Ficha Técnica do LED Azul PLCC-2 67-11-UB0200H-AM - Grau Automotivo - Ângulo de Visão de 120° - 3.1V - 20mA - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 67-11-UB0200H-AM é um componente LED de montagem superficial de alta confiabilidade, projetado especificamente para aplicações exigentes no interior automotivo. Utilizando um encapsulamento PLCC-2 (Portador de Chip com Terminais Plásticos), este dispositivo oferece uma solução robusta para retroiluminação e funções indicadoras, onde o desempenho consistente sob condições ambientais variáveis é crítico. Suas principais vantagens incluem um amplo ângulo de visão de 120 graus para excelente visibilidade, qualificação para o rigoroso padrão AEC-Q101 para componentes de grau automotivo e conformidade com as diretivas ambientais RoHS e REACH. O mercado-alvo principal é a eletrônica automotiva, com aplicações-chave incluindo iluminação de painéis de instrumentos, retroiluminação de interruptores e iluminação de destaque geral no interior.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Fotométricas e Ópticas

O LED emite luz azul com um comprimento de onda dominante típico (λd) de 468 nm, variando de 463 nm a 475 nm. O parâmetro fotométrico chave é a sua intensidade luminosa, que é tipicamente de 355 milicandelas (mcd) quando alimentado pela corrente de teste padrão de 20 mA. Os valores mínimo e máximo para este bin são 224 mcd e 560 mcd, respectivamente, indicando a dispersão da produção. Uma característica definidora é o seu ângulo de visão muito amplo (φ) de 120 graus, que é o ângulo fora do eixo onde a intensidade luminosa cai para metade do seu valor de pico. Isto garante iluminação uniforme sobre uma área ampla.

2.2 Características Elétricas e Térmicas

A tensão direta (V_F) mede tipicamente 3,1 volts a 20 mA, com uma faixa de 2,75 V a 3,75 V. A corrente direta contínua máxima absoluta (I_F) é de 30 mA, com uma corrente de operação recomendada de 20 mA. O dispositivo não foi projetado para operação em polarização reversa. O gerenciamento térmico é crucial para a longevidade do LED. A resistência térmica junção-ponto de solda é especificada com dois valores: uma medição elétrica (R_{th JS el}) de 100 K/W máx. e uma medição real (R_{th JS real}) de 130 K/W máx. A temperatura máxima permitida da junção (T_J) é de 125°C.

2.3 Especificações Máximas Absolutas e Confiabilidade

Limites rigorosos definem a área de operação segura: A dissipação de potência (P_d) não deve exceder 112 mW. O dispositivo pode suportar uma corrente de surto (I_FM) de 300 mA para pulsos ≤ 10 µs com um ciclo de trabalho muito baixo (0,005). A faixa de temperatura de operação e armazenamento é de -40°C a +110°C, adequada para ambientes automotivos. A proteção contra descarga eletrostática (ESD) é classificada em 8 kV (Modelo do Corpo Humano), e o componente é classificado como Nível de Sensibilidade à Umidade (MSL) 2.

3. Explicação do Sistema de Binning

O LED é classificado em bins com base em parâmetros-chave de desempenho para garantir consistência dentro de um lote de produção.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

A intensidade luminosa é categorizada em códigos alfanuméricos (ex.: L1, M1, N1...). O bin para este número de peça específico, conforme indicado na tabela de características (Típ. 355 mcd), está dentro do bin "T1", que abrange a faixa de 280 mcd a 355 mcd. A estrutura de binning estende-se de intensidade muito baixa (L1: 11,2-14 mcd) a intensidade muito alta, proporcionando uma ampla seleção para diferentes requisitos de brilho.

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante

A cor azul é controlada através de bins de comprimento de onda dominante. O valor típico de 468 nm para esta peça posiciona-a no bin "6367", que vai de 463 nm a 467 nm, ou potencialmente no bin "6771" (467-471 nm), dependendo dos valores exatos mínimo/máximo. Este controle rigoroso (tolerância de ±1 nm) garante variação de cor mínima entre LEDs individuais em uma montagem.

4. Análise das Curvas de Desempenho

4.1 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva IV)

O gráfico fornecido mostra a relação não linear entre a corrente direta e a tensão direta. A curva é típica para um LED azul, com uma tensão de condução em torno de 2,7V e uma inclinação relativamente acentuada a partir daí. Estes dados são essenciais para projetar o circuito limitador de corrente e garantir operação estável.

