Datasheet LED Amarelo 3.5x2.8x1.84mm 3.4V 102mW - Invólucro PLCC - Qualificado AEC-Q101

1. Visão Geral do Produto

O RF-A1A30-WYS5-A1 é um Diodo Emissor de Luz (LED) amarelo de alto desempenho, projetado para aplicações exigentes que requerem confiabilidade e consistência óptica. Fabricado com tecnologia de chip azul e conversão de fósforo amarelo, este dispositivo emite uma luz amarela saturada com comprimento de onda dominante em torno de 585-595nm. O LED é alojado em um invólucro PLCC compacto com dimensões de 3,50mm x 2,80mm x 1,84mm (CxLxA), tornando-o adequado para processos de montagem em superfície. Com um ângulo de visão extremamente amplo de 120 graus, garante iluminação uniforme em grandes áreas. O produto é qualificado de acordo com as diretrizes de teste de estresse AEC-Q101 para semicondutores discretos de grau automotivo, garantindo desempenho robusto em condições adversas. A sensibilidade à umidade é classificada como Nível 2 de acordo com os padrões JEDEC, exigindo manuseio e armazenamento adequados.

2. Características e Benefícios

• Invólucro PLCC:Footprint padrão da indústria compatível com equipamentos automatizados de pick-and-place e processos de soldagem por refluxo.
• Ângulo de Visão Extremamente Amplo (120°):Garante ampla distribuição de luz para aplicações como iluminação ambiente interna.
• Alta Intensidade Luminosa:1600mcd típico a 20mA, com faixa de lote de até 2300mcd.
• Qualificação AEC-Q101:Testado para confiabilidade automotiva, incluindo choque térmico, vida útil em alta temperatura e polarização por umidade.
• Compatível com RoHS:Livre de chumbo e atende às diretivas ambientais europeias.
• Nível de Sensibilidade à Umidade 2:Vida útil de até 1 ano em saco selado; 24 horas após abertura sob condições controladas.
• Robustez ESD:Suporta até 8000V no Modelo de Corpo Humano (HBM), reduzindo o risco de danos eletrostáticos durante o manuseio.

3. Aplicações

• Iluminação interna automotiva (painel, teto, luzes de leitura)
• Interruptores e lâmpadas indicadoras
• Retroiluminação geral
• Sinalização e iluminação decorativa

4. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

4.1 Características Elétricas e Ópticas (a 25°C)

A tensão direta varia de 2,8V a 3,4V, com valor típico de 3,0V a 20mA. Esta distribuição relativamente estreita auxilia no projeto de drivers de corrente constante. A classificação por intensidade luminosa permite a seleção de acordo com os requisitos de brilho, com três lotes: M1 (1200-1500mcd), M2 (1500-1800mcd) e N1 (1800-2300mcd). O amplo ângulo de visão de 120° garante que a luz se espalhe uniformemente, reduzindo pontos quentes.

4.2 Classificações Máximas Absolutas

Deve-se tomar cuidado para não exceder essas classificações. A corrente direta CC máxima é de 30mA, mas a corrente de pico pode atingir 50mA com ciclo de trabalho de 10% e largura de pulso de 10ms. A faixa de temperatura de operação e armazenamento é de -40°C a +100°C, adequada para ambientes internos automotivos.

5. Sistema de Classificação por Lotes

5.1 Lotes de Tensão Direta e Intensidade Luminosa (IF=20mA)

O LED é classificado em lotes 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, I2: 3,3-3,4V) e lotes de intensidade (M1: 1200-1500mcd, M2: 1500-1800mcd, N1: 1800-2300mcd). A cromaticidade é definida pelo lote 5E no diagrama CIE 1931, com coordenadas x,y específicas que garantem cor amarela consistente.

6. Análise de Curvas de Desempenho

6.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta

A curva VF-IF mostra um aumento tipicamente exponencial: a 2,8V a corrente é quase zero, a 3,0V atinge 20mA e a 3,15V excede 30mA. Isso destaca a necessidade de regulação de corrente em vez de acionamento por tensão.

6.2 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

A intensidade luminosa aumenta quase linearmente com a corrente até 30mA, atingindo cerca de 140% do valor a 20mA. Em correntes mais baixas, a eficiência é maior (intensidade relativa por mA é maior perto de 10mA).

