Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Descrição Geral
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicações
- 2. Dimensões do Pacote
- 2.1 Contorno Mecânico
- 3. Características Elétricas e Ópticas
- 3.1 Parâmetros Elétricos/Ópticos a 25°C (IF=50mA salvo indicação contrária)
- 3.2 Classificações Máximas Absolutas (Ts=25°C salvo indicação contrária)
- 3.3 Informações de Classificação por Bins a IF=50mA
- 4. Curvas Típicas de Características Ópticas
- 4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta
- 4.2 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta
- 4.3 Temperatura de Solda vs. Fluxo Luminoso Relativo
- 4.4 Temperatura de Solda vs. Redução da Corrente Direta
- 4.5 Tensão Direta vs. Temperatura de Solda
- 4.6 Padrão de Radiação
- 4.7 Comprimento de Onda Dominante vs. Corrente Direta
- 4.8 Distribuição Espectral
- 5. Informações de Embalagem
- 5.1 Dimensões da Fita Portadora e Bobina
- 5.2 Etiqueta e Proteção contra Umidade
- 6. Itens e Condições de Teste de Confiabilidade
- 7. Instruções de Soldagem por Refluxo SMT
- 7.1 Perfil de Refluxo Recomendado
- 7.2 Soldagem Manual
- 7.3 Retrabalho
- 7.4 Precauções
- 8. Precauções de Manuseio
- 8.1 Compatibilidade Ambiental
- 8.2 Manuseio e Montagem
- 8.3 Projeto do Circuito
- 8.4 Projeto Térmico
- 8.5 Limpeza
- 8.6 Condições de Armazenamento
- 8.7 Descarga Eletrostática (ESD)
- Terminologia de Especificação LED
- Desempenho Fotoeletrico
- Parâmetros Elétricos
- Gerenciamento Térmico e Confiabilidade
- Embalagem e Materiais
- Controle de Qualidade e Classificação
- Testes e Certificação
1. Visão Geral do Produto
1.1 Descrição Geral
Este LED Amarelo é baseado em camadas epitaxiais de AlGaInP (Fosfeto de Alumínio, Gálio e Índio) crescidas sobre um substrato e encapsulado em uma configuração PLCC4 (Plastic Leaded Chip Carrier). O pacote compacto mede 3,50mm x 2,80mm x 1,85mm (comprimento x largura x altura), tornando-o adequado para aplicações com espaço restrito. O dispositivo emite luz amarela com um comprimento de onda dominante centrado em aproximadamente 590nm. É projetado para iluminação geral e iluminação automotiva onde alta luminosidade e confiabilidade são necessárias.
1.2 Características
- Pacote PLCC4 para montagem SMT fácil.
- Ângulo de visão muito amplo de 120 graus (na metade da intensidade), permitindo uma distribuição ampla de luz.
- Compatível com todos os processos padrão de montagem SMT e soldagem por refluxo.
- Disponível em embalagem do tipo fita e bobina para montagem automatizada pick-and-place.
- Nível de sensibilidade à umidade 2 (MSL 2) conforme padrões JEDEC.
- Em conformidade com as regulamentações RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas) e REACH (Registro, Avaliação, Autorização e Restrição de Produtos Químicos).
- Qualificado de acordo com os testes de estresse AEC-Q101 para semicondutores discretos de grau automotivo.
1.3 Aplicações
- Iluminação interna automotiva (por exemplo, indicadores de painel, iluminação ambiente).
- Iluminação externa automotiva (por exemplo, luzes de sinalização, luzes de freio, lanternas traseiras combinadas).
- Sinalização e indicação geral.
- Qualquer aplicação que exija um LED SMD amarelo de alta intensidade com amplo ângulo de feixe.
2. Dimensões do Pacote
2.1 Contorno Mecânico
O pacote do LED tem dimensões totais de 3,50mm (comprimento) × 2,80mm (largura) × 1,85mm (altura). Todas as dimensões têm tolerância de ±0,2mm, salvo indicação contrária. A vista superior mostra um corpo retangular com uma marca de polaridade (canto chanfrado) no canto superior direito. A vista lateral indica uma altura total de 1,85mm. A vista inferior revela quatro almofadas de solda: as almofadas 1 e 2 (cátodo/ânodo) estão localizadas no lado inferior, enquanto as almofadas 3 e 4 estão no lado superior. Para arranjo detalhado, consulte o diagrama de polaridade que mostra o esquema de conexão. O padrão de soldagem recomendado (padrão de ilha) na PCB também é fornecido para otimizar o desempenho térmico e elétrico. As dimensões do padrão são: uma área retangular central de 2,60mm × 1,60mm, com almofadas estendidas de 4,60mm de comprimento total e 0,80mm de largura para as conexões externas. Este padrão garante a formação de juntas de solda confiáveis e dissipação de calor adequada.
