Ficha Técnica do LED Azul Série T3B - 3.0x1.4x0.8mm - 3.0V - 102mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

A série T3B é um LED SMD (Dispositivo de Montagem em Superfície) azul de alto desempenho, projetado para aplicações modernas de iluminação. Esta série utiliza uma pegada compacta de embalagem 3014, oferecendo um equilíbrio entre saída luminosa, eficiência e confiabilidade. É projetada para aplicações que requerem emissão de luz azul consistente, como retroiluminação, luzes indicadoras, iluminação decorativa e como componente em sistemas RGB ou de luz branca.

A vantagem central desta série reside no seu sistema padronizado de binning para parâmetros-chave como fluxo luminoso, comprimento de onda e tensão direta, garantindo desempenho previsível e consistência de cor na produção em volume. Seu amplo ângulo de visão de 110 graus a torna adequada para aplicações que requerem iluminação difusa.

2. Parâmetros e Especificações Técnicas

2.1 Valores Máximos Absolutos (T_s=25°C)

Os seguintes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação sob estas condições não é garantida.

• Corrente Direta (I_F):60 mA (Contínua)
• Corrente de Pulso Direta (I_FP):80 mA (Largura de Pulso ≤10ms, Ciclo de Trabalho ≤1/10)
• Dissipação de Potência (P_D):102 mW
• Temperatura de Operação (T_opr):-40°C a +80°C
• Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40°C a +80°C
• Temperatura de Junção (T_j):125°C
• Temperatura de Soldagem (T_sld):230°C ou 260°C por 10 segundos (Reflow)

2.2 Características Eletro-Ópticas (T_s=25°C, I_F=40mA)

Estes parâmetros definem o desempenho típico sob condições padrão de teste.

• Tensão Direta (V_F):3.0 V (Típico), 3.4 V (Máximo)
• Tensão Reversa (V_R):5 V
• Comprimento de Onda de Pico (λ_d):455 nm (Típico)
• Corrente Reversa (I_R):10 µA (Máximo) a V_R=5V
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):110° (Típico)

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência de cor e brilho na produção, os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros medidos.

3.1 Binning de Fluxo Luminoso (a 40mA)

Os bins são definidos por uma saída luminosa mínima e máxima.

• Código A3:1.0 lm (Mín) a 1.5 lm (Máx)
• Código A4:1.5 lm (Mín) a 2.0 lm (Máx)
• Código A5:2.0 lm (Mín) a 2.5 lm (Máx)

Nota: A tolerância de medição do fluxo luminoso é de ±7%.

3.2 Binning de Comprimento de Onda

Isto define a faixa de comprimento de onda dominante da luz azul emitida.

• Código B1:445 nm a 450 nm
• Código B2:450 nm a 455 nm
• Código B3:455 nm a 460 nm
• Código B4:460 nm a 465 nm

3.3 Binning de Tensão Direta

A classificação por tensão auxilia no projeto de circuitos acionadores eficientes.

• Código 1:2.8 V a 3.0 V
• Código 2:3.0 V a 3.2 V
• Código 3:3.2 V a 3.4 V

Nota: A tolerância de medição da tensão direta é de ±0.08V.

4. Análise das Curvas de Desempenho

4.1 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V)

A curva I-V mostra a relação entre a corrente que flui através do LED e a tensão sobre ele. É não linear, característica de um diodo. A tensão direta típica (V_F) é especificada a uma corrente de teste de 40mA. Os projetistas devem garantir que o circuito acionador forneça tensão adequada para atingir a corrente de operação desejada, gerenciando a dissipação de potência.

4.2 Corrente Direta vs. Fluxo Luminoso Relativo

Esta curva ilustra como a saída de luz aumenta com a corrente. Embora a saída aumente com a corrente, a eficiência tipicamente diminui em correntes mais altas devido ao aumento dos efeitos térmicos. Operar na ou abaixo da corrente contínua recomendada (60mA) garante eficácia e longevidade ideais.

4.3 Temperatura de Junção vs. Potência Espectral Relativa

O desempenho do LED é dependente da temperatura. À medida que a temperatura de junção (T_j) aumenta, o fluxo luminoso geralmente diminui, e o comprimento de onda de pico pode deslocar-se ligeiramente (tipicamente para comprimentos de onda mais longos para LEDs azuis). O gerenciamento térmico eficaz na aplicação é crucial para manter o desempenho óptico estável e a vida útil.

