Ficha Técnica do LED SMD Bicolor LTST-S326TGKRKT - Visão Lateral - Verde/Vermelho - 20mA/30mA

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas completas para um LED de Montagem em Superfície (SMD) bicolor de visão lateral. O componente integra dois chips semicondutores distintos num único encapsulamento: um chip de InGaN (Nitreto de Gálio e Índio) para emissão verde e um chip de AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) para emissão vermelha. Este design permite a geração de duas cores a partir de um único dispositivo compacto, tornando-o adequado para aplicações que requerem indicação de estado, retroiluminação ou iluminação decorativa em ambientes com espaço limitado. A configuração da lente de emissão lateral direciona a luz paralelamente ao plano de montagem, o que é ideal para painéis iluminados lateralmente ou indicadores visualizados de lado.

O LED é projetado para processos de montagem automatizada de alto volume. É fornecido em fita padrão de 8mm montada em carretéis de 7 polegadas de diâmetro, compatível com equipamentos pick-and-place. O dispositivo também está em conformidade com processos de soldagem por refluxo infravermelho (IR), aderindo aos perfis padrão da indústria para montagem sem chumbo (Pb-free). O encapsulamento apresenta uma lente transparente, que não difunde a luz, resultando numa saída de alta intensidade e focada a partir do lado do componente.

2. Valores Máximos Absolutos

Os valores máximos absolutos definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. Estes valores são especificados a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C e não devem ser excedidos em nenhuma condição de operação.

• Dissipação de Potência (Pd):76 mW para o chip Verde, 75 mW para o chip Vermelho. Esta é a quantidade máxima de potência que o LED pode dissipar como calor.
• Corrente Direta de Pico (I_FP):100 mA para o Verde, 80 mA para o Vermelho. Esta é a corrente máxima permitida em condições pulsadas, especificada com um ciclo de trabalho de 1/10 e uma largura de pulso de 0,1ms. Exceder este valor pode causar degradação imediata do chip.
• Corrente Direta Contínua (I_F):20 mA para o Verde, 30 mA para o Vermelho. Esta é a corrente direta contínua máxima recomendada para uma operação confiável a longo prazo.
• Faixa de Temperatura de Operação:-20°C a +80°C. O dispositivo é garantido para funcionar dentro desta faixa de temperatura ambiente.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-30°C a +100°C. O dispositivo pode ser armazenado sem energia aplicada dentro destes limites.
• Condição de Soldagem por Infravermelho:O encapsulamento pode suportar uma temperatura de pico de 260°C por um máximo de 10 segundos durante a soldagem por refluxo.

3. Características Elétricas e Ópticas

Os seguintes parâmetros são medidos a Ta=25°C sob as condições de teste especificadas e representam o desempenho típico do dispositivo.

3.1 Intensidade Luminosa e Ângulo de Visão

• Intensidade Luminosa (I_V):Medida a I_F= 20 mA.
  • Verde (InGaN):Mínimo 45,0 mcd, Típico 150,0 mcd.
  • Vermelho (AlInGaP):Mínimo 18,0 mcd, Típico 100,0 mcd.
  A intensidade luminosa é medida usando uma combinação de sensor e filtro que aproxima a curva de resposta fotópica (olho humano) (CIE).
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):Tipicamente 130 graus para ambas as cores. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor medido diretamente no eixo (0 graus). Um ângulo de visão amplo de 130° indica um padrão de emissão difuso e amplo, adequado para iluminação lateral.

3.2 Características Espectrais

• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_P):O comprimento de onda no qual a potência óptica de saída é maior.
  • Verde:Tipicamente 520 nm.
  • Vermelho:Tipicamente 639 nm.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):O comprimento de onda único percebido pelo olho humano que define a cor. É derivado das coordenadas de cromaticidade CIE.
  • Verde:Tipicamente 525 nm.
  • Vermelho:Tipicamente 631 nm.
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):A largura de banda da luz emitida medida à metade da intensidade máxima (Largura Total à Meia Altura - FWHM).
  • Verde:Tipicamente 15 nm.
  • Vermelho:Tipicamente 20 nm.
  Uma largura a meia altura mais estreita indica uma cor espectralmente mais pura.

