Ficha Técnica do LED SMD LTST-C19MGEBK-RR - RGB de Cor Completa - Altura de 0,5mm - Corrente Direta de 20-30mA - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações do LTST-C19MGEBK-RR, uma lâmpada LED de montagem em superfície (SMD). Este componente faz parte de uma família de LEDs miniaturizados projetados especificamente para processos de montagem automatizada de placas de circuito impresso (PCB) e aplicações onde o espaço é uma restrição crítica. O dispositivo integra três chips LED distintos em um único pacote compacto, permitindo a emissão de luz vermelha, verde e azul. Esta capacidade de cor completa torna-o adequado para uma ampla gama de equipamentos eletrónicos modernos.

1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo

As principais vantagens deste LED incluem o seu perfil excecionalmente fino, o elevado brilho e a conformidade com normas ambientais e de fabrico. O seu design prioriza a compatibilidade com ambientes de produção automatizada de alto volume.

• Aplicações-Alvo:O LED é adequado para dispositivos de telecomunicações (telefones sem fios e celulares), computação portátil (computadores portáteis), equipamentos de sistemas de rede, vários eletrodomésticos e aplicações de sinalização ou exibição interior.
• Características Principais:O dispositivo está em conformidade com a diretiva Restrição de Substâncias Perigosas (RoHS). Apresenta uma altura de embalagem extrafina de 0,5mm. Utiliza chips semicondutores de alto desempenho Ultra Bright InGaN (para verde e azul) e AlInGaP (para vermelho). É fornecido embalado em fita de 8mm em carretéis de 7 polegadas de diâmetro, aderindo à embalagem padrão EIA para manuseamento automatizado.
• Compatibilidade de Fabricação:O componente foi projetado para ser compatível com circuitos integrados (compatível com I.C.) e equipamentos de colocação automática padrão. Pode suportar processos de soldagem por refluxo infravermelho (IR), que é o padrão para montagem de tecnologia de montagem em superfície.

2. Parâmetros Técnicos: Interpretação Objetiva e Detalhada

O desempenho do LED é definido sob condições específicas de teste ambiental e elétrico, principalmente a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C. Compreender estes parâmetros é crucial para um projeto de circuito fiável.

2.1 Valores Máximos Absolutos

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

• Dissipação de Potência (Pd):76 mW para os chips Verde e Azul; 75 mW para o chip Vermelho. Esta é a potência máxima que o LED pode dissipar como calor.
• Corrente Direta de Pico (I_FP):100 mA para Verde/Azul, 80 mA para Vermelho, sob um ciclo de trabalho de 1/10 com largura de pulso de 0,1ms. Esta classificação é para operação pulsada, não para corrente contínua (DC).
• Corrente Direta Contínua (I_F):A corrente contínua máxima: 20 mA para os chips Verde e Azul; 30 mA para o chip Vermelho.
• Intervalos de Temperatura:Operação: -20°C a +80°C; Armazenamento: -30°C a +85°C.
• Condição de Soldagem:Suporta soldagem por refluxo infravermelho a uma temperatura de pico de 260°C durante 10 segundos, o que é típico para processos de solda sem chumbo (Pb-free).

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes são os valores de desempenho típicos medidos sob condições de teste especificadas. Os projetistas devem usá-los como diretrizes, observando os limites mínimos e máximos.

• Intensidade Luminosa (I_V):Medida em milicandelas (mcd). O valor mínimo é 180 mcd, testado a diferentes correntes diretas para cada cor: Verde a 2mA, Vermelho a 4,8mA, Azul a 3mA. O máximo é 450 mcd. A intensidade é medida usando um sensor e filtro que se aproximam da curva padrão de resposta do olho CIE.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):O ângulo de visão total típico é de 120 graus, indicando um padrão de emissão de grande ângulo.
• Parâmetros de Comprimento de Onda:
  • Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_P):Os valores típicos são 518 nm (Verde), 632 nm (Vermelho) e 468 nm (Azul). Este é o comprimento de onda no qual a saída espectral é mais forte.
  • Comprimento de Onda Dominante (λ_d):Os valores típicos são 525 nm (Verde), 624 nm (Vermelho) e 470 nm (Azul). Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano que define a cor.
  • Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):Os valores típicos são 35 nm (Verde), 20 nm (Vermelho) e 25 nm (Azul). Isto indica a pureza espectral ou largura de banda da luz emitida.
• Tensão Direta (V_F):A queda de tensão no LED quando opera na sua corrente de teste. Os intervalos são: Verde: 2,20V mín., 3,00V máx.; Vermelho: 1,70V mín., 2,40V máx.; Azul: 2,20V mín., 3,00V máx.
• Corrente Reversa (I_R):Corrente de fuga máxima de 50 μA (Verde/Azul) e 10 μA (Vermelho) quando uma tensão reversa (V_R) de 5V é aplicada. O dispositivo não foi projetado para operação reversa; este parâmetro é apenas para fins de teste.

3. Explicação do Sistema de Binagem

Para garantir consistência de cor e brilho na produção, os LEDs são classificados em bins com base no desempenho medido. O LTST-C19MGEBK-RR usa dois critérios principais de binagem.

3.1 Classificação de Intensidade Luminosa (I_V)

Os LEDs são classificados com base na sua intensidade luminosa medida nas correntes de teste padrão. Os códigos de bin e os seus intervalos são:

• S1:180 mcd (Mín.) a 225 mcd (Máx.)
• S2:225 mcd a 285 mcd
• T1:285 mcd a 355 mcd
• T2:355 mcd a 450 mcd

Uma tolerância de +/-15% é aplicada a cada bin de intensidade luminosa.

3.2 Classificação de Matiz (Cor)

Este é um sistema de binagem mais complexo baseado nas coordenadas de cromaticidade CIE 1931 (x, y), que definem cientificamente pontos de cor. A ficha técnica fornece uma grelha detalhada de códigos de bin (A, B, C, D e as suas subvariantes A1, B1, etc.) com limites de coordenadas específicos que formam quadriláteros no diagrama de cromaticidade. Isto permite a seleção precisa de LEDs com saída de cor quase idêntica. Uma tolerância de +/-0,01 é aplicada às coordenadas (x, y) de cada bin de matiz. O comprimento de onda dominante (λ_d) é derivado destas coordenadas.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora curvas gráficas específicas sejam referenciadas na ficha técnica (ex.: Fig.1, Fig.5), as suas características típicas podem ser descritas com base na tecnologia e parâmetros fornecidos.

4.1 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V)

A relação I-V para LEDs é não linear e exponencial. Os valores de tensão direta (V_F) fornecidos nas especificações são instantâneos em correntes de teste específicas. Na prática, V_Faumentará com o aumento de I_Fe também depende da temperatura. Os diferentes intervalos de V_Fpara Vermelho (~1,7-2,4V) versus Verde/Azul (~2,2-3,0V) exigem um projeto cuidadoso dos circuitos limitadores de corrente, especialmente em aplicações multicolor.

4.2 Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta

A saída de luz (I_V) é geralmente proporcional à corrente direta (I_F) dentro do intervalo de operação. No entanto, a eficiência pode diminuir em correntes muito altas devido ao aumento do calor. A ficha técnica especifica diferentes correntes de teste para cada cor para alcançar níveis de brilho comparáveis, refletindo as diferentes eficiências das tecnologias de chip InGaN e AlInGaP.

4.3 Características de Temperatura

O desempenho do LED é sensível à temperatura. A intensidade luminosa tipicamente diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. O intervalo de temperatura de operação especificado de -20°C a +80°C define as condições ambientais sob as quais o dispositivo atenderá às suas especificações publicadas. Uma gestão térmica adequada na PCB é essencial para manter o desempenho e a longevidade, especialmente considerando o perfil fino do dispositivo, que pode ter massa térmica limitada.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote e Atribuição de Pinos

O LED vem num pacote SMD padrão. A lente é transparente. As cores da fonte interna e as suas atribuições de pinos correspondentes são: InGaN Verde nos pinos 1 e 4; AlInGaP Vermelho nos pinos 2 e 5; InGaN Azul nos pinos 3 e 6. Todas as dimensões estão em milímetros com uma tolerância típica de ±0,1 mm, salvo indicação em contrário. A altura ultrafina de 0,5mm é uma característica mecânica fundamental.

5.2 Pad de Montagem Recomendado para PCB

A ficha técnica inclui um diagrama mostrando o layout recomendado do pad de cobre na PCB para soldar o LED. Aderir a esta pegada é crítico para obter juntas de solda fiáveis, alinhamento adequado e dissipação de calor eficaz durante o processo de refluxo e operação.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Condição de Soldagem por Refluxo IR

Para processos de solda sem chumbo (Pb-free), é fornecido um perfil de refluxo sugerido, com uma temperatura de pico de 260°C mantida durante 10 segundos. Este é um perfil padrão para muitos componentes SMD e garante que o pacote do LED não seja danificado pelo calor excessivo.

6.2 Limpeza

Se for necessária limpeza após a soldagem, apenas devem ser usados produtos químicos especificados. A ficha técnica recomenda imergir o LED em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente por menos de um minuto. Produtos químicos não especificados podem danificar o material da embalagem.

6.3 Precaução contra Descarga Eletrostática (ESD)

Os chips LED são sensíveis à eletricidade estática e a surtos de tensão. É fortemente recomendado usar controlos ESD adequados ao manusear estes dispositivos: pulseiras antiestáticas, luvas antiestáticas e garantir que todo o equipamento e maquinaria estão devidamente aterrados.

6.4 Condições de Armazenamento

Embalagem Selada:Os LEDs devem ser armazenados a 30°C ou menos e 90% de humidade relativa (HR) ou menos. Quando embalados num saco à prova de humidade com dessecante, devem ser usados dentro de um ano.
Embalagem Aberta:O ambiente de armazenamento não deve exceder 30°C ou 60% de HR. Os componentes removidos da sua embalagem original devem passar por soldagem por refluxo IR dentro de uma semana (Nível de Sensibilidade à Humidade 3, MSL 3). Para armazenamento mais longo fora do saco original, devem ser mantidos num recipiente selado com dessecante ou num ambiente de azoto.

7. Embalagem e Informações de Pedido

7.1 Especificações da Fita e Carretel

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora relevada padrão da indústria, com 8mm de largura, enrolada em carretéis de 7 polegadas (178mm) de diâmetro. Cada carretel completo contém 4000 peças. A fita tem uma fita de cobertura para selar os bolsos dos componentes. A embalagem está em conformidade com as especificações ANSI/EIA-481. Para quantidades remanescentes, a quantidade mínima de embalagem é de 500 peças.

8. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Retroiluminação de Teclado/Teclado:O seu perfil fino e capacidade RGB tornam-no ideal para iluminar teclas em dispositivos portáteis, potencialmente com efeitos de mudança de cor.
• Indicadores de Estado:Pode fornecer informações de estado multicolor (ex.: vermelho para erro, verde para pronto, azul para ativo) numa única pegada de componente.
• Micro-Displays e Luminárias de Símbolos:Adequado para pequenos displays de informação a cores ou retroiluminação de símbolos em painéis de controlo.

8.2 Considerações de Projeto

• Acionamento de Corrente:Use drivers de corrente constante ou resistores limitadores de corrente apropriados para cada canal de cor independentemente, devido às suas diferentes V_Fe I_F characteristics.
• Gestão Térmica:Certifique-se de que o projeto da PCB permite a dissipação de calor do pad do LED, especialmente se for acionado na corrente máxima ou próxima dela.
• Projeto Óptico:O ângulo de visão de 120 graus fornece uma emissão ampla. Considere difusores ou guias de luz se for necessária uma saída mais uniforme ou direcionada.
• Binagem para Consistência:Para aplicações que exigem cor e brilho uniformes em várias unidades, especifique os códigos de bin de I_Ve Matiz necessários durante a aquisição.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

