Folha de Dados de LED SMD Laranja 1206 - Dimensões 3.2mm x 1.6mm x 0.7mm - Tensão 1.8-2.3V - Potência 72mW - Documento Técnico

1. Descrição

Este documento fornece especificações técnicas abrangentes e instruções de manuseio para um Diodo Emissor de Luz (LED) laranja para montagem em superfície, com a pegada de um encapsulamento tipo 1206.

1.1 Descrição Geral

O dispositivo é um LED monocromático que emite luz laranja. A fonte de luz baseia-se num chip semicondutor laranja encapsulado num pacote compacto para montagem em superfície. As dimensões físicas do encapsulamento são 3.2mm de comprimento, 1.6mm de largura e 0.7mm de altura, tornando-o adequado para projetos de PCB de alta densidade.

1.2 Características

• Ângulo de visão extremamente amplo.
• Totalmente compatível com processos padrão de montagem e de soldagem por refluxo com Tecnologia de Montagem em Superfície (SMT).
• Nível de Sensibilidade à Humidade (MSL) classificado como Nível 3.
• Conforme com as diretivas de Restrição de Substâncias Perigosas (RoHS).

1.3 Aplicações

• Indicadores de estado e de potência em dispositivos eletrónicos.
• Iluminação de fundo para interruptores, botões e símbolos.
• Aplicações gerais como indicador em eletrónica de consumo, controlos industriais e interiores automotivos.

1.4 Dimensões do Encapsulamento

O contorno mecânico e a pegada de soldagem recomendada são críticos para o layout da PCB. O encapsulamento do LED possui um corpo retangular com dois terminais (ânodo/cátodo) na parte inferior. A polaridade é indicada por uma marca na superfície superior ou inferior (tipicamente um ponto verde ou um canto chanfrado). O padrão de solda recomendado assegura a formação adequada da junta de solda e a estabilidade mecânica durante o refluxo. Todas as unidades dimensionais estão em milímetros, com tolerâncias padrão de ±0.2mm, salvo indicação em contrário. As dimensões-chave incluem um comprimento total de 3.20mm, uma largura de 1.60mm e uma altura de 0.70mm.

1.5 Parâmetros do Produto

1.5.1 Características Elétricas e Óticas (Ts=25°C)

Estes parâmetros são testados em condições padrão (Corrente Direta, IF=20mA; Tensão Reversa, VR=5V). O produto é oferecido em múltiplos lotes (bins) para tensão direta (VF) e intensidade luminosa (IV), permitindo flexibilidade de projeto e consistência na produção.

• Largura de Banda Espectral à Meia Altura (Δλ):Tipicamente 15nm, definindo a pureza da cor laranja.
• Tensão Direta (VF):Variando de 1.8V a 2.3V, dividida em múltiplos lotes (B1, B2, C1, C2, D1).
• Comprimento de Onda Dominante (λD):Define a cor percebida. Dois lotes estão disponíveis: E00 (620-625nm) e F00 (625-630nm), ambos no espectro laranja/laranja-avermelhado.
• Intensidade Luminosa (IV):A saída de luz, medida em milicandelas (mcd). Disponível em múltiplos lotes desde 1AQ (100-130 mcd) até 1GW (220-250 mcd) a 20mA.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):Muito amplo, de 140 graus, garantindo visibilidade a partir de muitos ângulos.
• Corrente Reversa (IR):Máximo de 10μA com polarização reversa de 5V.
• Resistência Térmica (RΘJ-S):A resistência térmica junção-ponto de solda é de 450°C/W, um parâmetro-chave para a gestão térmica.

1.5.2 Especificações Absolutas Máximas (Ts=25°C)

Estes são os limites de tensão mecânica e elétrica além dos quais podem ocorrer danos permanentes. A operação deve ser mantida dentro destes limites.

• Dissipação de Potência (Pd):72 mW
• Corrente Direta Contínua (IF):30 mA
• Corrente Direta de Pico (IFP):60 mA (pulsada, ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 0.1ms)
• Descarga Eletrostática (ESD) HBM:2000V
• Temperatura de Operação (Topr):-40°C a +85°C
• Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40°C a +85°C
• Temperatura Máxima da Junção (Tj):95°C

Nota de Projeto:A temperatura da junção não deve exceder a sua especificação máxima. A corrente de operação deve ser determinada após considerar a temperatura real do encapsulamento na aplicação, para garantir um desempenho fiável a longo prazo.

