Ficha Técnica do LED RF-GNB170TS-CF - Tamanho 2,0x1,25x0,7mm - Tensão Direta 2,8-3,4V - Potência 105mW - Cor Verde - Documentação Técnica em Português

1. Visão Geral do Produto

Este dispositivo é um LED colorido fabricado com um chip verde. Ele é projetado para indicação óptica de uso geral, displays de interruptores e símbolos, e outras aplicações que exigem uma fonte de luz compacta e montada em superfície. O LED apresenta um ângulo de visão extremamente amplo de 140 graus, tornando-o adequado para aplicações onde a distribuição uniforme da luz é crítica. É compatível com todos os processos padrão de montagem e soldagem SMT e atende aos requisitos de conformidade RoHS. O nível de sensibilidade à umidade é classificado como Nível 3, exigindo manuseio e armazenamento adequados para evitar absorção de umidade. As dimensões do pacote são 2,0 mm x 1,25 mm x 0,7 mm, permitindo projetos de PCB de alta densidade.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Elétricas / Ópticas (a Ts=25°C)

Os parâmetros elétricos e ópticos são especificados a uma corrente de teste de 20 mA, salvo indicação em contrário. A tensão direta (VF) é dividida em vários bins que variam de um mínimo de 2,8 V (bin G1) a um máximo de 3,4 V (bin J1), com valores típicos variando entre os bins. O comprimento de onda dominante (λD) varia de 515,0 nm a 530,0 nm, cobrindo os bins D10 a F20. A intensidade luminosa (IV) varia de 260 mcd a 900 mcd entre os bins 1AU a 1CM. A largura de banda espectral à meia altura (Δλ) é tipicamente de 15 nm. O ângulo de visão (2θ1/2) é de 140 graus típico. A corrente reversa (IR) a VR=5V é limitada a 10 μA máximo. A resistência térmica da junção ao ponto de solda (RTHJ-S) é de 450 °C/W máximo.

2.2 Classificações Máximas Absolutas

As classificações máximas absolutas não devem ser excedidas, mesmo momentaneamente, para evitar danos permanentes. A dissipação de potência (Pd) é de 105 mW. A corrente direta (IF) é de 30 mA contínua, com uma corrente direta de pico (IFP) de 60 mA a 1/10 do ciclo de trabalho, largura de pulso de 0,1 ms. A tensão suportável de descarga eletrostática (ESD) (HBM) é de 1000 V. A faixa de temperatura de operação (Topr) é de -40°C a +85°C. A faixa de temperatura de armazenamento (Tstg) é de -40°C a +85°C. A temperatura da junção (Tj) não deve exceder 95°C.

2.3 Tolerâncias de Medição

A tolerância de medição da tensão direta é de ±0,1 V. A tolerância de medição do comprimento de onda dominante é de ±2 nm. A tolerância de medição da intensidade luminosa é de ±10%. Todas as medições são realizadas sob condições de teste padrão da Refond (nota: nome do fabricante omitido para conformidade).

3. Sistema de Classificação (Binning)

O LED é classificado de acordo com a tensão direta, comprimento de onda dominante e intensidade luminosa. Os bins de tensão direta variam de G1 (2,8 V típico) a J1 (3,4 V típico). Os bins de comprimento de onda incluem D10 (515,0-517,5 nm), D20 (517,5-520,0 nm), E10 (520,0-522,5 nm), E20 (522,5-525,0 nm), F10 (525,0-527,5 nm) e F20 (527,5-530,0 nm). Os bins de intensidade luminosa são 1AU (260-330 mcd), 1AV (330-430 mcd), 1CG (430-560 mcd), 1CL (560-700 mcd) e 1CM (700-900 mcd). Os usuários finais podem especificar a combinação necessária de bins para sua aplicação.

4. Análise das Curvas de Desempenho

4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta

A tensão direta aumenta com a corrente direta em uma relação exponencial típica de diodo. Na corrente de teste de 20 mA, a tensão direta está dentro dos bins especificados. A curva é fornecida na Figura 1-6 da especificação original.

4.2 Corrente Direta vs. Intensidade Relativa

A intensidade relativa aumenta quase linearmente com a corrente direta até 30 mA, com leve saturação em altas correntes. Essa relação é mostrada na Figura 1-7.

4.3 Temperatura do Pino vs. Intensidade Relativa e Corrente Direta

À medida que a temperatura do pino aumenta, a intensidade relativa diminui gradualmente. Por exemplo, a 100°C ambiente, a intensidade relativa cai para aproximadamente 80% do valor a 25°C. A corrente direta máxima permitida também diminui com o aumento da temperatura do pino, conforme mostrado nas Figuras 1-8 e 1-9.

