Ficha Técnica de LED Amarelo PLCC-2 - Pacote 3.2x2.8x1.9mm - Tensão 2.0V - Potência 0.04W - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um LED Amarelo de alta luminosidade e montagem em superfície, em pacote PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier). O dispositivo é projetado para confiabilidade e desempenho em ambientes exigentes, apresentando um formato compacto adequado para processos de montagem automatizada. O seu foco principal de aplicação é a iluminação interior automotiva, incluindo painéis de instrumentos, onde a consistência da cor e a estabilidade a longo prazo são críticas.

1.1 Características Principais e Mercado-Alvo

As características definidoras do LED posicionam-no para aplicações industriais e de consumo específicas. O tipo de pacote garante compatibilidade com linhas de produção padrão SMT (Surface Mount Technology). A cor amarela, definida por um comprimento de onda dominante, é alcançada através de materiais semicondutores específicos. Uma intensidade luminosa típica de 1120 milicandelas (mcd) a uma corrente de acionamento padrão de 20mA fornece brilho suficiente para fins de indicação e retroiluminação. O amplo ângulo de visão de 120 graus garante boa visibilidade a partir de várias perspectivas. A conformidade com o padrão de qualificação automotiva AEC-Q101 é um diferencial chave, indicando testes rigorosos para ciclagem térmica, resistência à humidade e estabilidade operacional de longo prazo, tornando-o adequado para o ambiente severo no interior dos veículos. A adesão às regulamentações RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas) e REACH garante conformidade ambiental para mercados globais.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

Uma compreensão completa dos parâmetros elétricos, óticos e térmicos é essencial para um projeto de circuito adequado e operação confiável.

2.1 Características Elétricas e Óticas

A tensão direta (VF) tem um valor típico de 2.0V com um máximo de 2.75V na corrente de teste padrão de 20mA. Este parâmetro é crucial para determinar o valor do resistor limitador de corrente num circuito em série. A corrente direta máxima absoluta é de 50mA para operação DC, com uma classificação de corrente de surto de 100mA para pulsos muito curtos (≤10μs). O dispositivo não foi projetado para operação em polarização reversa. A intensidade luminosa (IV) é especificada com um mínimo de 710 mcd, típico de 1120 mcd e máximo de 1400 mcd a 20mA, mostrando a dispersão de desempenho esperada. O comprimento de onda dominante (λd) define a cor amarela, variando de 585nm a 594nm, centrado em torno de 590nm típico.

2.2 Especificações Térmicas e Máximas Absolutas

A gestão térmica é vital para a longevidade do LED. A resistência térmica da junção ao ponto de solda é especificada como 160 K/W (real) e 125 K/W (elétrica), indicando a eficácia com que o calor é conduzido para fora do chip semicondutor. A temperatura máxima permitida na junção (Tj) é de 125°C. A faixa de temperatura de operação é de -40°C a +110°C, adequada para ambientes automotivos sob o painel. O dispositivo pode suportar um pico de temperatura de soldagem por refluxo de 260°C por 30 segundos, alinhando-se com perfis comuns de soldagem sem chumbo. Também possui uma classificação de sensibilidade ESD (Descarga Eletrostática) de 2kV (Modelo do Corpo Humano), exigindo precauções padrão de manuseio ESD durante a montagem.

3. Análise das Curvas de Desempenho

Os gráficos fornecidos oferecem insights sobre o comportamento do LED sob condições variáveis, o que é crítico para um projeto robusto.

3.1 Dependências de Corrente, Tensão e Temperatura

O gráfico Corrente Direta vs. Tensão Direta mostra a relação exponencial IV típica de um díodo. A curva Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta demonstra que a saída de luz aumenta com a corrente, mas pode tornar-se sublinear a correntes mais altas devido a efeitos de aquecimento. O gráfico Comprimento de Onda Dominante vs. Corrente Direta mostra um desvio mínimo com a corrente, indicando boa estabilidade de cor. O gráfico Tensão Direta Relativa vs. Temperatura da Junção tem um coeficiente negativo, significando que VF diminui à medida que a temperatura aumenta, o que pode ser usado para deteção indireta de temperatura. O gráfico Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura da Junção mostra a diminuição esperada na saída de luz à medida que a temperatura sobe, uma consideração chave para o projeto térmico. O Desvio Relativo do Comprimento de Onda vs. Temperatura da Junção indica como a cor amarela pode desviar-se ligeiramente com a temperatura.

3.2 Derating e Operação em Pulsos

A Curva de Derating da Corrente Direta é essencial para determinar a corrente operacional máxima segura em temperaturas ambientes ou de ponto de solda elevadas. Por exemplo, a uma temperatura do ponto de solda (Ts) de 110°C, a corrente direta máxima permitida cai para 35mA. O gráfico de Capacidade de Manipulação de Pulsos Permissível define a corrente de pico (IF) permitida para uma determinada largura de pulso (tp) e ciclo de trabalho (D), útil para aplicações de multiplexagem ou dimmer PWM (Modulação por Largura de Pulso) sem superaquecer a junção.

4. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência na produção em massa, os LEDs são classificados em bins de desempenho.

4.1 Binning de Intensidade Luminosa

A intensidade luminosa é categorizada em bins alfanuméricos (ex.: L1, L2, M1... até GA). Cada bin cobre uma faixa específica de intensidade luminosa mínima e máxima em milicandelas (mcd). Para este número de peça específico, a saída típica de 1120 mcd cai no bin \"AA\" (1120-1400 mcd). Os projetistas podem especificar um código de bin para garantir um nível mínimo de brilho para a sua aplicação.

