Ficha Técnica do LED Amarelo 1608-UY0100M-AM PLCC-2 - 1.6x0.8mm - 2.1V Típ. - 10mA - Iluminação Interior Automotiva

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um LED de montagem em superfície (SMD) em encapsulamento PLCC-2 com o número de peça 1608-UY0100M-AM. O foco principal da aplicação é a iluminação interior automotiva, onde a fiabilidade e o desempenho sob diversas condições ambientais são fundamentais. O dispositivo emite luz amarela e caracteriza-se por uma pegada compacta 1608 (1.6mm x 0.8mm). As suas principais vantagens incluem um amplo ângulo de visão de 120 graus para iluminação uniforme, conformidade com rigorosas normas de qualificação automotiva como a AEC-Q102, e adesão a regulamentações ambientais como RoHS, REACH e requisitos livres de halogéneos.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Fotométricas e Elétricas

Os principais parâmetros de operação são definidos para uma corrente direta (I_F) de 10mA. A intensidade luminosa típica é de 330 mcd, com um mínimo de 280 mcd e um máximo de 520 mcd, indicando possíveis variações de binning. A tensão direta (V_F) mede tipicamente 2.1V, variando entre 1.5V e 2.75V. O comprimento de onda dominante (λ_d) está centrado em 591nm (espectro amarelo), com uma tolerância de ±1nm. O ângulo de visão é especificado como 120 graus.

2.2 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente. A corrente direta máxima absoluta é de 20mA, com uma capacidade de corrente de surto de 50mA para pulsos ≤10μs. A dissipação de potência máxima é de 50mW. O dispositivo pode operar e ser armazenado numa gama de temperaturas de -40°C a +110°C, com uma temperatura máxima de junção de 125°C. Não foi concebido para operação com tensão reversa. A sensibilidade ESD é classificada em 2kV (Modelo do Corpo Humano). A temperatura máxima de soldadura durante o reflow é de 260°C durante 30 segundos.

2.3 Características Térmicas

A gestão térmica é crítica para a longevidade do LED e estabilidade do desempenho. A ficha técnica fornece dois valores de resistência térmica: a resistência térmica real (R_{th JS real}) da junção ao ponto de solda é de 150 K/W, enquanto o valor derivado pelo método elétrico (R_{th JS el}) é de 120 K/W. Este parâmetro é essencial para calcular o aumento da temperatura da junção sob determinadas condições de operação e para um correto dimensionamento da dissipação de calor na aplicação.

3. Análise das Curvas de Desempenho

3.1 Curva IV e Eficiência Luminosa

O gráfico da corrente direta vs. tensão direta mostra uma relação exponencial característica. No ponto de operação típico de 10mA, V_Fé aproximadamente 2.1V. A curva da intensidade luminosa relativa vs. corrente direta demonstra que a saída de luz aumenta com a corrente, mas pode exibir comportamento não linear e queda de eficiência a correntes mais elevadas, enfatizando a importância de operar dentro dos limites recomendados.

3.2 Dependência da Temperatura

Vários gráficos ilustram a variação do desempenho do dispositivo com a temperatura da junção (T_j). A intensidade luminosa relativa diminui à medida que a temperatura aumenta, uma característica comum nos LEDs. A tensão direta tem um coeficiente de temperatura negativo, diminuindo linearmente com o aumento da temperatura. O comprimento de onda dominante também se desloca com a temperatura, o que é uma consideração para aplicações críticas em termos de cor. A curva de derating da corrente direta obriga a uma redução da corrente máxima permitida à medida que a temperatura do ponto de solda aumenta acima de 25°C, para evitar exceder a temperatura máxima da junção.

3.3 Distribuição Espectral e Padrão de Radiação

O gráfico da distribuição espectral relativa confirma a emissão na região do comprimento de onda amarelo, centrada em torno de 591nm. O diagrama do padrão de radiação representa visualmente o ângulo de visão de 120 graus, mostrando a distribuição angular da intensidade luminosa.

4. Explicação do Sistema de Binning

Os parâmetros do LED são agrupados em bins para garantir consistência dentro de um lote de produção. Três parâmetros-chave são sujeitos a binning.

