Especificações do LED Âmbar RF-AU0402TS-EB-B - Tamanho 1,0x0,5x0,4mm - Tensão 1,6-2,6V - Potência 26mW - Dados Técnicos

1. Visão Geral do Produto

1.1 Descrição Geral

O RF-AU0402TS-EB-B é um LED âmbar de montagem em superfície fabricado utilizando um chip âmbar de alta eficiência. Suas dimensões ultracompactas de 1,0mm x 0,5mm x 0,4mm fazem dele um dos menores LEDs âmbar comercialmente disponíveis, adequado para aplicações com espaço limitado. O dispositivo é projetado para montagem automatizada SMT e processos de soldagem por refluxo, oferecendo excelente compatibilidade com linhas modernas de montagem de PCB.

1.2 Características

• Ângulo de visão extremamente amplo de 140 graus, garantindo distribuição uniforme da luz em uma ampla área.
• Adequado para todos os processos de montagem SMT e soldagem, incluindo refluxo e soldagem manual.
• Nível de sensibilidade à umidade: Nível 3 conforme padrão JEDEC, exigindo manuseio adequado após abertura da embalagem.
• Em conformidade com RoHS, livre de substâncias perigosas, atendendo às regulamentações ambientais globais.
• Operação com baixa corrente direta (típica 5mA) permite baixo consumo de energia em dispositivos alimentados por bateria.
• Disponível em múltiplos bins de brilho e comprimento de onda para ajuste fino em aplicações que exigem consistência.

1.3 Aplicações

• Indicadores ópticos: indicadores de status, retroiluminação para interruptores e displays de símbolos.
• Retroiluminação de display: retroiluminação de pequenos LCDs ou teclados onde o espaço é limitado.
• Uso geral: iluminação de brinquedos, iluminação decorativa e eletrônicos portáteis.

2. Parâmetros Técnicos

2.1 Características Elétricas e Ópticas

Todos os parâmetros são medidos a uma temperatura da almofada de solda (Ts) de 25°C e uma corrente direta de 5mA, salvo indicação em contrário. As seguintes características principais definem o desempenho deste LED:

• Largura de Banda Espectral à Meia Altura (Δλ):Típica de 15nm, indicando um espectro de emissão relativamente estreito centrado na região do comprimento de onda âmbar.
• Tensão Direta (VF):Varia de 1,6V a 2,6V dependendo do código do bin (A1 a E2). A classificação em bins é realizada a 5mA, com cada bin abrangendo etapas de 0,1V. A baixa tensão direta permite operação a partir de fontes de baixa tensão.
• Comprimento de Onda Dominante (λD):Disponível em duas faixas: A10 (600-602,5nm) e A20 (602,5-605nm), com bins adicionais B10 (605-607,5nm), B20 (607,5-610nm). Isso permite a seleção exata da tonalidade âmbar.
• Intensidade Luminosa (IV):Classificada em cinco faixas: A00 (8-12mcd), B00 (12-18mcd), C00 (18-28mcd), D00 (28-43mcd) e E00 (43-65mcd). Bins de maior intensidade são adequados para aplicações que exigem maior brilho.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):140 graus típicos, proporcionando um padrão de radiação muito amplo para iluminação uniforme em uma grande área.
• Corrente Reversa (IR):Máximo de 10μA em VR=5V, garantindo fuga muito baixa em polarização reversa.
• Resistência Térmica (RTHJ-S):Máximo de 450°C/W, da junção ao ponto de solda. Esta resistência térmica relativamente alta é típica para LEDs de pacote pequeno e exige gerenciamento térmico cuidadoso quando operado em correntes mais altas.

2.2 Limites Máximos Absolutos

Os limites máximos absolutos não devem ser excedidos, mesmo que momentaneamente, para evitar danos permanentes:

• Dissipação de Potência (Pd): 26 mW
• Corrente Direta (IF): 10 mA (contínua); 60 mA para operação pulsada com ciclo de trabalho de 1/10 e largura de pulso de 0,1ms.
• Resistência a ESD (HBM): 2000 V
• Temperatura de Operação (Topr): -40°C a +85°C
• Temperatura de Armazenamento (Tstg): -40°C a +85°C
• Temperatura da Junção (Tj): 95°C máxima

Esses limites são baseados em medições padronizadas no laboratório da Refond. A corrente máxima real pode precisar ser reduzida com base nas condições térmicas; a temperatura da junção não deve exceder 95°C.

2.3 Sistema de Classificação em Bins

O LED é classificado em múltiplos bins para fornecer controle rigoroso sobre a tensão direta, comprimento de onda dominante e intensidade luminosa. Isso permite que os clientes selecionem dispositivos com desempenho consistente para seus requisitos específicos. Para tensão direta, os bins A1 a E2 cobrem de 1,6V a 2,6V em incrementos de 0,1V. Para comprimento de onda, os bins A10, A20, B10, B20 cobrem a faixa de 600nm a 610nm em passos de 2,5nm. Os bins de intensidade A00 a E00 oferecem opções de 8 mcd a 65 mcd. O código do bin está claramente marcado na etiqueta do carretel para rastreabilidade.

