Ficha Técnica do LED SMD Bicolor LTST-S326TGKSKT-5A - Verde/Amarelo - Tensão Reversa 5V - Corrente Direta 20/30mA - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações técnicas de um LED de Montagem em Superfície (SMD) bicolor de visão lateral. Este componente é especificamente projetado para aplicações que requerem uma fonte de luz compacta em ângulo reto, sendo o seu mercado-alvo principal os módulos de retroiluminação de LCD. As suas principais vantagens incluem conformidade com regulamentações ambientais, alta luminosidade proveniente de materiais semicondutores avançados e compatibilidade com processos modernos de montagem e soldagem automatizados.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Limites Absolutos Máximos

Os limites operacionais do dispositivo são definidos a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C. Para o LED verde (chip InGaN), a corrente direta contínua máxima é de 20 mA, sendo permitida uma corrente direta de pico de 100 mA em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 0,1ms). A sua dissipação de potência é classificada em 76 mW. O LED amarelo (chip AlInGaP) tem uma classificação de corrente direta contínua mais alta de 30 mA, um pico de 80 mA e uma dissipação de potência de 75 mW. Ambas as cores partilham uma tensão reversa máxima de 5V. A faixa de temperatura de operação é de -20°C a +80°C, com uma faixa de armazenamento mais ampla de -30°C a +100°C. O dispositivo pode suportar soldagem por reflow infravermelho a 260°C durante 5 segundos.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Medidas a Ta=25°C e uma corrente de teste (IF) de 5 mA, os parâmetros de desempenho-chave são os seguintes. A intensidade luminosa (Iv) para o LED verde tem um mínimo de 28,0 mcd, típico não especificado, e um máximo de 280,0 mcd. A intensidade luminosa do LED amarelo varia de um mínimo de 7,1 mcd a um máximo de 71,0 mcd. Ambos os LEDs apresentam um ângulo de visão (2θ1/2) amplo de 130 graus, típico. O comprimento de onda de pico de emissão típico (λP) do LED verde é 530 nm, com um comprimento de onda dominante típico (λd) de 528 nm e uma meia-largura espectral (Δλ) de 35 nm. Os valores correspondentes para o LED amarelo são 591 nm, 588 nm e 15 nm, respetivamente. A tensão direta (VF) é tipicamente 2,80V (máx. 3,20V) para o verde e 1,90V (máx. 2,30V) para o amarelo a 5 mA. A corrente reversa (IR) para ambos é um máximo de 10 μA a VR=5V.

2.3 Características Térmicas

O fator de derating para a corrente direta é especificado linearmente a partir de 25°C. Para o LED verde, o derating é de 0,25 mA/°C, o que significa que a corrente direta CC permitida diminui 0,25 mA para cada grau Celsius acima de 25°C. Para o LED amarelo, o fator de derating é de 0,4 mA/°C. Este é um parâmetro crítico para garantir a fiabilidade a longo prazo e prevenir a fuga térmica na aplicação.

3. Explicação do Sistema de Binning

O produto é classificado em bins com base na intensidade luminosa para garantir consistência no brilho da aplicação. Para o LED verde, os códigos de bin variam de N a S, com intensidades mínimas de 28,0 mcd (N) até 180,0 mcd (S) e máximas de 45,0 mcd (N) até 280,0 mcd (S). O LED amarelo usa códigos de bin de K a P, com mínimas de 7,1 mcd (K) a 45,0 mcd (P) e máximas de 11,2 mcd (K) a 71,0 mcd (P). Uma tolerância de +/-15% é aplicada a cada bin de intensidade. Este sistema permite aos projetistas selecionar LEDs com níveis de brilho previsíveis para as suas necessidades específicas.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora curvas gráficas específicas não sejam detalhadas no texto fornecido, os parâmetros dados permitem inferir tendências-chave de desempenho. Os valores de tensão direta (VF) indicam a curva característica IV para cada cor. A diferença na VF (2,80V para verde vs. 1,90V para amarelo a 5mA) é significativa para o projeto do circuito, especialmente ao acionar ambas as cores a partir de uma fonte de tensão comum. Os dados de meia-largura espectral (35nm para verde, 15nm para amarelo) sugerem que o LED amarelo tem um espectro de emissão mais monocromático e estreito em comparação com a emissão verde mais ampla. Os fatores de derating descrevem diretamente a dependência negativa da temperatura na corrente direta máxima permitida.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