3.3 Parâmetros Elétricos

• Tensão Direta (V_F):Medida a I_F= 20 mA.
  • Verde:Típica 3,5 V, Máxima 3,8 V.
  • Vermelho:Típica 2,0 V, Máxima 2,4 V.
  A diferença significativa na V_Fentre os dois chips deve-se às diferentes bandas proibidas dos seus materiais semicondutores (o InGaN tem uma banda proibida mais larga que o AlInGaP). Isto deve ser considerado no design do circuito, especialmente ao acionar ambas as cores a partir de uma fonte de tensão comum.
• Corrente Reversa (I_R):Máximo 10 μA para ambas as cores a uma Tensão Reversa (V_R) de 5V.Nota Importante:Este parâmetro é apenas para fins de teste. O LED não foi projetado para operação sob polarização reversa. Aplicar uma tensão reversa num circuito pode danificar o dispositivo.

4. Explicação do Sistema de Binning

A intensidade luminosa dos LEDs pode variar de lote para lote. Um sistema de binning é usado para classificar os dispositivos em grupos (bins) com base no seu desempenho medido, garantindo consistência para o utilizador final. A tolerância para cada bin de intensidade é de +/-15%.

4.1 Bins de Intensidade do Chip Verde

Intensidade Luminosa medida a 20 mA, unidade: milicandela (mcd).

• Bin P:45,0 mcd (Mín) a 71,0 mcd (Máx)
• Bin Q:71,0 mcd a 112,0 mcd
• Bin R:112,0 mcd a 180,0 mcd
• Bin S:180,0 mcd a 280,0 mcd
• Bin T:280,0 mcd a 450,0 mcd

4.2 Bins de Intensidade do Chip Vermelho

Intensidade Luminosa medida a 20 mA, unidade: milicandela (mcd).

• Bin M:18,0 mcd (Mín) a 28,0 mcd (Máx)
• Bin N:28,0 mcd a 45,0 mcd
• Bin P:45,0 mcd a 71,0 mcd
• Bin Q:71,0 mcd a 112,0 mcd
• Bin R:112,0 mcd a 180,0 mcd

Ao especificar ou encomendar este componente, os códigos de bin específicos para intensidade (e potencialmente comprimento de onda/cor) podem fazer parte do número de peça completo para garantir um determinado nível de desempenho.

5. Informações Mecânicas e do Encapsulamento

O dispositivo está em conformidade com as dimensões padrão do encapsulamento EIA (Electronic Industries Alliance) para componentes SMD. Desenhos mecânicos detalhados são fornecidos na ficha técnica, incluindo:

• Desenho do Contorno do Encapsulamento:Mostra as vistas superior, lateral e inferior com todas as dimensões críticas em milímetros. As tolerâncias são tipicamente ±0,10 mm, salvo indicação em contrário.
• Atribuição dos Terminais:
  • Cátodo 1 (C1):Ligado ao chip Vermelho AlInGaP.
  • Cátodo 2 (C2):Ligado ao chip Verde InGaN.
  • É provável que o dispositivo tenha uma configuração de ânodo comum, embora o pinout exato deva ser verificado no diagrama do encapsulamento.
• Layout Sugerido para as Ilhas de Solda:É fornecida uma pegada recomendada para a Placa de Circuito Impresso (PCB) para garantir a formação adequada da junta de solda e estabilidade mecânica.
• Identificação da Polaridade:Marcações no corpo do encapsulamento (como um entalhe, ponto ou borda chanfrada) indicam a orientação do pino 1 ou do cátodo. A colocação correta é crucial para o funcionamento adequado.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

É fornecido um perfil de refluxo infravermelho (IR) sugerido para processos de solda sem chumbo (Pb-free). Os parâmetros-chave incluem:

