Ficha Técnica da Série 67-31A de LED Power Top View - Pacote P-LCC-3 - 3.95V Máx. - 110mW - Azul - Português

1. Visão Geral do Produto

A série 67-31A representa uma família de LEDs Power Top View projetados num compacto pacote de montagem em superfície P-LCC-3. Este dispositivo foi concebido para fornecer um elevado fluxo luminoso com um ângulo de visão amplo, tornando-o particularmente adequado para aplicações que requerem iluminação uniforme e funções de indicação. A série está disponível nas variantes de cor laranja suave, vermelho e amarelo, sendo que o modelo específico detalhado neste documento apresenta um chip azul de InGaN encapsulado numa resina transparente incolor.

As principais vantagens desta série de LEDs incluem a sua elevada capacidade de corrente, construção robusta adequada para colocação automática e compatibilidade com processos de soldadura por refluxo e por onda. O seu design incorpora um inter-refletor que otimiza a eficiência de acoplamento luminoso, uma característica crítica para aplicações com guias de luz e retroiluminação. A baixa exigência de corrente aumenta ainda mais a sua adequação para dispositivos eletrónicos portáteis, onde a eficiência energética é primordial.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

O dispositivo é especificado para operar de forma fiável dentro dos seguintes limites máximos absolutos, medidos a uma temperatura ambiente (T_A) de 25°C. Exceder estes valores pode causar danos permanentes.

• Tensão Inversa (V_R):5 V - A tensão máxima que pode ser aplicada no sentido inverso através dos terminais do LED.
• Corrente Direta (I_F):30 mA - A corrente contínua DC direta máxima recomendada para operação normal.
• Corrente Direta de Pico (I_FP):100 mA - A corrente direta pulsada máxima permitida, especificada sob um ciclo de trabalho de 1/10 a 1 kHz.
• Dissipação de Potência (P_d):110 mW - A potência máxima que o dispositivo pode dissipar.
• Descarga Eletrostática (ESD) HBM:150 V - A tensão de suporte ESD do Modelo do Corpo Humano, indicando uma sensibilidade que requer precauções padrão de manuseamento ESD.
• Temperatura de Operação (T_opr):-40°C a +85°C - O intervalo de temperatura ambiente para operação fiável.
• Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40°C a +90°C - O intervalo de temperatura para armazenamento seguro.
• Temperatura de Soldadura (T_sol):Refluxo: 260°C por 10 segundos máx.; Soldadura Manual: 350°C por 3 segundos máx.

2.2 Características Eletro-Óticas

Os principais parâmetros de desempenho são definidos sob uma condição de teste padrão de I_F= 30 mA e T_A= 25°C, salvo indicação em contrário.

• Intensidade Luminosa (I_V):Varia de um mínimo de 285 mcd a um máximo de 715 mcd. O valor típico não é especificado, indicando que o desempenho é gerido através de um sistema de binning.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):120° (típico). Este ângulo de visão amplo é uma característica definidora, possibilitada pelo design do pacote e pelo inter-refletor, garantindo uma distribuição de luz ampla e uniforme.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_P):468 nm (típico). Este é o comprimento de onda no qual a distribuição espectral de potência é máxima.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):464,5 nm a 476,5 nm. Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano, equivalente à cor da luz emitida. Aplica-se uma tolerância de ±1 nm.
• Largura de Banda Espectral (Δλ):35 nm (típico). Define a largura do espectro emitido a metade da sua potência máxima (FWHM).
• Tensão Direta (V_F):2,75 V a 3,95 V. A queda de tensão no LED quando alimentado a 30 mA. É notada uma tolerância de ±0,1V.
• Corrente Inversa (I_R):10 μA (máx.) a V_R= 5V.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir a consistência de cor e brilho na produção, os LEDs são classificados em bins com base em três parâmetros-chave.

3.1 Binning de Comprimento de Onda Dominante (Grupo A)

Define a cor precisa (matiz) do LED. Os bins são rotulados de A9 a A12, cada um cobrindo um intervalo de 3 nm dentro da especificação geral de 464,5-476,5 nm.

3.2 Binning de Intensidade Luminosa

Define o brilho de saída. Os bins são rotulados T1, T2, U1 e U2, com valores mínimos e máximos de mcd ascendentes. Isto permite a seleção do brilho apropriado para a aplicação.