3. Análise das Curvas de Desempenho

3.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta (Curva I-V)

A curva característica I-V (Fig 1-6) mostra a típica relação exponencial entre a tensão direta e a corrente direta. A 5mA, a tensão direta é de aproximadamente 2,0V para o bin típico. À medida que a corrente aumenta, a tensão sobe ligeiramente devido à resistência em série. A curva ajuda os projetistas a selecionar resistores limitadores de corrente apropriados para uma determinada tensão de alimentação.

3.2 Corrente Direta vs. Intensidade Relativa

A Fig 1-7 ilustra que a intensidade luminosa relativa aumenta linearmente com a corrente direta na região de baixa corrente, mas começa a saturar em correntes mais altas. Operar a 5mA produz aproximadamente 50% da intensidade a 10mA, proporcionando um bom equilíbrio entre brilho e dissipação térmica.

3.3 Efeitos da Temperatura

As Fig 1-8 e Fig 1-9 mostram como a temperatura do pino afeta a intensidade relativa e a corrente direta. À medida que a temperatura da junção aumenta, a intensidade luminosa diminui gradualmente. Por exemplo, a 85°C a intensidade pode cair para cerca de 80% do seu valor a 25°C. O gerenciamento térmico é crucial ao operar o LED próximo à sua corrente máxima ou em altas temperaturas ambientes.

3.4 Corrente Direta vs. Comprimento de Onda Dominante

A Fig 1-10 demonstra que o comprimento de onda dominante se desloca ligeiramente com a corrente direta (aproximadamente 1-2nm ao longo da faixa de operação). Este efeito é mínimo para a maioria das aplicações de indicadores, mas deve ser considerado quando for necessária correspondência precisa de cores.

3.5 Distribuição Espectral e Padrão de Radiação

A Fig 1-11 mostra a intensidade espectral relativa versus o comprimento de onda, com pico em torno de 600-610nm com meia largura de 15nm. O padrão de radiação (Fig 1-12) indica um ângulo de emissão muito amplo de 140 graus, com intensidade quase uniforme até ±70 graus do eixo óptico.

4. Informações Mecânicas e de Embalagem

4.1 Dimensões do Componente

O LED está alojado em um pacote SMD padrão 0402 com dimensões de 1,0mm de comprimento, 0,5mm de largura e 0,4mm de altura. O componente tem dois terminais: ânodo (marcado com um indicador de polaridade) e cátodo. Os desenhos na folha de dados (Fig 1-1 a 1-3) mostram as vistas superior, inferior e lateral com tolerância de ±0,2mm, salvo indicação em contrário.

4.2 Projeto da Almofada de Solda

Os padrões de solda recomendados (Fig 1-5) são fornecidos para garantir juntas de solda confiáveis e dissipação de calor adequada. As dimensões da almofada são 0,5mm x 0,6mm para cada terminal com espaçamento de 0,6mm entre elas. É fundamental compatibilizar o projeto da almofada com a pegada do componente para evitar tombamento ou juntas fracas.

4.3 Marcação de Polaridade

O cátodo é identificado por uma pequena marca no componente (Fig 1-4). O ânodo é a almofada maior na parte inferior. A polaridade correta deve ser observada para evitar danos por polarização reversa.

4.4 Dimensões da Fita Transportadora e Carretel

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora gravada com largura de 8mm e passo de 2,0mm. Cada carretel contém 4.000 peças. A fita possui uma fita de cobertura superior e uma marcação de polaridade da direção de alimentação. Dimensões do carretel: diâmetro externo 178±1mm, largura 8,0±0,1mm, diâmetro do cubo 60±1mm e furo do eixo 13,0±0,5mm.

4.5 Informações da Etiqueta

A etiqueta do carretel inclui o número da peça, número da especificação, número do lote, código do bin (para tensão direta, comprimento de onda e intensidade), quantidade e código de data. Isso garante rastreabilidade total.

5. Diretrizes de Soldagem e Montagem

5.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

O perfil de soldagem por refluxo recomendado é fornecido na Fig 3-1 e Tabela 3-1. Parâmetros principais: pré-aquecimento de 150°C a 200°C por 60-120 segundos; taxa de rampa ≤3°C/s; tempo acima de 217°C (TL) até 60s; temperatura de pico (TP) 260°C por até 10 segundos; taxa de resfriamento ≤6°C/s. Apenas dois ciclos de refluxo são permitidos; se mais de 24 horas decorrerem entre os ciclos, os LEDs podem absorver umidade e ser danificados.

5.2 Soldagem Manual e Reparo

A soldagem manual é permitida com temperatura do ferro ≤300°C e duração ≤3 segundos, feita apenas uma vez. Para reparo, recomenda-se um ferro de solda de ponta dupla para evitar estresse térmico no LED.

