Ficha Técnica LED Branco RF-A3E31-WYSH-B2 - Tamanho 3,0x3,0x0,55mm - Tensão 3,1V - Potência 1,1W

2. Visão Geral do Produto

2.1 Descrição Geral

O RF-A3E31-WYSH-B2 é um LED branco de alto desempenho fabricado pela combinação de um chip LED azul com conversão de fósforo. Está encapsulado em um pacote compacto SMD EMC (Epoxy Molding Compound) de 3,0mm × 3,0mm × 0,55mm, oferecendo excelente resistência térmica e confiabilidade. Este LED é projetado para aplicações exigentes de iluminação automotiva, tanto internas quanto externas, e atende às rigorosas diretrizes de teste de estresse AEC-Q102 para semicondutores discretos de grau automotivo.

2.2 Principais Características

• Pacote EMC:O uso do material EMC proporciona dissipação de calor superior e maior resistência mecânica em comparação com pacotes plásticos tradicionais.
• Ângulo de Visão Extremamente Amplo:Com um ângulo de meia intensidade de 120°, garante distribuição uniforme de luz para diversos projetos de iluminação.
• Compatibilidade SMT:Adequado para todos os processos padrão de montagem SMT e soldagem por refluxo.
• Embalagem em Fita e Bobina:Disponível em fita transportadora de 8mm e bobina de 180mm, 5000 peças por bobina, para colocação automatizada eficiente.
• Nível de Sensibilidade à Umidade:MSL Nível 2, exigindo precauções mínimas de manuseio para dispositivos sensíveis à umidade.
• Conformidade Ambiental:Em conformidade com RoHS e REACH, livre de substâncias perigosas.
• Qualificação AEC-Q102:O plano de teste de qualificação do produto é baseado nas diretrizes do AEC-Q102, garantindo confiabilidade para ambientes automotivos.

2.3 Aplicações

• Iluminação Automotiva:Iluminação interna (painel, luzes de teto) e iluminação externa (luzes traseiras, setas, luzes diurnas).
• Iluminação Geral:Adequado para qualquer aplicação que exija alto brilho e amplo ângulo de visão em um espaço compacto.

3. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

3.1 Características Elétricas e Ópticas

Testado a uma temperatura de solda de 25°C e corrente direta de 350mA, o LED apresenta as seguintes características nominais:

• Tensão Direta (VF):Mínima 2,8V, típica 3,1V, máxima 3,4V. Esta distribuição estreita permite projeto consistente em arranjos série-paralelo.
• Fluxo Luminoso (Φ):Mínimo 83,7 lm, típico 102 lm, máximo 117 lm. Esta faixa corresponde a alta eficácia para uma corrente de 0,35A, tornando-o adequado tanto para iluminação de sinalização quanto ambiente.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):120° (largura total na metade do máximo), permitindo iluminação de ampla área.
• Resistência Térmica (RTHJ-S):12°C/W, indicando transferência eficiente de calor da junção ao ponto de solda, crucial para gerenciamento térmico em operação de alta corrente.
• Corrente Reversa (IR):Não projetado para operação reversa; tensão reversa não deve ser aplicada.

3.2 Classificações Máximas Absolutas

Os limites seguros de operação do LED são claramente definidos:

• Dissipação de Potência (PD):1700 mW máximo.
• Corrente Direta (IF):500 mA contínua; 700 mA pulsada (ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 10ms).
• Tensão Reversa (VR):Não projetado para operação reversa.
• ESD (HBM):Suporta 8000V, com rendimento superior a 90%.
• Temperatura de Operação (TOPR):-40°C a +125°C.
• Temperatura de Armazenamento:-40°C a +125°C.
• Temperatura da Junção (TJ):150°C máximo.

Nota: Todas as medições são feitas em condições padronizadas. A corrente máxima deve ser determinada após medir a temperatura do pacote para garantir que a temperatura da junção não exceda o limite nominal.

3.3 Características Térmicas

Com uma resistência térmica de 12°C/W da junção ao ponto de solda, o LED oferece bom desempenho térmico. Por exemplo, a 350mA com VF típico de 3,1V, a potência é aproximadamente 1,085W, resultando em uma elevação de temperatura junção-solda de cerca de 13°C. A dissipação de calor adequada é essencial para manter a temperatura da junção abaixo de 150°C, especialmente em correntes mais altas ou temperaturas ambientes elevadas.

