Ficha Técnica do LED SMD Bicolor LTW-327ZDSKG-5A - Emissão Lateral - Branco/Verde - 5mA - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTW-327ZDSKG-5A é um LED SMD (Dispositivo de Montagem em Superfície) bicolor com emissão lateral (ângulo reto). Este componente foi especificamente projetado para aplicações que requerem iluminação a partir da lateral do encapsulamento, tornando-o uma escolha ideal para sistemas de retroiluminação de painéis LCD, painéis com iluminação de borda e outras soluções de iluminação com espaço limitado onde a luz precisa ser direcionada lateralmente, e não perpendicularmente à placa.

O dispositivo integra dois chips semicondutores distintos em um único encapsulamento: um chip de InGaN (Nitreto de Gálio e Índio) para emissão de luz branca e um chip de AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) para emissão de luz verde. Esta configuração de duplo chip permite a mistura de cores ou o controle independente de duas fontes de luz a partir de uma única e compacta pegada no PCB. O encapsulamento possui um chassi de terminais estanhado para melhor soldabilidade e é fornecido em fita de 8mm montada em bobinas de 7 polegadas de diâmetro, compatível com equipamentos automáticos de pick-and-place de alta velocidade.

1.1 Características e Vantagens Principais

• Fonte de Duas Cores:Combina LEDs branco e verde em um encapsulamento padrão EIA, economizando espaço na placa e simplificando o projeto.
• Emissão em Ângulo Reto:O design de emissão lateral é otimizado para direcionar a luz paralelamente à superfície do PCB, crucial para aplicações de iluminação de borda.
• Alto Brilho:Utiliza tecnologia avançada de chips InGaN e AlInGaP para fornecer alta intensidade luminosa.
• Compatibilidade de Fabricação:O encapsulamento é projetado para compatibilidade com sistemas de colocação automática padrão e processos de soldagem por refluxo infravermelho (IR).
• Conformidade Ambiental:O produto está em conformidade com a diretiva RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).

2. Análise Detalhada das Especificações Técnicas

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites de estresse além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação sob ou nestes limites não é garantida e deve ser evitada no projeto do circuito.

• Dissipação de Potência (Pd):Branco: 35 mW, Verde: 48 mW. Esta é a perda máxima de potência permitida na forma de calor.
• Corrente Direta de Pico (I_FP):Branco: 50 mA, Verde: 40 mA. Esta é a corrente pulsada máxima (ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso de 0,1ms) que o LED pode suportar momentaneamente.
• Corrente Direta Contínua (I_F):Branco: 10 mA, Verde: 20 mA. Esta é a corrente DC máxima recomendada para operação contínua a Ta=25°C.
• Faixas de Temperatura:Operação: -20°C a +80°C; Armazenamento: -40°C a +85°C.
• Condição de Soldagem:Suporta soldagem por refluxo infravermelho com temperatura de pico de 260°C por 10 segundos.
• Descarga Eletrostática (ESD):O limite do Modelo de Corpo Humano (HBM) é de 2000V. Precauções adequadas de manuseio contra ESD são obrigatórias.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C e uma corrente direta (I_F) de 5mA, salvo indicação em contrário.

• Intensidade Luminosa (I_V):Uma medida chave do brilho.
  • Branco: Mínimo 28,0 mcd, Valor típico não especificado, Máximo 112,0 mcd.
  • Verde: Mínimo 4,5 mcd, Valor típico não especificado, Máximo 18,0 mcd.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):Aproximadamente 130 graus para ambas as cores, definindo a dispersão angular da luz emitida.
• Tensão Direta (V_F):A queda de tensão no LED quando em condução.
  • Branco: Mín 2,70V, Típ 3,00V, Máx 3,15V.
  • Verde: Mín 1,70V, Típ 2,00V, Máx 2,40V.
  A diferença na V_Fentre as cores é importante para o projeto do circuito de acionamento, especialmente se forem acionadas por uma fonte de corrente comum.
• Propriedades Espectrais do Chip Verde (em I_F=5mA):
  • Comprimento de Onda de Pico (λ_P): Típico 575 nm.
  • Comprimento de Onda Dominante (λ_d): Típico 570 nm.
  • Largura Espectral à Meia Altura (Δλ): Típico 20 nm.
  • Coordenadas de Cromaticidade (x, y): Típico (0,3, 0,3) no diagrama CIE 1931.
• Corrente Reversa (I_R):Máximo 100 µA a uma Tensão Reversa (V_R) de 5V. O dispositivo não foi projetado para operação em polarização reversa.

3. Explicação do Sistema de Binning

Os LEDs são classificados em bins de desempenho para garantir consistência. O código de classificação está marcado na embalagem.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa (I_V)

Os LEDs são agrupados com base na sua saída luminosa medida a 5mA.

