Ficha Técnica de LED SMD Azul de Montagem Inversa - 2.0x1.25x0.8mm - Tensão 2.8-3.8V - Potência 76mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um LED SMD azul de alta luminosidade e montagem inversa. O componente utiliza um chip de InGaN (Nitreto de Gálio e Índio), conhecido por produzir emissão de luz azul eficiente e brilhante. Projetado para processos de montagem automatizados, é embalado em fita de 8mm enrolada em carretéis de 7 polegadas, facilitando a produção em grande volume. O LED está em conformidade com as diretrizes RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas), classificando-o como um produto verde adequado para a fabricação eletrônica moderna.

2. Análise Aprofundada de Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Os limites operacionais do dispositivo são definidos a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C. A corrente direta contínua máxima (DC) é de 20 mA. Uma corrente direta de pico mais alta de 100 mA é permitida em condições pulsadas com um ciclo de trabalho de 1/10 e uma largura de pulso de 0,1 ms. A dissipação de potência máxima é de 76 mW. A faixa de temperatura de operação é de -20°C a +80°C, enquanto a faixa de temperatura de armazenamento se estende de -30°C a +100°C. Para soldagem, ele pode suportar refluxo por infravermelho a 260°C por no máximo 10 segundos.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Os principais parâmetros de desempenho são medidos a Ta=25°C e uma corrente direta (IF) de 20 mA, salvo indicação em contrário.

• Intensidade Luminosa (IV):Varia de um mínimo de 28,0 mcd a um máximo de 180,0 mcd. O valor típico não é especificado, indicando uma ampla faixa de binning.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):Um amplo ângulo de visão de 130 graus, definido como o ângulo fora do eixo onde a intensidade é metade do valor axial.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λP):Tipicamente 468 nm.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):Varia de 465,0 nm a 475,0 nm, definindo a cor percebida.
• Largura à Meia Altura Espectral (Δλ):Aproximadamente 25 nm, indicando a pureza espectral da luz azul.
• Tensão Direta (VF):Varia de 2,80 V a 3,80 V a 20 mA.
• Corrente Reversa (IR):Máximo de 10 μA quando uma tensão reversa (VR) de 5V é aplicada. O dispositivo não foi projetado para operação em polarização reversa.

Notas importantes esclarecem as condições de medição: a intensidade luminosa usa um filtro de resposta ocular CIE, e é enfatizada a cautela contra Descarga Eletrostática (ESD), recomendando procedimentos adequados de aterramento e manuseio.

3. Explicação do Sistema de Binning

O produto é categorizado em bins com base em parâmetros-chave para garantir consistência na aplicação. São fornecidas três dimensões de binning separadas:

3.1 Binning de Tensão Direta

Os bins são rotulados de D7 a D11, cada um cobrindo uma faixa de 0,2V de 2,80V a 3,80V, com uma tolerância de ±0,1V por bin.

3.2 Binning de Intensidade Luminosa

Os bins são rotulados N, P, Q e R. A intensidade varia de 28-45 mcd (N) até 112-180 mcd (R), com uma tolerância de ±15% por bin.

3.3 Binning de Comprimento de Onda Dominante

Os bins são rotulados AC (465,0-470,0 nm) e AD (470,0-475,0 nm), com uma tolerância apertada de ±1 nm por bin.

Este binning multidimensional permite que os projetistas selecionem LEDs que correspondam a requisitos específicos de tensão, brilho e cor para seus circuitos.

4. Análise de Curvas de Desempenho

A ficha técnica referencia curvas típicas de características elétricas e ópticas medidas a 25°C de temperatura ambiente. Embora os gráficos específicos não sejam detalhados no texto fornecido, tais curvas normalmente incluem:

• Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V):Mostra a relação não linear, crítica para projetar circuitos limitadores de corrente.
• Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta:Demonstra como a saída de luz aumenta com a corrente, até o valor máximo nominal.
• Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Mostra a diminuição da saída à medida que a temperatura sobe, importante para o gerenciamento térmico.
• Distribuição Espectral:Um gráfico de intensidade relativa versus comprimento de onda, centrado em torno do comprimento de onda de pico de 468 nm com uma largura à meia altura de ~25 nm.

Essas curvas são essenciais para prever o desempenho em condições não padrão.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote

O LED está em conformidade com um pacote SMD padrão EIA. Todas as dimensões são fornecidas em milímetros com uma tolerância geral de ±0,10 mm. A pegada específica e a altura são definidas no desenho do pacote, o que é crucial para o layout da PCB (Placa de Circuito Impresso).

5.2 Identificação de Polaridade e Design dos Pads

Como um componente de montagem inversa, a orientação para soldagem é oposta aos LEDs emissores superiores padrão. A ficha técnica inclui dimensões sugeridas para os pads de soldagem para garantir uma junta de solda confiável e um alinhamento adequado durante o refluxo. A identificação correta da polaridade é vital para evitar a instalação incorreta.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

É fornecido um perfil de refluxo por infravermelho sugerido para processos sem chumbo (Pb-free). Os parâmetros-chave incluem uma zona de pré-aquecimento (150-200°C), uma temperatura de pico máxima de 260°C e um tempo acima do líquido não superior a 10 segundos. O perfil é baseado em padrões JEDEC para garantir confiabilidade. A ficha técnica observa que o perfil ideal pode variar dependendo do design da PCB, da pasta de solda e das características do forno, e recomenda a caracterização específica da placa.

6.2 Soldagem Manual

Se a soldagem manual for necessária, recomenda-se uma temperatura do ferro de solda não superior a 300°C, com um tempo máximo de soldagem de 3 segundos por pad, apenas uma vez.

6.3 Limpeza

A limpeza só deve ser feita se necessário. Os agentes aprovados são álcool etílico ou isopropílico à temperatura normal por menos de um minuto. O uso de produtos químicos não especificados é proibido, pois podem danificar o pacote do LED.

6.4 Condições de Armazenamento

Para sacos fechados, à prova de umidade com dessecante, o armazenamento deve ser a ≤30°C e ≤90% de Umidade Relativa (UR), com uma vida útil de prateleira de um ano. Uma vez abertos, os LEDs devem ser armazenados a ≤30°C e ≤60% UR. Componentes removidos de sua embalagem original são recomendados para passar por refluxo por IR dentro de 672 horas (28 dias, MSL 2a). Para armazenamento além deste período, recomenda-se a secagem a aproximadamente 60°C por pelo menos 20 horas antes da montagem.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Especificações da Fita e Carretel

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora relevada de 8mm de largura, selada com fita de cobertura e enrolada em carretéis de 7 polegadas (178mm) de diâmetro. A quantidade padrão por carretel é de 3000 peças. É especificada uma quantidade mínima de pedido de 500 peças para remanescentes. A embalagem segue os padrões ANSI/EIA 481, sendo permitido um máximo de dois componentes ausentes consecutivos por carretel.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED azul é adequado para uma ampla gama de aplicações que requerem luzes indicadoras, retroiluminação ou iluminação decorativa em eletrônicos de consumo, equipamentos de escritório, dispositivos de comunicação e eletrodomésticos. Seu design de montagem inversa o torna ideal para aplicações onde a luz deve ser emitida através de um substrato ou painel do lado oposto da PCB.

8.2 Considerações de Projeto

• Limitação de Corrente:Sempre use um resistor em série ou um driver de corrente constante para limitar a corrente direta a 20 mA DC ou menos.
• Proteção contra ESD:Implemente salvaguardas contra ESD durante o manuseio e montagem, pois os LEDs são sensíveis à descarga estática.
• Gerenciamento Térmico:Certifique-se de que o design da PCB permita uma dissipação de calor adequada, especialmente ao operar em altas temperaturas ambientes ou próximo da corrente máxima, para manter a saída luminosa e a longevidade.
• Design Óptico:Considere o amplo ângulo de visão de 130 graus ao projetar guias de luz ou lentes.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

As principais características diferenciadoras deste LED são suaconfiguração de montagem inversae o uso de umchip InGaN de ultra brilho. Em comparação com os LEDs emissores superiores padrão, o pacote de montagem inversa oferece flexibilidade de design para caminhos ópticos específicos. A tecnologia InGaN proporciona maior eficiência e saída de luz azul mais brilhante em comparação com tecnologias mais antigas. O sistema abrangente de binning também permite um controle mais rigoroso sobre a cor e o brilho nas linhas de produção, o que é uma vantagem para aplicações que requerem consistência de cor.