4. Explicação do Sistema de Classificação (Binning)

4.1 Bins de Tensão Direta

O LED é classificado em seis bins de tensão a 350mA: 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). Esta classificação estreita garante brilho e consumo de energia consistentes na produção em massa.

4.2 Bins de Fluxo Luminoso

Três bins de fluxo luminoso são definidos: RA (83,7-93,2 lm), RB (93,2-105 lm), SA (105-117 lm). A seleção de bins de fluxo apropriados permite que os clientes atendam requisitos específicos de brilho, mantendo a uniformidade de cor.

4.3 Bins de Cromaticidade

O LED é oferecido no bin de cromaticidade 5E, definido por quatro coordenadas CIE: (0,5536; 0,4221), (0,5764; 0,4075), (0,5883; 0,4111), (0,5705; 0,4289). Isso corresponde a uma região de cor branca quente (âmbar-branco), tipicamente usada em iluminação de sinalização automotiva, como setas e lanternas traseiras combinadas.

5. Análise de Curvas de Desempenho

5.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta (Curva I-V)

A curva I-V mostra que a 100mA a tensão direta é aproximadamente 2,7V, a 350mA é cerca de 3,1V e a 500mA se aproxima de 3,4V. A curva é típica para LEDs azuis baseados em GaN, com resistência dinâmica que aumenta ligeiramente em correntes mais altas.

5.2 Corrente Direta vs. Intensidade Relativa

A intensidade luminosa relativa aumenta quase linearmente com a corrente direta até cerca de 300mA, depois começa a saturar devido ao aquecimento e queda de eficiência. A 500mA, a intensidade relativa é aproximadamente 160% da intensidade a 350mA, indicando boa capacidade de manipulação de corrente.

5.3 Dependência da Temperatura

O desempenho do LED varia com a temperatura do ponto de solda (TS):

• Intensidade Relativa vs. TS:A TS=125°C, a intensidade relativa cai para cerca de 65% do valor a 25°C, destacando a sensibilidade térmica.
• Redução de Corrente Direta:Para manter a temperatura da junção ≤150°C, a corrente direta máxima é reduzida de 500mA a TS=25°C para cerca de 200mA a TS=125°C.
• Tensão Direta vs. TS:VF diminui com o aumento da temperatura (coeficiente negativo de aproximadamente -2mV/°C), típico para LEDs.

5.4 Padrão de Radiação

O diagrama de radiação mostra uma distribuição tipo Lambertiana com um ângulo de meia intensidade de 60° (120° FWHM). A intensidade é máxima a 0° e cai para 50% a ±60°, proporcionando iluminação uniforme em uma ampla área.

5.5 Desvio das Coordenadas de Cromaticidade vs. Corrente Direta

À medida que a corrente direta aumenta de 0 a 500mA, a coordenada CIE x desloca aproximadamente +0,012 e a coordenada y +0,006. Esse desvio é devido à mudança na distribuição espectral de potência em diferentes densidades de corrente. Projetistas devem considerar esse deslocamento de cor em aplicações que exigem tolerância de cor estreita.

5.6 Distribuição Espectral

O espectro é típico de um LED branco: um pico azul por volta de 450nm e uma ampla emissão de fósforo amarelo centrada em torno de 560nm. A intensidade relativa do pico azul é cerca de 0,2 em comparação com o pico de fósforo, indicando uma aparência branca quente. O espectro cobre de 430nm a 750nm.

6. Informações Mecânicas e de Embalagem

6.1 Dimensões do Pacote

O pacote do LED mede 3,00mm × 3,00mm × 0,55mm (comprimento × largura × altura). A vista inferior mostra dois pads de cátodo e dois pads de ânodo: o pad maior (2,60mm × 1,50mm) é o ânodo, e o pad menor (2,40mm × 0,65mm) é o cátodo. Dimensões detalhadas são fornecidas nos desenhos da ficha técnica. Todas as dimensões têm tolerância de ±0,2mm, salvo indicação contrária.

6.2 Padrões de Solda Recomendados

O padrão de terra PCB recomendado inclui dois pads retangulares: um para ânodo (1,55mm × 0,65mm) e um para cátodo (0,65mm × 0,55mm), com espaçamento adequado para corresponder à parte inferior do pacote. O design adequado do pad garante boa formação de junta de solda e transferência térmica.