• Bins do LED Branco:
  • N: 28,0 - 45,0 mcd
  • P: 45,0 - 71,0 mcd
  • Q: 71,0 - 112,0 mcd
• Bins do LED Verde:
  • J: 4,5 - 7,1 mcd
  • K: 7,1 - 11,2 mcd
  • L: 11,2 - 18,0 mcd

A tolerância para cada bin de intensidade luminosa é de +/- 15%.

3.2 Binning de Matiz (Cromaticidade) para o LED Verde

Os LEDs verdes também são classificados de acordo com o seu ponto de cor no diagrama de cromaticidade CIE 1931, definido pelas coordenadas (x, y). Seis bins (S1 a S6) são especificados com limites de coordenadas precisos. A tolerância para cada bin de matiz é de +/- 0,01 em ambas as coordenadas x e y. Isso garante uma consistência de cor rigorosa para aplicações onde a cor verde precisa é crítica.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica faz referência a curvas características típicas que são essenciais para entender o comportamento do dispositivo em diferentes condições. Embora os gráficos específicos não sejam reproduzidos no texto, eles normalmente incluem:

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Mostra como o brilho aumenta com a corrente, até os valores máximos absolutos.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta:Ilustra a característica I-V do diodo.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demonstra a derivação térmica da saída de luz, crucial para o gerenciamento térmico na aplicação.
• Distribuição Espectral de Potência:Para o LED verde, mostrando a intensidade da luz emitida em cada comprimento de onda, centrada em torno do comprimento de onda de pico de ~575 nm.

Os projetistas devem usar essas curvas para selecionar pontos de operação apropriados e entender os trade-offs de desempenho, especialmente em relação à eficiência e efeitos térmicos.

5. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

5.1 Atribuição de Pinos e Polaridade

O número de peça LTW-327ZDSKG-5A possui uma lente amarela. A atribuição dos pinos é a seguinte:

• Ânodo 1 (A1): Conectado ao chip AlInGaP Verde.
• Ânodo 2 (A2): Conectado ao chip InGaN Branco.

O cátodo comum está implícito, mas não explicitamente rotulado no texto fornecido. O desenho mecânico mostraria o terminal do cátodo. A polaridade correta é essencial para evitar danos.

5.2 Dimensões do Encapsulamento e Tolerâncias

O dispositivo está em conformidade com o contorno padrão EIA para LEDs de emissão lateral. Todas as dimensões estão em milímetros, com uma tolerância padrão de ±0,10 mm, salvo indicação em contrário no desenho detalhado do encapsulamento. A ficha técnica inclui dimensões sugeridas para as pastilhas de solda e orientação para garantir o alinhamento mecânico adequado e a confiabilidade da junta de solda durante o refluxo.

6. Diretrizes de Montagem, Soldagem e Manuseio

6.1 Processo de Soldagem

O LED é compatível com processos de soldagem por refluxo infravermelho (IR). Um perfil recomendado é sugerido, com uma temperatura de pico de 260°C mantida por 10 segundos. Aderir a este perfil é crítico para evitar danos térmicos ao encapsulamento do LED ou às ligações internas dos fios.

6.2 Limpeza

Se a limpeza após a soldagem for necessária, apenas os produtos químicos especificados devem ser usados. Produtos químicos não especificados podem danificar o encapsulamento plástico. O método recomendado é imergir o LED em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente por menos de um minuto.

6.3 Armazenamento e Sensibilidade à Umidade

Os LEDs são dispositivos sensíveis à umidade. Condições de armazenamento específicas são obrigatórias:

• Embalagem Selada:Armazenar a ≤30°C e ≤90% de Umidade Relativa (UR). Usar dentro de um ano.
• Embalagem Aberta:O ambiente de armazenamento não deve exceder 30°C ou 60% de UR. Recomenda-se completar o refluxo IR dentro de uma semana após a abertura.
• Armazenamento Prolongado (Aberto):Armazenar em um recipiente selado com dessecante ou em um dessecador de nitrogênio.
• Reaquecimento (Baking):Se armazenado fora da embalagem original por mais de uma semana, é necessário um reaquecimento a aproximadamente 60°C por pelo menos 20 horas antes da soldagem para remover a umidade absorvida e prevenir o "popcorning" durante o refluxo.

6.4 Precauções contra Descarga Eletrostática (ESD)

O dispositivo tem um limite ESD de 2000V (HBM). Para evitar danos por eletricidade estática, é obrigatório usar controles ESD adequados: pulseiras aterradas, luvas antiestáticas e garantir que todos os equipamentos e estações de trabalho estejam devidamente aterrados.

7. Embalagem e Pedido

7.1 Especificações da Fita e Bobina

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora embutida padrão do setor, com 8mm de largura, com uma fita de cobertura superior. A fita é enrolada em bobinas de 7 polegadas (178mm) de diâmetro.