4.1 Binning da Intensidade Luminosa

A intensidade é agrupada desde 'Q' (71-82 mcd) até 'B' (1800-2800 mcd). Para este número de peça específico (1608-UY0100M-AM), os bins de saída possíveis destacados estão dentro do grupo 'T', especificamente T-X (280-330 mcd), T-Y (330-390 mcd) e T-Z (390-450 mcd), alinhando-se com o valor típico de 330 mcd declarado na tabela de características.

4.2 Binning do Comprimento de Onda Dominante

O comprimento de onda é agrupado em passos de 3nm, codificado com números de quatro dígitos (ex.: 9194 para 591-594nm). Os bins possíveis para este LED amarelo estão destacados na gama desde 8891 (588-591nm) até 9700 (597-600nm), consistente com o valor típico de 591nm e a gama de 585-594nm especificada anteriormente.

4.3 Binning da Tensão Direta

A tensão direta é agrupada em passos de aproximadamente 0.25V, codificada com quatro dígitos (ex.: 1720 para 1.75-2.00V). O V_Ftípico de 2.1V insere-se no bin 2022 (2.00-2.25V).

5. Informação Mecânica e do Encapsulamento

5.1 Dimensões Mecânicas

O LED utiliza um encapsulamento SMD padrão PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) com uma pegada métrica 1608 (1.6mm de comprimento x 0.8mm de largura). O desenho dimensional exato inclui a altura do corpo, dimensões dos terminais e tolerâncias, que são críticas para o desenho da pegada na PCB e para o espaço de montagem.

5.2 Layout Recomendado para as Pistas de Soldadura

É fornecida uma land pattern (pegada) recomendada para a PCB. Isto inclui as dimensões, espaçamento e forma das pistas otimizadas para a formação de uma ligação de soldadura fiável durante a soldadura por reflow, garantindo uma fixação mecânica e ligação térmica/elétrica adequadas.

5.3 Identificação da Polaridade

O encapsulamento PLCC-2 tem uma marcação específica ou uma característica física (como um entalhe ou um canto cortado) para indicar o cátodo. A orientação correta da polaridade durante a colocação na PCB é essencial para o funcionamento do dispositivo.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Perfil de Soldadura por Reflow

É especificado um perfil de reflow detalhado, com uma temperatura de pico não excedendo 260°C durante um máximo de 30 segundos. O perfil inclui fases de pré-aquecimento, estabilização, reflow e arrefecimento com taxas de rampa e tempo acima do líquido definidos. Aderir a este perfil é crucial para evitar danos térmicos no encapsulamento ou no chip do LED.

6.2 Precauções de Utilização

São fornecidas notas gerais de manuseamento e aplicação. Estas incluem avisos contra a aplicação de tensão reversa, garantia de operação dentro dos valores máximos absolutos, implementação de proteção ESD adequada durante o manuseamento e seguimento das diretrizes de derating da corrente com base na temperatura ambiente.

6.3 Condições de Armazenamento

O dispositivo deve ser armazenado num ambiente dentro da gama de temperatura de armazenamento de -40°C a +110°C, com humidade controlada (conforme indicado pela classificação MSL-3) para evitar a absorção de humidade que poderia causar o efeito "popcorn" durante o reflow.

7. Embalagem e Informação de Encomenda

7.1 Especificações de Embalagem

Os LEDs são fornecidos em fita e bobina, um formato padrão para máquinas de montagem pick-and-place automáticas. A informação de embalagem detalha as dimensões da bobina, largura da fita, espaçamento dos compartimentos e orientação dos componentes na fita.

7.2 Estrutura do Número de Peça

O número de peça 1608-UY0100M-AM pode ser decodificado: "1608" indica o tamanho do encapsulamento, "UY" provavelmente denota a cor (Amarelo), "0100" pode estar relacionado com um código de desempenho, e "M-AM" poderá especificar binning, embalagem ou outras variantes. A lógica exata de decodificação é específica do modelo.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

A aplicação principal e declarada é a iluminação interior automotiva. Isto inclui retroiluminação do painel de instrumentos, iluminação de interruptores, iluminação ambiente e luzes indicadoras. A qualificação AEC-Q102 e a ampla gama de temperaturas de operação tornam-no adequado para o ambiente severo no interior de um veículo.

