LED Amarelo 3.0x1.4x0.52mm - Tensão 2.8-3.3V - 660mW - Grau Automotivo - Ficha Técnica

1. Visão Geral do Produto

Este LED SMD amarelo é fabricado usando um chip azul combinado com conversão de fósforo amarelo. O pacote é do tipo EMC (Composto de Moldagem Epóxi) com dimensões de 3.00mm x 1.40mm x 0.52mm, permitindo designs ultrafinos para aplicações com espaço limitado. O LED oferece um ângulo de visão extremamente amplo de 120 graus, tornando-o ideal para distribuição uniforme de luz em iluminação automotiva interior e exterior. É totalmente compatível com processos padrão de montagem SMT e soldagem por refluxo, fornecido em fita e rolo com nível de sensibilidade à umidade 2 (MSL2). O produto está em conformidade com RoHS e seu plano de teste de qualificação segue o padrão de teste de estresse AEC-Q102 para semicondutores discretos de grau automotivo.

1.1 Características

• O pacote EMC oferece resistência mecânica robusta e excelente dissipação de calor.
• Ângulo de visão extremamente amplo (2θ1/2 = 120° típico).
• Adequado para todos os processos de montagem SMT e soldagem.
• Disponível em fita e rolo (5.000 peças/rolo).
• Nível de sensibilidade à umidade: Nível 2 (após abertura, armazenar ≤30°C/60%UR, usar dentro de 24 horas).
• Em conformidade com RoHS.
• Qualificado de acordo com as diretrizes AEC-Q102 para testes de estresse automotivo.

1.2 Aplicações

Iluminação automotiva – tanto interior (painel, luzes ambientes) quanto exterior (marcadores laterais, setas, luzes traseiras). O amplo ângulo de visão e a alta eficiência luminosa tornam-no adequado para iluminação indicadora e decorativa onde é necessária aparência uniforme.

2. Parâmetros Técnicos (Ts=25°C)

2.1 Características Elétricas e Ópticas (IF=140mA)

• Tensão Direta (VF): Mín 2.8V, Típ –, Máx 3.3V
• Corrente Reversa (IR): em VR=5V, Máx 10μA
• Fluxo Luminoso (Φ): Mín 33.4 lm, Máx 45.3 lm
• Ângulo de Visão (2θ1/2): Típ 120°
• Resistência Térmica (Rth JS real): Típ 38°C/W, Máx 47°C/W
• Resistência Térmica (Rth JS elétrica): Típ 28°C/W, Máx 35°C/W
• Eficiência de conversão fotoelétrica a 25°C, modo pulso: ηe = 27%

2.2 Classificações Máximas Absolutas

• Dissipação de Potência (PD): Máx 660 mW
• Corrente Direta (IF): Máx 200 mA
• Corrente Direta de Pico (IFP): Máx 350 mA (1/10 ciclo, pulso 10ms)
• Tensão Reversa (VR): Máx 5 V
• ESD (HBM): Máx 8000 V
• Temperatura de Operação (TOPR): -40°C a +125°C
• Temperatura de Armazenamento (TSTG): -40°C a +125°C
• Temperatura de Junção (TJ): Máx 150°C

3. Sistema de Classificação por Bin (IF=140mA)

3.1 Bins de Tensão Direta e Fluxo Luminoso

O LED é classificado em bins de tensão (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) e bins de fluxo luminoso (MB: 33.4-37 lm, NA: 37-40.9 lm, NB: 40.9-45.3 lm). O código bin impresso na etiqueta representa uma combinação de bin de tensão e fluxo, ex.: G1MB.

3.2 Bins de Cromaticidade

O diagrama de cromaticidade CIE define dois bins de cor para a emissão amarela: AM1 e AM2. Ambos estão dentro do padrão de cor ECE para âmbar automotivo. As coordenadas para AM1: (0.5490,0.4250), (0.5620,0.4380), (0.5790,0.4210), (0.5625,0.4160). Para AM2: (0.5575,0.4195), (0.5750,0.4250), (0.5885,0.4110), (0.5760,0.4070).

4. Curvas Típicas de Características Ópticas

4.1 Tensão Direta vs Corrente Direta (Fig. 1-7)

A curva mostra que a 2.8V a corrente está próxima de zero, aumentando abruptamente para aproximadamente 140mA a 3.2V e atingindo cerca de 200mA a 3.4V. Isso enfatiza a necessidade de acionamento por corrente constante para evitar fuga térmica.

4.2 Fluxo Luminoso Relativo vs Corrente Direta (Fig. 1-8)

O fluxo relativo aumenta quase linearmente com a corrente de 20mA a 200mA. A 140mA o fluxo relativo é cerca de 100% (referência) e a 200mA atinge aproximadamente 140%.

4.3 Fluxo Luminoso Relativo vs Temperatura de Junção (Fig. 1-9)

À medida que a temperatura de junção aumenta de -40°C a 150°C, o fluxo luminoso relativo diminui aproximadamente linearmente. A 125°C, o fluxo é cerca de 80% do valor a 25°C, mostrando sensibilidade térmica moderada típica de LEDs convertidos por fósforo.

