LED Dupla Cor 3,0x2,5x1,4mm - Tensão Direta 1,8-3,6V/1,8-2,4V - Dissipação de Potência 72mW/108mW - Laranja/Azul - Folha de Dados Técnicos

1. Visão Geral do Produto

Este produto é um Diodo Emissor de Luz (LED) de duas cores que integra um chip laranja e um chip azul em um único pacote de montagem superficial. As dimensões do pacote são 3,0mm x 2,5mm x 1,4mm. Ele é projetado para aplicações gerais de indicadores e displays onde duas cores distintas são necessárias. O dispositivo é compatível com processos SMT padrão e está em conformidade com RoHS. Seu nível de sensibilidade à umidade é classificado como Nível 3, exigindo manuseio adequado após abertura. O ângulo de visão estreito de 60 graus fornece saída de luz focada, tornando-o adequado para aplicações que requerem alta direcionalidade.

2. Análise de Parâmetros Técnicos

2.1 Características Elétricas e Ópticas

Todas as características são medidas a Ts = 25°C, salvo indicação contrária. O LED exibe uma largura de banda espectral à meia altura de 15nm para ambos os chips. A tensão direta (VF) é classificada em múltiplos códigos de bin para cada cor, garantindo uma classificação elétrica rigorosa. Para o chip laranja, a VF varia de 1,8V a 3,6V entre os bins B1 a J0. Para o chip azul, a VF varia de 1,8V a 2,4V entre os bins B1 a D2. O comprimento de onda dominante (λd) para o laranja está entre 615nm e 630nm, enquanto para o azul está entre 460nm e 470nm, ambos medidos a 20mA. A intensidade luminosa (IV) a 20mA varia de 230mcd a 1200mcd para ambas as cores, com múltiplos bins de intensidade (I00, J00, K00, L00) para classificação fina. O ângulo de visão (2θ1/2) é de 60 graus. A corrente reversa a VR=5V é limitada a um máximo de 10μA. A resistência térmica da junção ao ponto de solda (RTHJ-S) é de 450°C/W.

2.2 Limites Máximos Absolutos

Os limites máximos absolutos definem os valores além dos quais o dispositivo pode ser danificado. A dissipação de potência (Pd) é de 72mW para o chip laranja e 108mW para o chip azul. A corrente direta máxima (IF) é de 30mA por chip. A corrente direta de pico (IFP) pode atingir 60mA com ciclo de trabalho de 1/10 e largura de pulso de 0,1ms. A tolerância à descarga eletrostática (HBM) é de 1000V. A faixa de temperatura de operação (Topr) é de -40°C a +85°C, e a temperatura de armazenamento (Tstg) também é de -40°C a +85°C. A temperatura de junção (Tj) não deve exceder 95°C. É fundamental garantir que a dissipação de potência não exceda esses limites e que um gerenciamento térmico adequado seja implementado.

3. Sistema de Classificação por Bins

O LED é classificado em múltiplos bins para fornecer distribuições estreitas dos parâmetros principais. Os bins de tensão direta para ambas as cores são definidos conforme a tabela de especificações. Para laranja: B1 (1,8-1,9V), B2 (1,9-2,0V), C1 (2,0-2,1V), C2 (2,1-2,2V), D1 (2,2-2,3V), D2 (2,3-2,4V), G0 (2,8-3,0V), H0 (3,0-3,2V), I0 (3,2-3,4V), J0 (3,4-3,6V). Para azul: B1 (1,8-1,9V), B2 (1,9-2,0V), C1 (2,0-2,1V), C2 (2,1-2,2V), D1 (2,2-2,3V), D2 (2,3-2,4V). Bins de comprimento de onda dominante: Laranja – D00 (615-620nm), E00 (620-625nm), F00 (625-630nm); Azul – C00 (460-465nm), D00 (465-470nm). Bins de intensidade luminosa para ambas as cores: I00 (230-350mcd), J00 (350-530mcd), K00 (530-800mcd), L00 (800-1200mcd). O código do bin no rótulo fornece informações completas.