3. Características Elétricas e Ópticas
3.1 Parâmetros Elétricos/Ópticos a 25°C (IF=50mA salvo indicação contrária)
| Parâmetro | Símbolo | Condição de Teste | Mín | Típ | Máx | Unidade |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tensão Direta | VF | IF=50mA | 2.0 | 2.3 | 2.6 | V |
| Corrente Reversa | IR | VR=5V | — | — | 10 | μA |
| Intensidade Luminosa | IV | IF=50mA | 1800 | 2300 | 3500 | mcd |
| Comprimento de Onda Dominante | λD | IF=50mA | 584.5 | 590 | 594.5 | nm |
| Ângulo de Visão (meia potência) | 2θ1/2 | IF=50mA | — | 120 | — | graus |
| Resistência Térmica (junção ao ponto de solda) | RthJS | IF=50mA | — | — | 180 | K/W |
3.2 Classificações Máximas Absolutas (Ts=25°C salvo indicação contrária)
| Parâmetro | Símbolo | Classificação | Unidade |
|---|---|---|---|
| Dissipação de Potência | PD | 182 | mW |
| Corrente Direta | IF | 70 | mA |
| Pico de Corrente Direta (1/10 ciclo, pulso de 10ms) | IFP | 100 | mA |
| Tensão Reversa | VR | 5 | V |
| ESD (Modelo de Corpo Humano) | ESD | 2000 | V |
| Faixa de Temperatura de Operação | TOPR | -40 a +100 | °C |
| Faixa de Temperatura de Armazenamento | TSTG | -40 a +100 | °C |
| Temperatura de Junção | TJ | 120 | °C |
3.3 Informações de Classificação por Bins a IF=50mA
Os LEDs são classificados em bins com base na tensão direta (VF), intensidade luminosa (IV), e comprimento de onda dominante (λD). As faixas de classificação são as seguintes:
Bins de Tensão Direta:C1 (2,0-2,1V), C2 (2,1-2,2V), D1 (2,2-2,3V), D2 (2,3-2,4V), E1 (2,4-2,5V), E2 (2,5-2,6V).
Bins de Intensidade Luminosa:N1 (1800-2300 mcd), N2 (2300-2800 mcd), O1 (2800-3500 mcd).
Bins de Comprimento de Onda Dominante:A2 (584,5-587 nm), B1 (587-589,5 nm), B2 (589,5-592 nm), C1 (592-594,5 nm).
O código do bin está marcado na etiqueta do produto e pode ser usado para selecionar faixas de desempenho específicas para a aplicação.
4. Curvas Típicas de Características Ópticas
4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta
À medida que a corrente direta aumenta de 0 a 70 mA, a tensão direta sobe de aproximadamente 1,9V para 2,6V. A curva segue a característica típica exponencial do diodo. Na condição de teste de 50 mA, a tensão direta é tipicamente 2,3V.
4.2 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta
A intensidade luminosa relativa aumenta quase linearmente com a corrente direta até 70 mA. A 50 mA, a intensidade relativa é aproximadamente 90% do máximo a 70 mA. Este comportamento permite um ajuste fino do brilho ajustando a corrente de acionamento dentro da faixa nominal.
4.3 Temperatura de Solda vs. Fluxo Luminoso Relativo
À medida que a temperatura de solda (Ts) aumenta de 25°C para 120°C, o fluxo luminoso relativo diminui. A 100°C, o fluxo cai para cerca de 75% do valor a 25°C. O gerenciamento térmico é, portanto, crítico para manter uma saída de luz consistente.
4.4 Temperatura de Solda vs. Redução da Corrente Direta
Para manter a temperatura da junção dentro dos limites, a corrente direta máxima permitida deve ser reduzida à medida que a temperatura ambiente/de solda aumenta. A Ts=100°C, a corrente direta máxima é reduzida para cerca de 40 mA, em comparação com 70 mA a 25°C.
