Especificação do LED Vermelho 0402 - 1,0x0,5x0,4mm - Tensão Direta 1,6-2,4V - Potência 48mW - Folha de Dados Técnicos

1. Visão Geral do Produto

1.1 Descrição Geral

Este LED é um diodo emissor de luz vermelha de montagem em superfície fabricado com um chip vermelho. As dimensões do encapsulamento são 1,0 mm x 0,5 mm x 0,4 mm, tornando-o adequado para designs compactos. Oferece um amplo ângulo de visão e é compatível com processos padrão de montagem SMT. O dispositivo é projetado para aplicações gerais de indicador e display.

1.2 Características

• Ângulo de visão extremamente amplo de 140 graus.
• Adequado para todos os processos de montagem SMT e soldagem.
• Nível de sensibilidade à umidade: Nível 3 (conforme JEDEC).
• Em conformidade com RoHS e livre de substâncias perigosas.

1.3 Aplicações

• Indicadores ópticos em eletrônicos de consumo.
• Retroiluminação de interruptores e símbolos.
• Sinalização eletrônica geral e módulos de display.

2. Parâmetros Técnicos

2.1 Características Elétricas e Ópticas (a Ts=25°C, IF=5mA)

A seguir estão os principais parâmetros elétricos e ópticos medidos a uma corrente direta de 5 mA e temperatura ambiente de 25°C:

• Largura de Banda Espectral na Metade:15 nm (típico). Isso indica a largura do espectro de emissão na metade da intensidade máxima.
• Tensão Direta (VF):Classificado em 8 faixas de 1,6 V a 2,4 V, com incrementos de 0,1 V. Os lotes incluem A1 (1,6-1,7V), A2 (1,7-1,8V), B1 (1,8-1,9V), B2 (1,9-2,0V), C1 (2,0-2,1V), C2 (2,1-2,2V), D1 (2,2-2,3V), D2 (2,3-2,4V).
• Comprimento de Onda Dominante (λD):Disponível em três lotes: F00 (625–630 nm), G00 (630–635 nm), H00 (635–640 nm).
• Intensidade Luminosa (IV):Classificado em seis lotes: A00 (8–12 mcd), B00 (12–18 mcd), C00 (18–28 mcd), D00 (28–43 mcd), E00 (43–65 mcd), F00 (65–100 mcd).
• Ângulo de Visão (2θ1/2):140 graus (típico), proporcionando um padrão de radiação amplo.
• Corrente Reversa (IR):Máximo de 10 μA a uma tensão reversa VR=5V.
• Resistência Térmica (RTHJ-S):Máximo de 450 °C/W, indicando a resistência térmica da junção ao ponto de solda.

2.2 Limites Máximos Absolutos

Para evitar danos, o LED não deve ser operado além dos seguintes limites:

• Dissipação de Potência (Pd): 48 mW.
• Corrente Direta (IF): 20 mA contínua.
• Corrente Direta de Pico (IFP): 60 mA (largura de pulso 0,1 ms, ciclo de trabalho 1/10).
• Descarga Eletrostática (ESD, HBM): 2000 V.
• Temperatura de Operação (Topr): -40 a +85 °C.
• Temperatura de Armazenamento (Tstg): -40 a +85 °C.
• Temperatura da Junção (Tj): 95 °C.

3. Sistema de Classificação

3.1 Classificação por Tensão

A tensão direta é rigorosamente controlada por meio de classificação para garantir desempenho consistente em circuitos em série e paralelo. Existem oito faixas de tensão de 1,6 V a 2,4 V, cada uma cobrindo uma janela de 0,1 V. Os códigos dos lotes são A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1 e D2.

3.2 Classificação por Comprimento de Onda

O comprimento de onda dominante é classificado em três grupos para atender a requisitos específicos de cor: F00 (625–630 nm, vermelho profundo), G00 (630–635 nm, vermelho padrão) e H00 (635–640 nm, vermelho ligeiramente mais longo).

3.3 Classificação por Intensidade Luminosa

A intensidade luminosa é dividida em seis lotes para proporcionar flexibilidade na seleção de brilho. Os lotes variam de A00 (menor) a F00 (maior), com valores de 8 mcd a 100 mcd.