O dispositivo está em conformidade com um contorno de embalagem padrão EIA. É uma embalagem de visão lateral (ângulo reto), o que significa que a emissão de luz primária é paralela ao plano de montagem, sendo ideal para aplicações de iluminação lateral como retroiluminação de LCD. O material da lente é especificado como transparente. A atribuição dos terminais é claramente definida: Cátodo 1 (C1) é para o chip amarelo AlInGaP, e Cátodo 2 (C2) é para o chip verde InGaN. O componente é fornecido embalado em fita de 8mm em bobinas de 7 polegadas de diâmetro, compatível com equipamentos automáticos de pick-and-place. Desenhos dimensionais detalhados da embalagem e o layout recomendado das pastilhas de solda estão incluídos na ficha técnica completa para orientar o projeto do PCB.

6. Guia de Soldagem e Montagem

6.1 Perfis de Soldagem por Reflow

São fornecidos dois perfis de reflow infravermelho (IR) sugeridos: um para o processo de solda normal (estanho-chumbo) e outro para o processo de solda sem chumbo. Os parâmetros-chave para o processo sem chumbo, que usa pasta de solda SnAgCu, incluem uma fase de pré-aquecimento e uma condição de temperatura de pico. O dispositivo é confirmado como compatível com processos de soldagem por reflow infravermelho e de fase de vapor.

6.2 Limpeza

A limpeza deve ser realizada com cuidado. Líquidos químicos não especificados não devem ser usados, pois podem danificar a embalagem do LED. Se a limpeza for necessária, recomenda-se imergir o LED em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente por menos de um minuto.

6.3 Condições de Armazenamento

Para uma vida útil e soldabilidade ideais, os LEDs removidos da sua embalagem original de proteção contra humidade devem passar pelo processo de soldagem por reflow IR dentro de uma semana. Para armazenamento mais longo fora da embalagem original, devem ser mantidos num recipiente selado com dessecante ou num ambiente de azoto. Se armazenados sem embalagem por mais de uma semana, recomenda-se um tratamento de secagem a aproximadamente 60°C durante pelo menos 24 horas antes da montagem para remover a humidade absorvida e prevenir o "efeito pipoca" durante o reflow.

7. Embalagem e Informações de Pedido

A embalagem padrão é de 3000 peças por bobina de 7 polegadas. As especificações da fita e bobina seguem a norma ANSI/EIA 481-1-A-1994. Os bolsos vazios de componentes na fita transportadora são selados com uma fita de cobertura superior. É permitido um máximo de dois componentes ausentes consecutivos na fita. Para quantidades de pedido que não sejam múltiplos de uma bobina completa, é especificada uma quantidade mínima de embalagem de 500 peças para quantidades remanescentes. O número de peça LTST-S326TGKSKT-5A segue o sistema de codificação interno do fabricante, que normalmente codifica o tipo de embalagem, cor e informação de bin.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

A aplicação principal e explicitamente declarada para este LED de visão lateral é a retroiluminação de painéis LCD, onde a sua emissão em ângulo reto acopla eficientemente a luz no guia de luz do painel. A sua capacidade bicolor (verde/amarelo) pode ser usada para indicadores de estado, efeitos de retroiluminação multicolor ou em aplicações que requerem pontos de cromaticidade específicos alcançáveis pela mistura destas duas cores primárias.

8.2 Considerações de Projeto

Método de Acionamento:Os LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir brilho uniforme ao acionar vários LEDs em paralelo, é fortemente recomendado usar um resistor limitador de corrente em série com cada LED individual (Modelo de Circuito A). Desaconselha-se acionar vários LEDs em paralelo diretamente a partir de uma fonte de tensão sem resistores individuais (Modelo de Circuito B), pois pequenas variações nas características de tensão direta (VF) entre os LEDs podem levar a diferenças significativas na corrente e, consequentemente, no brilho.

Descarga Eletrostática (ESD):O LED é sensível à descarga eletrostática. Devem ser tomadas precauções durante a manipulação e montagem: usar pulseiras aterradas ou luvas antiestáticas, garantir que todo o equipamento e superfícies de trabalho estão devidamente aterrados e considerar o uso de ionizadores para neutralizar cargas estáticas no ambiente de trabalho.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Este dispositivo diferencia-se pela combinação de características: um chip bicolor numa única embalagem de visão lateral. Isto economiza espaço no PCB em comparação com o uso de dois LEDs separados. O uso de chips InGaN Ultra Brilhante (para verde) e AlInGaP (para amarelo) indica um foco em alta eficiência e saída luminosa. A sua compatibilidade com processos de colocação automatizada e reflow padrão (incluindo sem chumbo) torna-o adequado para fabricação eletrónica moderna de alto volume. O amplo ângulo de visão de 130 graus é otimizado para aplicações de retroiluminação onde é necessária iluminação uniforme.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

P: Posso acionar os LEDs verde e amarelo simultaneamente na sua corrente CC máxima?

