LED Branco 3,00x1,40x0,52mm 2,8-3,4V 680mW Grau Automotivo | RF-A1F30-W1FN-B1

1. Visão Geral do Produto

1.1 Descrição Geral

O RF-A1F30-W1FN-B1 é um diodo emissor de luz (LED) branco fabricado combinando um chip azul com conversão de fósforo. Ele é encapsulado em um pacote EMC (Epoxy Molding Compound) com dimensões de 3,00mm x 1,40mm x 0,52mm. Este tamanho compacto o torna adequado para aplicações de iluminação automotiva interna e externa com restrição de espaço. O LED fornece um fluxo luminoso típico de 26,8 a 39,8 lúmens a uma corrente direta de 80mA, com tensão direta variando de 2,8V a 3,4V. Seu amplo ângulo de visão de 120° garante distribuição uniforme da luz. O dispositivo é qualificado AEC-Q101, atendendo aos rigorosos padrões de confiabilidade automotiva.

1.2 Características

• Pacote EMC para estabilidade e robustez em altas temperaturas.
• Ângulo de visão extremamente amplo de 120°.
• Adequado para todos os processos de montagem SMT e soldagem por refluxo.
• Disponível em embalagem do tipo fita e carretel (5.000 peças/carretel).
• Nível de sensibilidade à umidade: Nível 2 (MSL 2).
• Atende aos requisitos RoHS e REACH.
• Qualificado de acordo com o teste de estresse AEC-Q101 para semicondutores discretos de grau automotivo.

1.3 Aplicações

Este LED é projetado para aplicações de iluminação automotiva, incluindo iluminação ambiente interna, indicadores de painel e lâmpadas de sinalização externas. Sua alta confiabilidade e ampla faixa de temperatura operacional (-40°C a +110°C) o tornam ideal para ambientes automotivos exigentes.

2. Parâmetros Técnicos

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

A tabela a seguir resume os principais parâmetros elétricos e ópticos medidos a uma corrente direta de 80mA (salvo indicação contrária).

Nota: As tolerâncias de medição são ±0,1V para tensão direta, ±10% para fluxo luminoso e ±0,005 para coordenadas de cor.

2.2 Classificações Máximas Absolutas (Ts=25°C)

As classificações máximas absolutas não devem ser excedidas para evitar danos permanentes ao LED.

3. Sistema de Classificação (Binning)

3.1 Bins de Tensão Direta e Fluxo Luminoso

Para garantir desempenho consistente, o LED é classificado em bins com base na tensão direta (VF) e no fluxo luminoso (Φ) a IF=80mA. Os bins de VF são designados V2 (2,8-2,9V) a V7 (3,3-3,4V). Os bins de fluxo luminoso variam de 8P (26,8-28,7lm) a 9Q (37,3-39,8lm). Este sistema de classificação permite que os clientes selecionem dispositivos com características elétricas e ópticas rigorosamente controladas.

3.2 Bins de Cromaticidade

As coordenadas de cor são divididas em 18 bins cromáticos (A1 a A9 e B1 a B9) dentro do espaço de cores CIE 1931. Cada bin é definido por quatro coordenadas CIE x,y de canto. Por exemplo, o bin A1 cobre x de 0,3013 a 0,3063 e y de 0,2943 a 0,3135. Esse binning fino garante uma aparência de cor branca uniforme para sistemas de iluminação.

4. Análise das Curvas de Desempenho

4.1 Tensão Direta vs Corrente Direta

A curva I-V (Fig. 1-7) mostra a típica relação exponencial entre tensão direta e corrente direta. A 25°C, uma tensão direta de aproximadamente 2,9V resulta em 80mA. À medida que a tensão aumenta para 3,4V, a corrente excede 200mA. Esta curva é essencial para projetar drivers de corrente constante para evitar sobrecorrente.

4.2 Corrente Direta vs Fluxo Luminoso Relativo

O fluxo luminoso relativo aumenta quase linearmente com a corrente direta até 160mA (Fig. 1-8). A 80mA, a intensidade relativa é aproximadamente 50% do máximo a 200mA. Este comportamento ajuda a prever o brilho em várias correntes de acionamento.

