Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Descrição Geral
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicações
- 2. Dimensões do Pacote e Padrões de Soldagem
- 2.1 Dimensões Mecânicas
- 2.2 Padrão de Soldagem Recomendado
- 3. Características Elétricas e Ópticas
- 3.1 Classificação da Tensão Direta
- 3.2 Classificação do Comprimento de Onda Dominante
- 3.3 Classificação da Intensidade Luminosa
- 3.4 Ângulo de Visão e Corrente Reversa
- 3.5 Resistência Térmica
- 4. Classificações Máximas Absolutas
- 5. Curvas Típicas de Características Ópticas
- 5.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta
- 5.2 Corrente Direta vs. Intensidade Relativa
- 5.3 Temperatura do Pino vs. Intensidade Relativa
- 5.4 Corrente Direta vs. Comprimento de Onda Dominante
- 5.5 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda
- 5.6 Padrão de Radiação
- 6. Informações sobre Embalagem
- 6.1 Dimensões da Fita Portadora
- 6.2 Dimensões do Carretel
- 6.3 Informações da Etiqueta
- 6.4 Embalagem Resistente à Umidade
- 6.5 Caixa de Papelão
- 7. Itens de Teste de Confiabilidade e Critérios
- 7.1 Testes de Confiabilidade
- 7.2 Critérios de Falha
- 8. Instruções de Soldagem por Refluxo SMT
- 8.1 Perfil de Refluxo
- 8.2 Soldagem Manual
- 8.3 Reparo
- 8.4 Cuidados
- 9. Precauções de Manuseio e Armazenamento
- 9.1 Considerações Ambientais
- 9.2 Compostos Orgânicos Voláteis (COVs)
- 9.3 Projeto do Circuito
- 9.4 Projeto Térmico
- 9.5 Condições de Armazenamento
- 9.6 Proteção contra 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 produto é um LED SMD de cor âmbar fabricado usando um chip âmbar. As dimensões do pacote são 1.6mm x 0.8mm x 0.7mm, tornando-o adequado para montagens eletrônicas compactas. O LED oferece um ângulo de visão extremamente amplo de 140 graus, garantindo distribuição uniforme de luz em aplicações de indicadores e displays.
1.2 Características
- Ângulo de visão extremamente amplo de 140°.
- Compatível com todos os processos de montagem e soldagem SMT.
- Nível de sensibilidade à umidade: Nível 3 (de acordo com IPC/JEDEC J-STD-020).
- Compatível com RoHS.
1.3 Aplicações
- Indicadores ópticos.
- Interruptores, símbolos e displays.
- Iluminação e sinalização de uso geral.
2. Dimensões do Pacote e Padrões de Soldagem
2.1 Dimensões Mecânicas
O pacote do LED possui um corpo retangular com dimensões de 1.6mm (comprimento) x 0.8mm (largura) x 0.7mm (altura). A vista superior mostra a disposição da área emissora de luz, enquanto a vista inferior indica as duas almofadas de solda com marcação de polaridade. As dimensões estão em milímetros com tolerâncias de ±0.2mm, salvo indicação contrária.
A vista lateral ilustra a altura de 0.7mm e um pequeno chanfro em um canto para identificação de polaridade. A polaridade é ainda indicada por uma marca na parte inferior.
2.2 Padrão de Soldagem Recomendado
Para garantir a confiabilidade ideal da junta de solda, o padrão de terra da PCB recomendado é fornecido. O padrão consiste em duas almofadas retangulares espaçadas de 0.8mm, cada uma com 0.8mm de largura, totalizando 2.4mm de largura. O estêncil de pasta de solda deve ser projetado de acordo para obter o volume adequado de solda.
3. Características Elétricas e Ópticas
3.1 Classificação da Tensão Direta
A uma corrente de teste de 20mA e temperatura Ts=25°C, a tensão direta (VF) é categorizada em três grupos:
- Grupo B0: 1.8V a 2.0V (típico 1.9V)
- Grupo C0: 2.0V a 2.2V (típico 2.1V)
- Grupo D0: 2.2V a 2.4V (típico 2.3V)
A tolerância de medição para tensão direta é de ±0.1V. Esses grupos permitem que os clientes selecionem LEDs com tensão consistente para configurações em paralelo ou série.
3.2 Classificação do Comprimento de Onda Dominante
O comprimento de onda dominante (λD) é medido a 20mA e 25°C, com dois grupos cobrindo o espectro âmbar:
- Grupo A00: 600nm a 605nm
- Grupo B00: 605nm a 610nm
A tolerância de medição é de ±2nm. A largura de banda espectral a meia altura é tipicamente de 15nm, indicando um espectro de cor relativamente estreito, adequado para indicadores monocromáticos.