4.4 Distribuição de Potência Espectral

A curva espectral descreve a intensidade da luz emitida em diferentes comprimentos de onda. Para um LED azul, este é um pico relativamente estreito centrado em torno do comprimento de onda dominante (ex.: 455nm). A largura total à meia altura (FWHM) deste pico determina a pureza da cor.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões da Embalagem: 3014 (3.0mm x 1.4mm x 0.8mm)

O LED é alojado em uma embalagem SMD padrão 3014. As dimensões-chave incluem um comprimento do corpo de 3.0mm, uma largura de 1.4mm e uma altura de 0.8mm. As tolerâncias são especificadas como ±0.10mm para dimensões .X e ±0.05mm para dimensões .XX.

5.2 Layout dos Terminais e Design do Estêncil

A pegada recomendada para o projeto da PCB inclui dois terminais de ânodo e dois de cátodo para garantir fixação mecânica estável e boa formação da junta de solda. Um padrão correspondente de estêncil para pasta de solda é fornecido para controlar o volume de pasta depositada durante a montagem, o que é crítico para obter juntas de solda confiáveis sem pontes ou solda insuficiente.

5.3 Identificação de Polaridade

O componente tipicamente possui uma marcação ou um entalhe na embalagem para indicar o lado do cátodo. A pegada na PCB também deve ser claramente marcada para evitar instalação reversa durante a montagem.

6. Diretrizes de Soldagem, Montagem e Manuseio

6.1 Sensibilidade à Umidade e Pré-aquecimento

A embalagem 3014 é sensível à umidade (classificada MSL conforme IPC/JEDEC J-STD-020C). Se a bolsa de barreira de umidade original for aberta e os componentes forem expostos à umidade ambiente além dos limites especificados (indicados pelo cartão indicador de umidade dentro da bolsa), eles devem ser pré-aquecidos antes da soldagem por reflow para evitar trincas "popcorn" ou outros danos induzidos por umidade.

• Condição de Pré-aquecimento:60°C por 24 horas.
• Pós-Pré-aquecimento:Os componentes devem ser soldados dentro de 1 hora ou armazenados em ambiente seco (<20% UR).
• Nãopré-aqueça a temperaturas superiores a 60°C.

6.2 Condições de Armazenamento

• Bolsa Não Aberta:Armazenar a 5°C a 30°C, umidade abaixo de 85%.
• Após Abertura:Armazenar a 5°C a 30°C, umidade abaixo de 60%. Para melhor prática, armazene em um recipiente selado com dessecante ou em um gabinete de nitrogênio.
• Vida Útil no Chão de Fábrica:Usar dentro de 12 horas após a abertura da bolsa sob condições normais de chão de fábrica.

6.3 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

LEDs azuis são sensíveis à descarga eletrostática. A ESD pode causar falha imediata (catastrófica) ou dano latente, levando à redução da vida útil e degradação do desempenho.

Medidas de Prevenção:

• Use estações de trabalho e pisos antiestáticos aterrados.
• Os operadores devem usar pulseiras aterradas, jalecos antiestáticos e luvas.
• Use ionizadores para neutralizar cargas estáticas na área de trabalho.
• Use materiais de embalagem e manuseio seguros contra ESD.
• Certifique-se de que todas as ferramentas (ex.: ferros de soldar) estejam adequadamente aterradas.

6.4 Design do Circuito de Aplicação

O projeto adequado do circuito é essencial para operação confiável.

• Limitação de Corrente:Sempre use um resistor limitador de corrente em série ou, preferencialmente, um acionador de corrente constante. Uma fonte de corrente constante fornece saída de luz estável independentemente de pequenas variações na tensão direta.
• Configuração do Circuito:Ao conectar múltiplos LEDs, uma configuração em série com um único elemento limitador de corrente por string é recomendada em vez de conexões puramente paralelas para garantir distribuição uniforme de corrente.
• Sequenciamento de Energia:Ao conectar o módulo LED a uma fonte de alimentação, primeiro conecte a saída do acionador ao LED, depois conecte a entrada do acionador à fonte de energia para evitar transientes de tensão.