4.2 Dependência da Temperatura

Vários gráficos detalham as mudanças de desempenho com a temperatura. A tensão direta possui um coeficiente de temperatura negativo, diminuindo aproximadamente 2 mV/°C em relação ao seu valor a 25°C. Por outro lado, a intensidade luminosa diminui à medida que a temperatura da junção aumenta; a 100°C, a saída é aproximadamente 80-85% do seu valor a 25°C. O comprimento de onda dominante também se desloca ligeiramente com a temperatura (tipicamente +0,05 a +0,1 nm/°C para LEDs azuis).

4.3 Distribuição Espectral e Padrão de Radiação

O gráfico de distribuição espectral relativa mostra um pico na região do comprimento de onda azul (~468 nm) com uma largura total à meia altura (FWHM) típica para um LED baseado em InGaN. O diagrama do padrão de radiação confirma visualmente o ângulo de visão de 120°, mostrando um padrão de emissão semelhante ao Lambertiano.

4.4 Derating e Operação em Pulsos

Uma curva de derating da corrente direta determina a corrente contínua máxima permitida em função da temperatura do ponto de solda (T_S). Por exemplo, a uma T_Sde 110°C, a corrente máxima é de 30 mA. Um gráfico separado define a capacidade de manipulação de pulsos permitida, mostrando a corrente de pico do pulso (I_FP) permitida para uma determinada largura de pulso (t_p) e ciclo de trabalho (D).

5. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

O componente utiliza um encapsulamento padrão PLCC-2 para montagem superficial. O desenho mecânico (implícito na seção "Dimensões Mecânicas") especificaria o comprimento, largura, altura e espaçamento dos terminais exatos. O encapsulamento apresenta um corpo plástico moldado com dois terminais. A polaridade é indicada pela forma física do encapsulamento ou por uma marcação no topo, tipicamente um entalhe ou um ponto verde próximo ao cátodo. O layout recomendado para as pastilhas de solda é fornecido para garantir soldagem adequada e alívio térmico durante o refluxo.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

A ficha técnica especifica uma condição de soldagem por refluxo onde os terminais do componente devem ser expostos a uma temperatura acima de 217°C (a temperatura de liquidus da pasta de solda) por uma duração entre 60 e 150 segundos. Um gráfico detalhado do perfil de refluxo mostraria tipicamente a pré-aquecimento recomendada, a etapa de saturação, a temperatura de pico de refluxo (que não deve exceder o máximo absoluto da classificação de temperatura de soldagem do LED) e as taxas de resfriamento.

6.2 Precauções de Uso

As precauções gerais incluem: Evitar a aplicação de tensão reversa. Usar um resistor em série ou um driver de corrente constante para limitar a corrente direta. Garantir que a temperatura máxima da junção não seja excedida, considerando a temperatura ambiente, a corrente de acionamento e o projeto térmico da PCB. Manipular os dispositivos com as precauções ESD apropriadas. Seguir as condições de armazenamento recomendadas (MSL 2) se a embalagem for aberta.

7. Informações de Embalagem e Pedido

A seção "Informações de Embalagem" detalha como os LEDs são fornecidos, tipicamente em fitas transportadoras em relevo enroladas em bobinas. Os parâmetros-chave incluem as dimensões da bobina, o passo dos compartimentos e a quantidade de componentes por bobina. O número da peça 67-11-UB0200H-AM segue um sistema de codificação específico onde "67" provavelmente indica a série, "11" o tamanho ou variante, "UB" a cor (Azul) e "200H" bins de desempenho específicos. As "Informações de Pedido" esclareceriam como especificar o tamanho da bobina ou outras opções.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED é ideal para:
Iluminação Interior Automotiva:Retroiluminação para botões, interruptores, painéis de controle climático e puxadores de porta.
Painéis de Instrumentos:Iluminação para mostradores e indicadores de aviso, beneficiando-se do amplo ângulo de visão.
Funções Indicadoras Gerais:Luzes de status dentro da cabine onde o azul é a cor designada.