4.4 Corrente Direta Máxima vs Temperatura de Soldagem (Fig. 1-10)

Para manter a temperatura de junção dentro dos limites, a corrente direta máxima permitida diminui à medida que a temperatura do ponto de solda aumenta. A Ts=25°C, IF,máx = 200mA; a Ts=125°C, IF,máx cai para cerca de 40mA.

4.5 Variação de Tensão vs Temperatura de Junção (Fig. 1-11)

A tensão direta diminui com o aumento da temperatura a uma taxa de aproximadamente -2mV/°C. Esse efeito deve ser considerado no projeto do circuito para evitar aumento de corrente em acionamentos de tensão constante.

4.6 Diagrama de Radiação (Fig. 1-12)

O padrão de radiação é semelhante a Lambertiano, com intensidade caindo para 50% em ±60°, confirmando o ângulo de visão de 120° (largura total na metade do máximo).

4.7 Deslocamento de Coordenada de Cromaticidade vs Temperatura e Corrente (Fig. 1-13, 1-14)

Tanto ΔCx quanto ΔCy variam dentro de ±0.01 em toda a faixa de temperatura e ±0.005 na faixa de corrente, indicando boa estabilidade de cor.

4.8 Distribuição Espectral (Fig. 1-15)

O espectro de emissão tem pico em torno de 590-595nm (amarelo) com largura total na metade do máximo de cerca de 40nm. O pico da bomba azul próximo a 455nm é completamente absorvido pelo fósforo, confirmando conversão eficiente.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote

As dimensões do corpo do LED são 3.00±0.2mm de comprimento, 1.40±0.2mm de largura e 0.52±0.2mm de altura. A vista superior mostra um contorno retangular com uma área emissora de luz centralizada. A vista traseira identifica os terminais catodo e anodo: a almofada maior é tipicamente o catodo (marcada com o símbolo −). O layout recomendado de almofadas PCB inclui uma almofada de 2.10mm x 0.86mm para o catodo e uma de 1.60mm x 0.86mm para o anodo, com espaçamento de 0.50mm entre elas.

5.2 Identificação de Polaridade

O lado do catodo é indicado por uma marca de canto menor (ex.: um entalhe ou ponto) na parte superior do pacote. A parte traseira possui uma marcação clara de + e −.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

O perfil de refluxo recomendado inclui: pré-aquecimento de 150°C a 200°C por 60-120 segundos; rampa até temperatura de pico ≤3°C/s; tempo acima de 217°C (TL) máx 60 segundos; temperatura de pico (TP) 260°C com tempo de permanência ≤10 segundos dentro de 5°C do pico; 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; se o intervalo entre passagens exceder 24 horas, o LED pode ser danificado devido à absorção de umidade.

6.2 Reparo e Manuseio

O reparo após a soldagem não é recomendado. Se inevitável, use um ferro de solda de ponta dupla e verifique se as características do LED não foram degradadas. Durante o manuseio, não aplique pressão na superfície do encapsulante de silicone. Use bicos de vácuo adequados com força controlada. Evite dobrar a PCB após a soldagem para evitar estresse mecânico nas juntas de solda.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Fita Portadora e Rolo

Os LEDs são embalados em fita portadora (largura 8mm) com 5.000 unidades por rolo. O rolo mede 178mm de diâmetro, 60mm de largura, 13mm de diâmetro do hub. A fita líder e final possuem cada uma 80-100 cavidades vazias.

7.2 Embalagem Resistente à Umidade e Etiqueta

Cada rolo é colocado em um saco de barreira contra umidade com dessecante e um cartão indicador de umidade. O saco é selado e etiquetado com número de peça, número de especificação, número de lote, código bin, quantidade e data. A etiqueta também inclui fluxo luminoso, bin de cromaticidade, bin de tensão direta e código de comprimento de onda.

7.3 Condições de Armazenamento

Antes da abertura: ≤30°C, ≤75% UR, dentro de 1 ano a partir da data de embalagem. Após abertura: ≤30°C, ≤60% UR, usar dentro de 24 horas. Se o dessecante desbotou ou o tempo de armazenamento foi excedido, cozinhar a 60±5°C por ≥24 horas antes do uso.

8. Itens de Teste de Confiabilidade

O LED passou nos seguintes testes de acordo com os padrões AEC-Q102 e JEDEC:

• Refluxo (pico 260°C, 10 seg): 2 ciclos, 0/1 falha.
• MSL2 (85°C/60%UR, 168 hrs): 0/1 falha.
• Choque Térmico (-40°C a +125°C, 1000 ciclos): 0/1 falha.
• Teste de Vida (Ta=105°C, IF=140mA, 1000 hrs): 0/1 falha.
• Teste de Vida em Alta Temperatura e Alta Umidade (85°C/85%UR, IF=140mA, 1000 hrs): 0/1 falha.

Critérios de falha: VF > 1.1×L.S.U., IR > 2.0×L.S.U., fluxo luminoso<0.7×L.S.L.