4.3 Efeitos da Temperatura

As Figs. 1-9 a 1-11 ilustram o impacto da temperatura de soldagem no desempenho. À medida que a temperatura aumenta, o fluxo luminoso relativo diminui (Fig. 1-9). A corrente direta máxima permitida deve ser reduzida (derating) em temperaturas mais altas (Fig. 1-10). A tensão direta também diminui com o aumento da temperatura a uma taxa de aproximadamente -2mV/°C (Fig. 1-11). O gerenciamento térmico adequado é crítico para manter a emissão de luz e a confiabilidade.

4.4 Padrão de Radiação

O diagrama de radiação (Fig. 1-12) mostra uma distribuição do tipo Lambertiana com um ângulo de meia intensidade de 60° (largura total à meia altura de 120°). A intensidade relativa cai simetricamente de 100% a 0° para cerca de 50% a ±60°.

4.5 Distribuição Espectral

O espectro (Fig. 1-14) abrange de 380nm a 780nm com um pico em torno de 450nm (chip azul) e uma banda larga de fósforo de 500nm a 700nm. Esta combinação resulta em uma temperatura de cor correlacionada branca quente a neutra, dependendo do bin.

4.6 Deslocamento de Cor vs Corrente e Temperatura

A Fig. 1-13 demonstra que as coordenadas cromáticas se deslocam ligeiramente com o aumento da temperatura. O deslocamento é mais pronunciado na direção y. Esta informação é vital para aplicações de iluminação críticas quanto à cor.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote

O pacote mede 3,00mm (comprimento) × 1,40mm (largura) × 0,52mm (altura) com tolerâncias de ±0,2mm. A vista superior mostra uma área retangular emissora de luz de 2,61mm × 1,40mm. Dois pads de cátodo e ânodo estão localizados na parte inferior para soldagem de montagem em superfície.

5.2 Padrões de Soldagem

Dimensões recomendadas do layout do pad de solda: 3,50mm (comprimento) × 0,91mm (largura) para cada pad, com um passo de 2,10mm. O design adequado do pad garante boa confiabilidade da junta de solda e dissipação de calor.

5.3 Polaridade

A polaridade do LED é marcada com um sinal (+) e (-) na parte inferior do pacote. O lado do cátodo é indicado por uma borda plana no contorno do pacote. A polaridade incorreta pode danificar o LED.

6. Diretrizes de Soldagem por Refluxo SMT

6.1 Perfil de Refluxo

O perfil de soldagem por refluxo recomendado é baseado nos padrões JEDEC. Parâmetros principais: pré-aquecimento de 150°C a 200°C por 60-120 segundos, taxa de rampa ≤3°C/s, tempo acima de 217°C (TL) máximo de 60 segundos, temperatura de pico 260°C com tempo de permanência de 10 segundos e taxa de resfriamento ≤6°C/s. O tempo total de 25°C ao pico não deve exceder 8 minutos. Não realize mais de duas passagens de refluxo.

6.2 Precauções

Não aplique estresse mecânico ao LED durante aquecimento ou resfriamento. Evite resfriamento rápido. O encapsulante do LED é silicone, que é macio; evite pressão direta na lente. Use um bico pick-and-place adequado com força apropriada. Os componentes não devem ser montados em PCBs empenados.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Fita e Carretel

O LED é fornecido em embalagem de fita e carretel com 5.000 peças por carretel. Dimensões da fita portadora: largura 8,0±0,1mm, passo 4,0mm. Dimensões do carretel: diâmetro 178±1mm, diâmetro do núcleo 60±1mm e largura 13,0±0,5mm. A fita inclui um líder e um trailer de 80 a 100 bolsas vazias.

7.2 Informações da Etiqueta

Cada carretel é etiquetado com Número da Peça, Número de Especificação, Número do Lote, Código do Bin (para fluxo, cromaticidade, tensão), Quantidade e Data. A etiqueta também inclui um código de barras para rastreamento de inventário.

7.3 Sensibilidade à Umidade

O nível MSL é 2. O saco de barreira contra umidade deve ser armazenado a ≤30°C e ≤75% UR antes da abertura. Após a abertura, os LEDs devem ser usados dentro de 24 horas ou submetidos a secagem em estufa a 60±5°C por pelo menos 24 horas.