8.2 Considerações de Projeto

Ao projetar com este LED, os engenheiros devem considerar vários fatores: A limitação de corrente é obrigatória; deve ser utilizado um resistor em série ou um driver de corrente constante para definir I_Fao nível desejado (ex.: 10mA para o brilho típico). É necessário um projeto térmico se operar a altas temperaturas ambientes ou altas correntes, utilizando a resistência térmica e a curva de derating. Para matrizes de iluminação uniforme, pode ser necessário especificar códigos de bin apertados para intensidade e comprimento de onda. O amplo ângulo de visão é benéfico para iluminação de área, mas pode requerer difusores ou guias de luz para padrões de feixe específicos.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com LEDs genéricos não automotivos, os principais diferenciadores deste dispositivo são a sua qualificação formal AEC-Q102, que envolve testes rigorosos para fiabilidade a longo prazo sob choque térmico, humidade e outros stresses. A classificação de robustez à corrosão B1 indica uma resistência melhorada a atmosferas contendo enxofre, o que é valioso em ambientes automotivos. A sua conformidade com as mais recentes regulamentações ambientais (RoHS, REACH, Livre de Halogéneos) é também uma vantagem significativa para a aceitação no mercado global.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Qual é a corrente de operação recomendada?

R: A ficha técnica define as características a 10mA, que é o ponto de operação típico. O máximo absoluto é 20mA, mas a operação a ou abaixo de 10mA é o padrão para longevidade e eficiência.

P: Como controlo o brilho?

R: O brilho (intensidade luminosa) é controlado principalmente pela corrente direta (I_F). A modulação por largura de pulso (PWM) também pode ser utilizada para dimerização sem deslocar significativamente o ponto de cor.

P: Por que é importante o binning da tensão direta?

R: Em aplicações onde múltiplos LEDs são ligados em série e alimentados por uma fonte de tensão constante, variações em V_Fpodem levar a uma distribuição desigual de corrente e brilho. Utilizar LEDs do mesmo bin de V_Fgarante uniformidade.

P: Este LED pode ser utilizado no exterior?

R: Embora tenha uma ampla gama de temperaturas, a ficha técnica especifica "Iluminação Interior Automotiva". Para uso exterior, seria necessário avaliar proteção adicional contra radiação UV, entrada de humidade e extremos de temperatura mais amplos, e um produto de grau exterior poderá ser mais apropriado.

11. Caso Prático de Projeto e Utilização

Caso: Retroiluminação de Botões do Painel de Instrumentos

Num painel de instrumentos de automóvel, múltiplos botões requerem uma retroiluminação amarela suave e uniforme. Um projetista utilizaria vários LEDs 1608-UY0100M-AM. Ligá-los-ia em série (se a tensão do driver o permitir) ou em paralelo com resistores individuais para garantir corrente consistente. O ângulo de visão de 120° ajuda a iluminar o botão de forma uniforme a partir de um único LED colocado por baixo. O projetista deve calcular a corrente necessária (provavelmente 5-10mA por LED) para alcançar o brilho desejado sem causar dissipação de potência excessiva ou calor na PCB flexível. A qualificação AEC-Q102 dá confiança na capacidade do componente para suportar os ciclos de temperatura e vibrações ao longo da vida útil do veículo.

12. Introdução ao Princípio de Operação

Este é um díodo emissor de luz (LED) semicondutor. Quando uma tensão direta que excede a sua energia de bandgap é aplicada, os eletrões e as lacunas recombinam-se na região ativa do chip semicondutor (provavelmente baseado em AlInGaP ou material similar para luz amarela). Esta recombinação liberta energia na forma de fotões (luz). A composição específica do material e o doping determinam o comprimento de onda dominante da luz emitida, que neste caso está no espectro amarelo (~591nm). O encapsulamento PLCC-2 aloja o chip semicondutor, fornece ligações elétricas através de dois terminais e incorpora uma lente de plástico moldada que modela o feixe de saída para alcançar o ângulo de visão de 120 graus.

13. Tendências Tecnológicas

A tendência nos LEDs para iluminação interior automotiva é para maior eficiência (mais lúmens por watt), permitindo displays mais brilhantes com menor consumo de energia e menor geração de calor. Há também uma movimentação para tamanhos de encapsulamento mais pequenos (como 1008 ou 0806) para permitir designs mais compactos e elegantes. Além disso, a integração de múltiplos LEDs de cor (RGB) num único encapsulamento para iluminação ambiente dinâmica e personalizável está a tornar-se cada vez mais popular. Padrões de fiabilidade melhorados e uma conformidade ambiental mais ampla permanecem como motores constantes no setor automotivo.