3.3 Classificação da Intensidade Luminosa
A intensidade luminosa (IV) é classificada em quatro grupos a 20mA:
- F20: 80 a 100 mcd
- G10: 100 a 120 mcd
- G20: 120 a 150 mcd
- H10: 150 a 180 mcd
Tolerância de medição de ±10%.
3.4 Ângulo de Visão e Corrente Reversa
O ângulo de visão (2θ1/2) é tipicamente de 140 graus, garantindo um amplo padrão de radiação. A corrente reversa a VR=5V é no máximo 10μA, indicando boa qualidade da junção.
3.5 Resistência Térmica
A resistência térmica da junção ao ponto de solda (RTHJ-S) é no máximo 450°C/W. Este parâmetro é importante para o gerenciamento térmico em aplicações de alta corrente.
4. Classificações Máximas Absolutas
O LED não deve ser operado além das seguintes classificações máximas absolutas a Ts=25°C:
- Dissipação de Potência: 72 mW
- Corrente Direta: 30 mA (contínua)
- Corrente Direta de Pico (pulso): 60 mA (ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 0.1ms)
- Descarga Eletrostática (HBM): 2000 V
- Temperatura de Operação: -40 a +85 °C
- Temperatura de Armazenamento: -40 a +85 °C
- Temperatura da Junção: 95 °C
Deve-se ter cuidado para garantir que o produto não exceda esses limites, pois isso pode causar danos permanentes.
5. Curvas Típicas de Características Ópticas
As seguintes curvas ilustram o desempenho típico do LED sob várias condições (todas medidas a Ts=25°C, salvo indicação contrária):
5.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta
À medida que a corrente direta aumenta de 0 para 30mA, a tensão direta aumenta aproximadamente linearmente de cerca de 1.8V para 2.4V (dependendo do grupo). Esta relação é importante para o projeto do driver.
5.2 Corrente Direta vs. Intensidade Relativa
A intensidade luminosa relativa aumenta com a corrente direta de forma quase linear até 30mA, com alguma saturação em correntes mais altas.
5.3 Temperatura do Pino vs. Intensidade Relativa
Em temperaturas mais altas do pino, a intensidade relativa diminui. A curva mostra que a 85°C, a intensidade pode cair para cerca de 70% do valor a 25°C.
5.4 Corrente Direta vs. Comprimento de Onda Dominante
O comprimento de onda dominante muda ligeiramente com a corrente direta. A 20mA, o comprimento de onda está dentro do grupo especificado, mas em correntes mais altas pode ocorrer um pequeno desvio para o vermelho.
5.5 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda
A distribuição espectral mostra um pico de intensidade em torno de 605nm com uma largura de banda a meia altura de aproximadamente 15nm.
5.6 Padrão de Radiação
O padrão de radiação é semelhante a Lambertiano com um amplo ângulo de visão de 140°. A intensidade relativa cai para 50% a 70° fora do eixo.
6. Informações sobre Embalagem
6.1 Dimensões da Fita Portadora
Os LEDs são embalados em fita portadora com largura de 8.0mm e passo de bolso de 4.0mm. Cada bolso contém um LED com orientação de polaridade marcada. A fita é vedada com uma fita de cobertura superior. As dimensões são: largura 8.00mm, passo do bolso 4.00mm, profundidade do bolso 0.95mm e distância até o furo da roda dentada 2.00mm.
6.2 Dimensões do Carretel
Cada carretel tem diâmetro de 178mm ±1mm, largura de 8.0mm ±0.1mm, diâmetro do cubo de 60mm ±1mm e diâmetro do furo central de 13.0mm ±0.5mm. O carretel contém 4000 LEDs por carretel.
6.3 Informações da Etiqueta
A etiqueta inclui número da peça, número da especificação, número do lote, código do grupo (incluindo fluxo luminoso, cromaticidade, tensão direta, comprimento de onda), quantidade e data. O código do grupo codifica a categoria de desempenho específica para rastreabilidade.
6.4 Embalagem Resistente à Umidade
Os carretéis são colocados em uma barreira de umidade com um dessecante e um cartão indicador de umidade. O saco é selado e etiquetado. O nível de sensibilidade à umidade é 3, o que significa que os LEDs têm uma vida útil de chão de 168 horas após a abertura do saco, sob condições de ≤30°C e ≤60% UR.
6.5 Caixa de Papelão
Os sacos selados são embalados em caixas de papelão para envio. A caixa fornece proteção mecânica e capacidade de empilhamento.