10. Perguntas Frequentes (FAQs)

P: Qual é o propósito de um LED de montagem inversa?

R: Um LED de montagem inversa é projetado para ser soldado na PCB com sua superfície emissora de luz voltada para baixo. A luz é então emitida através de um orifício ou abertura na placa, ou através de um material translúcido. Isso é útil para criar luzes indicadoras elegantes e embutidas.

P: Posso alimentar este LED diretamente de uma fonte de 5V?

R: Não. A tensão direta varia de 2,8V a 3,8V. Conectá-lo diretamente a 5V faria com que uma corrente excessiva fluísse, potencialmente destruindo o LED. Você deve usar um resistor limitador de corrente ou um regulador.

P: O que significa o código de bin (ex.: D9, Q, AC) no rótulo do carretel?

R: Ele especifica as características elétricas e ópticas dos LEDs naquele carretel. "D9" indica uma tensão direta entre 3,20V e 3,40V. "Q" indica uma intensidade luminosa entre 71,0 e 112,0 mcd. "AC" indica um comprimento de onda dominante entre 465,0 e 470,0 nm.

P: Por quanto tempo posso armazenar esses LEDs depois de abrir o saco?

R: Para obter os melhores resultados e evitar problemas de nível de sensibilidade à umidade (MSL), eles devem ser soldados dentro de 672 horas (28 dias) após a exposição às condições ambientais da fábrica (<30°C/60% UR). Se armazenados por mais tempo, a secagem é necessária.

11. Caso Prático de Projeto e Uso

Cenário: Projetando um painel de indicadores de status para um roteador de rede.

Um projetista precisa de vários LEDs azuis brilhantes para indicar os status "Energia", "Internet" e "Wi-Fi". O design do painel exige que a luz brilhe através de pequenos ícones gravados a laser em uma moldura frontal de plástico, com a PCB montada atrás dela. Usar este LED azul de montagem inversa é ideal. O projetista iria:

1. Posicionar os LEDs no lado inferior da PCB, alinhados com os orifícios sob cada ícone.

2. Selecionar um código de bin (ex.: R para alto brilho, AD para um tom azul levemente mais esverdeado) para garantir uma aparência uniforme.

3. Projetar a pegada da PCB exatamente de acordo com o layout de pads sugerido.

4. Calcular um resistor limitador de corrente para uma fonte de 3,3V: R = (3,3V - VF_típica) / 0,020A. Usando uma VF típica de 3,3V, R = 0 ohms, o que não é viável. Portanto, eles usariam uma corrente menor (ex.: 15 mA) ou selecionariam um bin com uma VF mais baixa (D7 ou D8) para ter um valor de resistor utilizável, garantindo que o LED opere dentro das especificações.

12. Introdução ao Princípio Técnico

Este LED é baseado em uma estrutura de diodo semicondutor feita de Nitreto de Gálio e Índio (InGaN). Quando uma tensão direta é aplicada, elétrons e lacunas se recombinam na região ativa do semicondutor, liberando energia na forma de fótons (luz). A composição específica da liga de InGaN determina a energia da banda proibida, que corresponde diretamente ao comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, azul (~468 nm). A "montagem inversa" refere-se puramente à orientação da embalagem mecânica; o princípio subjacente de eletroluminescência permanece o mesmo de qualquer LED padrão.

13. Tendências e Desenvolvimentos da Indústria

A tendência nos LEDs SMD continua em direção a maior eficiência (mais lúmens por watt), tamanhos de pacote menores e confiabilidade aprimorada. A tecnologia InGaN para LEDs azuis e verdes tem apresentado melhorias constantes na saída e longevidade. Há também uma ênfase crescente em binning mais rigoroso de cor e intensidade para atender às demandas de aplicações como telas de cores completas e iluminação arquitetônica, onde a consistência é crítica. Além disso, os avanços na embalagem focam em melhorar o desempenho térmico para permitir correntes de acionamento mais altas sem comprometer a vida útil, e em melhorar a compatibilidade com processos automatizados de pick-and-place e soldagem por refluxo para produção em massa com custo-benefício.