4.5 Tensão Direta vs. Temperatura de Solda
A tensão direta diminui ligeiramente com o aumento da temperatura. Na faixa de 25°C a 120°C, a tensão direta cai aproximadamente 0,2V. Este coeficiente de temperatura negativo deve ser considerado ao projetar drivers de corrente constante ou tensão constante.
4.6 Padrão de Radiação
O padrão de radiação é quase Lambertiano com um amplo semiângulo de 120°. A intensidade relativa é máxima a 0° (no eixo) e cai para 50% a ±60°. O padrão é simétrico e fornece uma distribuição uniforme de luz na aplicação pretendida.
4.7 Comprimento de Onda Dominante vs. Corrente Direta
À medida que a corrente direta aumenta de 0 a 70 mA, o comprimento de onda dominante se desloca ligeiramente para comprimentos de onda mais longos (desvio para o vermelho). O desvio é de aproximadamente 1 nm em toda a faixa de corrente, o que é insignificante para a maioria das aplicações, mas pode ser considerado em projetos críticos para a cor.
4.8 Distribuição Espectral
O espectro mostra um único pico centrado em torno de 590 nm com uma largura total na metade do máximo (FWHM) de aproximadamente 20 nm. A emissão está na região amarela do espectro visível, sem picos secundários significativos. A pureza espectral é alta, tornando este LED adequado para aplicações que exigem uma cor amarela específica.
5. Informações de Embalagem
5.1 Dimensões da Fita Portadora e Bobina
Os LEDs são embalados em fita transportadora com passo de 4,00 mm e largura de 8,00 mm. A fita possui um bolso que acomoda o pacote de 3,5×2,8 mm e uma fita de cobertura para proteção. Cada bobina contém 2000 peças. O diâmetro externo da bobina é de 330 mm, o diâmetro do hub é de 100 mm e o diâmetro do fuso é de 13 mm. A direção de alimentação da fita é indicada por setas na bobina.
5.2 Etiqueta e Proteção contra Umidade
Cada bobina é etiquetada com o número da peça, número de especificação, número do lote, código do bin, código de fluxo luminoso (ou intensidade), bin de cromaticidade, código de tensão direta, código de comprimento de onda, quantidade e código de data. A bobina é colocada dentro de uma embalagem barreira contra umidade com um dessecante e um cartão indicador de umidade. A embalagem é então selada para manter um ambiente de baixa umidade. A caixa de papelão externa contém múltiplas bobinas para envio.
6. Itens e Condições de Teste de Confiabilidade
| Item de Teste | Padrão de Referência | Condição | Duração / Ciclos | Tamanho da Amostra | Aceitar/Rejeitar (c=0) |
|---|---|---|---|---|---|
| Soldagem por Refluxo | JESD22-B106 | Temp: 260°C máx, T=10s | 2 passes | 20 pcs | 0/1 |
| Nível de Sensibilidade à Umidade 2 (MSL2) | JESD22-A113 | 85°C/60%UR | 168 horas | 20 pcs | 0/1 |
| Choque Térmico | JEITA ED-4701 300307 | -40°C 15min ↔ 125°C 15min, transição<10s | 1000 ciclos | 20 pcs | 0/1 |
| Teste de Vida | JESD22-A108 | Ta=100°C, IF=50mA | 1000 horas | 20 pcs | 0/1 |
| Teste de Vida em Alta Temperatura e Alta Umidade | JESD22-A101 | 85°C/85%UR, IF=50mA | 1000 horas | 20 pcs | 0/1 |
Critérios de Falha:Após os testes, aplicam-se os seguintes limites: Variação da tensão direta ≤ 1,1 vezes o limite superior de especificação (USL). Corrente reversa ≤ 2,0 vezes USL. Fluxo luminoso ≥ 0,7 vezes o limite inferior de especificação (LSL).
7. Instruções de Soldagem por Refluxo SMT
7.1 Perfil de Refluxo Recomendado
O LED é adequado para soldagem por refluxo livre de chumbo. O seguinte perfil deve ser usado:
- Pré-aquecimento: 150°C a 200°C por 60-120 segundos.
- Rampa de subida de Tsmax para TL (217°C) a uma taxa ≤ 3°C/s.
- Tempo acima de 217°C (tL): 60-120 segundos.
