Especificação de LED Azul SMD 1.0x0.5x0.4mm - 2.6-3.4V - 20mA - 70mW - Dados Técnicos

1. Visão Geral do Produto

O RF-BU0402TS-CE-B é um LED azul compacto de montagem em superfície fabricado com um chip azul de alta eficiência. Ele é projetado para aplicações de indicação geral e display onde um amplo ângulo de visão e um tamanho reduzido são necessários. As dimensões do pacote são 1,0mm x 0,5mm x 0,4mm, tornando-o adequado para projetos com espaço limitado. As principais características incluem um ângulo de visão extremamente amplo, compatibilidade com montagem SMT padrão e soldagem por refluxo, nível de sensibilidade à umidade 3 e conformidade com RoHS. Aplicações típicas incluem indicadores ópticos, iluminação de fundo de interruptores, displays de símbolos e luzes de status de uso geral.

1.1 Descrição Geral

O LED utiliza um chip azul que emite luz na faixa de comprimento de onda dominante de 465–475 nm. Ele é encapsulado em um pacote miniatura de 1,0mm x 0,5mm x 0,4mm com lente de epóxi transparente. O dispositivo é projetado para montagem automática de superfície pick-and-place e pode suportar até dois ciclos de refluxo a 260°C de temperatura de pico (conforme padrões JEDEC).

1.2 Características

• Ângulo de visão extremamente amplo (típico 140°).
• Adequado para todos os processos de montagem SMT e soldagem.
• Nível de sensibilidade à umidade: Nível 3 (conforme IPC/JEDEC J-STD-020).
• Compatível com RoHS – livre de chumbo e outras substâncias restritas.
• Disponível em múltiplos bins de brilho e tensão para atender a diversos requisitos de projeto.

1.3 Aplicações

• Indicadores ópticos em eletrônicos de consumo, eletrodomésticos e interiores automotivos.
• Iluminação de fundo de interruptores e símbolos (teclados, botões).
• Iluminação de fundo para displays LCD pequenos ou displays de segmentos.
• Indicação de status de uso geral em equipamentos industriais e médicos.

2. Parâmetros Técnicos

Todas as medições elétricas e ópticas são realizadas na condição de teste Ts = 25°C, salvo indicação contrária.

2.1 Características Elétricas / Ópticas (IF = 5 mA)

2.2 Valores Máximos Absolutos (Ts = 25°C)

Nota: A corrente máxima deve ser decidida após medir a temperatura do pacote. A temperatura da junção não deve exceder o máximo nominal.

3. Sistema de Classificação por Bins

O LED é categorizado em múltiplos bins para tensão direta, comprimento de onda dominante e intensidade luminosa. Isso permite que os projetistas selecionem dispositivos que atendam aos requisitos exatos do circuito, garantindo brilho e cor consistentes em sistemas com múltiplos LEDs.

3.1 Bins de Tensão Direta

A tensão direta é medida a IF = 5 mA. Os bins são rotulados de F1 a J1, cobrindo uma faixa de 2,6 V a 3,6 V em incrementos de 0,1 V. Por exemplo, F1 abrange 2,6–2,8 V, F2 abrange 2,7–2,9 V, etc. A tolerância de medição é de ±0,1 V.

3.2 Bins de Comprimento de Onda Dominante

Os bins de comprimento de onda são especificados a IF = 5 mA. D10 cobre 465,0–467,5 nm, D20 cobre 467,5–470,0 nm, E10 cobre 470,0–472,5 nm e E20 cobre 472,5–475,0 nm. A tolerância de medição é de ±2 nm.

3.3 Bins de Intensidade Luminosa

Os bins de intensidade (IV) são classificados de B00 (12–18 mcd) a F20 (80–100 mcd). Esta ampla faixa atende a diversos requisitos de brilho em indicadores, iluminação de fundo e displays. A tolerância do bin é de ±10%.

4. Análise de Curvas de Desempenho

4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta

A tensão direta típica aumenta com a corrente direta. A 5 mA, a tensão direta é de aproximadamente 2,7–3,1 V dependendo do bin. A curva é quase linear de 0 a 25 mA, com uma inclinação de cerca de 0,1–0,2 V a cada 10 mA.

4.2 Corrente Direta vs. Intensidade Relativa

A intensidade luminosa relativa aumenta aproximadamente linearmente com a corrente direta até 20 mA. A 5 mA, a intensidade é de aproximadamente 0,3 em relação a 20 mA. A operação em correntes mais altas produz maior brilho, mas também aumenta a temperatura da junção.