4. Análise das Curvas de Desempenho

As curvas típicas de características ópticas são fornecidas como referência de projeto. A curva de tensão direta versus corrente direta (Fig.1-6) mostra a relação exponencial típica dos LEDs. A curva de corrente direta versus intensidade relativa (Fig.1-7) demonstra que a saída de luz relativa aumenta linearmente com a corrente até 30mA. A curva de temperatura do pino versus intensidade relativa (Fig.1-8) indica uma diminuição gradual na intensidade à medida que a temperatura aumenta, com aproximadamente 10% de redução a 100°C. A curva de temperatura do pino versus corrente direta (Fig.1-9) mostra a redução de capacidade permitida da corrente direta à medida que a temperatura do pino aumenta. As curvas de corrente direta versus comprimento de onda dominante (Fig.1-10, Fig.1-11) revelam um ligeiro deslocamento para o vermelho no chip laranja e um ligeiro deslocamento para o azul no chip azul à medida que a corrente aumenta. O espectro de intensidade relativa versus comprimento de onda (Fig.1-12) mostra a distribuição espectral de ambos os chips com picos em torno de 623nm para o laranja e 467nm para o azul. O padrão de radiação (Fig.1-13) confirma um ângulo de visão de 60 graus com uma distribuição tipicamente lambertiana.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

As dimensões do contorno do pacote são 3,00mm x 2,50mm x 1,40mm com tolerâncias de ±0,2mm. A vista superior mostra dois chips de LED: um laranja (O) e um azul (B), com um ânodo comum e cátodos separados conforme a marcação de polaridade na vista inferior. Os padrões de soldagem (layout de almofada recomendado) são fornecidos para conexão térmica e elétrica ideal. As dimensões da fita transportadora são: largura 8,00mm, passo 4,00mm, com profundidade da cavidade do componente de 1,6mm. As dimensões do carretel são: A=8,0±0,1mm, B=178±1mm, C=60±1mm, D=13,0±0,5mm. Cada carretel contém 2500 peças. O rótulo inclui número da peça, número da especificação, número do lote, código do bin (incluindo fluxo, bin de cromaticidade, tensão direta, comprimento de onda), quantidade e data.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Soldagem por Refluxo SMT

O perfil de refluxo recomendado é baseado nos padrões JEDEC. A taxa média de aumento de Tsmin para Tp não deve exceder 3°C/s. Pré-aquecimento: Tsmin=150°C, Tsmax=200°C, tempo 60-120s. Tempo acima de 217°C (TL) deve ser de 60-150s. A temperatura de pico (Tp) é de 260°C com tempo máximo (tp) de 10s. O tempo dentro de 5°C da temperatura de pico real é limitado a 30s. A taxa de resfriamento não deve exceder 6°C/s. O tempo total de 25°C a Tp deve ser de até 8 minutos. A soldagem por refluxo não deve ser realizada mais de duas vezes, com pelo menos 24 horas entre as execuções. Soldagem manual: temperatura do ferro abaixo de 300°C por menos de 3 segundos, apenas uma vez. Não é recomendado reparo após a soldagem; se inevitável, use um ferro de solda de ponta dupla e verifique se as características do LED não foram afetadas.

6.2 Precauções de Manuseio

Não monte LEDs em PCB empenada. Após a soldagem, evite estresse mecânico ou resfriamento rápido. O ambiente de operação deve limitar compostos de enxofre a menos de 100PPM. O teor de halogênio (bromo e cloro) deve ser controlado: individual<900PPM, total<1500PPM. COVs de materiais de fixação podem penetrar no encapsulante de silicone e causar descoloração; recomenda-se teste de compatibilidade. Use álcool isopropílico para limpeza; não é recomendada limpeza ultrassônica. Condições de armazenamento: antes da abertura, ≤30°C e ≤75% UR, vida útil de 1 ano; após a abertura, ≤30°C e ≤60% UR, uso dentro de 168 horas. Se a umidade foi absorvida, seque a 60±5°C por >24 horas.

7. Informações de Embalagem e Pedido

Os LEDs são entregues em embalagem de fita e carretel com 2500 peças por carretel. A fita transportadora é antiestática e o carretel é padrão EIA-481. Um saco barreira contra umidade com dessecante e cartão indicador de umidade garante armazenamento seco. A caixa de papelão externa contém múltiplos carretéis para envio em volume. As informações de pedido devem incluir o número completo da peça e a especificação do código do bin. Exemplo de número de peça: RF-P13025TS-B37 (nota: referência interna, o pedido real deve especificar os bins desejados).