6.3 Efeitos da Temperatura

À medida que a temperatura da solda aumenta de 25°C para 100°C, a intensidade luminosa relativa cai cerca de 10-15%, enquanto a tensão direta diminui aproximadamente linearmente (cerca de -2mV/°C). A corrente direta máxima permitida também é reduzida com a temperatura: a 100°C no ponto de solda, deve ser reduzida para cerca de 20mA. As coordenadas de cromaticidade mudam ligeiramente com a temperatura; dentro de -40°C a +100°C, a mudança de x,y é pequena, mas mensurável.

6.4 Padrão de Radiação

O diagrama de radiação mostra uma distribuição Lambertiana típica com ângulo de meia intensidade de ±60°, confirmando o ângulo de visão de 120°. A intensidade cai para cerca de 10% em ±90°.

6.5 Distribuição Espectral

O pico de emissão amarela está centrado em torno de 585-595nm, com largura total à meia altura (FWHM) de aproximadamente 30nm. Nenhuma emissão abaixo de 500nm, garantindo luz amarela pura.

7. Informações Mecânicas e de Embalagem

7.1 Dimensões do Invólucro

O invólucro do LED mede 3,50mm x 2,80mm x 1,84mm (comprimento x largura x altura). A vista superior mostra um contorno retangular com um canto arredondado no lado do cátodo para identificação de polaridade. A vista inferior indica duas almofadas de ânodo (A) e duas almofadas de cátodo (C) com dimensões: almofada de ânodo 2,00mm x 1,25mm, almofada de cátodo 2,40mm x 0,75mm. O padrão de footprint de soldagem recomendado corresponde ao invólucro PLCC-2/4 padrão.

7.2 Marcação de Polaridade

O lado do cátodo é marcado com um chanfro na vista inferior (Fig.1-4). Na fita transportadora, a marca de polaridade é impressa no bolso da fita.

8. Diretrizes de Soldagem e Montagem

8.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

O perfil de refluxo recomendado é baseado no JEDEC J-STD-020. Parâmetros principais:

• Taxa média de rampa: 3°C/s máx.
• Zona de pré-aquecimento: 150°C a 200°C por 60-120s
• Tempo acima de 217°C: 60s máx.
• Temperatura de pico: 260°C por 10s máx.
• Taxa de resfriamento: 6°C/s máx.
• Tempo de 25°C ao pico: 8 minutos máx.

A soldagem por refluxo não deve exceder duas vezes, e o intervalo entre dois ciclos de refluxo deve ser inferior a 24 horas para evitar danos por umidade.

8.2 Soldagem Manual

A soldagem manual deve ser realizada a uma temperatura abaixo de 300°C por menos de 3 segundos, e apenas uma vez. Evite aplicar pressão na lente de silicone durante o aquecimento.

8.3 Reparo

Não é recomendado reparar após a soldagem. Se inevitável, use um ferro de solda de cabeça dupla para evitar superaquecimento localizado.

9. Informações de Embalagem e Pedido

9.1 Especificações de Embalagem

Embalagem padrão: 2000 peças por carretel. Largura da fita transportadora: 8mm. Dimensões do carretel: 178mm de diâmetro, 60mm de diâmetro do cubo, 13mm de furo do eixo. O carretel é selado em um saco de barreira de umidade com um dessecante e cartão indicador de umidade.

9.2 Informações da Etiqueta

A etiqueta inclui número da peça, número de especificação, número de lote, código do lote (tensão, intensidade, cromaticidade), quantidade e código de data.

10. Testes de Confiabilidade

A Tabela 2-3 resume os testes de confiabilidade realizados: refluxo (260°C, 2x), sensibilidade à umidade (85°C/60%UR, 168h), choque térmico (-40°C a 125°C, 1000 ciclos), vida útil em alta temperatura (100°C, 20mA, 1000h) e vida útil em alta umidade (85°C/85%UR, 20mA, 1000h). Todos os critérios passam com 0 falhas em 20 amostras. Critérios de falha: VF > 1,1x L.S.E, IR > 2x L.S.E, fluxo luminoso<0,7x L.I.E.

11. Precauções de Manuseio

• Controle de Enxofre e Halogênio:Evite ambientes com compostos de enxofre >100ppm. Bromo e cloro em materiais externos devem cada um ser<900ppm e total<1500ppm.
• Sensibilidade a COVs:O encapsulante de silicone pode ser degradado por compostos orgânicos voláteis; use apenas adesivos e selantes compatíveis.
• Proteção ESD:Use estações de trabalho aterradas, ionizadores e embalagens antiestáticas. O LED suporta 8000V HBM, mas o manuseio ainda deve minimizar a eletricidade estática.
• Estresse Mecânico:Não aplique pressão na lente de silicone; manuseie apenas pelas laterais.
• Projeto de Circuito:Sempre use um resistor limitador de corrente ou driver de corrente constante para evitar sobrecorrente. Certifique-se de que a tensão reversa nunca seja aplicada.
• Armazenamento:Sacos não abertos podem ser armazenados a ≤30°C e ≤75% UR por até um ano. Após abertura, use dentro de 24 horas a ≤30°C e ≤60% UR. Se excedido, asse a 60±5°C por >24h antes do uso.
• Limpeza:Use álcool isopropílico (IPA) para limpeza. Não use solventes que ataquem o silicone. A limpeza ultrassônica não é recomendada.

