Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Descrição Geral
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicações
- 2. Dimensões da Embalagem e Informações Mecânicas
- 2.1 Dimensão da Embalagem
- 3. Parâmetros Técnicos
- 3.1 Características Elétricas e Ópticas (Ts=25°C)
- 3.2 Valores Máximos Absolutos
- 4. Sistema de Classificação (Binning)
- 5. Curvas Típicas de Características Ópticas
- 6. Informações de Embalagem
- 6.1 Especificação de Embalagem
- 6.2 Dimensões do Carretel
- 6.3 Informações da Etiqueta
- 6.4 Embalagem Resistente à Umidade
- 6.5 Caixa de Papelão
- 7. Itens e Condições de Teste de Confiabilidade
- 8. Instruções de Soldagem por Refluxo SMT
- 8.1 Perfil de Refluxo Recomendado
- 8.2 Soldagem Manual
- 8.3 Reparo
- 8.4 Cuidados
- 9. Precauções de Manuseio
- 9.1 Proteção Ambiental
- 9.2 Projeto de Circuito
- 9.3 Gerenciamento Térmico
- 9.4 Armazenamento e Secagem
- 9.5 Sensibilidade a Descarga Eletrostática (ESD)
- 10. Princípio de Operação
- 11. Orientação de Aplicação
- 11.1 Casos de Uso Típicos
- 11.2 Considerações de Projeto
- 12. Perguntas Frequentes
- 13. Tendências Tecnológicas
- Terminologia de Especificação LED
- Desempenho Fotoeletrico
- Parâmetros Elétricos
- Gerenciamento Térmico e Confiabilidade
- Embalagem e Materiais
- Controle de Qualidade e Classificação
- Testes e Certificação
1. Visão Geral do Produto
1.1 Descrição Geral
O LED colorido é fabricado usando um chip azul e um chip laranja, permitindo uma saída de cor única adequada para várias aplicações de indicação e exibição. O pacote mede 1,6 mm x 1,6 mm x 0,7 mm, tornando-o ideal para designs SMT compactos. Este dispositivo é projetado para uso geral onde é necessária uma combinação de luz azul e laranja.
1.2 Características
- Ângulo de visão extremamente amplo de 140°.
- Adequado para todos os processos de montagem e soldagem SMT.
- Nível de sensibilidade à umidade: Nível 3.
- Em conformidade com RoHS.
1.3 Aplicações
Indicadores ópticos, exibições de comutadores e símbolos, iluminação decorativa geral e outras aplicações que exigem um LED multicolorido compacto.
2. Dimensões da Embalagem e Informações Mecânicas
2.1 Dimensão da Embalagem
O LED tem uma dimensão de vista superior de 1,60 mm x 1,60 mm, com uma altura de 0,70 mm (incluindo lente). A polaridade é marcada: Pino 1 é ânodo para o chip laranja, Pino 2 é cátodo para o chip laranja, Pino 3 é ânodo para o chip azul, Pino 4 é cátodo para o chip azul, conforme diagrama de vista inferior. Um padrão de soldagem é fornecido para dissipação de calor e estabilidade mecânica ideais. Todas as dimensões em milímetros com tolerâncias de ±0,2 mm, salvo indicação em contrário.
3. Parâmetros Técnicos
3.1 Características Elétricas e Ópticas (Ts=25°C)
Com uma corrente de teste de 20mA, a tensão direta para o chip laranja varia de 1,8V a 2,4V (típica 2,0V), e para o chip azul de 2,8V a 3,5V (típica 3,2V). O comprimento de onda dominante é classificado em grupos: chips laranja estão disponíveis nos grupos D00 (615-620nm), E00 (620-625nm), F00 (625-630nm), G00 (630-635nm); chips azul nos grupos B10 (455-457.5nm), B20 (457.5-460nm), C10 (460-462.5nm), C20 (462.5-465nm). A largura de banda espectral típica é de 30nm para laranja e 15nm para azul. A intensidade luminosa também é classificada: grupos laranja incluem F00 (65-100mcd), G00 (100-150mcd), 1KQ (150-225mcd); grupos azul incluem E00 (43-65mcd), F00 (65-100mcd), G00 (100-150mcd), 1KQ (150-225mcd). Ângulo de visão de 140°. Corrente reversa a 5V é no máximo 10µA. Resistência térmica da junção ao ponto de soldagem é no máximo 450°C/W.