4. Curvas de Desempenho

4.1 Tensão Direta vs Corrente Direta

A curva mostra uma relação logarítmica: à medida que a corrente direta aumenta, a tensão direta também aumenta gradualmente. A 5 mA, a tensão típica está por volta de 1,8–2,0 V dependendo do lote.

4.2 Corrente Direta vs Intensidade Relativa

A saída de luz relativa aumenta com a corrente direta. A curva é quase linear até 20 mA, indicando boa eficiência em correntes de acionamento típicas.

4.3 Temperatura do Terminal vs Intensidade Relativa

À medida que a temperatura do terminal aumenta, a intensidade relativa diminui. A 85°C, a intensidade pode cair para aproximadamente 80–90% do valor a 25°C, dependendo da corrente.

4.4 Temperatura do Terminal vs Corrente Direta

Temperaturas mais altas exigem redução da corrente direta para evitar exceder a temperatura máxima da junção.

4.5 Corrente Direta vs Comprimento de Onda Dominante

O aumento da corrente direta causa uma ligeira mudança no comprimento de onda dominante, tipicamente alguns nanômetros em direção a comprimentos de onda mais longos.

4.6 Intensidade Relativa vs Comprimento de Onda

O espectro de emissão tem um pico em torno de 625–640 nm com uma largura à meia altura de 15 nm, proporcionando uma cor vermelha estreita.

4.7 Padrão de Radiação

O diagrama de radiação mostra um ângulo amplo de 140 graus, tornando o LED adequado para iluminação de área ampla em aplicações de indicador.

5. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

5.1 Dimensões do Encapsulamento

O encapsulamento do LED mede 1,0 mm x 0,5 mm x 0,4 mm (comprimento x largura x altura). A vista superior mostra dois eletrodos: ânodo e cátodo. A vista inferior revela almofadas de solda de diferentes tamanhos para fácil identificação. A polaridade é marcada com um entalhe ou ponto na superfície superior.

5.2 Polaridade e Padrões de Soldagem

O padrão de soldagem recomendado consiste em duas almofadas: uma para o ânodo (maior) e outra para o cátodo (menor). O alinhamento adequado garante a polaridade correta. As dimensões do layout são fornecidas na folha de dados: 0,6 mm para cada almofada com um espaçamento de 0,5 mm.

5.3 Dimensões da Fita e do Carretel

A fita transportadora usa largura de 8 mm, com passo de 2,00 mm para os compartimentos dos componentes. O diâmetro do carretel é 178 mm, com largura de 8,0 mm. Cada carretel contém 4000 peças.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Soldagem por Refluxo SMT

O perfil de refluxo recomendado envolve uma taxa de rampa de aquecimento de até 3°C/s, pré-aquecimento de 150°C a 200°C por 60–120 segundos, seguido por uma rampa até uma temperatura de pico de 260°C (máx) por uma duração de 10 segundos. Resfriar a uma taxa de até 6°C/s. O tempo total de 25°C até o pico não deve exceder 8 minutos.

6.2 Soldagem Manual

Se a soldagem manual for necessária, use um ferro de solda com temperatura abaixo de 300°C e complete a junção em menos de 3 segundos. Apenas uma operação de soldagem manual é permitida por LED.

6.3 Reparo e Retrabalho

Reparo após a soldagem não é recomendado. Se inevitável, use um ferro de solda de ponta dupla e verifique se as características do LED não foram comprometidas. Evite estresse mecânico durante o resfriamento.

6.4 Precauções Gerais

Não monte LEDs em áreas empenadas da PCB. Após a soldagem, não empenhe a placa nem aplique vibração. O resfriamento rápido após o refluxo não é permitido.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Fita Transportadora e Carretel

A embalagem padrão é de 4000 peças por carretel em fita transportadora de 8 mm. A fita possui furos de alimentação e uma fita de cobertura superior. O carretel é etiquetado com número da peça, número do lote, códigos de classificação, quantidade e data.

7.2 Embalagem Resistente à Umidade

Os LEDs são enviados em sacos de barreira contra umidade com dessecante para manter baixos níveis de umidade. O MSL Nível 3 exige que, após a abertura, os dispositivos sejam usados dentro de 168 horas se armazenados a ≤30°C/60%UR. Secagem em estufa a 60°C por 24 horas é necessária se o limite de tempo for excedido.