4.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante

O comprimento de onda dominante, que define o tom preciso de amarelo, também é classificado usando códigos numéricos (ex.: 9194, 9497). O bin \"9194\" cobre uma faixa de 591nm a 594nm. O valor típico de 590nm para esta peça sugere que provavelmente cai no bin \"8891\" (588-591nm) ou \"9194\". Especificar um bin de comprimento de onda apertado garante uniformidade de cor entre múltiplos LEDs num display ou matriz de iluminação.

5. Mecânica, Montagem e Embalagem

5.1 Dimensões Físicas e Polaridade

O pacote PLCC-2 tem uma pegada padrão. O desenho mecânico (implícito pela referência da secção) mostraria o comprimento, largura e altura (tipicamente cerca de 3.2mm x 2.8mm x 1.9mm), bem como o espaçamento dos terminais. O pacote inclui um indicador de polaridade, geralmente um entalhe ou um canto chanfrado, para identificar o cátodo. O layout recomendado para as pastilhas de solda é fornecido para garantir uma junta de solda confiável e dissipação de calor adequada durante o refluxo.

5.2 Diretrizes de Soldagem e Manuseio

O perfil de soldagem por refluxo especifica os parâmetros críticos: pré-aquecimento, imersão, pico de refluxo (260°C máx.) e taxas de arrefecimento para evitar choque térmico no componente. As precauções de uso incluem proteção ESD padrão, evitar tensão mecânica na lente e não exceder as especificações máximas absolutas. Condições de armazenamento adequadas (dentro da faixa de temperatura especificada de -40°C a +110°C e baixa humidade) são recomendadas para preservar a soldabilidade e o desempenho.

5.3 Embalagem e Informação de Encomenda

Os LEDs são fornecidos em embalagem de fita e bobina compatível com máquinas de pick-and-place automatizadas. A secção de informação de embalagem detalha as dimensões da bobina, largura da fita, espaçamento dos bolsos e orientação. A estrutura do número da peça (ex.: 67-21-UY0200H-AM) codifica atributos chave como cor (Y para Amarelo), pacote e prováveis bins de desempenho. A informação de encomenda esclarece como especificar quantidade, tipo de embalagem e quaisquer requisitos especiais de binning.

6. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

6.1 Circuitos de Aplicação Típicos

Num circuito de acionamento DC típico, um resistor limitador de corrente é obrigatório. O valor do resistor (R) é calculado usando a Lei de Ohm: R = (Vfonte - VF) / IF. Para uma fonte de 5V e visando IF=20mA com VF=2.0V, R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ohms. A potência nominal do resistor deve ser pelo menos PR = (Vfonte - VF) * IF = 0.06W; um resistor de 1/8W ou 1/4W é adequado. Para aplicações que requerem controlo de brilho ou multiplexagem, o PWM (Modulação por Largura de Pulso) é o método preferido em relação ao dimmer de corrente analógico, pois mantém a consistência da cor.

6.2 Gestão Térmica no Projeto

Apesar do seu baixo consumo de energia (~40mW a 20mA), um dissipador de calor eficaz é importante para manter o desempenho e a longevidade, especialmente em altas temperaturas ambientes ou espaços fechados. O caminho térmico vai da junção, através do pacote, para as pastilhas de solda e para a placa de circuito impresso (PCB). Usar uma PCB com vias térmicas sob a pastilha térmica do LED conectadas a um plano de terra melhora significativamente a dissipação de calor, baixa a temperatura da junção e ajuda a sustentar uma saída luminosa mais alta.

6.3 Projeto para Confiabilidade Automotiva

Para painéis de instrumentos automotivos ou iluminação interior, considere o seguinte: Use correntes operacionais com derating (ex.: 15-18mA em vez de 20mA) para aumentar a longevidade e reduzir o stress térmico. Garanta que o layout da PCB minimize a indutância e capacitância parasitas nas linhas de acionamento. Implemente circuitos de proteção contra transientes elétricos automotivos, como dump de carga, se o LED for acionado diretamente pelo barramento de energia do veículo. Verifique se os códigos de bin escolhidos para intensidade e comprimento de onda atendem aos requisitos estéticos e funcionais do produto final em todas as temperaturas operacionais especificadas.

7. Comparação Técnica e Tendências

7.1 Princípio de Operação

Um Diodo Emissor de Luz (LED) é um dispositivo semicondutor de junção p-n. Quando uma tensão direta é aplicada, os eletrões e as lacunas recombinam-se na região ativa, libertando energia na forma de fotões (luz). A cor da luz é determinada pela energia da banda proibida dos materiais semicondutores usados na camada ativa. Os LEDs amarelos são comumente baseados em materiais como Fosfeto de Alumínio Gálio Índio (AlGaInP). O pacote PLCC incorpora uma cavidade refletora e uma lente de epóxi moldada que molda a saída de luz e fornece proteção ambiental.

7.2 Contexto e Evolução da Indústria

O pacote PLCC-2 representa um formato maduro e amplamente adotado na indústria de LEDs, oferecendo um bom equilíbrio entre tamanho, custo e desempenho ótico. As principais tendências na tecnologia de LED relevantes para tais componentes incluem a melhoria contínua da eficácia luminosa (mais saída de luz por watt de entrada elétrica), maior estabilidade de cor ao longo da temperatura e da vida útil, e o desenvolvimento de tamanhos de pacote cada vez menores com potência ótica mantida ou melhorada. A busca por maior confiabilidade e qualificação para padrões rigorosos como o AEC-Q101 continua a ser um foco principal, especialmente para os mercados automotivo e industrial.