4.3 Temperatura Ambiente vs. Intensidade Relativa

À medida que a temperatura ambiente aumenta de 25 °C para 100 °C, a intensidade relativa cai cerca de 10–15%. Esta redução térmica deve ser considerada em aplicações de alta temperatura.

4.4 Temperatura do Pino vs. Corrente Direta

A corrente direta máxima permitida diminui quando a temperatura do pino (ponto de solda) excede cerca de 60 °C. A 100 °C de temperatura do pino, a corrente direta contínua máxima é reduzida para aproximadamente 15 mA para manter a junção abaixo de 95 °C.

4.5 Corrente Direta vs. Comprimento de Onda Dominante

Aumentar a corrente direta de 0 a 30 mA causa um leve deslocamento no comprimento de onda dominante (aproximadamente +2 nm), o que é típico para LEDs InGaN. Este efeito é pequeno e geralmente desprezível para aplicações de indicadores.

4.6 Intensidade Relativa vs. Comprimento de Onda (Espectro)

A distribuição espectral atinge o pico em torno de 470 nm com uma largura total à meia altura (FWHM) de cerca de 15 nm. A emissão é estreita, proporcionando uma cor azul saturada.

4.7 Padrão de Radiação

O LED exibe um padrão de radiação semelhante ao lambertiano com um amplo ângulo de visão de 140° (ângulo de meia intensidade de 70°). Isso o torna adequado para indicação em áreas amplas.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote

O LED está alojado em um pacote de 1,0 mm x 0,5 mm x 0,4 mm (comprimento x largura x altura). Possui duas almofadas de ânodo/cátodo na parte inferior com polaridade marcada por um entalhe (consulte o diagrama de polaridade). O layout recomendado da almofada de solda é de 0,5 mm x 0,6 mm por almofada com espaçamento entre almofadas de 0,6 mm.

5.2 Polaridade e Padrões de Soldagem

O cátodo é indicado por um pequeno entalhe na vista superior ou inferior. O dispositivo é projetado para soldagem por refluxo com uma abertura típica de máscara de solda de 0,25 mm de folga. Todas as dimensões estão em milímetros com tolerâncias de ±0,2 mm, salvo indicação contrária.

5.3 Dimensões da Fita Transportadora e do Carretel

As peças são embaladas em fita transportadora de 8 mm de largura com passo de 2,0 mm. Cada carretel contém 4000 peças. O diâmetro externo do carretel é de 178 mm ±1 mm, o diâmetro do cubo é de 60 mm ±0,1 mm e a largura é de 8,0 mm +1/-0 mm. A fita é selada com uma fita de cobertura superior e inclui uma marca de polaridade para orientação.

6. Guia de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

O perfil de refluxo recomendado segue os padrões JEDEC. Pré-aqueça de 150 °C a 200 °C durante 60–120 segundos. O tempo acima de 217 °C (TL) deve ser de 60–150 segundos. A temperatura de pico (TP) não deve exceder 260 °C por mais de 10 segundos. A taxa de resfriamento deve ser inferior a 6 °C/s. São permitidos no máximo dois ciclos de refluxo; se o tempo entre duas operações de soldagem exceder 24 horas, os LEDs podem ser danificados.

6.2 Soldagem Manual

Se a soldagem manual for necessária, use uma temperatura de ponta de ferro de solda abaixo de 300 °C por menos de 3 segundos. A soldagem manual deve ser realizada apenas uma vez. Não aplique força mecânica durante o aquecimento.

6.3 Reparo

O reparo não é recomendado após a soldagem. Se inevitável, use um ferro de solda de cabeça dupla e verifique se as características do LED não foram degradadas.

6.4 Armazenamento e Gerenciamento de Umidade

O LED possui sensibilidade à umidade nível 3. Antes de abrir a bolsa de alumínio, armazene a ≤30 °C / ≤75% UR por até um ano a partir da data de selagem. Após a abertura, o prazo de validade é de 168 horas a ≤30 °C / ≤60% UR. Se o tempo de armazenamento for excedido ou o dessecante tiver desbotado, é necessário secar em estufa: 60 °C ±5 °C por pelo menos 24 horas. Não seque carretéis ou bandejas em temperaturas mais altas.

7. Informações de Embalagem e Pedido

A embalagem padrão é de 4000 peças por carretel. Cada carretel é selado em uma bolsa de barreira contra umidade com um dessecante e um cartão indicador de umidade. A etiqueta inclui número da peça, número da especificação, número do lote, código do bin (para fluxo, cromaticidade, tensão direta e comprimento de onda), quantidade e código de data. Os carretéis são embalados em caixas de papelão para envio.