- Temperatura de pico (TP): 260°C, com tempo máximo dentro de 5°C do pico (tp) de 10 segundos.
- Rampa de descida do pico para 25°C a uma taxa ≤ 6°C/s.
- Tempo total de 25°C ao pico: ≤ 8 minutos.
Não exceda dois ciclos de refluxo. Se o tempo entre duas operações de refluxo exceder 24 horas, os LEDs devem ser secos em estufa para evitar danos por umidade. Não aplique estresse mecânico no LED durante o aquecimento.
7.2 Soldagem Manual
Se a soldagem manual for necessária, use um ferro de solda ajustado abaixo de 300°C e complete a junta em 3 segundos. Apenas uma operação de soldagem manual é permitida.
7.3 Retrabalho
O retrabalho após a soldagem não é recomendado. Se inevitável, use uma ferramenta de ar quente de cabeça dupla para aquecer simultaneamente ambas as juntas e remover cuidadosamente o componente. Confirme que o retrabalho não danifica as características do LED.
7.4 Precauções
- O encapsulante do LED é silicone, que possui uma superfície macia. Evite aplicar pressão forte na superfície superior, pois pode afetar a confiabilidade. Use bicos de sucção apropriados com força controlada.
- Não monte o LED em uma PCB empenada. Após a soldagem, evite entortar a PCB.
- Não aplique força mecânica ou vibração durante o resfriamento após a soldagem. Não resfrie o dispositivo rapidamente.
8. Precauções de Manuseio
8.1 Compatibilidade Ambiental
Os materiais em contato com o LED não devem conter compostos de enxofre superiores a 100 ppm. O teor total de bromo e cloro nos materiais circundantes deve ser inferior a 1500 ppm, com cada elemento individualmente abaixo de 900 ppm. Compostos orgânicos voláteis (VOCs) podem penetrar no encapsulante de silicone e causar descoloração sob calor e luz. Portanto, apenas materiais compatíveis devem ser usados na construção do dispositivo. A Refond recomenda testar todos os produtos químicos e adesivos no ambiente pretendido antes do uso.
8.2 Manuseio e Montagem
Sempre manuseie o LED pelas superfícies laterais usando pinças ou ferramentas apropriadas. Evite tocar diretamente na lente de silicone para evitar danos ao circuito interno. Ao pegar e colocar, use um bico que não deforme a superfície do silicone.
8.3 Projeto do Circuito
Projete o circuito de acionamento para garantir que a corrente através de cada LED não exceda a classificação máxima absoluta (70 mA DC). Inclua um resistor em série para limitar a corrente e compensar variações de tensão. Não aplique tensão reversa ao LED, pois isso pode causar migração e danos permanentes. Forneça proteção ESD (HBM até 2 kV) durante o manuseio e montagem.
8.4 Projeto Térmico
Como as características do LED se degradam com o aumento da temperatura da junção (por exemplo, redução do brilho, desvio de cor), um gerenciamento térmico adequado é essencial. Certifique-se de que a PCB tenha área de cobre e vias térmicas suficientes para dissipar o calor. A temperatura da junção não deve exceder 120°C.
8.5 Limpeza
Se for necessária limpeza após a soldagem, recomenda-se álcool isopropílico. Outros solventes devem ser verificados para não atacar o pacote ou a resina. A limpeza ultrassônica não é recomendada, pois pode danificar o LED.
8.6 Condições de Armazenamento
| Condição | Temperatura | Umidade | Tempo Máximo |
|---|---|---|---|
| Antes de abrir a embalagem a vácuo | ≤30°C | ≤75% UR | 1 ano a partir do código de data |
| Após abrir a embalagem (uso recomendado) | ≤30°C | ≤60% UR | ≥24 horas |
| Secagem em estufa (se o armazenamento exceder ou o indicador de umidade mudar) | 60±5°C | — | ≥24 horas |
Se a embalagem barreira contra umidade estiver danificada ou o indicador de umidade mostrar umidade excessiva, seque os LEDs em estufa a 60±5°C por pelo menos 24 horas antes do uso.
8.7 Descarga Eletrostática (ESD)
Este LED é sensível a ESD. Mais de 90% das unidades sobrevivem a 2000 V HBM. No entanto, precauções adequadas de ESD (postos de trabalho aterrados, pulseiras de pulso, recipientes condutores) devem ser tomadas durante o manuseio e montagem para evitar danos latentes.
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. |