• Zona de Pré-aquecimento:Faixa de temperatura de 150–200°C.
• Tempo de Pré-aquecimento:Máximo de 120 segundos para aquecer gradualmente a placa e os componentes, ativando o fluxo e minimizando o choque térmico.
• Temperatura de Pico:Máximo de 260°C. O corpo do componente não deve exceder esta temperatura.
• Tempo Acima do Líquidus:O tempo durante o qual a solda está fundida deve ser controlado; um alvo típico é 10 segundos no máximo na temperatura de pico.
• Ciclos de Refluxo Máximos:O dispositivo pode suportar no máximo dois ciclos de refluxo nestas condições.

O perfil baseia-se em normas JEDEC para garantir fiabilidade. No entanto, o perfil ideal depende do design específico da PCB, da pasta de solda e do forno, pelo que é recomendada caracterização.

6.2 Soldagem Manual

Se for necessária soldagem manual:

• Temperatura do Ferro de Soldar:Máximo 300°C.
• Tempo de Soldagem:Máximo 3 segundos por junta.
• Limite:A soldagem manual deve ser realizada apenas uma vez para evitar danos térmicos ao encapsulamento plástico e às ligações internas.

6.3 Limpeza

Se for necessária limpeza após a soldagem:

• Solventes Recomendados:Utilize apenas limpadores à base de álcool, como álcool etílico ou álcool isopropílico (IPA).
• Processo:Imersão do LED à temperatura ambiente normal por menos de um minuto. A agitação deve ser suave.
• Aviso:Não utilize líquidos químicos não especificados, pois podem danificar a lente plástica ou o material do encapsulamento, causando fissuras ou embaciamento.

7. Armazenamento e Manuseamento

7.1 Condições de Armazenamento

• Saco de Barreira à Humidade Selado (Embalagem Original):Armazenar a ≤30°C e ≤90% de Humidade Relativa (HR). A vida útil é de um ano quando armazenado no saco original com dessecante.
• Após Abertura do Saco:Os componentes são sensíveis à humidade (MSL). Armazenar a ≤30°C e ≤60% HR. Recomenda-se completar a soldagem por refluxo IR dentro de uma semana após a abertura do saco.
• Armazenamento Prolongado (Fora do Saco):Para armazenamento superior a uma semana fora da embalagem original, armazenar num recipiente selado com dessecante ou num dessecador de azoto.
• Secagem (Baking):Se os componentes foram expostos à humidade ambiente por mais de uma semana, devem ser secos a aproximadamente 60°C durante pelo menos 20 horas antes da soldagem para remover a humidade absorvida e prevenir o "efeito pipoca" (fissuração do encapsulamento) durante o refluxo.

7.2 Precauções contra Descarga Eletrostática (ESD)

Os LEDs são sensíveis a descargas eletrostáticas e sobretensões, que podem degradar ou destruir a junção semicondutora.

• Manuseie sempre os componentes numa área protegida contra ESD.
• Utilize uma pulseira de aterramento ou luvas antiestáticas.
• Certifique-se de que todo o equipamento, ferramentas e superfícies de trabalho estão devidamente aterrados.

8. Especificações da Embalagem e do Carretel

O componente é fornecido no formato fita-e-carretel, adequado para máquinas de montagem automatizada.

• Largura da Fita:8 mm.
• Diâmetro do Carretel:7 polegadas (178 mm).
• Quantidade por Carretel:3000 unidades.
• Quantidade Mínima de Encomenda (MOQ):500 unidades para quantidades remanescentes.
• Fita de Cobertura:Os compartimentos vazios dos componentes são selados com uma fita de cobertura superior.
• Lâmpadas Ausentes:O número máximo de componentes ausentes consecutivos na fita é de dois, de acordo com as especificações de qualidade padrão.
• A embalagem está em conformidade com as especificações ANSI/EIA-481.

