Ficha Técnica do LED SMD LTST-S327TBJRKT - Dupla Cor (Azul/Vermelho) - 20mA/25mA - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um componente LED de dupla cor compacto para montagem em superfície. O dispositivo integra dois chips emissores de luz distintos num único encapsulamento: um produz luz azul utilizando tecnologia InGaN, e o outro produz luz vermelha utilizando tecnologia AlInGaP. Esta configuração é projetada para aplicações com restrições de espaço que necessitam de múltiplas cores de indicação a partir da mesma área ocupada por um único componente.

1.1 Características

• Conforme com as diretrizes ambientais RoHS.
• Design de encapsulamento de visão lateral com terminais estanhados para melhor soldabilidade.
• Utiliza chips semicondutores de alta eficiência InGaN (Azul) e AlInGaP (Vermelho).
• Fornecido em fita de 8mm montada em bobinas de 7 polegadas de diâmetro para montagem automatizada.
• O encapsulamento está em conformidade com os contornos padrão da EIA (Electronic Industries Alliance).
• Projetado para compatibilidade com circuitos integrados (compatível com C.I.).
• Adequado para uso com equipamentos de montagem pick-and-place automatizados.
• Resiste aos processos padrão de soldagem por refluxo infravermelho (IR).

1.2 Aplicações

Este componente é adequado para uma ampla gama de equipamentos eletrónicos onde é necessária indicação de estado ou retroiluminação compacta e fiável. As áreas de aplicação típicas incluem:

• Dispositivos de telecomunicações (ex.: telefones sem fio/celulares).
• Equipamentos de automação de escritório e sistemas de rede.
• Eletrodomésticos e eletrónica de consumo.
• Painéis de controlo industrial e instrumentação.
• Retroiluminação de teclados.
• Indicadores de estado e de energia.
• Micro-displays e iluminação de ícones.
• Sinalização e luminárias simbólicas.

2. Dimensões e Configuração do Encapsulamento

O componente está alojado num encapsulamento padrão de dispositivo para montagem em superfície (SMD). A lente é transparente para permitir que a cor verdadeira do chip seja visível. A atribuição dos pinos é a seguinte: O Pino A1 é o ânodo para o chip Azul (InGaN), e o Pino A2 é o ânodo para o chip Vermelho (AlInGaP). Os cátodos são comuns. Todas as tolerâncias dimensionais são de \u00b10.1 mm, salvo indicação em contrário no desenho mecânico detalhado (referenciado na ficha técnica original).

3. Ratings e Características

3.1 Ratings Absolutos Máximos

Tensões ou correntes além destes limites podem causar danos permanentes ao dispositivo. Todos os ratings são especificados a uma temperatura ambiente (Ta) de 25\u00b0C.

• Dissipação de Potência:Azul: 76 mW, Vermelho: 62.5 mW.
• Corrente Direta de Pico(ciclo de trabalho 1/10, pulso de 0.1ms): Azul: 100 mA, Vermelho: 60 mA.
• Corrente Direta Contínua DC (IF):Azul: 20 mA, Vermelho: 25 mA.
• Faixa de Temperatura de Operação:-30\u00b0C a +85\u00b0C.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-40\u00b0C a +85\u00b0C.
• Soldagem por Refluxo Infravermelho:Suporta temperatura de pico de 260\u00b0C por 10 segundos.

3.2 Características Elétricas e Ópticas

Parâmetros de desempenho típicos medidos a Ta=25\u00b0C e IF=20mA, salvo indicação em contrário.

• Intensidade Luminosa (IV):
  • Azul: Mínimo 28.0 mcd, Típico -, Máximo 180.0 mcd.
  • Vermelho: Mínimo 18.0 mcd, Típico -, Máximo 112.0 mcd.
  • Medida com um filtro que aproxima a resposta fotópica do olho CIE.
• Ângulo de Visão (2\u03b8\u00bd):Aproximadamente 130 graus para ambas as cores. Este é o ângulo total onde a intensidade cai para metade do seu valor axial.
• Comprimento de Onda de Pico (\u03bbP):Azul: 468 nm (Típico), Vermelho: 639 nm (Típico).
• Comprimento de Onda Dominante (\u03bbd):
  • Azul: Mín. 465 nm, Máx. 475 nm.
  • Vermelho: Mín. 624 nm, Máx. 638 nm.
• Largura de Banda Espectral (\u0394\u03bb):Azul: 15 nm (Típico), Vermelho: 20 nm (Típico).
• Tensão Direta (VF) @ IF=20mA:
  • Azul: Mínimo 2.8V, Máximo 3.8V.
  • Vermelho: Mínimo 1.6V, Máximo 2.4V.
• Corrente Reversa (IR) @ VR=5V:Máximo 10 \u00b5A para ambas as cores. Nota: O dispositivo não foi projetado para operação sob polarização reversa; este parâmetro é apenas para fins de teste.