7.3 Resumo dos Testes de Confiabilidade

O produto passou por testes de confiabilidade padrão, incluindo soldagem por refluxo (260°C, 10s, 2 ciclos), ciclagem térmica (−40°C a 100°C, 100 ciclos), choque térmico (−40°C/100°C, 300 ciclos), armazenamento em alta temperatura (100°C, 1000h), armazenamento em baixa temperatura (−40°C, 1000h) e teste de vida (25°C, 5mA, 1000h). Os critérios para falha são definidos como desvio de VF >10%, IR >2x limite, ou queda de intensidade >30%.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Circuitos de Aplicação Típicos

Para aplicações de indicador, um resistor limitador de corrente em série deve ser usado. Por exemplo, com alimentação de 5V e corrente de 5mA, um resistor em torno de 640Ω (para VF≈1,8V) é apropriado. Para maior brilho, acione até 20mA com gerenciamento térmico adequado.

8.2 Proteção ESD

O LED possui uma tensão de resistência ESD de 2000V (HBM). No entanto, precauções padrão de ESD (aterramento, pulseiras, ionizadores) são recomendadas durante o manuseio e montagem.

8.3 Projeto Térmico

Embora a resistência térmica seja relativamente alta (450°C/W), a baixa dissipação de potência significa que o calor é gerenciável. Garanta um bom contato da junta de solda e evite colocar o LED próximo a fontes de calor de alta potência.

9. Comparação Técnica

9.1 Comparação com LEDs Vermelhos 0402 Padrão

Este LED oferece um ângulo de visão mais amplo (140°) em comparação com dispositivos típicos de 120°. As opções de classificação rigorosa permitem melhor consistência de cor e brilho. A classificação ESD de 2 kV é maior do que muitos LEDs padrão (tipicamente 1 kV). A resistência térmica é comparável a encapsulamentos semelhantes.

10. Perguntas Frequentes

10.1 Qual é a corrente direta recomendada?

A corrente de teste típica é 5 mA, mas o LED pode ser acionado continuamente até 20 mA. Para pulsos, até 60 mA com ciclo de trabalho de 10%.

10.2 Como devo armazenar os LEDs após abrir o saco?

Armazene a ≤30°C e ≤60% UR. Use dentro de 168 horas. Se não usado, seque em estufa a 60°C por 24 horas antes do uso.

10.3 Posso usar esses LEDs em aplicações externas?

A faixa de temperatura de operação é de -40 a +85°C, adequada para muitas aplicações externas se devidamente protegida contra umidade e estresse mecânico.

11. Exemplos Práticos de Aplicação

11.1 Indicador de Status em uma Capa de Smartphone

Um LED vermelho 0402 é usado para indicar o status de carregamento. Com uma corrente de 5 mA, ele fornece visibilidade suficiente. O amplo ângulo de visão garante que o indicador seja visto de vários ângulos.

11.2 Botão Retroiluminado em Console Automotivo

Múltiplos LEDs 0402 são colocados atrás de um símbolo para fornecer retroiluminação vermelha uniforme. O tamanho compacto permite embalagem densa.

12. Princípio de Funcionamento

12.1 Princípio de Funcionamento do LED Vermelho

O LED é baseado em uma junção semicondutora feita de um material emissor de vermelho (tipicamente AlGaInP ou GaAsP). Quando uma polarização direta é aplicada, elétrons e buracos se recombinam na região ativa, emitindo fótons com energia correspondente à faixa de comprimento de onda vermelho (625–640 nm). A intensidade é proporcional à corrente. O chip é encapsulado em um encapsulamento transparente de epóxi ou silicone que direciona a luz para fora.

13. Tendências de Desenvolvimento

13.1 Miniaturização e Maior Eficiência

A tendência no encapsulamento de LEDs é em direção a pegadas menores, como 0402 e até 0201, sem sacrificar o brilho ou a confiabilidade. Os avanços no design do chip e na tecnologia de fósforo (para LEDs brancos) continuam a aumentar a eficácia. Para LEDs vermelhos, estruturas aprimoradas de AlGaInP levaram a uma maior eficácia luminosa e melhor estabilidade de temperatura. Desenvolvimentos futuros podem incluir proteção ESD integrada e maiores capacidades de potência em pequenos encapsulamentos.