Ficha Técnica do LED SMD LTST-S326TBKFKT-5A - Dupla Cor (Azul/Laranja) de Visão Lateral - Pacote EIA - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTST-S326TBKFKT-5A é uma lâmpada LED SMD (Dispositivo de Montagem em Superfície) compacta, de visão lateral e dupla cor. Foi projetado para montagem automatizada em placas de circuito impresso (PCB) e é ideal para aplicações onde o espaço é uma restrição crítica. O dispositivo incorpora dois chips semicondutores distintos num único encapsulamento: um chip de InGaN (Nitreto de Gálio e Índio) para emissão azul e um chip de AlInGaP (Fosfeto de Gálio, Índio e Alumínio) para emissão laranja. Esta configuração permite dois indicadores de estado independentes ou cores de retroiluminação a partir de uma única pegada de componente.

O mercado principal para este LED inclui uma vasta gama de eletrônicos de consumo e industriais. O seu tamanho miniatura e compatibilidade com processos de montagem de alto volume tornam-no adequado para dispositivos portáteis, equipamentos de comunicação, hardware de computação e várias aplicações de indicação.

1.1 Características e Vantagens Principais

• Dupla Cor num Único Pacote:Integra fontes de luz azul e laranja, economizando espaço na PCB e simplificando o projeto para indicação de múltiplos estados.
• Alto Brilho:Utiliza tecnologia de chip Ultra Brilhante InGaN e AlInGaP para uma boa intensidade luminosa.
• Pacote Padrão da Indústria:Conforme aos padrões EIA (Electronic Industries Alliance), garantindo compatibilidade com máquinas automáticas de pick-and-place.
• Conformidade RoHS:Fabricado para cumprir as diretivas de Restrição de Substâncias Perigosas.
• Compatível com Soldagem por Refluxo:Projetado para suportar processos de soldagem por refluxo infravermelho (IR), cruciais para a montagem moderna de PCBs.
• Terminais Estanhados:Melhora a soldabilidade e a fiabilidade a longo prazo da conexão elétrica.

1.2 Aplicações Alvo

• Retroiluminação para teclados, teclados numéricos e micro-displays.
• Indicadores de estado e energia em equipamentos de telecomunicações e rede.
• Iluminação de sinais e símbolos em eletrodomésticos e dispositivos de automação de escritório.
• Painéis de estado de equipamentos industriais.

2. Parâmetros Técnicos: Interpretação Objetiva em Profundidade

2.1 Classificações Absolutas Máximas

Estas classificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação sob ou nestas condições não é garantida.

• Dissipação de Potência (Pd):Azul: 76 mW, Laranja: 62,5 mW. Esta é a potência máxima que o LED pode dissipar como calor a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C. Exceder este valor pode levar a sobreaquecimento e redução da vida útil.
• Corrente Contínua Direta (IF):Azul: 20 mA, Laranja: 25 mA. A corrente contínua máxima que pode ser aplicada. Um resistor limitador de corrente é obrigatório em série com o LED em qualquer circuito prático.
• Corrente Direta de Pico:Azul: 100 mA, Laranja: 60 mA (a 1/10 do ciclo de trabalho, largura de pulso de 0,1ms). Esta classificação é relevante para operação pulsada, como em displays multiplexados.
• Gama de Temperatura:Operação: -20°C a +80°C; Armazenamento: -30°C a +100°C. O desempenho do dispositivo é caracterizado dentro da gama de operação.
• Condição de Soldagem:Suporta 260°C durante 10 segundos, o que se alinha com perfis comuns de refluxo sem chumbo (Pb-free).

2.2 Características Eletro-Ópticas

Medidas a Ta=25°C e uma corrente de teste padrão (IF) de 5 mA, estes parâmetros definem o desempenho típico.

• Intensidade Luminosa (Iv):Uma medida chave do brilho percebido. Para o chip Azul, varia de 11,2 mcd (mín) a 45,0 mcd (máx). Para o chip Laranja, varia de 18,0 mcd a 112,0 mcd. O chip laranja tipicamente exibe maior eficácia luminosa.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):130 graus (típico para ambas as cores). Este amplo ângulo de visão é característico dos LEDs de visão lateral, fornecendo um padrão de emissão amplo adequado para aplicações de iluminação lateral ou indicadores.
• Tensão Direta (VF):Azul: 2,6V a 3,4V; Laranja: 1,6V a 2,4V (a IF=5mA). A tensão direta é um parâmetro crítico para o projeto do circuito, pois determina a queda de tensão no LED e o valor do resistor em série necessário. O LED azul requer uma tensão de acionamento mais alta devido ao seu material semicondutor de banda proibida mais larga.
• Comprimento de Onda de Pico (λP) & Comprimento de Onda Dominante (λd):Azul: λP ~468 nm, λd 463-477 nm. Laranja: λP ~611 nm, λd 598-612 nm. O comprimento de onda dominante define a cor percebida. A meia-largura espectral (Δλ) é de 25 nm para o azul e 17 nm para o laranja, indicando a pureza da cor.
• Corrente Reversa (IR):Máx 10 μA a VR=5V. Os LEDs não são projetados para operação em polarização reversa; este parâmetro é apenas para fins de teste. Aplicar tensão reversa pode danificar o dispositivo.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência na produção, os LEDs são classificados (binning) com base em parâmetros ópticos chave. O LTST-S326TBKFKT-5A utiliza um sistema de binning para Intensidade Luminosa.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

A saída luminosa é categorizada em bins com uma tolerância de +/-15% dentro de cada bin.