9. Notas de Aplicação e Considerações de Design

9.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Indicadores de Estado:A capacidade bicolor permite múltiplos estados (ex.: Verde=OK/Ligado, Vermelho=Erro/Alerta) a partir de uma única pegada de componente.
• Iluminação Lateral/Iluminação de Borda:A emissão de visão lateral é perfeita para iluminar a borda de painéis, guias de luz ou displays onde LEDs frontais não são adequados.
• Eletrónica de Consumo:Utilizado em eletrodomésticos, equipamentos de áudio e dispositivos para indicadores de energia, modo ou conectividade.
• Iluminação Interior Automóvel:Para retroiluminação de painéis de instrumentos ou consolas (sujeito a qualificação para graus automóveis específicos).
• Iluminação Decorativa:Em luminárias compactas onde é desejada uma saída de cor mista ou selecionável.

9.2 Considerações de Design do Circuito

• Limitação de Corrente:Os LEDs são dispositivos acionados por corrente. Utilize sempre um resistor limitador de corrente em série ou um driver de corrente constante para cada canal de cor. Calcule o valor do resistor usando a Lei de Ohm: R = (V_fonte- V_F) / I_F. Lembre-se de que V_Fé diferente para o Verde (~3,5V) e para o Vermelho (~2,0V).
• Controlo Independente:Para controlar as duas cores independentemente, elas devem ser acionadas por circuitos separados (ex.: dois pinos GPIO de um microcontrolador com os seus próprios resistores limitadores de corrente).
• Dissipação de Potência:Certifique-se de que a potência calculada (P = V_F* I_F) para cada chip não excede o valor máximo absoluto, considerando a temperatura ambiente. Pode ser necessária uma área de cobre adequada na PCB para dissipação de calor se operar próximo dos valores máximos.
• Proteção contra Tensão Reversa:Como o dispositivo não foi projetado para polarização reversa, certifique-se de que o circuito impede que qualquer tensão reversa seja aplicada através do LED, especialmente em ambientes AC ou DC mal regulados. Um diodo em paralelo (polaridade reversa) pode fornecer proteção.

10. Fiabilidade e Precauções

• Âmbito de Aplicação:Este LED destina-se a equipamentos eletrónicos comerciais e industriais padrão. Não está especificamente qualificado para aplicações onde uma falha possa colocar diretamente em risco a vida ou a saúde (ex.: controlo de aviação, suporte de vida médico, sistemas de segurança críticos) sem consulta prévia e qualificação adicional.
• Gestão Térmica:Operar a altas temperaturas ambientes ou a altas correntes diretas reduzirá a saída luminosa e encurtará a vida útil do dispositivo. Curvas de derating (não fornecidas neste excerto) devem ser consultadas para operação a alta temperatura.
• Manutenção do Fluxo Luminoso a Longo Prazo:Como todos os LEDs, a saída luminosa diminuirá gradualmente ao longo de milhares de horas de operação. A taxa de degradação depende da corrente de operação e da temperatura da junção.

11. Comparação Técnica e Tendências

11.1 Tecnologia de Materiais

O uso de InGaN para verde e AlInGaP para vermelho representa tecnologias semicondutoras padrão e maduras para estas cores. Os LEDs baseados em InGaN geralmente oferecem maior eficiência e melhor desempenho a correntes e temperaturas mais elevadas em comparação com tecnologias mais antigas. O estilo de encapsulamento de visão lateral é um fator de forma bem estabelecido para tarefas de iluminação específicas onde o espaço na superfície superior da PCB é limitado.

11.2 Tendências da Indústria

A pressão para a miniaturização continua a impulsionar a procura por encapsulamentos SMD multi-chip como este. Além disso, há uma tendência constante para maior eficácia luminosa (mais saída de luz por watt de entrada elétrica) em todas as cores de LED. Embora esta ficha técnica represente um produto específico, novas gerações podem oferecer intensidades típicas mais altas ou melhor consistência de cor dentro dos bins. A compatibilidade com processos de montagem automatizados e sem chumbo continua a ser um requisito crítico para a fabricação global de eletrónica.