Especificação Técnica do LED Vermelho SMD 2.0x1.25x0.7mm - 625-640nm - 1.8-2.4V - 20mA - 72mW

1. Visão Geral do Produto

O RF-RUB170TS-BD é um LED vermelho de montagem em superfície projetado para indicação geral e aplicações de display. É fabricado usando um chip vermelho de alta eficiência e vem em um pacote compacto de 2,0mm x 1,25mm x 0,7mm. Este LED oferece um ângulo de visão extremamente amplo de 140°, tornando-o adequado para aplicações que exigem ampla distribuição de luz. É compatível com montagem SMT padrão e processos de soldagem por refluxo, 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.

2. Interpretação dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Eletro-ópticas (a T_S=25°C)

Sob uma corrente de teste de 20mA, o LED exibe as seguintes características:

• Tensão Direta (V_F):Disponível em três bins: B0 (1,8-2,0V), C0 (2,0-2,2V), D0 (2,2-2,4V). O valor típico é 1,8V para o bin B0.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_D):Varia de 625nm a 640nm, classificado em bins F00 (625-630nm), G00 (630-635nm), H00 (635-640nm). O valor típico é 625nm para o bin F00.
• Largura de Banda Espectral (Δλ):15nm típico.
• Intensidade Luminosa (I_V):Dois bins de intensidade: 1GJ (20-40mcd) e 1BS (40-90mcd) a 20mA.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):140° típico.
• Corrente Reversa (I_R):Máximo de 10µA a V_R=5V.
• Resistência Térmica (R_THJ-S):Máximo de 450°C/W.

Estes parâmetros são medidos sob as condições de teste padrão do fabricante. As tolerâncias de medição permitidas são ±0,1V para tensão, ±2nm para comprimento de onda e ±10% para intensidade luminosa.

2.2 Classificações Máximas Absolutas

Deve-se tomar cuidado para garantir que as condições reais de operação não excedam essas classificações, especialmente dissipação de potência e temperatura de junção, para evitar danos ou degradação acelerada.

3. Sistema de Classificação por Bins

O RF-RUB170TS-BD é caracterizado e classificado por tensão direta, comprimento de onda dominante e intensidade luminosa para fornecer desempenho consistente ao usuário final.

• Bins de Tensão:B0 (1,8-2,0V), C0 (2,0-2,2V), D0 (2,2-2,4V).
• Bins de Comprimento de Onda:F00 (625-630nm), G00 (630-635nm), H00 (635-640nm).
• Bins de Intensidade:1GJ (20-40mcd), 1BS (40-90mcd).

O código do bin (exemplo: F00 1GJ B0) é impresso na etiqueta do carretel para identificar o grupo de desempenho exato. Isso permite que os projetistas selecionem LEDs com tolerâncias de parâmetros restritas para painéis de display uniformes ou matrizes de indicadores.

4. Análise de Curvas de Desempenho

4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta

A curva I-V mostra uma tensão direta típica em torno de 1,8V a 20mA. Em correntes muito baixas (abaixo de 5mA), a tensão cai abaixo de 1,5V. A curva é exponencial, típica para um LED vermelho.

4.2 Intensidade Relativa vs. Corrente Direta

A intensidade luminosa relativa aumenta quase linearmente com a corrente direta de 0 a 30mA. A 20mA, a intensidade é aproximadamente 80% do máximo a 30mA. Essa relação é útil para aplicações de escurecimento via ajuste de corrente.

4.3 Temperatura do Pino vs. Intensidade Relativa e Corrente Direta

À medida que a temperatura do pino (ponto de solda) aumenta, a intensidade relativa diminui. A 85°C, a intensidade cai para cerca de 85% do valor a 25°C. Da mesma forma, a corrente direta máxima permitida deve ser reduzida em altas temperaturas para manter a temperatura de junção abaixo de 95°C. Por exemplo, a 100°C de temperatura do pino, a corrente direta deve ser limitada a aproximadamente 10mA.

4.4 Desvio de Comprimento de Onda vs. Corrente Direta

O comprimento de onda dominante aumenta ligeiramente com a corrente direta. A 30mA, o comprimento de onda é cerca de 1-2nm maior do que a 5mA. Esse desvio é pequeno e geralmente aceitável para a maioria das aplicações de indicação.

4.5 Distribuição Espectral

O espectro típico atinge o pico em torno de 630-635nm com largura de banda de meia potência de 15nm. A emissão é estreita e concentrada na região vermelha, tornando-a adequada para indicadores e displays vermelhos.