6.3 Identificação de Polaridade

A polaridade está claramente marcada no pacote: um entalhe ou ponto na vista superior indica o lado do cátodo. A vista inferior também mostra que o pad maior corresponde ao ânodo. Polaridade incorreta pode danificar o LED, pois a operação reversa não é permitida.

7. Diretrizes de Soldagem e Montagem

7.1 Parâmetros de Soldagem por Refluxo

O LED é compatível com soldagem por refluxo sem chumbo. O perfil de refluxo recomendado inclui:

• Taxa média de rampa:Máx 3°C/s (de Tsmin a Tp).
• Pré-aquecimento:150°C a 200°C por 60-120 segundos.
• Tempo acima de 217°C:60-120 segundos.
• Temperatura de pico:260°C, com tempo dentro de 5°C do pico de no máximo 10 segundos.
• Taxa de resfriamento:Máx 6°C/s.
• Tempo de 25°C ao pico:Máx 8 minutos.

A soldagem por refluxo não deve exceder duas vezes. Se mais de 24 horas decorrerem entre as operações de soldagem, os LEDs podem ser danificados pela umidade absorvida. A soldagem manual é possível com ferro a ≤300°C por ≤3 segundos, mas apenas uma vez.

7.2 Precauções de Manuseio

• Estresse Mecânico:Não aplique pressão na superfície da lente de silicone, pois é macia e pode danificar o circuito interno. Use ferramentas adequadas para manusear pela lateral.
• Empenamento:Não monte componentes em PCBs empenadas; evite dobrar o circuito após a soldagem.
• Resfriamento:Permita resfriamento gradual após o refluxo; resfriamento rápido ou vibração durante o resfriamento pode causar danos.
• Limpeza:Álcool isopropílico é recomendado para limpeza. A limpeza ultrassônica não é recomendada, pois pode danificar o LED.
• Armazenamento de Umidade:Sacos não abertos: ≤30°C, ≤75% UR por até 1 ano. Após abertura: ≤30°C, ≤60% UR, usar dentro de 24 horas. Se excedido, secar a 60±5°C por ≥24 horas.
• Proteção ESD:O LED é sensível à descarga eletrostática; precauções adequadas de ESD devem ser tomadas durante o manuseio.

8. Embalagem e Informações de Pedido

8.1 Especificações de Embalagem

O LED é fornecido em embalagem de fita e bobina: 5000 peças por bobina. A fita transportadora tem dimensões: A0=3,30±0,1mm, B0=3,30±0,1mm, K0=0,90±0,1mm, com largura de fita padrão de 8mm. O diâmetro da bobina é 180mm, diâmetro do cubo 60mm e furo do eixo 13mm. As bobinas são colocadas em sacos de barreira de umidade com dessecante e indicador de umidade.

8.2 Informações da Etiqueta

Cada bobina possui uma etiqueta contendo: Número da Peça (modelo), Número de Especificação, Número de Lote, Código do Bin (fluxo, cromaticidade, tensão), Quantidade e Data. Isso facilita a rastreabilidade e o gerenciamento de estoque.

9. Recomendações de Aplicação

9.1 Cenários Típicos de Aplicação

Devido ao seu alto brilho, amplo ângulo de visão e qualificação AEC-Q102, o RF-A3E31-WYSH-B2 é ideal para:

• Iluminação Externa Automotiva:Luzes traseiras, setas, luzes de freio, luzes diurnas (DRL).
• Iluminação Interna Automotiva:Luzes de teto, luzes de mapa, tiras de iluminação ambiente.
• Iluminação Industrial e Comercial:Sinalização, iluminação decorativa, iluminação de emergência.

9.2 Considerações de Projeto

• Gerenciamento Térmico:Garanta dissipação de calor adequada para manter a temperatura do ponto de solda abaixo de 125°C para vida útil ideal. Use vias térmicas e planos de cobre sob os pads do LED.
• Regulação de Corrente:Use drivers de corrente constante ou resistores em série para limitar a corrente e evitar fuga térmica devido à variação de VF. Evite tensão reversa.
• Controle de Enxofre e Halogênio:O ambiente operacional deve conter menos de 100 ppm de compostos de enxofre. O teor de bromo e cloro individuais nos materiais circundantes deve estar abaixo de 900 ppm cada, com total abaixo de 1500 ppm, para evitar corrosão e descoloração da lente de silicone.
• Compostos Orgânicos Voláteis (COVs):Evite adesivos e materiais de encapsulamento que liberam vapores orgânicos, pois podem penetrar no silicone e causar amarelamento e depreciação do lúmen.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Posso alimentar este LED continuamente a 500mA?
R: A corrente direta contínua máxima absoluta é 500mA, mas apenas quando a temperatura do ponto de solda é suficientemente baixa para manter a temperatura da junção ≤150°C. Na prática, em altas temperaturas ambiente, a redução é necessária. Consulte a curva de redução (Fig. 1-10) para orientação.