3.3 Binning de Tensão Direta (Grupo M)

Define a característica elétrica. Os bins são rotulados M5 a M8, cada um cobrindo um intervalo de 0,3 V dentro da especificação geral de 2,75-3,95 V. Isto é útil para o design de circuitos, particularmente ao alimentar múltiplos LEDs em série.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica referencia curvas típicas de características eletro-óticas. Embora os gráficos específicos não sejam detalhados no texto fornecido, tais curvas normalmente incluem:

• Curva I-V (Corrente-Tensão):Mostra a relação entre a tensão direta (V_F) e a corrente direta (I_F). Demonstra a natureza exponencial do díodo, destacando a necessidade de resistências limitadoras de corrente à medida que a tensão aumenta para além do limiar de ativação.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Ilustra como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento, tipicamente numa relação quase linear dentro do intervalo de operação especificado.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra a redução da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta. Isto é crítico para a gestão térmica em aplicações de alta potência ou de alta temperatura ambiente.
• Distribuição Espectral de Potência:Um gráfico da intensidade relativa versus comprimento de onda, mostrando o pico em ~468 nm e a largura de banda de 35 nm.

5. Informação Mecânica e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote e Polaridade

O LED utiliza um pacote P-LCC-3 (Portador de Chip com Terminais Plásticos). O desenho dimensional especifica o comprimento, largura, altura e posições dos terminais. Um indicador de polaridade (tipicamente um entalhe ou um cátodo marcado) é claramente mostrado para garantir a orientação correta durante a montagem. É fornecida uma recomendação de design da área de solda para garantir uma soldadura adequada e estabilidade mecânica.

5.2 Embalagem em Bobina e Fita

O dispositivo é fornecido em fita e bobina para montagem automatizada. As dimensões da fita transportadora são especificadas, com uma quantidade padrão carregada de 2000 peças por bobina. As dimensões da bobina também são fornecidas para manuseamento por máquinas pick-and-place. A embalagem inclui medidas resistentes à humidade: os componentes são embalados num saco à prova de humidade de alumínio com um dessecante e um cartão indicador de humidade para prevenir danos por absorção de humidade antes da soldadura.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

O LED está classificado para processos de soldadura padrão.

• Soldadura por Refluxo:Temperatura de pico máxima de 260°C por uma duração não superior a 10 segundos.
• Soldadura Manual:A temperatura da ponta do ferro não deve exceder 350°C, com o tempo de contacto limitado a 3 segundos por terminal.
• Precauções:É fornecida uma advertência crítica: DEVE ser utilizada uma resistência limitadora de corrente externa em série com o LED. A característica exponencial I-V significa que um pequeno aumento na tensão pode causar um grande e destrutivo aumento na corrente. Devem ser seguidas os procedimentos adequados de manuseamento ESD durante todas as fases de manuseamento e montagem.

7. Testes de Fiabilidade

O produto é submetido a uma série abrangente de testes de fiabilidade realizados com um nível de confiança de 90% e uma Percentagem de Defeitos Tolerada por Lote (LTPD) de 10%. Os testes-chave incluem:

• Resistência à Soldadura por Refluxo
• Ciclagem de Temperatura (-40°C a +100°C)
• Choque Térmico (-10°C a +100°C)
• Armazenamento a Alta Temperatura (100°C)
• Armazenamento a Baixa Temperatura (-40°C)
• Vida Útil em Operação DC (30 mA, 25°C)
• Alta Temperatura/Humidade (85°C/85% RH)

Estes testes validam a robustez do dispositivo sob várias tensões ambientais e operacionais.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Indicador e Retroiluminação para Eletrónica de Consumo:Equipamentos de áudio/vídeo, descodificadores, consolas de jogos.
• Equipamento de Escritório e Doméstico:Impressoras, routers, eletrodomésticos, painéis de controlo.
• Retroiluminação Plana:Para LCDs, interruptores de membrana e símbolos iluminados.
• Aplicações com Guias de Luz:O ângulo de visão amplo e o design do inter-refletor tornam-no ideal para acoplar luz em guias de luz plásticas para indicação de estado ou iluminação decorativa.
• Indicação de Propósito Geral:Qualquer aplicação que requeira um indicador de estado de montagem em superfície, brilhante e fiável.

8.2 Considerações de Design

• Limitação de Corrente:Utilize sempre uma resistência em série. Calcule o seu valor com base na tensão de alimentação (V_cc), na tensão direta do LED (V_F- use o valor máximo por segurança), e na corrente direta desejada (I_F). R = (V_cc- V_F) / I_F.
• Gestão Térmica:Embora a dissipação de potência seja baixa, garanta uma área de cobre na PCB adequada ou alívio térmico se operar a altas temperaturas ambientes ou corrente máxima para manter a saída de luz e longevidade.
• Design Ótico:Para aplicações com guias de luz, o LED deve ser posicionado precisamente contra a superfície de entrada da guia. O ângulo de visão amplo ajuda a maximizar a eficiência de acoplamento.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

A série 67-31A diferencia-se através de várias características-chave:

• Pacote:O pacote P-LCC-3 oferece uma pegada robusta e padrão da indústria com boas propriedades térmicas e mecânicas em comparação com LEDs de chip mais pequenos.
• Ângulo de Visão:O ângulo de visão de 120° é significativamente mais amplo do que muitos LEDs top view padrão, que frequentemente apresentam ângulos de 60-80°. Esta é uma grande vantagem para aplicações que requerem iluminação de área ampla.
• Inter-Refletor:Esta característica ótica integrada melhora a extração e direcionalidade da luz, aumentando a eficiência em designs de guias de luz e retroiluminação em comparação com LEDs sem tal característica.
• Capacidade de Corrente:Uma classificação de corrente contínua de 30 mA fornece um potencial de brilho mais elevado em comparação com LEDs indicadores de baixa corrente classificados para 5-20 mA.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

P: Que valor de resistência devo usar com uma alimentação de 5V?

A: Usando o V_Fmáximo de 3,95V para um design conservador e I_Fde 30mA: R = (5V - 3,95V) / 0,03A = 35 Ohms. Use o valor padrão mais próximo (ex., 33 ou 39 Ohms) e verifique a classificação de potência.

P: Posso acionar este LED com um sinal PWM para dimerização?

A: Sim. O LED pode ser dimerizado eficazmente usando PWM. Certifique-se de que a corrente de pico no pulso não excede a classificação I_FPde 100 mA e que a corrente média não excede a classificação I_F.

de 30 mA.

P: Como é que a temperatura afeta o desempenho?

A: A intensidade luminosa tipicamente diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. A tensão direta também diminui ligeiramente com o aumento da temperatura. Para um brilho consistente, a gestão térmica e/ou feedback ótico podem ser necessários em ambientes exigentes.

P: Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Dominante?

A: O Comprimento de Onda de Pico (468 nm) é o pico físico do espectro de luz emitido. O Comprimento de Onda Dominante (464,5-476,5 nm) é a cor percebida pelo olho humano, calculada a partir do espectro completo. O comprimento de onda dominante é mais relevante para indicação de cor.

11. Exemplo de Caso de Uso Prático

1. Cenário: Projetar um painel de indicador de estado para um router de rede usando uma guia de luz.Seleção:

2. Escolha um LED 67-31A do bin de intensidade luminosa U1 ou U2 para alta visibilidade. Selecione um bin de comprimento de onda dominante consistente (ex., A10) para cor uniforme em múltiplas unidades.Design do Circuito:_FA lógica interna do router funciona a 3,3V. Usando um V_Ftípico de 3,2V e I

3. de 20 mA para poupança de energia: R = (3,3V - 3,2V) / 0,02A = 5 Ohms. Uma resistência de 5,1 Ohm seria adequada.Layout:

4. Coloque o LED na PCB diretamente por baixo do ponto de entrada da guia de luz. Siga o layout recomendado da área de solda para fiabilidade.Resultado:

O amplo ângulo de visão de 120° acopla eficientemente a luz na guia, criando um indicador brilhante e uniformemente iluminado que é claramente visível de vários ângulos, cumprindo o requisito de design com uma solução simples e fiável.

12. Princípio de Operação

O LED opera com base no princípio da eletroluminescência num semicondutor. O componente central é um chip de InGaN (Nitreto de Índio e Gálio). Quando uma tensão direta que excede o limiar de ativação do díodo é aplicada, eletrões e lacunas são injetados na região ativa do semicondutor. Estes portadores de carga recombinam-se, libertando energia na forma de fotões (luz). A composição específica do material InGaN determina a energia da banda proibida, que por sua vez define o comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, azul. A resina epóxi incolor transparente encapsulante protege o chip, atua como uma lente para moldar a saída de luz e pode conter fósforos se for necessária uma cor diferente (como o laranja suave, vermelho, amarelo mencionados), embora para a versão azul, permaneça transparente.

13. Tendências Tecnológicas

• A indústria de LED continua a evoluir no sentido de maior eficiência, fatores de forma mais pequenos e maior integração. Tendências relevantes para dispositivos como o 67-31A incluem:Aumento da Eficiência:
• Melhorias contínuas na ciência dos materiais visam produzir mais lúmens por watt (eficácia), permitindo uma saída mais brilhante com a mesma corrente ou o mesmo brilho com menor consumo de energia.Miniaturização:
• Embora o P-LCC-3 seja um pacote padrão, existe uma tendência paralela para LEDs de pacote à escala de chip (CSP) ainda mais pequenos para aplicações com restrições de espaço, embora frequentemente com compromissos no ângulo de visão e facilidade de manuseamento.Melhoria da Consistência de Cor:
• Avanços no crescimento epitaxial e processos de binning levam a distribuições de comprimento de onda e intensidade mais apertadas, reduzindo a necessidade de binning seletivo em aplicações de alto volume.Fiabilidade Aprimorada: