Índice
- 1. Descrição e Principais Características
- 1.1 Descrição Geral
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicações
- 2. Dimensões do Pacote e Padrões de Soldagem
- 2.1 Dimensões Mecânicas
- 3. Características Elétricas e Ópticas
- 3.1 Definições dos Parâmetros
- 3.2 Classificações Máximas Absolutas
- 4. Curvas Típicas de Características Ópticas
- 4.1 Tensão Direta vs Corrente Direta
- 4.2 Corrente Direta vs Intensidade Relativa
- 4.3 Temperatura do Pino vs Intensidade Relativa
- 4.4 Temperatura do Pino vs Corrente Direta
- 4.5 Corrente Direta vs Comprimento de Onda Dominante
- 4.6 Intensidade Relativa vs Comprimento de Onda
- 4.7 Padrão de Radiação
- 5. Informações de Embalagem
- 5.1 Especificação da Embalagem
- 5.2 Dimensões da Fita Transportadora e da Bobina
- 5.3 Informações da Etiqueta
- 5.4 Embalagem Resistente à Umidade
- 5.5 Itens e Condições de Teste de Confiabilidade
- 5.6 Critérios de Falha
- 6. Instruções de Soldagem por Refluxo SMT
- 6.1 Parâmetros do Perfil de Refluxo
- 6.2 Soldagem Manual e Reparo
- 7. Precauções de Manuseio e Armazenamento
- 7.1 Considerações Ambientais
- 7.2 Manuseio Mecânico
- 7.3 Condições de Armazenamento
- 7.4 ESD e Projeto de Circuito
- 7.5 Limpeza
- Terminologia de Especificação LED
- Desempenho Fotoeletrico
- Parâmetros Elétricos
- Gerenciamento Térmico e Confiabilidade
- Embalagem e Materiais
- Controle de Qualidade e Classificação
- Testes e Certificação
1. Descrição e Principais Características
1.1 Descrição Geral
Este produto LED é um LED SMD verde-amarelo fabricado com chip verde-amarelo. As dimensões do pacote são 3,2mm x 1,6mm x 0,7mm. Foi projetado para montagem em superfície e é compatível com processos SMT padrão.
1.2 Características
- Ângulo de visão extremamente amplo de 140 graus.
- Adequado para todos os processos de montagem e soldagem SMT.
- Nível de sensibilidade à umidade: Nível 3 (MSL 3).
- Compatível com RoHS.
1.3 Aplicações
- Indicadores ópticos.
- Chaves, símbolos e displays.
- Iluminação geral e sinalização.
2. Dimensões do Pacote e Padrões de Soldagem
2.1 Dimensões Mecânicas
O pacote LED mede 3,20mm x 1,60mm x 0,70mm (comprimento x largura x altura). A vista superior mostra um contorno retangular. A vista inferior indica um grande pad anódico (pad 2) e um pad catódico menor (pad 1). A vista lateral mostra a altura total. A polaridade é marcada na superfície superior. O layout recomendado para as pastilhas de solda é fornecido com dimensões específicas: um pad central de 1,50mm x 1,60mm para o pad grande e dois pads laterais de 0,30mm x 1,60mm para os outros terminais. Todas as dimensões estão em milímetros com tolerâncias de ±0,2mm, salvo indicação contrária.
As Fig.1-1 a Fig.1-5 ilustram as vistas superior, inferior, lateral, marca de polaridade e padrão de soldagem recomendado.
3. Características Elétricas e Ópticas
3.1 Definições dos Parâmetros
Na condição de teste IF=20mA e Ts=25°C, o LED apresenta as seguintes características:
- Largura de Banda Espectral à Meia Altura (Δλ):Típica de 15nm.
- Tensão Direta (VF):Classificada em três grupos: B0 (1,8-2,0V), C0 (2,0-2,2V), D0 (2,2-2,4V). Os valores típicos variam dentro dessas faixas.
- Comprimento de Onda Dominante (λD):Classificada em cinco grupos cobrindo 562,5nm a 575nm: A20 (562,5-565nm), B10 (565-567,5nm), B20 (567,5-570nm), C10 (570-572,5nm), C20 (572,5-575nm).
- Intensidade Luminosa (IV):Classificada em seis grupos de 12mcd a 100mcd: B00 (12-18mcd), C00 (18-28mcd), D00 (28-43mcd), E00 (43-65mcd), F10 (65-80mcd), F20 (80-100mcd).
- Ângulo de Visão (2θ1/2):140 graus típico.
- Corrente Reversa (IR):Máxima de 10μA em VR=5V.
- Resistência Térmica (RTHJ-S):Máxima de 450°C/W.
3.2 Classificações Máximas Absolutas
| Parâmetro | Símbolo | Classificação | Unidade |
|---|---|---|---|
| Dissipação de Potência | Pd | 72 | mW |
| Corrente Direta | IF | 30 | mA |
| Corrente Direta de Pico (Pulso) | IFP | 60 | mA |
| ESD (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Temperatura de Operação | Topr | -40 a +85 | °C |
| Temperatura de Armazenamento | Tstg | -40 a +85 | °C |
| Temperatura de Junção | Tj | 95 | °C |
Tolerância das medições: VF ±0,1V, λD ±2nm, IV ±10%.
4. Curvas Típicas de Características Ópticas
A ficha técnica fornece várias curvas características medidas a Ta=25°C, salvo indicação contrária:
4.1 Tensão Direta vs Corrente Direta
A Figura 1-6 mostra a tensão direta em função da corrente direta. A 20mA, a tensão direta é de aproximadamente 1,8-2,4V, dependendo do bin. A curva indica uma forma exponencial típica de diodo.
4.2 Corrente Direta vs Intensidade Relativa
A Figura 1-7 mostra que a intensidade relativa aumenta com a corrente direta. A 20mA, a intensidade relativa é de cerca de 1,0 (normalizada). A 30mA (máxima), a intensidade é maior, mas é necessário cuidado devido aos limites térmicos.
4.3 Temperatura do Pino vs Intensidade Relativa
A Figura 1-8 indica que, à medida que a temperatura ambiente aumenta, a intensidade relativa diminui. A 100°C, a intensidade cai para aproximadamente 0,8 do valor a 25°C.
4.4 Temperatura do Pino vs Corrente Direta
A Figura 1-9 mostra a curva de derating: a corrente direta máxima permitida diminui à medida que a temperatura do pino aumenta. A 100°C, a corrente máxima é de cerca de 10mA.
4.5 Corrente Direta vs Comprimento de Onda Dominante
A Figura 1-10 demonstra um ligeiro desvio para o azul com o aumento da corrente: a 20mA, o comprimento de onda é de cerca de 570nm, diminuindo para aproximadamente 568nm a 30mA.
4.6 Intensidade Relativa vs Comprimento de Onda
A Figura 1-11 mostra a distribuição espectral. A emissão de pico está em torno de 570nm, com uma largura de banda à meia altura de 15nm. O espectro é estreito e típico para LEDs verde-amarelos.
4.7 Padrão de Radiação
A Figura 1-12 ilustra as características de radiação. O LED possui um amplo ângulo de visão de 140°, benéfico para aplicações de indicadores que exigem ampla cobertura.
5. Informações de Embalagem
5.1 Especificação da Embalagem
Os LEDs são embalados em formato fita e bobina, com 4000 peças por bobina. A fita transportadora tem largura de 8mm e passo de 4mm. A orientação da polaridade está claramente marcada na fita.
5.2 Dimensões da Fita Transportadora e da Bobina
As dimensões do bolso da fita transportadora foram projetadas para segurar firmemente o pacote de 3,2x1,6x0,7mm. A bobina tem diâmetro externo de 178±1mm, diâmetro do cubo de 60±1mm e largura da fita de 8,0±0,1mm.
5.3 Informações da Etiqueta
Cada bobina é etiquetada com número de peça, número de especificação, número de lote, código do bin (incluindo fluxo, bin cromático, tensão direta, código de comprimento de onda), quantidade e código de data.
5.4 Embalagem Resistente à Umidade
As bobinas são seladas em um saco de barreira contra umidade, juntamente com um dessecante e um cartão indicador de umidade. O saco é etiquetado com aviso de ESD e aviso de nível de sensibilidade à umidade.
5.5 Itens e Condições de Teste de Confiabilidade
Os LEDs foram submetidos a testes de confiabilidade de acordo com os padrões JEDEC:
- Soldagem por refluxo (260°C máx, 10s, 2 ciclos)
- Ciclo de temperatura (-40°C a 100°C, 100 ciclos)
- Choque térmico (-40°C a 100°C, 300 ciclos)
- Armazenamento em alta temperatura (100°C, 1000h)
- Armazenamento em baixa temperatura (-40°C, 1000h)
- Teste de vida (25°C, IF=20mA, 1000h)
Critérios de aceitação: 0 falhas permitidas em 22 peças para cada teste.
5.6 Critérios de Falha
Após os testes de confiabilidade, as seguintes alterações são consideradas falhas:
- VF aumenta além de 1,1 vezes o limite superior da especificação.
- IR aumenta além de 2 vezes o limite superior da especificação.
- O fluxo luminoso cai abaixo de 0,7 vezes o limite inferior da especificação.
6. Instruções de Soldagem por Refluxo SMT
6.1 Parâmetros do Perfil de Refluxo
O perfil de soldagem por refluxo recomendado é fornecido para garantir uma soldagem adequada sem danificar o LED. Parâmetros principais:
- Taxa média de rampa (Tsmax a Tp): máx 3°C/s
- Pré-aquecimento: 150°C a 200°C por 60-120s
- Tempo acima de 217°C: 60-150s
- Temperatura de pico: 260°C, máx 10s
- Taxa de resfriamento: máx 6°C/s
- Tempo total de 25°C ao pico: máx 8 minutos
O refluxo não deve ser realizado mais de duas vezes. Se houver mais de 24 horas entre duas etapas de soldagem, os LEDs podem absorver umidade e serem danificados.
6.2 Soldagem Manual e Reparo
Soldagem manual: temperatura do ferro abaixo de 300°C, tempo inferior a 3 segundos, apenas uma vez. O reparo deve ser evitado; se necessário, use um ferro de solda de ponta dupla.
7. Precauções de Manuseio e Armazenamento
7.1 Considerações Ambientais
O ambiente de operação deve ter concentração de compostos de enxofre abaixo de 100PPM. Teor de halogênio: Br<900PPM, Cl<900PPM, Br+Cl total<1500PPM. Os compostos orgânicos voláteis (VOCs) podem penetrar no encapsulante de silicone e causar descoloração; evite adesivos que liberam vapor orgânico.
7.2 Manuseio Mecânico
Use pinças nas superfícies laterais; não toque ou pressione a lente de silicone diretamente. Evite estresse mecânico após a soldagem. Não empenar a placa de circuito impresso.
7.3 Condições de Armazenamento
| Condição | Temperatura | Umidade | Tempo |
|---|---|---|---|
| Antes de abrir o saco | ≤30°C | ≤75% | Dentro de 1 ano a partir da data |
| Após abrir o saco | ≤30°C | ≤60% | 168 horas (7 dias) |
| Secagem | 60±5°C | - | ≥24 horas |
Se o cartão indicador de umidade mostrar umidade excessiva ou o tempo de armazenamento excedido, a secagem é necessária.
7.4 ESD e Projeto de Circuito
Os LEDs são sensíveis a descarga eletrostática (ESD) e sobrecarga elétrica (EOS). Medidas adequadas de proteção contra ESD devem ser implementadas. No projeto de circuito, sempre inclua um resistor limitador de corrente para evitar que a corrente exceda a classificação máxima absoluta. A tensão reversa deve ser evitada, pois pode causar migração e danos.
7.5 Limpeza
Se for necessária limpeza, use álcool isopropílico. Não use solventes que possam atacar a resina do pacote. A limpeza ultrassônica não é recomendada, pois pode danificar o LED.
Terminologia de Especificação LED
Explicação completa dos termos técnicos LED
Desempenho Fotoeletrico
| Termo | Unidade/Representação | Explicação Simples | Por Que Importante |
|---|---|---|---|
| Eficácia Luminosa | lm/W (lumens por watt) | Saída de luz por watt de eletricidade, maior significa mais eficiente energeticamente. | Determina diretamente o grau de eficiência energética e custo de eletricidade. |
| Fluxo Luminoso | lm (lumens) | Luz total emitida pela fonte, comumente chamada de "brilho". | Determina se a luz é brilhante o suficiente. |
| Ângulo de Visão | ° (graus), ex., 120° | Ângulo onde a intensidade da luz cai à metade, determina a largura do feixe. | Afeta o alcance de iluminação e uniformidade. |
| CCT (Temperatura de Cor) | K (Kelvin), ex., 2700K/6500K | Calor/frescor da luz, valores mais baixos amarelados/quentes, mais altos esbranquiçados/frios. | Determina a atmosfera de iluminação e cenários adequados. |
| CRI / Ra | Sem unidade, 0–100 | Capacidade de reproduzir cores de objetos com precisão, Ra≥80 é bom. | Afeta a autenticidade da cor, usado em locais de alta demanda como shoppings, museus. |
| SDCM | Passos da elipse MacAdam, ex., "5 passos" | Métrica de consistência de cor, passos menores significam cor mais consistente. | Garante cor uniforme em todo o mesmo lote de LEDs. |
| Comprimento de Onda Dominante | nm (nanômetros), ex., 620nm (vermelho) | Comprimento de onda correspondente à cor dos LEDs coloridos. | Determina a tonalidade de LEDs monocromáticos vermelhos, amarelos, verdes. |
| Distribuição Espectral | Curva comprimento de onda vs intensidade | Mostra a distribuição de intensidade nos comprimentos de onda. | Afeta a reprodução de cor e qualidade. |
Parâmetros Elétricos
| Termo | Símbolo | Explicação Simples | Considerações de Design |
|---|---|---|---|
| Tensão Direta | Vf | Tensão mínima para ligar o LED, como "limiar de partida". | A tensão do driver deve ser ≥Vf, tensões somam-se para LEDs em série. |
| Corrente Direta | If | Valor de corrente para operação normal do LED. | Normalmente acionamento de corrente constante, corrente determina brilho e vida útil. |
| Corrente de Pulsação Máxima | Ifp | Corrente de pico tolerável por curtos períodos, usada para dimerização ou flash. | A largura do pulso e ciclo de trabalho devem ser rigorosamente controlados para evitar danos. |
| Tensão Reversa | Vr | Tensão reversa máxima que o LED pode suportar, além pode causar ruptura. | O circuito deve evitar conexão reversa ou picos de tensão. |
| Resistência Térmica | Rth (°C/W) | Resistência à transferência de calor do chip para a solda, mais baixo é melhor. | Alta resistência térmica requer dissipação de calor mais forte. |
| Imunidade ESD | V (HBM), ex., 1000V | Capacidade de suportar descarga eletrostática, mais alta significa menos vulnerável. | Medidas antiestáticas necessárias na produção, especialmente para LEDs sensíveis. |
Gerenciamento Térmico e Confiabilidade
| Termo | Métrica Chave | Explicação Simples | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de Junção | Tj (°C) | Temperatura operacional real dentro do chip LED. | Cada redução de 10°C pode dobrar a vida útil; muito alta causa decaimento da luz, deslocamento de cor. |
| Depreciação do Lúmen | L70 / L80 (horas) | Tempo para o brilho cair para 70% ou 80% do inicial. | Define diretamente a "vida de serviço" do LED. |
| Manutenção do Lúmen | % (ex., 70%) | Porcentagem de brilho retida após o tempo. | Indica retenção de brilho ao longo do uso de longo prazo. |
| Deslocamento de Cor | Δu′v′ ou elipse MacAdam | Grau de mudança de cor durante o uso. | Afeta a consistência da cor nas cenas de iluminação. |
| Envelhecimento Térmico | Degradação do material | Deterioração devido a alta temperatura a longo prazo. | Pode causar queda de brilho, mudança de cor ou falha de circuito aberto. |
Embalagem e Materiais
| Termo | Tipos Comuns | Explicação Simples | Características e Aplicações |
|---|---|---|---|
| Tipo de Pacote | EMC, PPA, Cerâmica | Material da carcaça protegendo o chip, fornecendo interface óptica/térmica. | EMC: boa resistência ao calor, baixo custo; Cerâmica: melhor dissipação de calor, vida mais longa. |
| Estrutura do Chip | Frontal, Flip Chip | Arranjo dos eletrodos do chip. | Flip chip: melhor dissipação de calor, eficácia mais alta, para alta potência. |
| Revestimento de Fósforo | YAG, Silicato, Nitreto | Cobre o chip azul, converte alguns para amarelo/vermelho, mistura para branco. | Diferentes fósforos afetam eficácia, CCT e CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estrutura óptica na superfície controlando a distribuição da luz. | Determina o ângulo de visão e curva de distribuição de luz. |
Controle de Qualidade e Classificação
| Termo | Conteúdo de Binning | Explicação Simples | Propósito |
|---|---|---|---|
| Bin de Fluxo Luminoso | Código ex. 2G, 2H | Agrupado por brilho, cada grupo tem valores de lúmen mín/máx. | Garante brilho uniforme no mesmo lote. |
| Bin de Tensão | Código ex. 6W, 6X | Agrupado por faixa de tensão direta. | Facilita o emparelhamento do driver, melhora a eficiência do sistema. |
| Bin de Cor | Elipse MacAdam de 5 passos | Agrupado por coordenadas de cor, garantindo faixa estreita. | Garante consistência de cor, evita cor irregular dentro do dispositivo. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada um tem faixa de coordenadas correspondente. | Atende aos diferentes requisitos de CCT da cena. |
Testes e Certificação
| Termo | Padrão/Teste | Explicação Simples | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Teste de manutenção do lúmen | Iluminação de longo prazo a temperatura constante, registrando decaimento de brilho. | Usado para estimar vida do LED (com TM-21). |
| TM-21 | Padrão de estimativa de vida | Estima a vida sob condições reais com base nos dados LM-80. | Fornece previsão científica de vida. |
| IESNA | Sociedade de Engenharia de Iluminação | Abrange métodos de teste ópticos, elétricos, térmicos. | Base de teste reconhecida pela indústria. |
| RoHS / REACH | Certificação ambiental | Garante nenhuma substância nociva (chumbo, mercúrio). | Requisito de acesso ao mercado internationalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificação de eficiência energética | Certificação de eficiência energética e desempenho para iluminação. | Usado em aquisições governamentais, programas de subsídios, aumenta a competitividade. |