1.6 Curvas Típicas de Características Óticas

Estes gráficos ilustram a relação entre parâmetros-chave, essenciais para o projeto do circuito e a previsão de desempenho.

• Tensão Direta vs. Corrente Direta:Mostra a característica IV não linear do díodo. A tensão aumenta com a corrente, sendo a forma da curva dependente do lote específico de VF.
• Intensidade Relativa vs. Corrente Direta:Demonstra como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento, tipicamente de forma sub-linear a correntes mais elevadas devido ao aquecimento e à queda de eficiência.
• Intensidade Relativa vs. Temperatura do Pin / Temperatura Ambiente:Ilustra o efeito de extinção térmica, onde a saída luminosa diminui à medida que a temperatura do LED aumenta. Isto é crítico para aplicações em ambientes de alta temperatura.
• Corrente Direta vs. Comprimento de Onda Dominante:Mostra a ligeira mudança no comprimento de onda de pico emitido com a variação da corrente de acionamento.
• Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda:O gráfico do espectro de emissão, mostrando a distribuição de intensidade ao longo dos comprimentos de onda, centrado em torno do comprimento de onda dominante (ex.: ~610nm).
• Diagrama do Padrão de Radiação:Um gráfico polar que visualiza o ângulo de visão de 140 graus, confirmando uma emissão quase Lambertiana.

2. Embalagem

Os LEDs são fornecidos em embalagem padrão da indústria para montagem SMT automatizada.

2.1 Especificação de Embalagem

2.1.1 Dimensões da Fita de Transporte

Os componentes são acondicionados em fita de transporte embutida. As dimensões da fita (tamanho do bolso, passo, largura) são especificadas para serem compatíveis com alimentadores padrão de equipamentos pick-and-place automatizados.

2.1.2 Dimensões do Carretel

A fita de transporte é enrolada num carretel. As dimensões do carretel (diâmetro, tamanho do cubo, largura do flange) determinam quantas unidades são fornecidas por carretel e a compatibilidade com os alimentadores da máquina de colocação.

2.1.3 Especificação do Formato da Etiqueta

Cada carretel contém uma etiqueta com informação crítica: número da peça, quantidade, número do lote, código de data e nível de sensibilidade à humidade (MSL 3).

2.2 Embalagem Resistente à Humidade

Devido à sua classificação MSL 3, os LEDs são embalados com um desumidificador e um cartão indicador de humidade dentro de um saco de barreira à humidade. O saco é selado para proteger os componentes da humidade ambiente durante o armazenamento e transporte. Uma vez aberto o saco, os componentes devem ser utilizados dentro da vida útil especificada (tipicamente 168 horas para MSL 3 em condições de fábrica de<30°C/60%RH) ou devem ser re-secados de acordo com as diretrizes.

2.3 Caixa de Cartão

Os sacos selados de barreira à humidade são embalados em caixas de cartão para envio e armazenamento, proporcionando proteção física.

2.4 Itens e Condições de Teste de Confiabilidade

O produto é submetido a uma série de testes de confiabilidade para garantir o desempenho sob vários tipos de tensão ambiental. Os testes típicos podem incluir (inferidos a partir de normas da indústria):

• Vida em Armazenamento a Alta Temperatura:Exposto à temperatura máxima de armazenamento por um período prolongado.
• Ciclagem de Temperatura:Submetido a ciclos repetidos entre extremos de alta e baixa temperatura.
• Resistência à Humidade:Testado em condições de alta humidade e temperatura.
• Resistência ao Calor da Solda:Submetido a múltiplos ciclos de soldagem por refluxo para simular condições de retrabalho.
• Sensibilidade ESD:Testado de acordo com o Modelo do Corpo Humano (HBM) para verificar a classificação de 2000V.