8. Sugestões de Aplicação

Ao projetar um circuito, sempre inclua um resistor limitador de corrente para evitar corrente excessiva devido a variações de tensão. O LED nunca deve ser acionado além dos limites máximos absolutos. O gerenciamento térmico é crítico: garanta uma dissipação de calor adequada para manter a temperatura de junção abaixo de 95°C. Para operação de duas cores, cada chip pode ser controlado independentemente através de cátodos separados. Evite aplicar tensão reversa, pois pode causar danos. Para aplicações de alta confiabilidade, considere a redução da corrente direta em temperaturas ambiente elevadas. Em ambientes com alto teor de enxofre ou halogênio, selecione materiais que estejam em conformidade com os limites recomendados. Use proteção ESD adequada durante o manuseio e a montagem.

9. Comparação Técnica

Comparado ao uso de dois LEDs de cor única separados, este pacote de chip duplo oferece economia significativa de espaço na PCB, redução na contagem de componentes e melhor alinhamento óptico. O ângulo de visão estreito fornece maior intensidade no eixo, benéfico para indicadores pontuais. A disponibilidade de bins finos permite que os projetistas combinem LEDs com precisão para cor e brilho consistentes. A resistência térmica é relativamente maior (450°C/W) em comparação com alguns LEDs de potência, portanto, para aplicações de alta corrente, o gerenciamento térmico deve ser cuidadosamente considerado.

10. Perguntas Frequentes

P1: Como escolher o bin de tensão direta correto?

Selecione um bin que corresponda à tensão e corrente do seu driver. Para uma fonte de 5V com um resistor, escolha um bin VF que permita margem suficiente para a queda de tensão do resistor.

P2: Qual é o efeito da temperatura no comprimento de onda?

À medida que a temperatura de junção aumenta, o comprimento de onda dominante se desloca ligeiramente: o laranja se desloca para comprimentos de onda mais longos (deslocamento para o vermelho), o azul se desloca para comprimentos de onda mais curtos (deslocamento para o azul). O deslocamento exato pode ser obtido a partir das curvas típicas.

P3: Como devo lidar com a sensibilidade a ESD?

Use estações de trabalho aterradas, pulseiras antiestáticas e embalagens condutivas. O dispositivo é classificado para 1000V HBM, mas eventos de ESD mais fortes podem causar danos.

P4: Qual é a vida útil de armazenamento após abrir o saco barreira contra umidade?

168 horas sob ≤30°C e ≤60% UR. Se não for usado dentro deste período, seque antes de usar.

11. Exemplos Práticos de Aplicação

Aplicações típicas incluem indicadores de status (por exemplo, laranja para aviso, azul para operação normal), retroiluminação de interruptores e símbolos, e iluminação geral de displays. A capacidade de duas cores permite sinalização bicolor sem exigir espaço adicional na PCB. Por exemplo, um único indicador pode mostrar desligado (sem luz), espera (azul) e ativo (laranja). O ângulo de feixe estreito é ideal para aplicações onde a luz deve ser direcionada com precisão, como em indicadores de painel frontal ou pequenos sinais.

12. Princípio de Funcionamento

Um LED é um dispositivo semicondutor que emite luz através de eletroluminescência. Quando a corrente direta flui através da junção p-n, elétrons e lacunas se recombinam, liberando energia na forma de fótons. O comprimento de onda (cor) da luz emitida é determinado pela energia do bandgap do material semicondutor. O chip laranja é tipicamente baseado no sistema de material AlGaInP (fosfeto de alumínio, gálio e índio), enquanto o chip azul é baseado em InGaN (nitreto de índio e gálio). Ambos os chips são encapsulados em uma lente de silicone transparente ou difusa para proteger as ligações de fio e fornecer o ângulo de visão desejado.

13. Tendências de Desenvolvimento

A indústria de LEDs continua a buscar maior eficácia (lm/W), melhor consistência de cor e tamanhos de pacote menores. LEDs de duas cores e multicores estão se tornando mais integrados com técnicas avançadas de embalagem, como embalagem em escala de chip (CSP) e sistema em pacote (SiP). Materiais de interface térmica melhorados e melhores métodos de fixação de matriz ajudam a reduzir a resistência térmica, permitindo correntes de acionamento mais altas. Além disso, a precisão da classificação por bins está melhorando com a classificação automatizada, permitindo tolerância mais restrita para aplicações exigentes, como iluminação automotiva e médica. Materiais de lente de silicone estão sendo desenvolvidos para resistir ao amarelamento e melhorar a confiabilidade em ambientes adversos. No geral, a tendência é para soluções de LED multicores mais compactas, eficientes e confiáveis.