3.2 Valores Máximos Absolutos
Dissipação de potência: laranja 72mW, azul 105mW. Corrente direta: 30mA DC. Corrente direta de pico (pulso 1/10 ciclo, 0.1ms): 60mA. Descarga eletrostática (HBM): 1000V. Faixa de temperatura de operação: -40°C a +85°C. Temperatura de armazenamento: -40°C a +85°C. Temperatura da junção: máximo de 95°C.
4. Sistema de Classificação (Binning)
Os dispositivos são classificados em grupos de comprimento de onda (comprimento de onda dominante), grupos de intensidade luminosa e grupos de tensão direta conforme a codificação da folha de dados. Cada carretel é etiquetado com os códigos de grupo específicos para comprimento de onda, intensidade, tensão direta e número de lote. Esta classificação garante consistência para os requisitos da aplicação.
5. Curvas Típicas de Características Ópticas
As seguintes curvas são fornecidas como orientação de projeto a Ts=25°C, salvo indicação em contrário:
- Tensão Direta vs Corrente Direta:Em correntes baixas (0-5mA) a tensão aumenta rapidamente; acima de 10mA a inclinação se torna mais gradual, típico de diodos LED.
- Corrente Direta vs Intensidade Relativa:A intensidade relativa aumenta quase linearmente com a corrente direta até 30mA, com ligeira saturação em correntes mais altas.
- Temperatura do Pino vs Intensidade Relativa:A intensidade diminui à medida que a temperatura aumenta. A 100°C, a intensidade relativa cai para cerca de 80% do valor a 25°C.
- Temperatura do Pino vs Corrente Direta:A corrente direta máxima segura diminui com a temperatura para evitar superaquecimento. A 100°C, a corrente permitida reduz para cerca de 20mA.
- Corrente Direta vs Comprimento de Onda Dominante:Para o chip laranja, o comprimento de onda desloca ligeiramente (cerca de 2-3nm) com a corrente; para o chip azul, o deslocamento é mínimo.
- Intensidade Relativa vs Comprimento de Onda:O espectro mostra dois picos: azul em torno de 460nm e laranja em torno de 620nm.
- Diagrama de Radiação:O dispositivo possui um padrão de feixe amplo típico de um LED SMD, com intensidade relativa acima de 0,5 até ±70°.
6. Informações de Embalagem
6.1 Especificação de Embalagem
Embalagem padrão: 4000 peças por carretel. Dimensões da fita transportadora: largura de 8mm, com passo de bolsa de 4mm. Espessura da fita de 0,2mm. Marcação de polaridade na fita garante orientação correta.
6.2 Dimensões do Carretel
Diâmetro externo do carretel 178mm, largura 8,0mm, diâmetro do cubo 60mm. Largura da ranhura da fita 13mm.
6.3 Informações da Etiqueta
Cada carretel é etiquetado com Número de Peça, Número de Especificação, Número de Lote, Código do Grupo (comprimento de onda, fluxo, tensão direta), Quantidade (normalmente 4000 peças) e Data.
6.4 Embalagem Resistente à Umidade
Os LEDs são embalados em sacos de barreira contra umidade com dessecante e cartão indicador de umidade. Condição de armazenamento do saco selado:<30°C /<75% UR por até um ano a partir da data de embalagem.
6.5 Caixa de Papelão
Os carreteis são colocados em caixas de papelão para envio. A caixa é etiquetada com informações do produto e quantidade.
7. Itens e Condições de Teste de Confiabilidade
| Teste | Condição | Duração | Tamanho da amostra | Critério de aceitação |
|---|---|---|---|---|
| Refluxo | 260°C máx., 10s | 2 vezes | 22 unidades | 0/1 |
| Ciclo de Temperatura | -40°C a 125°C, ciclos de 30min | 100 ciclos | 22 unidades | 0/1 |
| Choque Térmico | -40°C a 125°C, permanência de 15min | 300 ciclos | 22 unidades | 0/1 |
| Armazenamento em Alta Temperatura | 100°C | 1000 horas | 22 unidades | 0/1 |
| Armazenamento em Baixa Temperatura | -40°C | 1000 horas | 22 unidades | 0/1 |
| Teste de Vida Útil | Ta=25°C, IF=20mA | 1000 horas | 22 unidades | 0/1 |
Critérios para julgar danos: Variação da tensão direta<1.1x limite superior da especificação; corrente reversa<2x limite superior da especificação; fluxo luminoso > 0.7x limite inferior da especificação.
8. Instruções de Soldagem por Refluxo SMT
8.1 Perfil de Refluxo Recomendado
Pré-aquecimento: 150°C a 200°C por 60-120 segundos. Taxa de rampa: máx. 3°C/s. Tempo acima de 217°C: 60-150 segundos. Temperatura de pico: 260°C por no máximo 10 segundos. Taxa de resfriamento: máx. 6°C/s. Tempo total de 25°C ao pico: máx. 8 minutos.