2.5 Critérios para Julgamento de Dano

Esta secção define os critérios de inspeção visual e funcional após os testes de confiabilidade. Os critérios de falha incluem tipicamente falha catastrófica (sem luz), desvio significativo de parâmetros (ex.: queda de intensidade luminosa > 50%, mudança de VF > ±0.2V) ou dano físico visível como fissuras, descoloração ou delaminação.

3. Instruções de Soldagem por Refluxo SMT

Uma soldagem adequada é crítica para a confiabilidade. Este componente foi projetado para processos de soldagem por refluxo sem chumbo (Pb-free).

3.1 Perfil de Soldagem por Refluxo SMT

O perfil de temperatura de refluxo recomendado deve ser seguido para evitar danos térmicos. Os parâmetros-chave incluem:

• Zona de Pré-aquecimento / Estabilização:Um aumento gradual para ativar o fluxo e homogeneizar a temperatura da placa, tipicamente entre 150°C e 200°C.
• Zona de Refluxo:A temperatura de pico suportada pelo corpo do LED não deve exceder o limite máximo permitido (frequentemente 260°C por um curto período, ex.: 10 segundos). O tempo acima do líquido (TAL) também é controlado.
• Zona de Arrefecimento:Uma taxa de arrefecimento controlada para solidificar as juntas de solda e minimizar a tensão térmica.

Recomenda-se utilizar a menor temperatura de pico possível e o menor tempo acima do líquido que ainda produza juntas de solda fiáveis. Calor excessivo pode causar descoloração da epóxi, falha da ligação interna do fio (wire bond) ou degradação do chip.

4. Precauções de Manuseio

4.1 Diretrizes de Manuseio e Armazenamento

• Proteção ESD:Embora classificado para 2000V HBM, manusear com as precauções padrão ESD (estações de trabalho aterradas, pulseiras antiestáticas) para prevenir danos latentes.
• Sensibilidade à Humidade:Cumprir estritamente os requisitos de manuseio MSL 3. Após abrir o saco de barreira à humidade, utilizar os componentes dentro da vida útil especificada. Se excedida, secar de acordo com os procedimentos recomendados (ex.: 125°C durante 24 horas) antes do refluxo.
• Tensão Mecânica:Evitar aplicar força mecânica direta ou vibração à lente do LED, pois pode danificar a estrutura interna.
• Limpeza:Se for necessária limpeza pós-soldagem, utilizar solventes compatíveis que não ataquem a lente de epóxi ou a marcação do encapsulamento. Evitar limpeza ultrassónica, que pode causar micro-fissuras.
• Armazenamento:Armazenar os sacos fechados num ambiente fresco e seco. Evitar exposição à luz solar direta ou a gases corrosivos.

5. Considerações para Aplicação e Projeto

5.1 Limitação de Corrente

Um LED é um dispositivo acionado por corrente. Utilizar sempre um resistor limitador de corrente em série ou um acionador de corrente constante. O valor do resistor pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (Vsupply - VF_LED) / IF. Escolher adequadamente a potência nominal do resistor. Para uma vida útil prolongada e maior confiabilidade, considere acionar o LED abaixo da sua corrente absoluta máxima, por exemplo, a 20mA em vez de 30mA.

5.2 Gestão Térmica

Embora pequeno, este LED dissipa calor. A resistência térmica de 450°C/W significa que a temperatura da junção aumentará significativamente acima da temperatura da PCB a correntes mais elevadas. Garantir área de cobre adequada na PCB sob e em torno das pastilhas de solda do LED para atuar como dissipador de calor. Isto é especialmente importante em aplicações de alta temperatura ambiente ou quando acionado a correntes >20mA.

5.3 Projeto Ótico

O ângulo de visão de 140 graus proporciona uma iluminação ampla e difusa. Para aplicações que requerem um feixe mais direcionado, podem ser utilizadas lentes externas ou guias de luz. A cor laranja é eficaz para indicadores de aviso ou estado e é altamente visível.

5.4 Polaridade e Posicionamento

Polaridade incorreta impedirá o acendimento do LED. Verificar sempre a marcação de polaridade (ex.: ponto verde no lado do cátodo) em relação à serigrafia da PCB durante a montagem e inspeção. Assegurar que o projeto da pastilha de solda corresponde à pegada recomendada para evitar o efeito 'tombstoning' ou juntas de solda deficientes.