P: Qual é a temperatura de cor típica deste LED?
R: Com base no bin de cromaticidade 5E (coordenadas CIE em torno de 0,57; 0,41), a temperatura de cor correlacionada é aproximadamente 2700-3000K, que é branca quente/âmbar. Isso é típico para iluminação de sinalização automotiva.

P: Como o LED se comporta sob polarização reversa?
R: Este LED não foi projetado para operação reversa. Aplicar tensão reversa pode causar danos permanentes. Sempre garanta que o circuito evite tensão reversa.

P: Qual é a condição de armazenamento recomendada após abrir o saco de barreira de umidade?
R: O LED deve ser armazenado a ≤30°C e ≤60% UR, e usado dentro de 24 horas. Se não for usado, seque a 60±5°C por ≥24 horas antes do refluxo.

P: Posso usar limpeza ultrassônica após a soldagem?
R: A limpeza ultrassônica não é recomendada, pois pode causar danos mecânicos ao LED, especialmente aos fios de conexão e à lente de silicone. Use álcool isopropílico e métodos de limpeza suaves.

11. Exemplos Práticos de Aplicação

11.1 Módulo de Seta Automotivo

Em um módulo típico de seta, 6-8 LEDs deste tipo são conectados em série com um resistor limitador de corrente e acionados por um sistema elétrico automotivo de 12V. Assumindo VF típico de 3,1V e 350mA, seis LEDs em série requerem 18,6V, mais a queda no resistor. Um driver de corrente constante buck-boost é recomendado para eficiência. O amplo ângulo de feixe de 120° garante visibilidade de todos os ângulos.

11.2 Faixa de Iluminação Ambiente Interna

Para iluminação ambiente, os LEDs podem ser colocados em uma PCB flexível com espaçamento de 10-15mm. Alimentados com 100-200mA, eles produzem luz branca quente suave. Difusores de silicone podem ser usados para eliminar pontos quentes. Devido ao MSL Nível 2, a montagem deve ser feita dentro de 24 horas após a abertura do saco, e a PCB deve ser mantida livre de contaminantes.

12. Princípio de Funcionamento

Este LED branco opera com base no princípio do LED convertido por fósforo (pc-LED). Um chip LED azul InGaN/GaN emite luz azul em aproximadamente 450nm. Essa luz azul excita um fósforo de emissão amarela (tipicamente YAG:Ce ou similar) revestido no chip. A combinação de luz azul e amarela produz luz branca. O ponto de cor exato (cromaticidade) é determinado pela espessura e composição da camada de fósforo. O dispositivo é acionado por corrente constante; a corrente controla diretamente o brilho e também afeta ligeiramente a temperatura de cor devido ao comportamento térmico diferente do fósforo e do chip.

13. Tendências da Indústria e Direção de Desenvolvimento

A indústria de iluminação automotiva está em rápida transição de lâmpadas halógenas e de xenônio tradicionais para soluções baseadas em LED. As principais tendências incluem:

• Maior Eficácia:Melhorias contínuas na eficiência do fósforo e na tecnologia do chip elevam a eficácia acima de 150 lm/W para LEDs brancos.
• Miniaturização:Pacotes menores como 3,0x3,0mm permitem projetos de iluminação mais finos e flexíveis.
• Ajuste de Cor:LEDs multicoloridos e brancos ajustáveis estão ganhando popularidade para faróis adaptativos e iluminação ambiente de humor.
• Confiabilidade:Padrões como AEC-Q102 garantem confiabilidade de grau automotivo, com testes rigorosos de ciclagem térmica, umidade e vibração.
• Iluminação Inteligente:A integração com sensores e módulos de comunicação (Li-Fi, V2X) é a próxima fronteira.

O LED RF-A3E31-WYSH-B2, com sua qualificação AEC-Q102 e alto desempenho, está bem posicionado para atender a essas demandas em evolução no setor automotivo.