4.6 Padrão de Radiação

O diagrama de radiação mostra um padrão simétrico amplo com ângulo de meia intensidade de ±70°, confirmando o amplo ângulo de visão de 140°. Isso torna o LED ideal para uso em aplicações de iluminação de borda ou difusa.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote

O pacote do LED mede 2,0mm x 1,25mm x 0,7mm (C x L x A). A vista superior mostra uma lente centralizada com dois terminais na parte inferior. O cátodo é marcado por um ponto de tinta verde na superfície superior (conforme a versão mais recente). O layout de almofada de solda recomendado tem dimensões: largura da almofada 1,20mm, comprimento da almofada 3,20mm, com um espaço de 0,80mm entre as almofadas. Todas as tolerâncias são ±0,2mm, salvo especificação contrária.

5.2 Identificação de Polaridade

Na vista inferior, a almofada 2 é o cátodo, conforme indicado pela marca de polaridade. Na superfície superior, um ponto de tinta verde (adicionado na versão E/3) indica o lado do cátodo. Os projetistas devem garantir a orientação correta no layout da PCB.

5.3 Dimensões da Fita Transportadora e Carretel

Os componentes são fornecidos em fita transportadora de 8mm de largura com passo de 4mm. Cada carretel contém 4000 peças. O diâmetro do carretel é de 178mm, com diâmetro do cubo de 60mm e largura da fita de 8,0±0,1mm. A fita transportadora possui uma marca de polaridade indicando a direção de alimentação.

5.4 Informações da Etiqueta

Cada carretel carrega uma etiqueta contendo: Número da Peça (RF-RUB170TS-BD), Número da Especificação, Número do Lote, Código do Bin (incluindo comprimento de onda, intensidade, bins de tensão), Quantidade e Código de Data. Essa rastreabilidade é essencial para o controle de qualidade.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

O perfil de refluxo recomendado para este LED (com base no JEDEC J-STD-020) é:

• Pré-aquecimento: 150-200°C por 60-120 segundos
• Tempo acima de 217°C (TL): 60-150 segundos
• Temperatura de pico (TP): 260°C máx., com tempo dentro de 5°C do pico não excedendo 30 segundos, e tempo de pico absoluto (tp) máx. 10 segundos
• Taxa de rampa ascendente: máx. 3°C/s de Tsmax a TP
• Taxa de resfriamento: máx. 6°C/s
• Tempo total de 25°C ao pico: máx. 8 minutos

A soldagem por refluxo não deve ser realizada mais de duas vezes. Se o intervalo entre dois processos de soldagem exceder 24 horas, os LEDs devem ser secos em estufa antes do uso devido à absorção de umidade.

6.2 Soldagem Manual e Retrabalho

Se a soldagem manual for necessária, use um ferro de solda com temperatura abaixo de 300°C e tempo de contato inferior a 3 segundos. Apenas uma operação de soldagem manual é permitida. O retrabalho após refluxo deve ser evitado; se inevitável, use um ferro de solda de ponta dupla e faça um pré-teste para garantir que não haja danos ao LED.

6.3 Armazenamento e Manuseio de Umidade

Antes de abrir o saco de alumínio selado, armazene a ≤30°C e ≤75% UR por até um ano a partir da data de fabricação. Após a abertura, os LEDs devem ser usados dentro de 168 horas (7 dias) sob condições ≤30°C e ≤60% UR. Se as condições de armazenamento forem excedidas ou o dessecante tiver mudado de cor, seque os LEDs a 60°C (±5°C) por mais de 24 horas antes do uso.

7. Informações de Embalagem e Pedido

A embalagem padrão é de 4.000 peças por carretel, fita de 8mm, carretel de 178mm. Vários carretéis são embalados em um saco de barreira contra umidade com dessecante e um cartão indicador de umidade. O saco é então colocado em uma caixa de papelão para envio. A caixa é etiquetada com informações do produto e precauções de manuseio.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Aplicações Típicas

• Indicadores ópticos em eletrônicos de consumo, eletrodomésticos, interiores automotivos.
• Interruptores e retroiluminação de símbolos (por exemplo, botões, logotipos).
• Indicação de status de uso geral e sinalização.
• Iluminação de borda para pequenos displays.

