Selecionar idioma

LED Branco SMD 1,6x0,8x0,7mm - Tensão Direta 3,0V - 20mA - 60mW - Ficha Técnica

Especificação técnica completa para LED branco em invólucro SMD 1,6x0,8x0,7mm. Inclui parâmetros elétricos/ópticos, classificação por bins, confiabilidade e diretrizes de soldagem.
smdled.org | PDF Size: 1.1 MB
Classificação: 4.5/5
Sua Classificação
Você já classificou este documento
Capa do documento PDF - LED Branco SMD 1,6x0,8x0,7mm - Tensão Direta 3,0V - 20mA - 60mW - Ficha Técnica

Índice

1. Visão Geral do Produto

1.1 Descrição Geral

Este LED branco é fabricado usando um chip azul e tecnologia de conversão de fósforo. As dimensões do invólucro são 1,6mm × 0,8mm × 0,7mm, tornando-o adequado para aplicações SMD compactas. O LED emite luz branca através da combinação da emissão do chip azul e do fósforo amarelo, fornecendo iluminação eficiente.

1.2 Características

1.3 Aplicações

2. Análise de Parâmetros Técnicos

2.1 Características Elétricas e Ópticas

As características elétricas e ópticas são especificadas a Ts=25°C com IF=20mA, salvo indicação em contrário. A tensão direta (VF) é classificada em bins de G1 (2,8-2,9V) a J1 (3,4-3,5V), com valores típicos em torno de 3,0V a 20mA. A intensidade luminosa (IV) varia de 600 a 1100 mcd dependendo do código do bin. O ângulo de visão é de 140° (meio ângulo). A corrente reversa é inferior a 10µA a VR=5V. A resistência térmica da junção ao ponto de solda é de 450°C/W.

2.2 Valores Máximos Absolutos

ParâmetroSímboloClassificaçãoUnidade
Dissipação de PotênciaPd105mW
Corrente DiretaIF30mA
Corrente Direta de Pico (Pulso)IFP60mA
Descarga Eletrostática (HBM)ESD1000V
Temperatura de OperaçãoTopr-40 ~ +85°C
Temperatura de ArmazenamentoTstg-40 ~ +85°C
Temperatura da JunçãoTj95°C

Exceder essas classificações pode causar danos permanentes. É necessário um dissipador de calor adequado para manter a temperatura da junção abaixo do máximo.

3. Sistema de Classificação por Bins

3.1 Bins de Tensão Direta

A tensão direta é classificada em bins a IF=20mA. Os bins cobrem de 2,8V a 3,5V com incrementos de 0,1V. Os bins típicos são 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), J1 (3,4-3,5V).

3.2 Bins de Intensidade Luminosa

A intensidade luminosa é classificada de 600 a 1100 mcd. Os bins comuns incluem 1BF (600-650 mcd), 1BG (650-700 mcd), 1BH (700-750 mcd), 1BI (750-800 mcd), 1BJ (800-850 mcd), 1BK (850-900 mcd), 1FA (900-950 mcd), 1FB (950-1000 mcd), LC1 (1000-1050 mcd), LC2 (1050-1100 mcd).

3.3 Bins de Cromaticidade

O LED também é classificado por coordenadas de cromaticidade dentro do diagrama CIE 1931. Bins como B11, B12, B21, B22, B51, K21, K31 proporcionam consistência de cor rigorosa. Cada bin define uma região quadrilateral com coordenadas x,y especificadas. Por exemplo, o bin B11 tem coordenadas: (0,2423;0,2225), (0,2385;0,2244), (0,2449;0,2344), (0,2487;0,2325).

4. Curvas de Desempenho

4.1 Tensão Direta vs Corrente Direta

A Figura 1-7 mostra que a tensão direta aumenta com a corrente direta. A 20mA típicos, VF é cerca de 3,0V para o bin H1.

4.2 Corrente Direta vs Intensidade Relativa

A intensidade relativa aumenta com a corrente direta, conforme mostrado na Figura 1-8. É aproximadamente linear até 30mA.

4.3 Efeitos da Temperatura

As Figuras 1-9 e 1-10 demonstram que a temperatura do pino afeta tanto a intensidade relativa quanto a corrente direta. Temperaturas mais altas reduzem a emissão de luz e aumentam a tensão direta.

4.4 Corrente Direta vs Comprimento de Onda Dominante

A Figura 1-11 mostra que o comprimento de onda dominante se desloca ligeiramente com a corrente. A 25°C, o comprimento de onda permanece estável ao longo da faixa de operação.

4.5 Intensidade Relativa vs Comprimento de Onda

A Figura 1-12 fornece a distribuição espectral. O espectro do LED branco tem um pico azul em torno de 450-460nm e uma ampla emissão de fósforo amarelo.

4.6 Padrão de Radiação

O padrão de radiação na Figura 1-13 mostra uma ampla distribuição lambertiana com meio ângulo de 140°. Isso garante uma dispersão uniforme da luz.

5. Mecânica e Embalagem

5.1 Dimensões do Invólucro

O invólucro mede 1,6mm (C) × 0,8mm (L) × 0,7mm (A). A vista superior mostra a localização do chip LED. A vista lateral indica a espessura. A vista inferior revela duas almofadas: almofada 1 (cátodo) e almofada 2 (ânodo). Uma marca de polaridade está presente na parte inferior.

