uma lente de silicone no topo.

5.2 Polaridade e Padrão de Solda

A vista inferior mostra duas almofadas: cátodo (marcado com um entalhe) e ânodo. As dimensões recomendadas das almofadas de solda são fornecidas na folha de dados (figura Fig.1-4). As almofadas devem ser projetadas para corresponder aos contatos inferiores para garantir uma formação confiável das juntas de solda.

5.3 Dimensões da Fita Transportadora e do Carretel

• Fita transportadora: largura de 8,0mm, com bolsos para LEDs. Dimensões principais: A0=1,50mm, B0=2,35mm, K0=1,48mm, passo P0=4,0mm, P1=4,0mm, P2=2,0mm.
• Carretel: diâmetro de 178mm (7 polegadas), cubo 60mm, flange 13mm. Cada carretel contém 3000 peças.

5.4 Etiqueta e Caixa

A etiqueta inclui número da peça, número da especificação, número do lote, código do compartimento (IV, XY, VF), comprimento de onda, quantidade e data. Saco de barreira contra umidade com dessecante e etiqueta de aviso de ESD. Caixa de papelão para envio a granel.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

Perfil recomendado para refluxo sem chumbo:

• Taxa de rampa ascendente: ≤3°C/s
• Pré-aquecimento: 150°C–200°C por 60–120 segundos
• Refluxo: >217°C por 60 segundos (máx.), com temperatura de pico de 260°C por 10 segundos (máx.)
• Taxa de resfriamento: ≤6°C/s
• Tempo total de 25°C ao pico: ≤8 minutos

Não exceda dois ciclos de refluxo. Se o intervalo entre os ciclos exceder 24 horas, os LEDs podem ser danificados devido à absorção de umidade.

6.2 Soldagem Manual

Se a soldagem manual for necessária, use um ferro de solda ajustado para ≤300°C por menos de 3 segundos e realize apenas uma vez.

6.3 Reparação

A reparação não é recomendada. Se inevitável, use um ferro de solda de cabeça dupla e pré-valide que as características do LED permanecem dentro das especificações.

6.4 Precauções de Manuseio

• Evite aplicar pressão na lente de silicone (superfície superior). Use um bocal pick-and-place adequado com força controlada.
• Não monte LEDs em seções de PCB empenadas.
• Evite estresse mecânico ou vibração durante o resfriamento após a soldagem.
• Não resfrie rapidamente o dispositivo após a soldagem.

7. Informações de Embalagem e Pedido

Os LEDs são fornecidos em sacos de barreira contra umidade selados com dessecante. Condições de armazenamento antes da abertura: 30°C / 75% UR por até 1 ano a partir da data de fabricação. Após a abertura: 30°C / 60% UR, recomendado para uso dentro de 24 horas. Se o dessecante mudou de cor ou o tempo de armazenamento excedeu, asse a 60±5°C por ≥24 horas antes do uso.

O pedido é por carretel (3000 peças). Os clientes devem especificar os códigos do compartimento (VF, IV, cromaticidade) conforme os requisitos da aplicação.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Iluminação Interna Automotiva

O amplo ângulo de visão (120°) e o tamanho compacto tornam este LED ideal para luzes de teto, luzes de mapa, tiras de iluminação ambiente e retroiluminação do painel de instrumentos. A qualificação AEC-Q101 garante confiabilidade sob choque térmico, alta temperatura/umidade e testes de vida prolongada.

8.2 Considerações de Projeto de Circuito

• Sempre use resistores limitadores de corrente para evitar fuga térmica devido à variação de VF.
• Garanta dissipação de calor adequada na PCB (vias térmicas, derramamentos de cobre) para manter a temperatura da junção abaixo de 120°C.
• Para strings paralelas, combine compartimentos de VF para equalizar a distribuição de corrente.
• Proteja contra tensão reversa (diodo ESD ou diodo de bloqueio em série) para evitar danos por migração.

8.3 Compatibilidade Ambiental

Evite exposição a compostos contendo enxofre (>100ppm), halogênios (Br, Cl<900ppm cada, total<1500ppm), e compostos orgânicos voláteis (VOCs) que podem descolorir o encapsulante de silicone. Limpe com álcool isopropílico, se necessário; a limpeza ultrassônica não é recomendada.

9. Comparação Técnica com LEDs Semelhantes

Comparado aos LEDs brancos PLCC2 padrão (por exemplo, tamanho 2835, 2,8×3,5mm), o RF-A1P14-WB12-A2 oferece uma pegada menor (2,2×1,4mm) enquanto mantém alta intensidade luminosa (até 650 mcd a 5 mA). O ângulo de visão de 120° é mais amplo do que muitos pacotes concorrentes (tipicamente 110–115°), tornando-o mais adequado para iluminação interior uniforme. Além disso, a tensão de suportabilidade ESD de 8kV excede os típicos 2kV para peças padrão, proporcionando proteção robusta em ambientes de fabricação.

10. Perguntas Frequentes

P:Este LED pode ser acionado com correntes acima de 30 mA?

R:Não. A classificação máxima absoluta é 30 mA DC. Exceder isso pode causar danos imediatos ou degradação acelerada.

P:Qual é a temperatura de cor típica?

R:Com base nos compartimentos de cromaticidade (LLO, LLA, LLB), a CCT é de aproximadamente 5000K–6500K, correspondendo ao branco frio.

P:Como devo manusear o LED para evitar danos por ESD?

R:Use estações de trabalho aterradas, pulseiras condutoras e embalagens antiestáticas. O LED foi projetado para suportar 8kV HBM, mas precauções adequadas de ESD ainda são necessárias.

P:Qual é o armazenamento recomendado após abrir o saco?

R:Use dentro de 24 horas a 30°C/60% UR. Se não usado, asse a 60°C por ≥24 horas antes do próximo uso.

11. Estudo de Caso de Aplicação Prática

Em um módulo típico de luz de teto automotiva, seis LEDs RF-A1P14-WB12-A2 são dispostos em uma matriz linear em uma PCB com núcleo de alumínio. Cada LED é acionado a 10 mA (total 60 mA). Com uma tensão direta de ~2,8V cada, a potência total é de cerca de 1,7W. O módulo fornece iluminação uniforme de 3000–4000 mcd com um ângulo de feixe de 120°, atendendo confortavelmente aos requisitos de iluminação interior. Simulações térmicas mostram temperaturas de junção abaixo de 85°C mesmo em condições ambientes elevadas (85°C), graças ao substrato de alumínio e vias térmicas.

12. Princípio de Funcionamento

O LED branco emprega um chip InGaN emissor de azul revestido com um fósforo de granada de ítrio e alumínio dopado com cério (YAG:Ce). A luz azul (pico ~450 nm) excita o fósforo, que emite luz amarela. A combinação de azul e amarelo produz luz branca. A cromaticidade exata é controlada pela composição e espessura do fósforo. O encapsulamento PLCC2 fornece uma cavidade refletiva para melhorar a extração de luz e uma lente de silicone para emissão de amplo ângulo.

13. Tendências da Indústria

A iluminação interna automotiva está migrando das lâmpadas incandescentes tradicionais para LEDs para maior vida útil, menor consumo de energia e flexibilidade de design. A miniaturização (como PLCC2) permite guias de luz finos e iluminação de borda. Maior eficácia e melhor consistência de cor estão impulsionando a adoção de padrões de classificação. A tendência para direção autônoma também aumenta a importância da iluminação ambiente para a experiência do usuário. Os desenvolvimentos futuros incluem LEDs brancos ajustáveis e integração com sistemas de controle inteligentes, mas a plataforma PLCC2 continua sendo um cavalo de batalha para soluções econômicas.