Ficha Técnica do LED SMD LTST-C230KGKT - AlInGaP Verde - 20mA - 2.4V - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas completas de um diodo emissor de luz (LED) de montagem em superfície (SMD). O produto é um LED chip do tipo de montagem reversa que utiliza tecnologia de semicondutor de Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio (AlInGaP) para produzir luz verde. Foi concebido para processos de montagem automatizados e é compatível com soldadura por refluxo infravermelho, sendo adequado para fabricação em grande volume. O dispositivo é embalado em fita de 8mm enrolada em bobinas de 7 polegadas de diâmetro para operações eficientes de pick-and-place.

1.1 Vantagens Principais

• Alto Brilho:O chip AlInGaP proporciona elevada intensidade luminosa.
• Compatibilidade de Projeto:Apresenta um footprint de encapsulamento padrão EIA.
• Adequado para Fabricação:Compatível com equipamentos de colocação automática e processos de soldadura por refluxo infravermelho.
• Conformidade Ambiental:O produto cumpre as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Os seguintes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. Todos os valores são especificados a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Dissipação de Potência (Pd):75 mW
• Corrente Direta de Pico (IFP):80 mA (a um ciclo de trabalho de 1/10, largura de pulso de 0,1ms)
• Corrente Direta Contínua (IF):30 mA
• Tensão Reversa (VR):5 V
• Gama de Temperatura de Funcionamento (Topr):-30°C a +85°C
• Gama de Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40°C a +85°C
• Condição de Soldadura Infravermelha:Temperatura de pico de 260°C por um máximo de 10 segundos.

2.2 Características Eletro-Óticas

Estes parâmetros definem o desempenho do dispositivo em condições normais de funcionamento, tipicamente medidos a Ta=25°C e uma corrente direta (IF) de 20mA, salvo indicação em contrário.

• Intensidade Luminosa (Iv):18,0 mcd (Mínimo), 35,0 mcd (Típico). Medido com um sensor/filtro que aproxima a curva de resposta fotópica do olho CIE.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):130 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa é metade do valor medido no eixo central.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λP):574 nm.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):571 nm. Este é o comprimento de onda único derivado do diagrama de cromaticidade CIE que melhor representa a cor percebida pelo olho humano.
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):15 nm. Isto indica a pureza espectral da luz emitida.
• Tensão Direta (VF):2,0 V (Mínimo), 2,4 V (Típico) a IF=20mA.
• Corrente Reversa (IR):10 μA (Máximo) a VR=5V.

3. Explicação do Sistema de Binning

Os dispositivos são classificados em bins com base em parâmetros-chave para garantir consistência na aplicação. Os códigos de bin para este produto são definidos da seguinte forma:

3.1 Binning da Tensão Direta

Classificado a IF=20mA. A tolerância de cada bin é de ±0,1V.
Código Bin 4: 1,90V - 2,00V
Código Bin 5: 2,00V - 2,10V
Código Bin 6: 2,10V - 2,20V
Código Bin 7: 2,20V - 2,30V
Código Bin 8: 2,30V - 2,40V

3.2 Binning da Intensidade Luminosa

Classificado a IF=20mA. A tolerância de cada bin é de ±15%.
Código Bin M: 18,0 mcd - 28,0 mcd
Código Bin N: 28,0 mcd - 45,0 mcd
Código Bin P: 45,0 mcd - 71,0 mcd

3.3 Binning do Comprimento de Onda Dominante

Classificado a IF=20mA. A tolerância para cada bin é de ±1nm.
Código Bin C: 567,5 nm - 570,5 nm
Código Bin D: 570,5 nm - 573,5 nm
Código Bin E: 573,5 nm - 576,5 nm

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica referencia curvas de desempenho típicas que são essenciais para o projeto. Embora os gráficos específicos não sejam reproduzidos em texto, eles normalmente incluem:

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente, importante para o projeto do circuito de acionamento.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta:A curva característica IV, crucial para calcular a dissipação de potência e selecionar resistências limitadoras de corrente.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demonstra a redução térmica da saída de luz, o que é crítico para aplicações em condições ambientais variáveis.
• Distribuição Espectral:Um gráfico da intensidade relativa versus comprimento de onda, mostrando o pico em 574nm e a largura a meia altura de 15nm.

5. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

5.1 Dimensões do Encapsulamento

O dispositivo está em conformidade com um contorno de encapsulamento padrão EIA. Todas as dimensões estão em milímetros com uma tolerância geral de ±0,10mm, salvo especificação em contrário. A ficha técnica inclui um desenho dimensional detalhado mostrando o comprimento, largura, altura e posições dos terminais para a configuração de montagem reversa.

5.2 Identificação da Polaridade

Como um componente de montagem reversa, a identificação da polaridade na PCB é crítica. O layout sugerido das pastilhas de solda na ficha técnica indica claramente as geometrias das pastilhas do cátodo e do ânodo para garantir a orientação correta durante a montagem.

5.3 Especificações da Fita e Bobina

O dispositivo é fornecido em fita transportadora de 8mm de acordo com as normas EIA-481, enrolada em bobinas de 7 polegadas (178mm) de diâmetro. Cada bobina contém 3000 peças. As especificações-chave da fita incluem dimensões dos compartimentos, fita de cobertura e requisitos de fita guia/traseira para garantir compatibilidade com equipamentos automatizados.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Perfil de Soldadura por Refluxo

É fornecido um perfil de refluxo infravermelho sugerido para processos sem chumbo (Pb-free). Os parâmetros-chave incluem:
- Pré-aquecimento:150-200°C.
- Tempo de Pré-aquecimento:Máximo de 120 segundos.
- Temperatura de Pico:Máximo de 260°C.
- Tempo Acima do Líquidus:De acordo com a curva de perfil específica (referenciada na página 3 do documento original).
- Limite Crítico:O dispositivo não deve ser exposto a 260°C por mais de 10 segundos. O refluxo deve ser realizado no máximo duas vezes.

6.2 Soldadura Manual

Se for necessária soldadura manual:
- Temperatura do Ferro:Máximo de 300°C.
- Tempo de Soldadura:Máximo de 3 segundos por junta.
- Importante:A soldadura manual deve ser realizada apenas uma vez.

6.3 Condições de Armazenamento

• Embalagem Selada (com dessecante):Armazenar a ≤30°C e ≤90% de UR. Uso recomendado dentro de um ano após a abertura do saco de barreira de humidade.
• Embalagem Aberta / Após Exposição:Armazenar a ≤30°C e ≤60% de UR. Os componentes devem ser submetidos a refluxo infravermelho dentro de 672 horas (28 dias) após exposição ao ar ambiente (MSL 2a). Para armazenamento mais prolongado, utilize um recipiente selado com dessecante ou um dessecador de azoto. Componentes armazenados além de 672 horas requerem cozimento a aproximadamente 60°C durante pelo menos 20 horas antes da soldadura.

6.4 Limpeza

Não utilize produtos químicos não especificados. Se for necessária limpeza após a soldadura, mergulhe o LED em álcool etílico ou álcool isopropílico à temperatura ambiente por menos de um minuto.

7. Embalagem e Informação de Encomenda

A unidade de encomenda padrão é uma bobina de 7 polegadas contendo 3000 peças. Aplica-se uma quantidade mínima de embalagem de 500 peças para quantidades remanescentes. A embalagem em fita e bobina garante compatibilidade com linhas de montagem automatizadas de alta velocidade. O número de peça LTST-C230KGKT codifica as características específicas deste dispositivo.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED é adequado para uma ampla gama de aplicações que requerem um indicador verde compacto e brilhante, incluindo, mas não se limitando a:
- Indicadores de estado em eletrónica de consumo (ex.: routers, carregadores, eletrodomésticos).
- Iluminação de fundo para interruptores de membrana ou pequenos painéis.
- Iluminação decorativa em espaços compactos.
- Indicadores em painéis de controlo industrial.

8.2 Considerações de Projeto

• Limitação de Corrente:Utilize sempre uma resistência em série ou um driver de corrente constante para limitar a corrente direta a um máximo de 30mA DC. O ponto de funcionamento típico é 20mA.
• Gestão Térmica:Certifique-se de que o projeto da PCB permite a dissipação de calor, especialmente se operar perto da corrente máxima ou em altas temperaturas ambientes, uma vez que a intensidade luminosa diminui com o aumento da temperatura.
• Proteção contra ESD:Os LEDs são sensíveis a descargas eletrostáticas (ESD). Implemente controlos adequados de ESD durante a manipulação e montagem, como o uso de pulseiras e bancadas de trabalho aterradas.
• Proteção contra Tensão Reversa:A tensão reversa máxima é de apenas 5V. Incorpore proteção (ex.: um diodo em paralelo) se o circuito expuser o LED a um potencial de polarização reversa.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Os principais fatores diferenciadores deste LED são o seudesign de montagem reversae atecnologia AlInGaP. A montagem reversa permite uma montagem de perfil mais baixo, pois o LED é montado no lado oposto da PCB em relação à direção de visualização. A tecnologia AlInGaP oferece maior eficiência e melhor estabilidade de desempenho em comparação com tecnologias mais antigas, como o GaP padrão para LEDs verdes, resultando em maior brilho e cor mais consistente.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante?
R: O comprimento de onda de pico (λP) é o comprimento de onda no qual o espectro de emissão tem a sua intensidade máxima (574nm). O comprimento de onda dominante (λd) é um valor calculado (571nm) a partir do gráfico de cores CIE que melhor representa a cor percebida pelo olho humano.

P: Posso alimentar este LED com uma fonte de 3,3V?
R: Sim, mas deve usar uma resistência limitadora de corrente. Por exemplo, com uma VF de 2,4V a 20mA, o valor da resistência seria R = (3,3V - 2,4V) / 0,02A = 45 Ohms. Utilize o valor padrão mais próximo e verifique a potência nominal.

P: O que significa "MSL 2a" para armazenamento?
R: Nível de Sensibilidade à Humidade 2a indica que o componente pode ser exposto às condições do chão de fábrica (≤60% UR, ≤30°C) por até 4 semanas (672 horas) antes de necessitar de cozimento prévio à soldadura por refluxo para evitar danos por "popcorning".

11. Estudo de Caso Prático de Projeto

Cenário:Projetar um indicador de estado para um dispositivo portátil alimentado por uma fonte USB de 5V. O indicador precisa ser verde brilhante e montado no lado inferior da PCB, visível através de uma pequena janela.

Solução:O LTST-C230KGKT é ideal devido à sua capacidade de montagem reversa. É projetado um circuito simples com resistência em série: R = (5V - 2,4V) / 0,02A = 130 Ohms. É selecionada uma resistência de 130Ω, 1/8W. O layout da PCB utiliza as dimensões sugeridas das pastilhas da ficha técnica. O LED é colocado na camada inferior, e a janela de visualização no invólucro é alinhada com a sua posição. O ângulo de visão de 130 graus garante boa visibilidade.

12. Introdução ao Princípio Tecnológico

Este LED é baseado no material semicondutor de Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio (AlInGaP). Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, os eletrões e as lacunas recombinam-se na região ativa, libertando energia na forma de fotões (luz). A proporção específica de alumínio, índio e gálio na rede cristalina determina a energia da banda proibida, que corresponde diretamente ao comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, verde (~571nm). A lente "água límpida" é feita de epóxi ou silicone que não contém difusor, permitindo que a cor brilhante e saturada intrínseca do chip seja vista.

13. Tendências da Indústria

A tendência nos LEDs indicadores SMD continua em direção a maior eficiência (mais saída de luz por mA), melhor consistência de cor através de binning mais apertado e maior fiabilidade sob processos de soldadura a temperaturas mais elevadas, como o refluxo sem chumbo. Há também uma tendência para a miniaturização mantendo ou aumentando o desempenho ótico. Os encapsulamentos de montagem reversa e visão lateral são cada vez mais populares para alcançar designs elegantes e de baixo perfil na eletrónica de consumo moderna. Além disso, a integração com eletrónica de acionamento (ex.: circuitos integrados incorporados para corrente constante ou controlo de cor) é uma área em crescimento, embora este dispositivo específico permaneça um componente discreto e padrão.