5.2 Padrões de Soldagem

Os pads de soldagem recomendados são fornecidos na Figura 1-5. Cada pad tem dimensão de 0,8mm × 0,8mm com espaçamento de 0,8mm. A área total de montagem tem 2,4mm de comprimento.

5.3 Marca de Polaridade

A marca de polaridade indica o lado do cátodo. Certifique-se da orientação correta durante a montagem para evitar polarização reversa.

6. Guia de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo SMT

O perfil de refluxo recomendado:

A soldagem por refluxo não deve exceder duas vezes. Se houver mais de 24 horas entre as soldagens, é necessário secagem.

6.2 Soldagem Manual

Ao soldar manualmente, use temperatura do ferro abaixo de 300°C por menos de 3 segundos. Apenas uma soldagem manual é permitida.

6.3 Reparo

O reparo após a soldagem não é recomendado. Se inevitável, use um ferro de solda de cabeça dupla e verifique as características do LED.

6.4 Cuidados

Não monte LEDs em PCB empenada. Evite estresse mecânico ou resfriamento rápido após a soldagem.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são embalados em formato de fita e bobina: 4000 peças por bobina.

7.2 Dimensões da Fita Transportadora e Bobina

Largura da fita transportadora 8mm, passo 4mm. Diâmetro externo da bobina 178mm, diâmetro do cubo 60mm. Dimensões detalhadas são fornecidas nas Figuras 2-1 e 2-2.

7.3 Especificação do Formulário de Etiqueta

Cada bobina possui uma etiqueta com número da peça, número da especificação, número do lote, código do bin (fluxo, cromaticidade, tensão), código de comprimento de onda, quantidade e data.

7.4 Embalagem Resistente à Umidade

As bobinas são seladas em saco de barreira contra umidade com dessecante e indicador de umidade. Siga o manuseio MSL3.

7.5 Caixa de Papelão

As bobinas são embaladas em caixas de papelão para envio.

8. Testes de Confiabilidade

8.1 Itens e Condições de Teste

TesteCondiçãoTempoAmostraAceitar/Rejeitar
Refluxo260°C, 10s2x220/1
Ciclo de Temperatura-40°C a 100°C100 ciclos220/1
Choque Térmico-40°C a 100°C300 ciclos220/1
Armazenamento em Alta Temperatura100°C1000 horas220/1
Armazenamento em Baixa Temperatura-40°C1000 horas220/1
Teste de Vida25°C, 20mA1000 horas220/1

8.2 Critérios de Falha

Após o teste, a tensão direta não deve exceder 1,1× o limite superior da especificação. A corrente reversa deve estar abaixo de 2,0× o limite superior da especificação. O fluxo luminoso não deve cair abaixo de 0,7× o limite inferior da especificação.

9. Notas de Aplicação

9.1 Projeto Térmico

A dissipação adequada de calor é crítica. A temperatura da junção não deve exceder 95°C. Use área de cobre adequada na PCB e vias térmicas para gerenciar o calor.

9.2 Projeto de Circuito

Sempre inclua um resistor limitador de corrente para evitar picos de corrente. Evite tensão reversa. O circuito deve garantir apenas polarização direta durante a operação.

9.3 Precauções Ambientais

O teor de enxofre nos materiais circundantes deve ser inferior a 100ppm. Teor individual de bromo e cloro abaixo de 900ppm, total abaixo de 1500ppm. Evite COVs que possam danificar o encapsulante do LED.

10. Armazenamento e Manuseio

10.1 Condições de Armazenamento

Antes de abrir a bolsa de alumínio: armazenar a ≤30°C e ≤75%UR por até 1 ano a partir da data. Após abertura: armazenar a ≤30°C e ≤60%UR por 168 horas. Se excedido, secar antes do uso.

10.2 Secagem

Secar a 60±5°C por pelo menos 24 horas se a barreira de umidade foi comprometida.

10.3 Proteção ESD

Os LEDs são sensíveis a ESD (HBM 1000V). Use precauções ESD adequadas durante o manuseio e montagem.

11. Princípios de Operação

O LED branco usa um chip InGaN azul revestido com um fósforo amarelo (por exemplo, YAG:Ce). A luz azul excita o fósforo para emitir luz amarela; a combinação de azul e amarelo produz luz branca. A temperatura de cor exata depende da composição e espessura do fósforo.

12. Perguntas Frequentes

P: Qual é a condição de armazenamento recomendada?

R: Antes de abrir, ≤30°C e ≤75%UR por até 1 ano. Após abrir, 168 horas a ≤30°C e ≤60%UR.

P: Quantos ciclos de refluxo são permitidos?

R: Máximo 2 vezes. Se mais de 24 horas entre ciclos, é necessário secagem.

P: Qual é o nível de sensibilidade à umidade?

R: Nível MSL 3.

P: O LED pode ser usado com acionamento por pulso?

R: Sim, a corrente direta de pico é de 60mA com ciclo de trabalho de 1/10 e largura de pulso de 0,1ms.

P: Qual é a resistência térmica típica?

R: 450°C/W da junção ao ponto de solda.

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.