Ficha Técnica de LED Amarelo PLCC-2 - Pacote 0201 - 2.10V Típico - 1120mcd @20mA - Grau Automotivo

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um LED amarelo de montagem em superfície (SMD) de alto desempenho, em pacote PLCC-2. O dispositivo foi projetado principalmente para ambientes exigentes de iluminação automotiva, oferecendo operação confiável, saída de cor consistente e construção robusta para suportar condições adversas.

1.1 Características Principais e Mercado-Alvo

A aplicação principal do LED é no setor automotivo, visando sistemas de iluminação tanto interiores quanto exteriores. As características-chave incluem uma intensidade luminosa típica de 1120 milicandelas (mcd) com uma corrente direta de 20mA, um amplo ângulo de visão de 120 graus para excelente visibilidade e qualificação segundo o padrão AEC-Q102 para componentes de grau automotivo. Também possui robustez ao enxofre (Classe A1), conformidade com as diretivas REACH e RoHS da UE e é livre de halogênios. Esses atributos o tornam adequado para aplicações como retroiluminação de painel (conjuntos de instrumentos), iluminação ambiente interior e várias luzes de sinalização exterior, onde confiabilidade e longevidade são críticas.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

As características elétricas e ópticas definem os limites operacionais e o desempenho típico do LED.

2.1 Características Fotométricas e Elétricas

Os principais parâmetros de operação são especificados a uma temperatura de junção de 25°C e uma corrente direta (I_F) de 20mA. A tensão direta típica (V_F) é de 2,10V, com um mínimo de 1,75V e um máximo de 2,75V. O comprimento de onda dominante (λ_d) situa-se no espectro amarelo, variando de 585nm a 594nm. A intensidade luminosa (I_V) tem um valor típico de 1120 mcd, com um mínimo de 710 mcd e um máximo de 1800 mcd. É importante notar as tolerâncias de medição: ±8% para fluxo luminoso, ±0,05V para tensão direta e ±1nm para comprimento de onda dominante.

2.2 Valores Máximos Absolutos e Gerenciamento Térmico

Para garantir a confiabilidade do dispositivo, estes limites não devem ser excedidos em nenhuma condição. A corrente direta máxima absoluta é de 50mA, com capacidade de corrente de surto de 100mA para pulsos ≤10μs. A dissipação máxima de potência é de 137mW. O dispositivo pode operar dentro de uma faixa de temperatura ambiente de -40°C a +110°C, com uma temperatura máxima de junção (T_J) de 125°C. A resistência térmica da junção ao ponto de solda é especificada tanto eletricamente (R_{th JS el}: 100-120 K/W) quanto em condições reais (R_{th JS real}: 120-160 K/W), o que é crucial para o projeto térmico na aplicação. A sensibilidade ESD é classificada em 2kV (HBM).

3. Explicação do Sistema de Binning

O LED é categorizado em bins para parâmetros-chave, garantindo consistência na produção em massa e flexibilidade de projeto.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

A intensidade luminosa é agrupada em quatro bins: V1 (710-900 mcd), V2 (900-1120 mcd), AA (1120-1400 mcd) e AB (1400-1800 mcd). Isto permite que os projetistas selecionem o nível de brilho apropriado para as necessidades específicas da sua aplicação.

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante e Tensão Direta

O comprimento de onda dominante é dividido em três grupos: 8588 (585-588 nm), 8891 (588-591 nm) e 9194 (591-594 nm), permitindo uma seleção precisa de cor. A tensão direta é dividida em quatro faixas: 1720 (1,75-2,00V), 2022 (2,00-2,25V), 2225 (2,25-2,50V) e 2527 (2,50-2,75V), o que é importante para o projeto do circuito de acionamento e gerenciamento de energia.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Dados gráficos fornecem insights sobre o comportamento do LED em condições variáveis.

4.1 Curva IV e Distribuição Espectral

A curva de corrente direta versus tensão direta (I-V) mostra a relação exponencial típica dos diodos. O gráfico de distribuição espectral relativa confirma o pico de emissão na região amarela. O diagrama de padrão de radiação ilustra o ângulo de visão de 120 graus, definido como o ângulo fora do eixo onde a intensidade cai para metade do seu valor de pico.

4.2 Dependência da Temperatura e Derating

Vários gráficos detalham as mudanças de desempenho com a temperatura. A intensidade luminosa relativa diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. O comprimento de onda dominante exibe um deslocamento com o aumento da corrente direta e da temperatura da junção. A curva de derating da corrente direta é crítica: ela mostra que a corrente direta máxima permitida deve ser reduzida à medida que a temperatura do ponto de solda aumenta. Por exemplo, a uma temperatura do ponto de solda de 110°C, a corrente contínua máxima é limitada a 34mA. Um gráfico separado define a capacidade de manipulação de pulsos permitida para diferentes ciclos de trabalho.

5. Informações Mecânicas, de Embalagem e Montagem

5.1 Dimensões Mecânicas e Polaridade

O componente utiliza um pacote padrão PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) para montagem em superfície, frequentemente referido pelo tamanho da pegada como 0201. O desenho mecânico detalhado especifica o comprimento, largura, altura e posições dos terminais exatos. O número da peça inclui um \"R\" indicando polaridade reversa, que deve ser verificado em relação ao layout recomendado da almofada de solda durante o projeto do PCB para garantir a orientação correta.