8.2 Soldagem Manual
Se a soldagem manual for necessária, use um ferro de solda ajustado abaixo de 300°C e conclua em menos de 3 segundos. Apenas uma operação de soldagem manual por LED é permitida.
8.3 Reparo
O reparo não é recomendado. Se inevitável, use um ferro de solda de ponta dupla e pré-valide que as características do LED não sejam danificadas.
8.4 Cuidados
Não monte componentes em PCBs empenadas. Evite estresse mecânico durante o resfriamento. Não resfrie rapidamente após a soldagem. O refluxo não deve ser realizado mais de duas vezes.
9. Precauções de Manuseio
9.1 Proteção Ambiental
O ambiente de operação do LED deve limitar o elemento enxofre a menos de 100 PPM nos materiais de contato. Teor de bromo e cloro em materiais externos: cada um inferior a 900 PPM, total inferior a 1500 PPM. Compostos orgânicos voláteis (COV) podem atacar o encapsulante de silicone; evite adesivos e produtos químicos que liberem gases.
9.2 Projeto de Circuito
A corrente através de cada LED não deve exceder os valores máximos absolutos. Use resistores em série para evitar picos de corrente devido a variações de tensão. Projete o circuito de acionamento para permitir apenas tensão direta; tensão reversa pode causar migração e danos.
9.3 Gerenciamento Térmico
O projeto térmico é crítico. A geração de calor pode reduzir o brilho e alterar a cor. Garanta dissipação de calor adequada. A temperatura da junção não deve exceder 95°C.
9.4 Armazenamento e Secagem
Saco de barreira contra umidade não aberto: armazenar a<30°C e<75% UR por até 1 ano. Após abertura: armazenar a<30°C e<60% UR por 168 horas. Se o material absorvente de umidade desbotar ou o tempo de armazenamento for excedido, seque a 60±5°C por 24 horas antes do uso.
9.5 Sensibilidade a Descarga Eletrostática (ESD)
Os LEDs são sensíveis a descargas eletrostáticas. Devem ser tomadas precauções padrão de ESD durante o manuseio e montagem.
10. Princípio de Operação
Este dispositivo combina um chip InGaN azul e um chip AlInGaP laranja em um único pacote. Quando a corrente direta é aplicada, cada chip emite seu comprimento de onda característico. Os dois chips podem ser acionados independentemente para produzir luz azul e laranja separadas, ou simultaneamente para criar uma cor mista (por exemplo, branco quente se combinado com outros fósforos, mas neste produto as cores são usadas diretamente para fins de indicação).
11. Orientação de Aplicação
11.1 Casos de Uso Típicos
Ideal para indicadores de status que exigem cores distintas, como ligado (azul) e aviso (laranja) em eletrônicos de consumo. Também adequado para iluminação decorativa onde a mudança ou combinação de cores é programada.
11.2 Considerações de Projeto
Ao projetar a PCB, siga o padrão de soldagem recomendado para confiabilidade térmica e mecânica. Garanta espaço livre adequado para a altura de 0,7 mm. Para acionamento por pulso, mantenha-se dentro dos limites de corrente de pico. Considere a classificação por grupos para consistência de cor se vários dispositivos forem usados juntos.
12. Perguntas Frequentes
P: Posso acionar ambos os chips simultaneamente na corrente máxima?Sim, mas certifique-se de que a dissipação total de potência não exceda a soma dos valores máximos absolutos para cada chip e que a temperatura da junção permaneça abaixo de 95°C.
P: Qual é a corrente recomendada para longa vida útil?Para maior vida útil, opere a 20mA ou menos por chip. Corrente mais alta reduz a vida útil devido ao aumento da temperatura da junção.
P: Como evitar danos por ESD?Use estações de trabalho aterradas, recipientes condutivos e evite contato direto com os terminais do LED.
P: Qual é a cor da luz mista?A luz mista aparece como uma combinação de azul e laranja, que pode ser percebida como um tom de branco quente ou rosado, dependendo das intensidades relativas. A cor exata pode ser ajustada alterando a corrente em cada chip.
13. Tendências Tecnológicas
A tendência na embalagem de LED continua em direção a pegadas menores, maior eficiência e integração de múltiplos chips. Este produto reflete o movimento em direção a pacotes compactos de múltiplos emissores que economizam espaço na placa e permitem flexibilidade de projeto. A classificação avançada e padrões de confiabilidade mais rigorosos suportam aplicações exigentes.
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. |