3.3 Notas Importantes sobre as Características

• A intensidade luminosa e o comprimento de onda dominante são parâmetros-chave para a consistência de cor e brilho.
• O dispositivo é sensível à Descarga Eletrostática (ESD). Devem ser utilizados controlos ESD adequados (pulseiras aterradas, equipamento aterrado) durante o manuseio.
• Aplicar tensão reversa não é uma condição normal de operação e deve ser evitada no projeto do circuito.

4. Sistema de Binning

Para garantir consistência no brilho, os LEDs são classificados (binning) com base na sua intensidade luminosa a 20mA. Cada bin tem um valor mínimo e máximo definido com uma tolerância de \u00b115% dentro do bin.

4.1 Bins de Intensidade Luminosa

Chip Azul (mcd @ 20mA):

• Bin N: 28.0 \u2013 45.0
• Bin P: 45.0 \u2013 71.0
• Bin Q: 71.0 \u2013 112.0
• Bin R: 112.0 \u2013 180.0

Chip Vermelho (mcd @ 20mA):

• Bin M: 18.0 \u2013 28.0
• Bin N: 28.0 \u2013 45.0
• Bin P: 45.0 \u2013 71.0
• Bin Q: 71.0 \u2013 112.0

Este binning permite aos projetistas selecionar componentes que atendam a requisitos específicos de brilho para a sua aplicação, garantindo consistência visual na produção.

5. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui curvas características típicas que são essenciais para a análise de projeto. Estas curvas representam graficamente a relação entre parâmetros-chave, fornecendo informações além dos valores mínimos/típicos/máximos tabelados.

• Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V):Esta curva mostra a relação exponencial para ambos os chips, azul e vermelho. É crucial para projetar o circuito limitador de corrente. As diferentes tensões de condução (mais baixa para o Vermelho, mais alta para o Azul) devem ser consideradas se os chips forem alimentados por uma fonte de tensão comum com resistores limitadores de corrente separados.
• Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta:Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente. Geralmente é linear dentro da faixa de operação recomendada, mas satura a correntes mais altas. Operar perto da corrente máxima absoluta não é aconselhado para eficiência e longevidade.
• Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Demonstra a derivação térmica da saída de luz. Ambos os tipos de LED verão uma redução na intensidade luminosa à medida que a temperatura ambiente aumenta. Isto é particularmente importante para projetos onde o LED pode estar sujeito a altas temperaturas ambientes ou onde é operado a altas correntes, gerando calor interno significativo.
• Distribuição Espectral:Ilustra a potência radiante relativa versus comprimento de onda para cada chip, mostrando o comprimento de onda de pico e a largura de banda espectral.

6. Mecânica, Montagem e Manuseio

6.1 Encapsulamento e Layout da PCB

A ficha técnica fornece desenhos mecânicos detalhados do componente, incluindo vistas superior, lateral e inferior com dimensões críticas. Um padrão de solda (layout dos terminais) recomendado para a placa de circuito impresso (PCB) também é fornecido para garantir a formação adequada da junta de solda e estabilidade mecânica durante e após o processo de refluxo. Aderir a este padrão recomendado é crítico para uma montagem fiável.

6.2 Diretrizes de Soldagem

O componente é compatível com processos de soldagem por refluxo infravermelho (IR), que é o padrão para montagem SMD. É fornecido um perfil de temperatura de refluxo sugerido, em conformidade com os padrões JEDEC para soldagem sem chumbo. Os parâmetros-chave deste perfil incluem:

• Pré-aquecimento:150\u00b0C a 200\u00b0C.
• Tempo Acima do Líquidus (TAL):Recomenda-se que esteja dentro das janelas de processo padrão.
• Temperatura de Pico:Máximo de 260\u00b0C.
• Tempo no Pico:Máximo de 10 segundos.
• O dispositivo não deve ser submetido a mais de dois ciclos de refluxo.
• Para retrabalho manual com ferro de solda, a temperatura da ponta não deve exceder 300\u00b0C, e o tempo de contacto deve ser limitado a 3 segundos por junta.