5.2 Diretrizes de Soldagem e Reflow

É fornecido um layout recomendado para a almofada de solda, a fim de garantir a formação adequada da junta de solda e o alívio térmico. O perfil de soldagem por reflow deve ser seguido com precisão. A temperatura máxima de soldagem é de 260°C por uma duração não superior a 30 segundos. A adesão a este perfil é essencial para evitar danos térmicos ao pacote do LED e ao chip interno.

5.3 Embalagem e Precauções de Manuseio

O dispositivo possui um Nível de Sensibilidade à Umidade (MSL) de 2. As precauções incluem armazenar em ambiente seco e realizar secagem (baking) se a embalagem for aberta e exposta à umidade ambiente além do seu prazo de validade antes da soldagem. Precauções gerais alertam contra a aplicação de tensão reversa, exceder os valores máximos absolutos e submeter o dispositivo a tensões mecânicas.

6. Informações de Pedido e Número da Peça

O número da peça segue uma estrutura específica:67-21R-UY0201H-AM.

• 67-21: Família do produto.
• R: Polaridade reversa.
• UY: Cor (Amarelo).
• 020: Corrente de teste (20mA).
• 1: Tipo de armação de terminais.
• H: Nível de brilho (Alto).
• AM: Designa aplicação automotiva.

As informações de pedido normalmente envolvem especificar os bins necessários para intensidade luminosa, comprimento de onda e tensão direta.

7. Considerações de Projeto de Aplicação e Perguntas Frequentes

7.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED é ideal para:

• Iluminação Interior Automotiva: Conjuntos de instrumentos do painel, retroiluminação de interruptores, faixas de iluminação ambiente.
• Iluminação Exterior Automotiva: Luzes de posição laterais, luzes de freio centrais altas (CHMSL), indicadores de seta (dependendo das regulamentações locais e da intensidade necessária).

Seu amplo ângulo de visão o torna adequado para aplicações onde a luz precisa ser visível de uma ampla gama de ângulos.

7.2 Perguntas Frequentes sobre Projeto e Uso

P: Qual é a corrente de acionamento recomendada?

R: A corrente de operação típica é de 20mA, proporcionando um bom equilíbrio entre brilho e longevidade. O máximo absoluto é de 50mA contínuos, mas a operação próxima a este limite requer um gerenciamento térmico cuidadoso, conforme mostrado na curva de derating.

P: Como garantir a consistência de cor no meu projeto?

R: Especifique o bin de comprimento de onda dominante necessário (8588, 8891 ou 9194) ao fazer o pedido. Usar LEDs do mesmo bin de produção minimiza a variação de cor.

P: Um resistor limitador de corrente é necessário?

R: Sim. LEDs são dispositivos acionados por corrente. Um resistor limitador de corrente externo ou um circuito de acionamento de corrente constante é obrigatório para evitar fuga térmica e destruição do LED, especialmente dada a variação na tensão direta (1,75V a 2,75V).

P: Pode ser usado em aplicações não automotivas?

R: Embora qualificado para uso automotivo, sua alta confiabilidade o torna adequado para outras aplicações industriais, de consumo ou de sinalização exigentes, onde robustez ambiental é necessária.

7.3 Estudo de Caso Prático de Projeto

Considere projetar uma luz indicadora de painel. As etapas do projeto envolveriam: 1) Determinar a intensidade luminosa necessária com base nos requisitos de visibilidade diurna (selecionando um bin apropriado, por exemplo, AA ou AB). 2) Projetar o circuito de acionamento: Calcular o valor do resistor em série para uma alimentação automotiva de 12V, considerando o bin de tensão direta do LED (por exemplo, 2022 para ~2,1V) para atingir 20mA. A fórmula é R = (V_supply- V_F) / I_F. 3) Análise térmica: Verificar se o layout do PCB e a possível temperatura ambiente próxima ao painel não fazem com que a temperatura do ponto de solda exceda o ponto onde o derating é necessário (consultando a curva de derating). 4) Implementar proteção contra polaridade reversa no PCB, pois o LED não foi projetado para operação com tensão reversa.

8. Princípios Técnicos e Contexto da Indústria

8.1 Princípio de Operação

Este LED é uma fonte de luz semicondutora. Quando uma tensão direta que excede seu limiar é aplicada, os elétrons se recombinam com as lacunas dentro do chip semicondutor, liberando energia na forma de fótons. Os materiais específicos usados na região ativa do chip determinam o comprimento de onda (cor) da luz emitida, neste caso, amarela. O pacote PLCC-2 incorpora uma taça refletora e uma lente de epóxi moldada para moldar a saída de luz e alcançar o ângulo de visão especificado de 120 graus.

8.2 Comparação e Tendências

Comparado aos LEDs mais antigos de montagem em orifício (through-hole), este dispositivo SMD PLCC-2 oferece uma pegada menor, melhor adequação para montagem automatizada e desempenho térmico aprimorado devido ao seu design que permite que o calor seja dissipado através das almofadas de solda. A tendência na iluminação automotiva é em direção a maior eficiência (mais lúmens por watt), tamanhos de pacote menores que permitem designs mais elegantes e maior integração da eletrônica de controle (por exemplo, drivers de LED) diretamente com a fonte de luz. Componentes como este, com qualificação AEC-Q102 e alta luminosidade em um pacote compacto, estão alinhados com essas demandas da indústria por sistemas de iluminação veicular avançados e confiáveis.