4.4 Deslocamento do Comprimento de Onda com a Corrente e Temperatura

O comprimento de onda dominante se desloca ligeiramente com a corrente direta, aumentando cerca de 2-3 nm de 5 mA para 30 mA (Figura 1-10). A distribuição espectral (Figura 1-11) mostra um pico em aproximadamente 520 nm com uma largura de banda de meia altura de 15 nm.

4.5 Padrão de Radiação

O padrão de radiação (Figura 1-12) mostra uma ampla distribuição angular com intensidade relativa acima de 0,8 até ±60° do eixo óptico. O ângulo de visão de 140° corresponde à largura total à meia altura.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote

O pacote mede 2,0 mm (comprimento) x 1,25 mm (largura) x 0,7 mm (altura). A vista superior mostra dois pads (Pad 1 e Pad 2) para conexão elétrica. A polaridade é indicada na vista inferior: o cátodo é marcado com uma área de cor verde (conforme revisão recente). O padrão de solda recomenda um layout de pads com dimensões de 1,20 mm x 0,80 mm para cada pad, com um espaçamento de 3,20 mm entre os centros dos dois pads. Todas as tolerâncias dimensionais são de ±0,2 mm, salvo indicação em contrário.

5.2 Dimensões da Fita Transportadora

Os LEDs são embalados em fita transportadora com largura de 8,00 mm. O passo entre os bolsões é de 4,00 mm, e a distância do furo da roda dentada ao centro do bolsão é de 1,75 mm. A profundidade do bolsão é de 1,42 mm, acomodando o LED de 0,7 mm de espessura. A fita superior cobre os bolsões, e marcas de polaridade são fornecidas para orientação.

5.3 Dimensões do Carretel

O diâmetro do carretel é de 178 ± 1 mm, com diâmetro do cubo de 60 ± 1 mm e largura de 8,0 ± 0,1 mm. O diâmetro do furo do eixo é de 13,0 ± 0,5 mm. Uma etiqueta é fixada no carretel para identificação.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo SMT

O perfil de soldagem por refluxo recomendado segue o padrão JEDEC J-STD-020. A taxa média de rampa de Tsmin (150°C) a TP (pico de 260°C) não deve exceder 3°C/s. Zona de pré-aquecimento: Tsmin = 150°C, Tsmax = 200°C, com tempo de imersão de 60-120 segundos. O tempo acima da temperatura de líquidus (TL = 217°C) deve ser de 60-150 segundos. A temperatura de pico (TP) é de 260°C com um tempo máximo dentro de 5°C de TP de 30 segundos, e o tempo na temperatura de pico real (tp) não deve exceder 10 segundos. A taxa de resfriamento não deve exceder 6°C/s. O tempo total de 25°C ao pico deve ser inferior a 8 minutos.

6.2 Soldagem Manual e Reparo

A soldagem manual deve ser realizada a uma temperatura inferior a 300°C por menos de 3 segundos, e apenas uma vez. O reparo de LEDs soldados não é recomendado; se inevitável, use um ferro de solda de cabeça dupla e verifique se as características do LED não foram danificadas.

6.3 Condições de Armazenamento e Secagem

Antes de abrir o saco de alumínio, armazene a ≤30°C e ≤75% UR por até um ano a partir da data de embalagem. Após a abertura, os LEDs devem ser usados dentro de 168 horas (≥24 horas) sob ≤30°C e ≤60% UR. Se o cartão indicador de umidade mostrar umidade excessiva ou o tempo de armazenamento tiver sido excedido, seque os LEDs a 60±5°C por pelo menos 24 horas antes do uso.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Quantidade de Embalagem

A quantidade padrão de embalagem é de 4000 peças por carretel. Os carretéis são colocados em sacos de barreira contra umidade com dessecante e um cartão indicador de umidade. Os sacos são então embalados em caixas de papelão.

7.2 Informações da Etiqueta

Cada carretel é etiquetado com uma etiqueta contendo: Número da Peça, Número da Especificação, Número do Lote, Código do Bin (incluindo bin de fluxo luminoso, bin de cromaticidade, código de tensão direta, código de comprimento de onda), Quantidade de Embalagem e Data de Fabricação. Uma etiqueta adicional de aviso de ESD é fixada no saco de barreira contra umidade.

8. Notas de Aplicação

8.1 Aplicações Típicas

Este LED verde é ideal para indicadores ópticos, retroiluminação, iluminação de interruptores e símbolos, displays de painel e sinalização geral. Seu amplo ângulo de visão o torna adequado para indicação em grandes áreas onde a visibilidade de múltiplos ângulos é necessária.

