Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Descrição Geral
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicações
- 2. Dimensões do Encapsulamento
- 3. Características Elétricas e Ópticas
- 3.1 Tensão Direta
- 3.2 Corrente Reversa
- 3.3 Fluxo Luminoso
- 3.4 Ângulo de Visão
- 3.5 Resistência Térmica
- 3.6 Classificações Máximas Absolutas
- 4. Faixa de Bin e Coordenadas de Cor
- 4.1 Binning de Tensão Direta
- 4.2 Binning de Fluxo Luminoso
- 4.3 Binning de Cromaticidade
- 5. Curvas Típicas de Desempenho
- 5.1 Tensão Direta vs Corrente Direta
- 5.2 Corrente Direta vs Intensidade Relativa
- 5.3 Temperatura de Solda vs Intensidade Relativa
- 5.4 Temperatura de Solda vs Corrente Direta (Redução)
- 5.5 Tensão Direta vs Temperatura de Solda
- 5.6 Diagrama de Radiação
- 5.7 Cromaticidade vs Temperatura
- 5.8 Distribuição Espectral
- 6. Embalagem e Manuseio
- 6.1 Especificação de Embalagem
- 6.2 Embalagem Resistente à Umidade
- 6.3 Teste de Confiabilidade
- 7. Soldagem por Refluxo SMT
- 8. Precauções e Armazenamento
- 8.1 Ambiente de Operação
- 8.2 Manuseio
- 8.3 Limpeza
- 8.4 Condições de Armazenamento
- 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 é um diodo emissor de luz branca fabricado usando um chip azul combinado com fósforo para produzir luz branca. O encapsulamento é PLCC6 (Plastic Leaded Chip Carrier) de 3,5mm x 3,5mm x 1,9mm, projetado para tecnologia de montagem superficial (SMT). O LED oferece um amplo ângulo de visão de 120 graus e é adequado para várias aplicações de iluminação automotiva. O dispositivo está em conformidade com as regulamentações RoHS e REACH e é qualificado de acordo com a qualificação de teste de estresse AEC-Q101 para semicondutores discretos de grau automotivo.
1.2 Características
- Encapsulamento PLCC6 (3,5mm x 3,5mm x 1,9mm)
- Ângulo de visão extremamente amplo (120°)
- Adequado para todos os processos de montagem SMT e soldagem
- Disponível em fita e bobina (4000 peças/bobina)
- Nível de sensibilidade à umidade: Nível 2
- Conformidade com RoHS e REACH
- Qualificado AEC-Q101
1.3 Aplicações
O LED é projetado principalmente para iluminação automotiva, tanto para aplicações internas quanto externas, como iluminação ambiente interna, luzes de leitura, luzes de sinalização e outras funções de iluminação automotiva.
2. Dimensões do Encapsulamento
As dimensões do encapsulamento são mostradas no desenho da folha de dados. O tamanho total do encapsulamento é 3,50mm x 3,50mm com altura de 1,90mm. Todas as dimensões estão em milímetros com tolerâncias de ±0,05mm, salvo indicação contrária. O LED possui uma marca de polaridade na superfície superior. O encapsulamento inclui largura do terminal de 0,70mm e passo do terminal de 0,50mm em uma direção, com outro passo de terminal de 0,80mm. As dimensões exatas são críticas para o layout da PCB e para a soldagem adequada.
3. Características Elétricas e Ópticas
3.1 Tensão Direta
Com uma corrente de teste de 150mA (Ts=25°C), a tensão direta (VF) tem um mínimo de 2,8V, típico de 3,1V e máximo de 3,4V. A tolerância de medição é ±0,1V. Este parâmetro é importante para calcular a dissipação de potência e projetar circuitos de acionamento.
3.2 Corrente Reversa
Com tensão reversa de 5V, a corrente reversa (IR) é tipicamente muito baixa, com máximo de 10µA. Isso indica boa qualidade da junção e baixa fuga.
3.3 Fluxo Luminoso
A 150mA, o fluxo luminoso (Φ) varia de mínimo de 55,3 lúmens, típico de 62 lúmens, a máximo de 75,3 lúmens. A tolerância de medição é ±10%. Este alto fluxo torna o LED adequado para iluminação automotiva brilhante.
3.4 Ângulo de Visão
O ângulo de visão (2θ1/2) é de 120 graus, que é extremamente amplo, proporcionando distribuição uniforme da luz.
3.5 Resistência Térmica
A resistência térmica da junção ao ponto de solda (RTHJ-S) é de 50°C/W máxima. Esta baixa resistência térmica ajuda na dissipação eficiente de calor.
3.6 Classificações Máximas Absolutas
As classificações máximas absolutas incluem: Dissipação de Potência (PD) 612mW, Corrente Direta (IF) 180mA, Corrente Direta de Pico (IFP) 300mA (ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 10ms), Tensão Reversa (VR) 5V, Descarga Eletrostática (HBM) 8000V, Temperatura de Operação (TOPR) -40 a +110°C, Temperatura de Armazenamento (TSTG) -40 a +110°C, Temperatura de Junção (TJ) 125°C. Deve-se tomar cuidado para não exceder esses limites para evitar danos.
4. Faixa de Bin e Coordenadas de Cor
4.1 Binning de Tensão Direta
A tensão direta é classificada em 150mA nos grupos: G1 (2,8-2,9V), G2 (2,9-3,0V), H1 (3,0-3,1V), H2 (3,1-3,2V), I1 (3,2-3,3V), I2 (3,3-3,4V). Este binning permite que os clientes selecionem LEDs com faixas de tensão mais restritas para distribuição uniforme de corrente em matrizes.
4.2 Binning de Fluxo Luminoso
O fluxo luminoso é classificado em 150mA: PA (55,3-61,2 lm), PB (61,2-67,8 lm), QA (67,8-75,3 lm). Bins de fluxo mais alto fornecem saída mais brilhante.
4.3 Binning de Cromaticidade
O diagrama cromático C.I.E. é mostrado com bins ZG0, ZG1, ZG2. As coordenadas de cor caem na região branca com faixas específicas de x,y. Por exemplo, ZG0 cobre coordenadas (0,3059,0,3112) a (0,3177,0,3112), etc. Isso garante consistência de cor.
5. Curvas Típicas de Desempenho
5.1 Tensão Direta vs Corrente Direta
A curva mostra uma tensão direta típica de cerca de 2,8-3,2V na faixa de corrente de 30-180mA.
5.2 Corrente Direta vs Intensidade Relativa
A saída de luz relativa aumenta com a corrente, atingindo cerca de 140% a 200mA em comparação com correntes mais baixas.
5.3 Temperatura de Solda vs Intensidade Relativa
À medida que a temperatura aumenta, a intensidade relativa diminui aproximadamente 20% de 20°C para 120°C.
5.4 Temperatura de Solda vs Corrente Direta (Redução)
A corrente direta máxima permitida diminui com a temperatura, de 180mA a 25°C para cerca de 100mA a 125°C para evitar danos térmicos.
5.5 Tensão Direta vs Temperatura de Solda
A tensão direta diminui linearmente com a temperatura (aproximadamente -2mV/°C).
5.6 Diagrama de Radiação
A intensidade luminosa relativa em função do ângulo mostra uma distribuição angular ampla, típica de um emissor lambertiano.
5.7 Cromaticidade vs Temperatura
As coordenadas de cor mudam ligeiramente com a temperatura, com os valores de x e y diminuindo à medida que a temperatura aumenta.
5.8 Distribuição Espectral
O LED emite um amplo espectro de cerca de 400nm a 750nm, com pico de intensidade em torno de 450nm (azul) e um pico amarelo mais amplo do fósforo, resultando em luz branca fria.
6. Embalagem e Manuseio
6.1 Especificação de Embalagem
Os LEDs são embalados em fita transportadora com 4000 peças por bobina. As dimensões da fita transportadora são especificadas: A0=3,70±0,10mm, B0=3,70±0,10mm, K0=2,15±0,10mm, T=0,25±0,05mm, W=12,0±0,20mm, etc. Dimensões da bobina: diâmetro de 330mm, diâmetro do núcleo de 100mm, furo do cubo de 13mm.
6.2 Embalagem Resistente à Umidade
O LED é sensível à umidade (MSL Nível 2). É embalado em saco de barreira contra umidade com dessecante e indicador de umidade. Condições de armazenamento: antes de abrir o saco de alumínio, armazenar a<30°C/75%UR por até 1 ano. Após abertura, usar em até 24 horas a<30°C/60%UR. Se excedido, é necessária secagem a 60±5°C por 24 horas.
6.3 Teste de Confiabilidade
Os testes incluem: Reflow (260°C máx, 2x), Pré-condicionamento (MSL2), Choque Térmico (-40°C a 125°C, 1000 ciclos), Teste de Vida (105°C, 150mA, 1000h), Teste de Vida em Alta Umidade (85°C/85%UR, 150mA, 1000h). Critérios: variação de VF ≤1,1x USL, IR ≤2,0x USL, fluxo ≥0,7x LSL.
7. Soldagem por Refluxo SMT
O perfil de soldagem por refluxo recomendado é fornecido. Parâmetros chave: taxa de rampa ≤3°C/s, pré-aquecimento de 150°C a 200°C por 60-120s, tempo acima de 217°C (TL) dentro de 60-120s, temperatura de pico 260°C (TP) com tempo de permanência ≤10s, taxa de resfriamento ≤6°C/s. Máximo de 2 ciclos de refluxo. Soldagem manual: temperatura do ferro<300°C por<3s, apenas uma vez. Os reparos devem ser minimizados.
8. Precauções e Armazenamento
8.1 Ambiente de Operação
Evite compostos contendo enxofre >100PPM nos materiais de contato. Bromo e cloro cada um<900PPM, total<1500PPM. Compostos orgânicos voláteis (COVs) podem descolorir o encapsulante de silicone; evite adesivos que liberem gases.
8.2 Manuseio
Manuseie os componentes pelas superfícies laterais usando pinças; não toque diretamente na lente de silicone. A proteção contra descarga eletrostática é necessária (ESD 8000V HBM). Projete circuitos com resistores limitadores de corrente para evitar sobrecorrente. O projeto térmico é crítico para manter o desempenho e evitar deslocamento de cor ou degradação do fluxo.
8.3 Limpeza
Use álcool isopropílico para limpeza, se necessário. A limpeza ultrassônica não é recomendada, pois pode danificar o LED.
8.4 Condições de Armazenamento
Armazenar no saco lacrado original a<30°C/75%UR por até 1 ano. Após abertura, usar em até 24 horas ou secar a 60±5°C por 24h.
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. |