• Quantidade por Bobina:3000 peças.
• Quantidade Mínima de Pedido (MOQ):500 peças para quantidades remanescentes.
• Padrões de Embalagem:Conforme com as especificações ANSI/EIA-481.
• Qualidade:O número máximo de componentes ausentes consecutivos (bolsos vazios) na fita é de dois.

Desenhos mecânicos detalhados para as dimensões dos bolsos da fita, núcleo da bobina e flange são fornecidos para configuração de equipamentos de manuseio automático.

8. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Aplicações Principais

A aplicação principal para este LED bicolor de emissão lateral é a retroiluminação de LCD, particularmente para telas de pequeno a médio porte em eletrônicos de consumo, painéis industriais e interiores automotivos. O design de ângulo reto permite que ele seja colocado na borda de uma placa guia de luz, acoplando eficientemente a luz no painel. Outros usos potenciais incluem indicadores de status em espaços apertados, iluminação decorativa de borda e retroiluminação para teclados ou símbolos.

8.2 Considerações de Projeto de Circuito

• Limitação de Corrente:Sempre use um resistor em série ou um driver de corrente constante para limitar a corrente direta ao valor DC recomendado (10mA para branco, 20mA para verde) ou abaixo. Exceder I_Freduz a vida útil e pode causar falha imediata.
• Controle Independente:Os dois ânodos permitem que os LEDs branco e verde sejam acionados independentemente. Isso permite a mistura de cores (para criar tons de azul-esverdeado ou água) ou funções de sinalização separadas.
• Gerenciamento Térmico:Embora a dissipação de potência seja baixa, garantir uma área de cobre adequada no PCB ou vias térmicas para o terminal do cátodo pode ajudar a manter uma temperatura de junção mais baixa, preservando a saída de luz e a longevidade, especialmente em ambientes de alta temperatura ambiente.
• Fonte de Tensão:Leve em consideração as diferentes tensões diretas ao projetar o circuito de acionamento. Uma única fonte de corrente com um resistor para cada cor pode ser suficiente, mas a margem de tensão deve ser verificada para ambas.

8.3 Confiabilidade e Vida Útil

A vida útil do LED é fortemente influenciada pelas condições de operação. Os fatores-chave incluem:

• Corrente de Acionamento:Operar abaixo da corrente máxima nominal estende significativamente a vida operacional.
• Temperatura de Junção (T_j):Alta T_jacelera a depreciação do lúmen e pode deslocar a cromaticidade. Um dissipador de calor eficaz via PCB é crucial.
• Vedação Ambiental:O encapsulamento plástico fornece proteção básica, mas a exposição a produtos químicos agressivos, radiação UV ou umidade extrema fora das faixas especificadas deve ser evitada.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

O LTW-327ZDSKG-5A se diferencia por sua combinação específica de características:

• vs. LEDs de Emissão Lateral de Cor Única:Oferece flexibilidade de projeto ao fornecer duas cores em um único encapsulamento, reduzindo a contagem de peças e o espaço na placa em comparação com o uso de dois LEDs de cor única separados.
• vs. LEDs de Emissão Superior:O perfil de emissão em ângulo reto é sua característica definidora, permitindo projetos ópticos completamente diferentes focados na iluminação de borda, em vez de iluminação direta.
• vs. Outros LEDs Bicolores:O uso de InGaN para branco e AlInGaP para verde representa uma combinação escolhida por eficiência e qualidade de cor. A estrutura de binning específica para intensidade e matiz (para verde) indica um foco na consistência de cor para aplicações de display.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

P1: Posso acionar os LEDs branco e verde simultaneamente na sua corrente DC máxima?
R1: Sim, mas você deve considerar a dissipação total de potência. A operação simultânea em I_F(Branco)=10mA (V_F~3,0V, P=30mW) e I_F(Verde)=20mA (V_F~2,0V, P=40mW) resulta em um total de ~70mW. Certifique-se de que o ambiente térmico da aplicação possa lidar com essa carga de calor combinada sem exceder a temperatura máxima de junção.

P2: Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante?
R2: O comprimento de onda de pico (λ_P) é o comprimento de onda no qual o espectro de emissão tem sua maior intensidade. O comprimento de onda dominante (λ_d) é o comprimento de onda único da luz monocromática que corresponde à cor percebida do LED quando comparada a uma luz branca de referência. λ_dé mais relevante para a especificação de cor.

P3: Por que a condição de armazenamento para uma embalagem aberta é mais rigorosa do que para uma selada?
R3: A embalagem selada contém dessecante para manter uma atmosfera interna seca. Uma vez aberta, o encapsulamento plástico sensível à umidade é exposto à umidade ambiente, que pode ser absorvida. Umidade absorvida excessiva pode vaporizar rapidamente durante a soldagem (refluxo), causando delaminação interna ou rachaduras ("popcorning").

P4: Como interpreto o código de bin na embalagem?
R4: O código indica o bin de desempenho para os LEDs naquela embalagem. Por exemplo, um código pode especificar "Q-K-S4"