6.5 Manuseio do Componente

Evite manusear diretamente a lente do LED com os dedos, pois os óleos da pele podem contaminar a superfície de silicone, potencialmente reduzindo a saída de luz ou causando descoloração. Use ferramentas de sucção a vácuo ou pinças. Evite aplicar pressão mecânica excessiva na cúpula de silicone, pois isso pode danificar os fios de ligação (wire bonds) ou o chip interno, levando à falha.

7. Regra de Numeração do Modelo

O código do produto segue um formato estruturado:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□

Este código inclui informações sobre:

• Contorno da Embalagem:ex.: '3B' para 3014.
• Lente/Óptica:ex.: '00' para sem lente.
• Configuração do Chip:ex.: 'S' para chip único de baixa potência.
• Cor:ex.: 'B' para Azul.
• Código Interno
• Código de Temperatura de Cor Correlata (CCT):Para LEDs brancos.
• Código do Bin de Fluxo Luminoso:ex.: 'A3', 'A4', etc.

8. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Retroiluminação:Para displays LCD, teclados ou sinalização.
• Iluminação Decorativa:Iluminação de destaque, iluminação de ambiente.
• Luzes Indicadoras:Indicadores de status em eletrônicos de consumo ou equipamentos industriais.
• Sistemas RGB:Como o elemento azul em aplicações de mistura de cores.

8.2 Gerenciamento Térmico

Embora a potência seja relativamente baixa (102mW máx.), um dissipador de calor eficaz ainda é importante para manter o desempenho e a longevidade, especialmente em luminárias fechadas ou altas temperaturas ambientes. Certifique-se de que a PCB tenha alívio térmico adequado e, se necessário, use uma PCB com núcleo metálico (MCPCB) para melhor dissipação de calor.

8.3 Design Óptico

O amplo ângulo de visão de 110 graus fornece iluminação difusa. Para aplicações que requerem um feixe mais focado, ópticas secundárias (lentes ou refletores) podem ser colocadas sobre o LED. O material da lente de silicone deve ser compatível com os componentes ópticos secundários.

9. Perguntas Frequentes (FAQ)

9.1 Qual é a diferença entre os bins de fluxo luminoso A3, A4 e A5?

Estes bins representam diferentes níveis mínimos e máximos de saída de luz na corrente de teste padrão de 40mA. A5 é o bin mais brilhante, seguido por A4 e depois A3. Selecionar um bin específico permite um controle mais rigoroso do brilho na sua aplicação.

9.2 Por que o pré-aquecimento é necessário antes da soldagem?

A embalagem plástica pode absorver umidade do ar. Durante o processo de soldagem por reflow em alta temperatura, essa umidade retida pode vaporizar-se rapidamente, criando pressão interna que pode trincar a embalagem ou delaminar interfaces internas, levando à falha. O pré-aquecimento remove essa umidade absorvida.

9.3 Posso acionar este LED na sua corrente de pulso máxima (80mA) continuamente?

Não. A classificação de 80mA é apenas para operação pulsada (largura de pulso ≤10ms, ciclo de trabalho ≤10%). A operação contínua nesta corrente excederia a classificação máxima de dissipação de potência e provavelmente causaria degradação rápida ou falha devido ao superaquecimento.

9.4 Como interpreto o código do bin de comprimento de onda (ex.: B2)?

O código B2 indica que o comprimento de onda dominante do LED está entre 450nm e 455nm. Isto permite que os projetistas selecionem LEDs com um tom específico de azul para aplicações críticas em termos de cor.

10. Comparação Técnica e Tendências

10.1 Comparação com Embalagens Similares

A embalagem 3014 oferece uma pegada menor do que a embalagem mais antiga 3528, enquanto frequentemente fornece saída de luz e desempenho térmico comparáveis ou superiores. Comparada à embalagem 2835, a 3014 pode ter um padrão de radiação espacial e resistência térmica ligeiramente diferentes, tornando a escolha dependente da aplicação.

10.2 Tendências da Indústria

A tendência geral em LEDs SMD é em direção a maior eficácia (mais lúmens por watt), melhor consistência de cor através de binning mais rigoroso e confiabilidade aprimorada. As tecnologias de embalagem continuam a evoluir para gerenciar melhor o calor do chip semicondutor, que é o principal fator que limita a vida útil e o desempenho do LED. Os princípios de manuseio de sensibilidade à umidade (MSL) e proteção ESD permanecem criticamente importantes em todas as embalagens modernas de LED.