8.2 Considerações de Projeto

• Sempre use um resistor limitador de corrente para manter a corrente direta abaixo da classificação máxima absoluta (30mA). Uma pequena mudança na tensão de alimentação pode causar variação significativa de corrente; a tolerância do resistor deve ser considerada.
• O gerenciamento térmico é crítico: garanta dissipação de calor adequada através de almofadas de cobre e vias na PCB para manter a temperatura de junção abaixo de 95°C. Reduza a corrente em altas temperaturas ambientes.
• Evite aplicar tensão reversa, pois pode causar danos ao LED.
• Proteção ESD: use práticas padrão de manuseio seguro contra ESD (estações de trabalho aterradas, pulseiras).
• Observe que a lente de silicone é macia e pode atrair poeira; evite contato mecânico com a superfície da lente. A limpeza com álcool isopropílico é recomendada, se necessário. A limpeza ultrassônica não é recomendada, pois pode danificar o LED.
• Compatibilidade ambiental: garanta que os materiais circundantes (por exemplo, encapsulamento, lentes, adesivos) não contenham altos níveis de enxofre (>100ppm), bromo (>900ppm), cloro (>900ppm) ou halogênios totais (>1500ppm), pois estes podem causar ataque químico ao LED.
• Evite usar adesivos que liberam vapores orgânicos, pois podem condensar no LED e degradar o desempenho.

9. Comparação Técnica com Produtos Similares

Em comparação com outros LEDs vermelhos de 2,0x1,25mm, o RF-RUB170TS-BD oferece um amplo ângulo de visão de 140°, significativamente maior do que os típicos 120° ou 110°. Isso o torna vantajoso para aplicações que exigem iluminação uniforme em uma grande área. O dispositivo também fornece múltiplos bins de comprimento de onda cobrindo 625-640nm, permitindo que os projetistas selecionem a tonalidade vermelha exata para correspondência de marca ou estética. Sua resistência térmica (450°C/W) é moderada; para aplicações de maior potência, um pacote maior com melhor dissipação de calor pode ser preferido.

10. Perguntas Frequentes

1. Qual é o tempo máximo de armazenamento permitido após abrir o saco?168 horas sob ≤30°C e ≤60% UR. Se excedido, seque a 60°C por 24h.
2. Posso acionar o LED continuamente a 30mA?Sim, mas garanta que a temperatura de junção não exceda 95°C. Pode ser necessária redução de corrente em altas temperaturas ambientes.
3. Qual é a tensão direta típica a 20mA?Dependendo do bin: B0 ~1,8V, C0 ~2,1V, D0 ~2,3V.
4. O LED tem polaridade marcada?Sim, um ponto de tinta verde na superfície superior indica o cátodo.
5. Posso usar este LED em aplicações externas?A faixa de temperatura de operação é de -40 a +85°C, portanto pode ser usado em ambientes externos se estiver devidamente vedado contra umidade e altas temperaturas.
6. Como limpar o LED após a soldagem?Use álcool isopropílico. Não use limpeza ultrassônica.

11. Exemplos Práticos de Aplicação

Exemplo 1: Indicador de status em um painel de eletrodoméstico.O amplo ângulo de visão permite que o indicador seja visível de qualquer direção. Usando um resistor série de 330Ω com uma fonte de 5V, obtém-se cerca de 10mA de corrente, garantindo longa vida útil e brilho consistente.

Exemplo 2: Retroiluminação de símbolos em um painel automotivo.O bin de comprimento de onda estreito (exemplo: 630-635nm) garante cor vermelha uniforme em vários interruptores. O gerenciamento térmico adequado através de derramamentos de cobre na PCB mantém os LEDs frios mesmo em ambientes quentes de cabine.

Exemplo 3: Display iluminado por borda para pequena sinalização.O perfil baixo (0,7mm) permite que o LED seja colocado atrás de painéis finos. Vários LEDs podem ser dispostos ao longo da borda com corrente ajustada para ~15mA, proporcionando iluminação uniforme.

12. Princípio de Operação

O LED é um diodo de junção P-N feito de um semicondutor de bandgap direto (tipicamente AlGaInP para emissão vermelha). Quando polarizado diretamente, elétrons e buracos se recombinam radiativamente, emitindo fótons com energia correspondente ao bandgap. O comprimento de onda dominante de 625-640nm corresponde a energias de fótons de aproximadamente 1,98-1,94 eV. A eficiência de extração de luz é melhorada pelo substrato transparente e design da lente. O ângulo de visão de 140° é alcançado por uma lente hemisférica ou de topo plano que dispersa amplamente a luz.

13. Tendências de Desenvolvimento

As tendências atuais em LEDs SMD vermelhos incluem tamanhos de pacote menores (por exemplo, 1,6x0,8mm), maior eficácia (lm/W) e confiabilidade aprimorada para aplicações automotivas e de alta temperatura. O RF-RUB170TS-BD representa uma plataforma madura de 2,0x1,25mm com bom desempenho óptico. Desenvolvimentos futuros podem focar na redução adicional da resistência térmica e na obtenção de melhor consistência de cor através de classificação mais restrita.