8. Testes de Confiabilidade

O LED passou nos testes de confiabilidade padrão de acordo com as diretrizes AEC-Q101. Os itens de teste incluem: Soldagem por refluxo (260°C, 10s, 2 vezes), Sensibilidade à umidade (MSL2, 85°C/60%RH, 168h), Choque térmico (-40°C a 125°C, 1000 ciclos), Teste de vida (105°C, IF=80mA, 1000h) e Alta temperatura e alta umidade (85°C/85%RH, IF=80mA, 1000h). Todos os testes exigem 0 falhas em 20 amostras. Critérios de falha: desvio de tensão direta >10% acima do USL, corrente reversa >2x USL ou queda de fluxo luminoso >30% abaixo do LSL.

9. Precauções de Armazenamento e Manuseio

9.1 Condições de Armazenamento

Sacos não abertos: armazenar a ≤30°C e ≤75% UR por até 1 ano. Após a abertura, usar dentro de 24 horas a ≤30°C e ≤60% UR. Se excedido, secar em estufa a 60±5°C por >24 horas.

9.2 Proteção ESD e EOS

O LED é sensível a descargas eletrostáticas (ESD). 90% dos dispositivos passam 8000V HBM. Use medidas adequadas de proteção ESD: estações de trabalho aterradas, ionizadores e embalagens antiestáticas. O estresse elétrico excessivo (EOS) também deve ser evitado usando resistores limitadores de corrente e projeto de circuito adequado.

9.3 Compatibilidade Química

Evite exposição a compostos de enxofre >100PPM, bromo >900PPM, cloro >900PPM e Br+Cl total >1500PPM. Não use adesivos que liberem compostos orgânicos voláteis (COVs). Para limpeza, recomenda-se álcool isopropílico. A limpeza ultrassônica não é recomendada, pois pode danificar o LED.

10. Considerações de Projeto de Aplicação

10.1 Projeto Térmico

O gerenciamento térmico é crítico para manter a emissão de luz e a vida útil. A resistência térmica da junção ao ponto de solda é de 50°C/W. Recomenda-se área de cobre adequada na PCB e vias térmicas. A temperatura da junção não deve exceder 125°C.

10.2 Redução de Corrente (Derating)

Em temperaturas ambientes acima de 25°C, a corrente direta máxima deve ser reduzida. Consulte a curva de redução (Fig. 1-10), que mostra que a 100°C, a corrente máxima reduz para aproximadamente 80mA. Sempre opere dentro da área operacional segura.

10.3 Proteção do Circuito

Use um driver de corrente constante ou resistor em série para limitar a corrente. Um resistor de valor adequado (por exemplo, para definir 80mA a partir de uma fonte de 5V) garante operação estável. A proteção contra tensão reversa (por exemplo, um diodo) pode ser necessária para evitar danos.

11. Princípio Técnico

Este LED branco usa um chip InGaN azul coberto com um fósforo emissor de amarelo (tipicamente YAG:Ce). A luz azul do chip (pico ~450nm) excita parcialmente o fósforo, que emite luz amarela. A combinação de luz azul e amarela produz luz branca. As coordenadas cromáticas CIE específicas dependem da composição e concentração do fósforo, permitindo várias temperaturas de cor.

12. Perguntas Frequentes

1. P: O LED pode ser usado com acionamento pulsado?R: Sim, a corrente de pico nominal é de 350mA a um ciclo de trabalho de 1/10 e largura de pulso de 10ms. Certifique-se de que a potência média não exceda 680mW.
2. P: Como limpar o LED após a soldagem?R: Use álcool isopropílico. Não use limpeza ultrassônica. Se outros solventes forem usados, verifique a compatibilidade com o encapsulante de silicone.
3. P: O que acontece se o tempo de armazenamento após a abertura do saco exceder 24 horas?R: O LED pode absorver umidade, necessitando de secagem em estufa a 60±5°C por >24 horas antes do uso.
4. P: O LED pode ser usado em iluminação externa automotiva?R: Sim, o dispositivo é qualificado AEC-Q101 e opera de -40°C a +110°C, adequado para aplicações externas. No entanto, é necessária vedação adequada contra umidade e contaminantes.
5. P: O LED é compatível com soldagem sem chumbo?R: Sim, o perfil de refluxo recomendado é livre de chumbo (Pb-free) com temperatura de pico de 260°C.