8.2 Considerações de Projeto

• Limitação de Corrente:Sempre use um resistor em série para limitar a corrente. Uma pequena variação de tensão pode causar uma grande mudança de corrente devido à curva I-V íngreme. Certifique-se de que a corrente nunca exceda a classificação máxima absoluta de 30 mA.
• Gerenciamento Térmico:A geração de calor degrada a eficiência luminosa e desloca a cor. Projete a PCB com área de cobre adequada para dissipação de calor. Para matrizes de alta densidade, considere vias térmicas.
• Proteção ESD:O dispositivo é sensível a descargas eletrostáticas. Use precauções ESD adequadas durante o manuseio e montagem. Considere adicionar um diodo de proteção reversa no circuito de acionamento.
• Compatibilidade Ambiental:Evite exposição a compostos de enxofre (abaixo de 100 ppm). O teor de bromo e cloro nos materiais de contato deve ser inferior a 900 ppm cada, e o total inferior a 1500 ppm. Compostos orgânicos voláteis (COVs) podem penetrar no encapsulante de silicone e causar descoloração; verifique a compatibilidade do material antes do uso.
• Manuseio Mecânico:Não aplique força mecânica na lente de silicone. Use pinças nas laterais. Evite dobrar a PCB após a soldagem. Não resfrie rapidamente o dispositivo após o refluxo.
• Limpeza:Se for necessária limpeza, use álcool isopropílico. Outros solventes devem ser verificados para não danificar o pacote. A limpeza ultrassônica não é recomendada, pois pode causar danos internos.

9. Perguntas Frequentes

P1: Qual é o tempo máximo de armazenamento antes de abrir o saco selado?
R: Até um ano a ≤30°C e ≤75% UR.

P2: O LED pode ser usado em aplicações externas?
R: A faixa de temperatura de operação é de -40°C a +85°C, o que cobre muitos ambientes externos. No entanto, deve-se considerar a proteção contra umidade e exposição UV.

P3: Como interpreto os códigos de bin na etiqueta?
R: O código do bin inclui um bin de fluxo luminoso (ex.: 1AU), bin de cromaticidade (ex.: D10), bin de tensão direta (ex.: G1) e código de comprimento de onda (ex.: 515). Consulte a especificação do produto para limites exatos.

P4: Qual é o método de limpeza recomendado se o LED for contaminado?
R: O álcool isopropílico é recomendado. Não use limpeza ultrassônica.

10. Caso de Aplicação Prática

Considere um painel de interruptores de casa inteligente com vários indicadores de status. Um LED verde (comprimento de onda dominante ~520 nm) pode indicar status 'ligado' ou 'conectado'. Devido ao amplo ângulo de visão de 140°, o indicador é visível de quase qualquer ângulo. O pequeno pacote (2,0x1,25mm) permite que vários indicadores sejam colocados próximos uns dos outros em uma PCB compacta. Usando um resistor em série de aproximadamente 180 ohms (para uma fonte de 5V e tensão direta típica de 2,8V) limita a corrente a cerca de 12 mA, bem dentro da faixa operacional segura. O projeto da PCB inclui um plano de terra para dissipação de calor, garantindo que a temperatura da junção permaneça abaixo de 95°C mesmo em um invólucro quente.

11. Princípio de Funcionamento

Um LED verde (diodo emissor de luz) é um dispositivo semicondutor que emite luz quando elétrons se recombinam com lacunas na região ativa. O chip verde é tipicamente feito de materiais como nitreto de gálio (GaN) ou nitreto de índio e gálio (InGaN). Quando uma polarização direta é aplicada, elétrons da região tipo n e lacunas da região tipo p são injetados na camada ativa do poço quântico, onde se recombinam radiativamente, emitindo fótons com energia correspondente à banda proibida. Para emissão verde, a banda proibida é de aproximadamente 2,3-2,4 eV, correspondendo a um comprimento de onda em torno de 520 nm. O dispositivo é encapsulado em uma lente de silicone que melhora a extração de luz e protege o chip.

12. Tendências de Desenvolvimento da Indústria

O mercado de LEDs de montagem em superfície continua a exigir pacotes menores com maior eficácia luminosa e melhor consistência de cor. A tendência de miniaturização (por exemplo, pacotes 0603, 0402) permite maior flexibilidade de design. No espectro verde, melhorias no crescimento epitaxial e no design do chip estão elevando a eficácia luminosa acima de 200 lm/W para dispositivos de alta potência. Além disso, regulamentações ambientais como RoHS e REACH impulsionam a eliminação de substâncias perigosas. A integração de proteção ESD e melhoria da resistência à umidade são aperfeiçoamentos contínuos de confiabilidade. Finalmente, a adoção de iluminação inteligente e IoT aumentará a necessidade de LEDs indicadores confiáveis e de longa vida em dispositivos conectados.