12. Considerações de Projeto de Aplicação

12.1 Gerenciamento Térmico

Com uma resistência térmica de 260°C/W (junção-solda), a dissipação de calor adequada é crítica ao operar em altas correntes. A temperatura da junção não deve exceder 120°C. Para aplicações internas automotivas, garanta que a PCB tenha área de cobre suficiente para dissipação de calor.

12.2 Consistência de Cor

O lote de cromaticidade 5E garante um ponto de cor amarela preciso. Para projetos com múltiplos LEDs, peça LEDs do mesmo lote para minimizar a variação de cor.

13. Comparação Técnica

Comparado aos LEDs amarelos tradicionais de furo passante, este invólucro PLCC oferece perfil mais baixo (altura de 1,84mm), compatibilidade com montagem automatizada e maior confiabilidade devido ao encapsulamento de silicone. Comparado a outros LEDs amarelos SMD, oferece um ângulo de visão mais amplo (120° vs. 110° típico) e qualificação AEC-Q101, tornando-o preferível para aplicações automotivas.

14. Perguntas Frequentes

P1:Posso operar este LED continuamente a 50mA?

R:Não, a corrente direta CC máxima absoluta é de 30mA. 50mA é permitido apenas para operação pulsada de pico com ciclo de trabalho de 1/10 e largura de pulso de 10ms.

P2:Qual é o comprimento de onda típico deste LED amarelo?

R:De acordo com o lote de cromaticidade 5E, o comprimento de onda dominante é de aproximadamente 588nm com coordenadas CIE em torno de (0,57; 0,42).

P3:Como devo armazenar LEDs não utilizados após abrir o saco de barreira de umidade?

R:Asse a 60±5°C por >24 horas antes do uso se o tempo de exposição exceder 24 horas. Sempre armazene em ambiente seco (<60% UR) a<30°C.

P4:Este LED é adequado para iluminação externa automotiva?

R:Ele é qualificado para aplicações internas de acordo com AEC-Q101. Para uso externo (por exemplo, luzes de freio), pode ser necessária validação adicional, pois o invólucro pode não suportar o mesmo estresse ambiental (por exemplo, UV, névoa salina).

15. Casos Práticos de Aplicação

15.1 Iluminação Ambiente do Painel

Em um painel de carro, uma matriz de 10 a 20 LEDs amarelos com um driver de corrente constante (por exemplo, 15mA por LED) fornece retroiluminação uniforme. O amplo ângulo de visão garante que não haja pontos escuros. Com o gerenciamento térmico adequado, os LEDs mantêm brilho consistente ao longo da vida útil do veículo.

15.2 Iluminação de Botão de Pressão

Um único LED amarelo atrás de uma tampa de interruptor difusa oferece indicação clara. A alta intensidade (1600mcd) garante visibilidade mesmo sob luz solar intensa. A robustez ESD minimiza falhas durante a montagem.

16. Princípio de Operação

O LED usa um chip InGaN emissor de azul coberto com um fósforo amarelo (por exemplo, YAG:Ce). A luz azul (~450nm) excita parcialmente o fósforo, que emite luz amarela (~550-600nm). A combinação da luz azul transmitida e da emissão do fósforo amarelo produz uma cor amarela percebida. O fósforo é controlado com precisão para atingir as coordenadas de cromaticidade específicas do lote 5E.

17. Tendências da Indústria e Perspectivas Futuras

A tendência de miniaturização e embalagem de montagem em superfície continua, com invólucros PLCC como este sendo amplamente adotados em iluminação automotiva e geral. O setor automotivo está migrando para iluminação interna exclusivamente com LEDs, impulsionado pela eficiência energética e flexibilidade de design. Desenvolvimentos futuros podem incluir invólucros ainda menores (por exemplo, tamanhos 3014 ou 2016) com maiores densidades de lúmen e melhor gerenciamento térmico através de materiais de substrato avançados. A qualificação AEC-Q101 continuará sendo um referencial para confiabilidade automotiva.