7. Itens de Teste de Confiabilidade e Critérios
7.1 Testes de Confiabilidade
O LED foi qualificado através de vários testes de confiabilidade de acordo com os padrões JEDEC. Estes incluem:
- Soldagem por Refluxo: 260°C máximo por 10 segundos, 2 vezes
- Ciclo de Temperatura: -40°C a 100°C, 100 ciclos
- Choque Térmico: -40°C a 100°C, 300 ciclos
- Armazenamento em Alta Temperatura: 100°C por 1000 horas
- Armazenamento em Baixa Temperatura: -40°C por 1000 horas
- Teste de Vida: 25°C, 20mA por 1000 horas
Todos os testes foram realizados em 22 amostras com critérios de aceitação de 0 falhas e 1 rejeição.
7.2 Critérios de Falha
Após o estresse, o LED é considerado falho se:
- A tensão direta exceder 1.1 vezes o limite superior da especificação.
- A corrente reversa exceder 2.0 vezes o limite superior da especificação.
- O fluxo luminoso cair abaixo de 0.7 vezes o limite inferior da especificação.
8. Instruções de Soldagem por Refluxo SMT
8.1 Perfil de Refluxo
O perfil de soldagem por refluxo recomendado é o seguinte (de acordo com JEDEC J-STD-020):
- Taxa média de rampa ascendente (Tsmax a TP): máx. 3°C/s
- Pré-aquecimento: 150°C a 200°C por 60 a 120 segundos
- Tempo acima de 217°C (TL): máx. 60 segundos
- Temperatura de pico (TP): 260°C
- Tempo dentro de 5°C do pico: máx. 30 segundos
- Taxa de rampa descendente: máx. 6°C/s
- Tempo de 25°C ao pico: máx. 8 minutos
A soldagem por refluxo não deve ser realizada mais de duas vezes. Se mais de 24 horas se passarem entre dois processos de soldagem, os LEDs podem absorver umidade e exigir cozimento.
8.2 Soldagem Manual
Se a soldagem manual for necessária, a temperatura do ferro deve estar abaixo de 300°C e o tempo de contato inferior a 3 segundos. A soldagem manual é limitada a uma única vez.
8.3 Reparo
Reparo após refluxo não é recomendado. Se inevitável, deve-se usar um ferro de solda de cabeça dupla e o efeito nas características do LED deve ser verificado.
8.4 Cuidados
- Não monte LEDs em seções de PCB empenadas.
- Não aplique força mecânica ou vibração durante o resfriamento após a soldagem.
- Não resfrie rapidamente o dispositivo.
9. Precauções de Manuseio e Armazenamento
9.1 Considerações Ambientais
O ambiente operacional e os materiais de contato devem conter menos de 100 PPM de enxofre e seus compostos para evitar corrosão do leadframe prateado. Além disso, o teor individual de Bromo e Cloro deve ser inferior a 900 PPM cada, e o teor total inferior a 1500 PPM.
9.2 Compostos Orgânicos Voláteis (COVs)
Os COVs emitidos por materiais de fixação podem penetrar no encapsulante de silicone e causar descoloração sob calor e luz, levando a uma perda significativa de luz. O fabricante aconselha não utilizar quaisquer produtos químicos que possam afetar adversamente o desempenho do dispositivo. Recomenda-se teste de compatibilidade para todos os materiais em contato com o LED.
9.3 Projeto do Circuito
A corrente através de cada LED não deve exceder a classificação máxima absoluta. Um resistor limitador de corrente deve ser usado para evitar danos causados por pequenas variações de tensão. O circuito deve aplicar apenas tensão direta durante a operação; tensão reversa pode causar migração e danos.
9.4 Projeto Térmico
O gerenciamento térmico é crítico, pois a geração de calor reduz a eficiência luminosa e desloca a cor. Dissipadores de calor adequados e projeto da PCB são necessários para manter a temperatura da junção abaixo da classificação máxima de 95°C.
9.5 Condições de Armazenamento
- Antes de abrir o saco de alumínio: armazenar a ≤30°C e ≤75% UR por até 1 ano a partir da data.
- Após a abertura: armazenar a ≤30°C e ≤60% UR por até 168 horas.
- Se as condições de armazenamento forem excedidas ou o saco estiver danificado, assar a 60±5°C por ≥24 horas antes do uso.
9.6 Proteção contra ESD
Os LEDs são sensíveis a descarga eletrostática e sobretensão elétrica. Medidas adequadas de controle de ESD (por exemplo, estações de trabalho aterradas, sacos antiestáticos) devem ser empregadas durante o manuseio e montagem.
Para informações adicionais, consulte as notas de aplicação relevantes do fabricante.
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. |