Índice
- 1. Descrição
- 1.1 Descrição Geral
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicações
- 2. Dimensões do Encapsulamento
- 3. Características Elétricas / Ópticas a Ts=25°C
- Classificações Máximas Absolutas (Ts=25°C)
- 4. Faixa de Bin para Tensão Direta e Intensidade Luminosa (IF=20mA)
- 5. Curvas Típicas de Características Ópticas
- 6. Embalagem
- 7. Itens e Condições de Teste de Confiabilidade
- 8. Instruções de Soldagem por Reflow SMT
- 9. Precauções de Manuseio
- 10. 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. Descrição
1.1 Descrição Geral
O LED branco é fabricado utilizando um chip azul e fósforo para obter emissão de luz branca. O encapsulamento é um dispositivo SMD padrão PLCC2 (3,50mm x 2,80mm x 1,84mm). Este LED é projetado para alta confiabilidade e excelente desempenho óptico em aplicações exigentes.
1.2 Características
- Encapsulamento PLCC2
- Ângulo de visão extremamente amplo (120°)
- Adequado para todos os processos de montagem SMT e soldagem
- Disponível em fita e bobina (2000 unidades/bobina)
- Nível de sensibilidade à umidade: Nível 2
- Em conformidade com RoHS e REACH
- Qualificação: Plano de teste de qualificação do produto baseado nas diretrizes AEC-Q101 para semicondutores discretos de grau automotivo
1.3 Aplicações
- Iluminação interna automotiva
- Interruptores
2. Dimensões do Encapsulamento
As dimensões do encapsulamento são 3,50mm (comprimento) x 2,80mm (largura) x 1,84mm (altura). O LED possui uma lente de silicone transparente. O padrão de soldagem recomendado é fornecido para garantir conexão térmica e mecânica adequada. A polaridade está marcada no encapsulamento. Todas as dimensões estão em milímetros com tolerâncias de ±0,2mm, salvo indicação contrária.
3. Características Elétricas / Ópticas a Ts=25°C
| Parâmetro | Símbolo | Condição de Teste | Min. | Typ. | Max. | Unidade |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tensão Direta | VF | IF=20mA | 2.5 | 2.8 | 3.1 | V |
| Corrente Reversa | IR | VR=5V | - | - | 10 | µA |
| Intensidade Luminosa | IV | IF=20mA | 1800 | 2450 | 3500 | mcd |
| Ângulo de Visão | 2θ1/2 | IF=20mA | - | 120 | - | graus |
| Resistência Térmica | RTHJ-S | IF=20mA | - | - | 300 | °C/W |
Classificações Máximas Absolutas (Ts=25°C)
| Parâmetro | Símbolo | Classificação | Unidade |
|---|---|---|---|
| Dissipação de Potência | PD | 93 | mW |
| Corrente Direta | IF | 30 | mA |
| Corrente Direta de Pico (Ciclo de 1/10, 10ms) | IFP | 50 | mA |
| Tensão Reversa | VR | 5 | V |
| ESD (HBM) | ESD | 8000 | V |
| Temperatura de Operação | TOPR | -40 a +100 | °C |
| Temperatura de Armazenamento | TSTG | -40 a +100 | °C |
| Temperatura de Junção | TJ | 120 | °C |
Notas: Tolerância de medição da tensão direta ±0,1V. Tolerância de medição das coordenadas de cor ±0,005. Tolerância de medição da intensidade luminosa ±10%.
4. Faixa de Bin para Tensão Direta e Intensidade Luminosa (IF=20mA)
O LED é classificado por tensão direta (VF) e intensidade luminosa (IV) para consistência. Os bins de VF variam de 2,5-2,6V (E2) a 3,0-3,1V (H1). Os bins de IV são N1 (1800-2300 mcd), N2 (2300-2800 mcd) e O1 (2800-3500 mcd). Os bins cromáticos (R00, R01, R02) são definidos no diagrama CIE 1931.
5. Curvas Típicas de Características Ópticas
As seguintes curvas características são fornecidas como referência de projeto:
- Tensão Direta vs. Corrente Direta: Mostra a relação I-V típica.
- Corrente Direta vs. Intensidade Relativa: Demonstra o aumento linear da intensidade com a corrente.