8. Notas de Aplicação

8.1 Considerações de Projeto de Circuito

Sempre use resistores limitadores de corrente em série com o LED para evitar que a corrente direta exceda a classificação máxima absoluta (20 mA contínuos). Mesmo pequenas variações de tensão podem causar grandes mudanças de corrente. O circuito do driver deve ser projetado para permitir tensão direta apenas quando o LED estiver ligado; tensão reversa pode causar migração e danos.

8.2 Gerenciamento Térmico

A geração de calor reduz a emissão de luz e acelera o envelhecimento. Forneça dissipação de calor adequada através das almofadas de solda e planos de cobre da PCB. A temperatura da junção deve permanecer abaixo de 95 °C. Em ambientes com alta temperatura ambiente, reduza a corrente direta proporcionalmente.

8.3 Restrições Ambientais

O ambiente de operação deve conter menos de 100 ppm de compostos de enxofre. O teor de bromo e cloro em materiais externos (encapsulantes, adesivos) deve ser inferior a 900 ppm cada, e seu total inferior a 1500 ppm. COVs (compostos orgânicos voláteis) de materiais de fixação podem penetrar no encapsulante de silicone e causar descoloração; teste os materiais antes do uso.

9. Comparação Técnica

Comparado aos pacotes padrão 0603 ou 0805, o footprint de 1,0x0,5x0,4 mm economiza área da PCB mantendo um amplo ângulo de visão de 140°. A baixa resistência térmica (450 K/W) permite transferência de calor eficiente. A classificação estreita de comprimento de onda (±2,5 nm por bin) oferece melhor consistência de cor do que muitos LEDs azuis genéricos. A alta classificação ESD (1000 V HBM) proporciona robustez na fabricação e uso em campo.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

• Qual é a corrente direta recomendada para aplicações típicas?5–10 mA é comum para uso como indicador; até 20 mA para maior brilho, mas garanta os limites térmicos.
• Posso acionar o LED com um sinal PWM?Sim, mas mantenha a corrente de pico abaixo de 60 mA e o ciclo de trabalho abaixo de 10% para evitar superaquecimento.
• Como devo armazenar carretéis não abertos?A ≤30 °C e ≤75% UR, na bolsa original de barreira contra umidade.
• O que acontece se o LED for exposto a ESD acima de 1000 V?Pode falhar catastroficamente ou apresentar aumento de corrente de fuga. Use proteção ESD adequada durante o manuseio.
• Por que a tensão direta varia entre os bins?Tolerâncias de fabricação causam pequenas variações nas propriedades do chip. A classificação em bins garante comportamento elétrico consistente dentro de um determinado bin.

11. Estudos de Caso de Aplicação

11.1 Iluminação de Fundo de um Pequeno Painel LCD

Três LEDs azuis (bin E00) foram colocados em série com um resistor de 150 Ω e alimentados a 5 V. Cada LED recebeu ~10 mA. A intensidade combinada (180 mcd) iluminou adequadamente um display de caracteres de 1,5 polegada.

11.2 Geração de Luz Branca

Ao revestir o LED azul com um fósforo amarelo (não incluído), um LED branco pode ser criado. O espectro azul estreito (465–475 nm) é adequado para conversão de fósforo.

11.3 Indicador Interno Automotivo

O amplo ângulo de visão e o pacote pequeno permitiram a colocação em um botão do painel. O LED resistiu aos testes de ciclagem térmica conforme AEC-Q101 devido à sua construção robusta.

12. Princípio de Operação

O LED é baseado em um chip semicondutor de InGaN (nitreto de gálio e índio). Quando polarizado diretamente, os elétrons se recombinam com as lacunas na região ativa, liberando energia como fótons. A banda proibida do material determina o comprimento de onda de emissão (~470 nm para azul). O chip é montado em um leadframe e encapsulado com epóxi translúcido para proteger a junção e melhorar a extração de luz.

13. Tendências de Desenvolvimento

A tendência para LEDs azuis miniatura continua em direção a footprints ainda menores (por exemplo, 0,6x0,3x0,2 mm) e maior eficiência (até 30% WPE). Gerenciamento térmico aprimorado e proteção ESD estão sendo integrados. O uso de LEDs azuis para iluminação branca convertida por fósforo está se expandindo nos mercados automotivo, móvel e de iluminação geral. A indústria também está adotando padrões de classificação mais rigorosos para garantir consistência de cor em aplicações de alto volume.