5.3 Cuidados Durante a Montagem

Não monte LEDs em seções empenadas da PCB nem aplique estresse mecânico durante ou após a soldagem. Evite resfriamento rápido após o refluxo. Garanta o alinhamento adequado para evitar curtos-circuitos.

6. Armazenamento e Manuseio

6.1 Condições de Armazenamento

Antes de abrir a embalagem com barreira de umidade, armazene a ≤30°C e ≤75% de UR por até 1 ano a partir da data de selagem. Após a abertura, os LEDs devem ser usados dentro de 168 horas sob ≤30°C e ≤60% de UR. Se o tempo de armazenamento for excedido, realize a secagem a 60±5°C por >24 horas antes do uso.

6.2 Sensibilidade à Umidade

O MSL Nível 3 exige manuseio cuidadoso. Se a embalagem estiver danificada ou o dessecante tiver expirado, a secagem é obrigatória para evitar rachaduras por pipoca durante o refluxo.

6.3 Proteção contra ESD

Os LEDs são sensíveis a descargas eletrostáticas (ESD) e sobretensão elétrica (EOS). Use estações de trabalho aterradas, pulseiras e ionizadores. A classificação HBM é 2000V, mas precauções adequadas contra ESD ainda são recomendadas.

6.4 Considerações Ambientais

O LED pode ser afetado por enxofre e halogênios no ambiente. Compostos de enxofre devem ser limitados a<100ppm. Bromo<900ppm, Cloro<900ppm, halogênios totais<1500ppm. Compostos orgânicos voláteis (COVs) podem penetrar no encapsulante de silicone e causar descoloração. Use apenas materiais compatíveis no dispositivo.

7. Notas de Aplicação

7.1 Resistor Limitador de Corrente

Sempre use um resistor em série para limitar a corrente direta ao nível desejado, pois os LEDs têm uma curva I-V íngreme. Para uma corrente de operação típica de 5mA, escolha um valor de resistor que garanta que a corrente permaneça abaixo do máximo absoluto de 10mA, mesmo com a pior variação da tensão de alimentação.

7.2 Gerenciamento Térmico

O projeto térmico é crítico. A resistência térmica de 450°C/W significa que a 5mA e 2V, a dissipação de potência é de 10mW, causando uma elevação de temperatura de aproximadamente 4,5°C acima do ambiente. Em correntes mais altas, a elevação de temperatura aumenta proporcionalmente. Pode ser necessária área de cobre adequada na PCB ou ar forçado.

7.3 Considerações de Projeto de Circuito

A proteção contra tensão reversa é necessária; garanta que o circuito nunca aplique polarização reversa ao LED (por exemplo, durante transições de desligamento). Além disso, evite exceder a classificação máxima absoluta para corrente direta, mesmo que momentaneamente.

8. Perguntas Frequentes

8.1 Qual é a corrente de operação recomendada?

A corrente típica é de 5mA, o que proporciona bom brilho enquanto permanece dentro do máximo absoluto de 10mA. Para maior brilho, até 10mA é permitido, mas com dissipação de calor adequada para manter a junção abaixo de 95°C.

8.2 Como selecionar o bin de tensão direta correto?

Escolha um bin que corresponda à sua tensão de alimentação menos a queda no resistor. Por exemplo, se a alimentação for 3,3V e você quiser 5mA com um resistor de 300Ω (queda de ~1,5V), você precisa de VF em torno de 1,8V, o que corresponde ao bin B1 ou B2.

8.3 Posso acionar este LED diretamente de um GPIO do microcontrolador?

A maioria dos pinos GPIO pode fornecer 5-10mA a 3,3V. Com um resistor em série adequado, sim. Mas verifique a capacidade de corrente do microcontrolador; se insuficiente, use um driver com transistor.

8.4 Quantos ciclos de refluxo são permitidos?

Máximo de dois ciclos de refluxo. Se mais de 24 horas passarem entre os ciclos, realize a secagem dos LEDs antes do segundo refluxo para remover a umidade absorvida.

9. Princípio de Funcionamento

Este LED âmbar é um diodo emissor de luz semicondutor baseado em um chip âmbar (provavelmente material InGaAlP ou GaAsP). Quando polarizado diretamente, elétrons e lacunas se recombinam na região ativa, emitindo fótons com energia correspondente à luz âmbar (600-610nm). A estreita meia largura espectral de 15nm indica alta pureza de cor.

10. Tendências de Desenvolvimento

A tendência na embalagem de LED continua em direção a pegadas menores e maior eficiência. O pacote 0402 (1,0x0,5mm) representa a direção ultra-miniatura, permitindo layouts de PCB mais densos e integração em dispositivos portáteis. Melhorias futuras podem incluir menor resistência térmica, maior eficácia luminosa e faixas de temperatura de operação estendidas. A conformidade ambiental (RoHS, livre de halogênios) torna-se cada vez mais importante nos mercados globais.