- Temperatura de Soldagem vs. Intensidade Relativa: Indica a diminuição da intensidade em temperaturas mais altas do ponto de solda.
- Temperatura de Soldagem vs. Corrente Direta: Curva de redução para corrente máxima permitida vs. temperatura do ponto de solda.
- Tensão Direta vs. Temperatura de Soldagem: Mostra o coeficiente de temperatura negativo da tensão direta.
- Diagrama de Radiação: Ilustra o amplo ângulo de visão de 120°.
- Deslocamento da Coordenada Cromática vs. Temperatura de Soldagem: Mostra o leve deslocamento das coordenadas de cor com a temperatura.
- Distribuição Espectral: O espectro típico do LED branco.
6. Embalagem
Os LEDs são embalados em fita e bobina com 2000 peças por bobina. As dimensões da fita transportadora são especificadas para colocação automática. As dimensões da bobina são 178mm (diâmetro) com um furo de cubo de 13mm. Um saco de barreira contra umidade com dessecante e cartão indicador de umidade é usado para proteção contra sensibilidade à umidade. A etiqueta inclui número da peça, código do bin, quantidade e código de data.
7. Itens e Condições de Teste de Confiabilidade
O produto é qualificado por meio de testes rigorosos de confiabilidade baseados no AEC-Q101. Os testes incluem:
- Soldagem por Reflow (260°C, 10 segundos)
- Nível de Sensibilidade à Umidade 2 (85°C/60%UR, 168 horas)
- Choque Térmico (-40°C a 125°C, 1000 ciclos)
- Teste de Vida (100°C, IF=20mA, 1000 horas)
- Teste de Vida em Alta Temperatura e Alta Umidade (85°C/85%UR, IF=20mA, 1000 horas)
Critérios de aceitação: Para tensão direta, o limite é L.S.E. × 1,1; para corrente reversa, L.S.E. × 2,0; para fluxo luminoso, L.I.E. × 0,7.
8. Instruções de Soldagem por Reflow SMT
Parâmetros recomendados do perfil de reflow: Pré-aquecimento de 150°C a 200°C por 60-120 segundos. Taxa de aumento ≤3°C/s. Tempo acima de 217°C: máx. 60 segundos. Temperatura de pico: 260°C por máx. 10 segundos. Taxa de resfriamento ≤6°C/s. Tempo total de 25°C ao pico: máx. 8 minutos. Não exceder dois ciclos de reflow; se houver mais de 24 horas entre as soldagens, os LEDs podem absorver umidade e ser danificados. Para soldagem manual, usar ferro de solda a<300°C por menos de 3 segundos, apenas uma vez. Deve-se evitar reparos, mas se necessário, usar um ferro de solda de ponta dupla. O encapsulamento de silicone é macio; evite pressão excessiva durante a coleta e colocação.
9. Precauções de Manuseio
- Evite exposição a compostos de enxofre acima de 100PPM nos materiais de contato.
- Limite o teor de bromo e cloro em materiais externos: cada<900PPM, total<1500PPM.
- Evite que compostos orgânicos voláteis (VOCs) descolorem o silicone.
- Manuseie os componentes pelas laterais usando ferramentas apropriadas; não toque na superfície da lente.
- Projete o circuito de acionamento para garantir que a corrente não exceda as classificações máximas absolutas e use um resistor em série para proteção. Evite tensão reversa.
- O projeto térmico é crítico; considere a geração de calor para evitar degradação do brilho e da cor.
- O encapsulamento de silicone atrai poeira; a limpeza com álcool isopropílico é recomendada. A limpeza ultrassônica não é recomendada.
10. Condições de Armazenamento
| Condição | Temperatura | Umidade | Tempo |
|---|---|---|---|
| Antes de abrir o saco de alumínio | ≤30°C | ≤75% | Dentro de 1 ano |
| Após abrir o saco | ≤30°C | ≤60% | Recomendado dentro de 24 horas |
| Secagem em estufa (se excedido o armazenamento ou saco danificado) | 60±5°C | - | ≥24 horas |
Proteção contra ESD e EOS deve ser empregada durante o manuseio e montagem, pois os LEDs são sensíveis à descarga eletrostática.
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. |