O LTST-C19MGEBK-RR diferencia-se principalmente pela suaaltura ultrafina de 0,5mm, o que é vantajoso para eletrónicos de consumo cada vez mais finos. A integração detrês chips de alto desempenho (InGaN para G/B, AlInGaP para R)num único pacote oferece brilho e gama de cores superiores em comparação com LEDs brancos mais antigos convertidos por fósforo ou tecnologias de chip menos eficientes. A sua total conformidade comprocessos de montagem automatizada (fita-e-carretel, refluxo IR)torna-o uma escolha económica para fabricação de alto volume, distinguindo-o de LEDs que requerem soldagem manual.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Posso acionar todas as três cores (RGB) a partir de uma única fonte de corrente constante?
R: Não. Os intervalos de tensão direta (V_F) diferem significativamente entre o chip vermelho e os chips verde/azul. Eles devem ser acionados por circuitos regulados de corrente separados ou ter resistores limitadores de corrente calculados individualmente.

P: Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Comprimento de Onda Dominante?
R: O Comprimento de Onda de Pico (λ_P) é o pico físico do espectro de luz que o LED emite. O Comprimento de Onda Dominante (λ_d) é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano associado à cor. λ_dé mais relevante para a especificação de cor em displays e iluminação.

P: O MSL é classificado como 3. O que isto significa para o meu processo de produção?
R: O Nível de Sensibilidade à Humidade 3 significa que o pacote pode ser exposto às condições do chão de fábrica (≤30°C/60% HR) por até 168 horas (7 dias) antes de ter de ser soldado. Se excedido, as peças podem precisar de ser cozidas para remover a humidade absorvida antes do refluxo para evitar danos de "pipocagem".

11. Caso Prático de Projeto e Uso

Cenário: Projetar um indicador de estado multicolor para um dispositivo IoT portátil.
O projeto requer um único componente minúsculo para mostrar o estado da rede (azul: a conectar, verde: conectado, vermelho: erro) e o estado da bateria (verde: alta, vermelho: baixa). O LTST-C19MGEBK-RR é selecionado pela sua finura e capacidade RGB. O projetista:
1. Dispõe a PCB usando a pegada de pad recomendada.
2. Projeta três circuitos de comutação MOSFET de lado baixo separados, cada um com um resistor em série calculado para o intervalo específico de V_Fda cor alvo (Vermelho, Verde, Azul) para alcançar a corrente desejada (ex.: 15mA para bom brilho a baixa potência).
3. Garante que os pinos GPIO do microcontrolador podem afundar a corrente necessária.
4. Especifica um bin de matiz apertado (ex.: B1 para verde) durante a encomenda para garantir que a cor verde "conectado" seja consistente em todas as unidades de produção.
5. Planeia o processo de montagem para garantir que o carretel seja usado dentro do prazo MSL 3 após a abertura.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

A emissão de luz nos LEDs baseia-se na eletroluminescência em materiais semicondutores. Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n do chip, os eletrões e as lacunas recombinam-se, libertando energia na forma de fotões (luz). O comprimento de onda específico (cor) da luz é determinado pela energia da banda proibida do material semicondutor. Este dispositivo usa:
- Nitreto de Gálio e Índio (InGaN):Um semicondutor composto cuja banda proibida pode ser ajustada alterando o conteúdo de índio. É usado aqui para produzir luz verde e azul.
- Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio (AlInGaP):Outro semicondutor composto, excelente para produzir luz vermelha e âmbar de alta eficiência. A lente transparente permite que a cor intrínseca do chip seja vista diretamente sem conversão de cor.

13. Tendências de Desenvolvimento

A evolução de LEDs SMD como este segue várias tendências claras da indústria:Miniaturização(mais finos, pegadas menores) para permitir produtos finais mais elegantes.Aumento da Eficiência(maior intensidade luminosa por mA) para reduzir o consumo de energia em dispositivos alimentados por bateria.Melhoria da Reprodução de Cor e Gamaatravés de materiais de chip avançados como InGaN e AlInGaP para displays mais vívidos e precisos.Melhoria da Fiabilidade e Padronizaçãopara integração perfeita em linhas de montagem totalmente automatizadas e de alta velocidade, como evidenciado pela binagem detalhada, especificações de fita-e-carretel e perfis de refluxo fornecidos nesta ficha técnica.