9. Precauções de Manuseio

9.1 Contaminantes Ambientais

Os compostos de enxofre no ambiente ou materiais de acoplamento não devem exceder 100 ppm para evitar corrosão de componentes de prata. O teor de halogênio (Br, Cl) deve ser individualmente<900 ppm e total<1500 ppm. VOCs de materiais de fixação podem penetrar no silicone e causar descoloração; recomenda-se teste de compatibilidade.

9.2 Descarga Eletrostática (ESD) e Sobretensão Elétrica (EOS)

O LED possui uma tensão de suportabilidade ESD de 8 kV (HBM). No entanto, precauções padrão de ESD devem ser observadas, incluindo estações de trabalho aterradas e ionizadores. Nunca aplique tensão reversa; garanta que o projeto do circuito permita apenas polarização direta durante a operação.

9.3 Gerenciamento Térmico

Devido à resistência térmica de até 47°C/W (real), a dissipação de calor adequada é crítica. A temperatura de junção não deve exceder 150°C. Derating da corrente direta apropriadamente em altas temperaturas ambientes. Use simulação térmica ou medição para verificar o projeto.

10. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

10.1 Projeto de Circuito

Um driver de corrente constante é fortemente recomendado para manter o fluxo luminoso estável e evitar fuga térmica. Se um resistor for usado para limitar corrente, leve em conta o coeficiente de temperatura negativo de VF. Para arranjos série/paralelo, considere o desequilíbrio de corrente devido ao binning de VF e acoplamento térmico.

10.2 Layout da PCB

Use as dimensões recomendadas das almofadas de solda. Garanta área de cobre suficiente para dissipação de calor, particularmente na almofada do catodo que é o caminho térmico principal. Evite bordas afiadas nas trilhas para reduzir risco de ESD.

10.3 Limpeza

Se for necessária limpeza pós-soldagem, use álcool isopropílico. Não use limpeza ultrassônica, pois pode danificar os fios de ligação ou o silicone. Verifique se outros solventes não atacam o pacote.

11. Princípio de Operação

O LED amarelo usa um chip InGaN emissor de azul revestido com fósforo YAG:Ce que converte para baixo uma parte da luz azul em luz amarela. A mistura de azul e amarelo resulta em uma cor âmbar percebida. O fósforo está disperso em uma matriz de silicone que também serve como óptica primária. Essa abordagem alcança alta eficiência (27% de conversão fotoelétrica) e excelente estabilidade de cor ao longo da temperatura e corrente.

12. Comparação com Outros Tipos de LED

Comparado aos LEDs amarelos de emissão direta AlInGaP, a abordagem de conversão por fósforo oferece uma ajustabilidade de cor mais ampla, melhor estabilidade térmica do comprimento de onda e maior robustez a ESD (8kV vs típico 2kV para AlInGaP). No entanto, a emissão direta AlInGaP pode ter um espectro mais estreito e potencialmente maior eficiência em baixas correntes. Para aplicações automotivas que exigem bins de cor rigorosos e longa vida útil, o pacote EMC e a qualificação AEC-Q102 tornam este LED uma escolha preferencial.

13. Casos Típicos de Aplicação

• Iluminação ambiente interna automotiva: fitas ao longo do painel ou painéis de porta que exigem luz amarela uniforme.
• Sinais de seta externos: combinados com LEDs vermelhos para obter iluminação dinâmica.
• Luzes de marcação para veículos off-road: onde são necessárias alta confiabilidade e ampla faixa de temperatura.
• Indicadores do painel de instrumentos: retroiluminação para símbolos de advertência.

14. Perguntas Frequentes (FAQ)

• P: Qual é a tensão direta típica a 140mA?Tipicamente em torno de 3.0-3.1V, dependendo do bin. A ficha técnica fornece uma faixa de 2.8-3.3V.
• P: Posso acionar este LED a 200mA continuamente?Sim, desde que a temperatura da solda seja ≤25°C e a dissipação de calor adequada mantenha a junção abaixo de 150°C. Em temperaturas ambientes mais altas, é necessário derating.
• P: Qual é o significado dos valores de resistência térmica?Rth JS real (38°C/W) representa o caminho térmico da junção ao ponto de solda em condições reais; Rth JS elétrica (28°C/W) é derivada de métodos elétricos. Ambos são medidos a 140mA e 25°C. Use o valor real para projeto térmico de pior caso.
• P: Como devo armazenar rolos abertos?Após abertura, armazenar em um armário seco a<30°C e<60% UR, e usar dentro de 24 horas. Se excedido, cozinhar a 60°C por 24 horas antes do uso.

15. Tendências de Desenvolvimento

A demanda por LEDs de grau automotivo continua crescendo com a adoção de sistemas de iluminação avançados. Espera-se que os LEDs amarelos convertidos por fósforo vejam melhorias na eficiência (ex.: >30% de conversão fotoelétrica), maior estabilidade térmica da cromaticidade e tamanhos de pacote ainda menores (ex.: 2.5x1.2mm). A integração de múltiplas cores em um único pacote e a compatibilidade com sistemas de farol adaptativo (ADB) são tendências emergentes. O uso de substratos cerâmicos em vez de EMC pode melhorar ainda mais o desempenho térmico para aplicações de alta potência.