R: Não. Os Limites Absolutos Máximos são para cada chip independentemente. Acionar ambos a 20mA (verde) e 30mA (amarelo) simultaneamente excederia os limites gerais de projeto térmico da embalagem. A dissipação total de potência deve ser considerada com base nas tensões e correntes diretas reais utilizadas.

P: Por que a tensão direta é diferente para as duas cores?

R: A tensão direta é uma propriedade fundamental da banda proibida do material semicondutor. O InGaN (verde) tem uma banda proibida maior do que o AlInGaP (amarelo), resultando numa tensão direta mais alta necessária para atingir a mesma corrente.

P: Como interpreto os códigos de bin de intensidade luminosa?

R: Selecione o código de bin que garante o seu brilho mínimo necessário. Por exemplo, se o seu projeto precisa de pelo menos 100 mcd do LED verde, deve especificar o bin R (112,0-180,0 mcd) ou superior. O valor típico não é garantido, apenas a faixa mín./máx. para o bin selecionado.

P: É necessário um dissipador de calor?

R: Para operação na ou perto da corrente máxima nominal, especialmente a temperaturas ambientes elevadas, uma gestão térmica cuidadosa do PCB é essencial. A curva de derating deve ser seguida. Para operação de baixa corrente (ex.: 5-10 mA), um layout de PCB padrão é geralmente suficiente.

11. Caso Prático de Projeto e Uso

Cenário: Projetar um indicador de estado duplo para um dispositivo portátil.O LTST-S326TGKSKT-5A pode ser usado para mostrar o estado de carregamento: amarelo para carregando, verde para totalmente carregado. O projetista colocaria o LED na borda do PCB, com o seu lado de emissão voltado para um guia de luz ou janela no invólucro. Seriam projetados dois circuitos limitadores de corrente independentes — um para o ânodo amarelo (com um resistor calculado para V_alimentação, VF_amarelo~1,9V e I_F desejada) e outro para o ânodo verde (calculado para VF_verde~2,8V). O cátodo comum seria ligado ao terra. O amplo ângulo de visão garante que o indicador seja visível de vários ângulos. O projetista deve garantir que o layout das pastilhas do PCB corresponda ao padrão recomendado para obter uma junta de solda fiável e um alinhamento adequado.

12. Introdução ao Princípio Técnico

Diodos Emissores de Luz (LEDs) são dispositivos semicondutores de junção p-n que emitem luz através de eletroluminescência. Quando uma tensão direta é aplicada, os eletrões e as lacunas recombinam-se na região ativa, libertando energia na forma de fotões. A cor da luz emitida é determinada pela energia da banda proibida do material semicondutor. Este dispositivo incorpora dois chips semicondutores diferentes numa única embalagem: um chip de Nitreto de Gálio e Índio (InGaN) para emissão verde e um chip de Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio (AlInGaP) para emissão amarela. A embalagem de visão lateral é conseguida através de um projeto mecânico específico que orienta a superfície emissora de luz primária do chip perpendicularmente aos terminais da embalagem, direcionando a luz para o lado do componente.

13. Tendências e Contexto da Indústria

O desenvolvimento deste componente está alinhado com várias tendências-chave na indústria da optoeletrónica. A mudança para a conformidade RoHS e produtos ecológicos reflete as regulamentações ambientais globais. O uso de materiais de alta eficiência como InGaN e AlInGaP é impulsionado pela procura contínua de maior brilho e menor consumo de energia em dispositivos portáteis e de exibição. Inovações em embalagens, como formatos de visão lateral, são cruciais para permitir produtos finais mais finos e compactos, particularmente em eletrónica de consumo como smartphones, tablets e laptops. Além disso, a compatibilidade com linhas de montagem SMT totalmente automatizadas e de alta velocidade é um requisito fundamental para a produção em massa rentável. A inclusão de perfis de soldagem detalhados, especialmente para processos sem chumbo, destaca a transição da indústria para uma fabricação mais ecológica.