6.3 Limpeza

Se for necessária limpeza após a soldagem, apenas devem ser utilizados solventes especificados. Imersão do LED em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente por menos de um minuto é aceitável. Produtos químicos não especificados ou agressivos podem danificar o material do encapsulamento ou a lente.

6.4 Armazenamento e Sensibilidade à Umidade

Os LEDs são embalados num saco de barreira à humidade com dessecante para evitar a absorção de humidade, que pode causar "popcorning" (fissuração do encapsulamento) durante o refluxo. O Nível de Sensibilidade à Humidade (MSL) é classificado como Nível 3.

• Saco Selado:Armazenar a \u2264 30\u00b0C e \u2264 90% de Humidade Relativa (HR). A vida útil é de um ano a partir da data de selagem do saco.
• Após Abertura:O ambiente de armazenamento não deve exceder 30\u00b0C / 60% HR. Os componentes devem ser utilizados dentro de uma semana. Se armazenados por mais tempo fora do saco original, devem ser pré-aquecidos (baked) a aproximadamente 60\u00b0C durante pelo menos 20 horas antes da soldagem para remover a humidade absorvida.

7. Embalagem para Produção

Os componentes são fornecidos em fita transportadora relevada para montagem automatizada. A largura da fita é de 8mm. A fita é enrolada numa bobina padrão de 7 polegadas (178mm) de diâmetro. Cada bobina contém 3000 peças. São fornecidas dimensões detalhadas para os compartimentos da fita, fita de cobertura e bobina para garantir compatibilidade com os alimentadores de equipamentos de colocação automatizada. A especificação de embalagem segue os padrões ANSI/EIA-481.

8. Considerações e Precauções de Aplicação

8.1 Considerações de Projeto

• Limitação de Corrente:Os LEDs são dispositivos controlados por corrente. Um resistor limitador de corrente externo deve ser usado em série com cada chip (Azul e Vermelho) quando conectado a uma fonte de tensão. O valor do resistor é calculado usando a Lei de Ohm: R = (V_fonte- V_F) / I_F, onde V_Fé a tensão direta do LED na corrente desejada I_F. Use o V_Fmáximo da ficha técnica para garantir que a corrente não exceda o limite em todas as condições.
• Gestão Térmica:Embora a dissipação de potência seja baixa, garantir uma área de cobre adequada na PCB ao redor dos terminais térmicos (se houver) ou uma largura de trilha adequada ajuda a dissipar o calor, mantendo o desempenho e a longevidade do LED, especialmente a temperaturas ambientes mais altas.
• Proteção ESD:Incorpore diodos de proteção ESD nas linhas de sinal sensíveis conectadas aos ânodos do LED se estes forem roteados para conectores ou áreas acessíveis ao utilizador.

8.2 Configuração Típica do Circuito

É utilizada uma configuração de cátodo comum. Para controlar independentemente os LEDs Azul e Vermelho:

• Conecte o cátodo comum (C) ao terra.
• Conecte o ânodo Azul (A1) à fonte positiva através de um resistor limitador de corrente (R_Azul).
• Conecte o ânodo Vermelho (A2) à fonte positiva através de um resistor limitador de corrente separado (R_Vermelho).
• R_Azule R_Vermelhoterão valores diferentes devido ao V_Fdiferente dos chips para a mesma corrente desejada.
• Cada ânodo pode então ser acionado por um pino GPIO de um microcontrolador ou por um transistor de comutação.

8.3 Confiabilidade e Escopo de Uso

O componente é projetado para uso em equipamentos eletrónicos comerciais e industriais padrão. Para aplicações que exigem confiabilidade excecional onde uma falha pode representar risco à segurança (ex.: aviação, suporte de vida médico, controlo de transportes), qualificação adicional e consulta com o fabricante do componente são obrigatórias. As especificações nesta ficha técnica são garantidas nas condições de teste declaradas. O desempenho na aplicação final depende do projeto adequado do circuito, do layout da PCB e da adesão às diretrizes de manuseio e montagem.