8.2 Considerações de Projeto

Acionamento de Corrente:Sempre use uma fonte de corrente constante ou uma fonte de tensão com um resistor em série. Calcule o valor do resistor usando R = (V_fonte- V_F) / I_F. Use o V_Fmáximo da ficha técnica para garantir que a corrente não exceda os limites em baixas temperaturas onde V_Fé maior.
Gerenciamento Térmico:Conecte a pastilha térmica (se presente) a uma área de cobre suficiente na PCB para atuar como dissipador de calor. Isto é crítico para manter a saída de luz e a longevidade, especialmente em altas temperaturas ambientes ou correntes de acionamento elevadas.
Projeto Óptico:O amplo ângulo de visão pode exigir guias de luz ou difusores para alcançar padrões de iluminação específicos e evitar pontos quentes.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com LEDs PLCC-2 de grau comercial padrão, os principais diferenciadores desta peça são a suaqualificação AEC-Q101, que valida sua confiabilidade sob testes de estresse automotivos (ciclagem térmica, operação em alta temperatura/umidade, etc.), e sua faixa de temperatura de operação estendida (-40°C a +110°C). A classificação ESD de 8 kV também é tipicamente mais alta do que em peças comerciais. O binning específico para intensidade luminosa e comprimento de onda garante consistência de cor e brilho, o que é primordial em displays automotivos com múltiplos LEDs.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Posso alimentar este LED diretamente de uma fonte de 5V?
R: Não. Com uma V_Ftípica de 3,1V, conectá-lo diretamente a 5V causaria corrente excessiva e falha imediata. Você deve usar um resistor limitador de corrente em série ou um driver de corrente constante.

P: Qual é a vida útil esperada deste LED?
R: A vida útil do LED depende fortemente das condições de operação, principalmente da temperatura da junção e da corrente de acionamento. Quando operado dentro das especificações (especialmente T_J <125°C), LEDs de grau automotivo como este tipicamente têm tempos de vida L70 (tempo para 70% da saída de luz inicial) classificados em dezenas de milhares de horas.

P: Como interpreto o código de bin de intensidade luminosa (ex.: T1) ao fazer um pedido?
R: O código de bin garante que a intensidade do LED estará dentro da faixa especificada (ex.: T1: 280-355 mcd). Para brilho consistente em uma matriz, especifique um único código de bin, de faixa estreita.

P: É necessário um dissipador de calor?
R: Para operação contínua a 20 mA ou acima, especialmente em altas temperaturas ambientes, o gerenciamento térmico adequado via cobre da PCB é essencial. Um dissipador de calor dedicado geralmente não é necessário para um único LED, mas o layout da PCB deve facilitar a dissipação de calor.

11. Caso Prático de Projeto e Uso

Caso: Projetar a retroiluminação para um interruptor de botão automotivo.
1. Requisito:Iluminação azul uniforme em uma tampa de botão de 10mm de diâmetro.
2. Seleção do Componente:Um LED 67-11-UB0200H-AM é suficiente devido ao seu alto brilho e amplo ângulo de visão.
3. Projeto do Circuito:O sistema nominal de 12V do veículo (14V em funcionamento) é utilizado. Um resistor em série é calculado: R = (14V - 3,1V) / 0,020A = 545 ohms. Um resistor de 560 ohms, 1/8W é selecionado. A potência dissipada no LED é P = V_F* I_F= ~3,1V * 0,02A = 62 mW, bem abaixo do máximo de 112 mW.
4. Layout da PCB:O LED é posicionado centralmente sob o botão. As pastilhas de solda são conectadas a uma área generosa de cobre no plano de terra da placa para auxiliar na dissipação de calor. A marcação de polaridade é observada cuidadosamente durante a montagem.
5. Integração Óptica:Um pequeno guia de luz plástico branco leitoso é colocado entre o LED e a tampa do botão para difundir a fonte pontual em um círculo uniforme de luz.

12. Princípio de Funcionamento

Este é um diodo emissor de luz (LED) semicondutor. Quando uma tensão direta que excede sua energia de banda é aplicada através do ânodo e cátodo, elétrons e lacunas se recombinam na região ativa do chip semicondutor (tipicamente feito de Nitreto de Gálio e Índio - InGaN para luz azul). Este processo de recombinação libera energia na forma de fótons (luz). O comprimento de onda específico (cor) da luz emitida é determinado pela energia de banda dos materiais semicondutores utilizados. O encapsulamento PLCC-2 encapsula o minúsculo chip semicondutor, fornece proteção mecânica, abriga as ligações de fio e incorpora uma lente plástica moldada que molda a saída de luz para alcançar o ângulo de visão de 120 graus.

13. Tendências Tecnológicas

A tendência em LEDs para iluminação interior automotiva é em direção a maior eficiência (mais lúmens por watt), permitindo displays mais brilhantes ou menor consumo de energia e carga térmica. Há também um movimento em direção a tamanhos de encapsulamento menores (ex.: encapsulamentos em escala de chip) para layouts de PCB mais densos e design mais flexível. Além disso, a integração de eletrônica de controle, como drivers de corrente constante ou circuitos de dimerização PWM, diretamente no encapsulamento do LED ("LEDs inteligentes") está se tornando mais comum para simplificar o projeto do sistema. A consistência de cor e estabilidade ao longo da temperatura e da vida útil permanecem áreas de foco críticas, impulsionadas pelos altos padrões estéticos dos interiores de veículos modernos.