• Bins do Chip Azul:L (11,2-18,0 mcd), M (18,0-28,0 mcd), N (28,0-45,0 mcd).
• Bins do Chip Laranja:M (18,0-28,0 mcd), N (28,0-45,0 mcd), P (45,0-71,0 mcd), Q (71,0-112,0 mcd).

Este binning permite aos projetistas selecionar peças com um brilho mínimo garantido para a sua aplicação, assegurando consistência visual nos produtos finais. O bin específico para um determinado lote de produção é tipicamente indicado no código de encomenda ou nas etiquetas da embalagem.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora o PDF refira curvas típicas, elas não são fornecidas no excerto. Com base no comportamento padrão do LED, as seguintes análises são inferidas a partir dos parâmetros fornecidos.

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

A relação I-V é exponencial. Para o LED azul, a tensão de ligação é mais alta (~2,6V) em comparação com o LED laranja (~1,6V). A curva mostrará um aumento acentuado na corrente assim que a tensão direta exceder este limiar. A regulação adequada da corrente (via um resistor em série ou driver de corrente constante) é essencial para prevenir fuga térmica, uma vez que a tensão direta diminui com o aumento da temperatura, o que pode levar a um aumento destrutivo da corrente se acionado por uma fonte de tensão.

4.2 Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta

A intensidade luminosa é aproximadamente proporcional à corrente direta até um certo ponto. Operar acima da corrente contínua recomendada (20/25 mA) aumentará o brilho, mas à custa de maior dissipação de potência, redução da eficiência e aceleração da depreciação do lúmen (declínio da saída de luz ao longo do tempo).

4.3 Dependência da Temperatura

O desempenho do LED é sensível à temperatura. À medida que a temperatura da junção aumenta: A Intensidade Luminosa geralmente diminui, a Tensão Direta (VF) diminui ligeiramente, e o Comprimento de Onda Dominante pode deslocar-se (tipicamente para valores mais longos para o InGaN). A gama de temperatura de operação especificada de -20°C a +80°C define as condições ambientais sob as quais as características publicadas são válidas. Uma gestão térmica adequada na PCB é importante para manter o desempenho e a longevidade.

5. Informações Mecânicas e de Pacote

5.1 Dimensões do Pacote e Atribuição de Pinos

O dispositivo está conforme ao contorno padrão de pacote SMD EIA. As dimensões chave incluem o tamanho do corpo e o espaçamento dos terminais. Todas as dimensões têm uma tolerância de ±0,1 mm salvo indicação em contrário. A atribuição de pinos é crítica para a orientação correta: O Pino C1 está atribuído ao ânodo do chip Laranja (AlInGaP), e o Pino C2 está atribuído ao ânodo do chip Azul (InGaN). O cátodo é comum. O pacote é "água clara", o que significa que a lente é transparente, permitindo que a verdadeira cor do chip seja visível.

5.2 Design Recomendado de Pads de PCB e Polaridade

É fornecido um padrão de land (pegada) recomendado para garantir soldagem fiável e alinhamento adequado. O design tipicamente inclui alívios térmicos e definições de máscara de solda. A polaridade deve ser estritamente observada durante a colocação. A marcação no corpo do dispositivo (frequentemente um ponto ou um canto cortado) indica o lado do cátodo (comum). Polaridade incorreta impedirá o LED de acender e aplicar tensão reversa pode danificá-lo.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Parâmetros de Soldagem por Refluxo IR

Para processos de solda sem chumbo (Pb-free), é fornecido um perfil de refluxo sugerido. Os parâmetros chave incluem: Zona de pré-aquecimento (150-200°C), tempo de pré-aquecimento (máx 120 segundos), temperatura de pico (máx 260°C), e tempo acima do líquido (na temperatura de pico, máx 10 segundos). O dispositivo pode suportar um máximo de dois ciclos de refluxo nestas condições. A adesão a este perfil é crucial para prevenir choque térmico, delaminação ou danos ao chip LED e à lente de epóxi.

6.2 Soldagem Manual

Se a soldagem manual for necessária, deve ser realizada com cautela. A temperatura da ponta do ferro de soldar não deve exceder 300°C, e o tempo de soldagem por terminal deve ser limitado a um máximo de 3 segundos. Apenas um ciclo de soldagem é recomendado para soldagem manual para minimizar o stress térmico.

6.3 Condições de Armazenamento e Manuseio

Armazenamento (Pacote Selado):Armazenar a ≤30°C e ≤90% de Humidade Relativa (RH). A vida útil na prateleira é de um ano quando armazenado na bolsa original à prova de humidade com dessecante.
Armazenamento (Pacote Aberto):Para componentes removidos da sua embalagem selada, o ambiente não deve exceder 30°C / 60% RH. Os componentes devem ser utilizados dentro de uma semana (Nível MSL 3). Para armazenamento mais longo fora da bolsa original, devem ser armazenados num recipiente selado com dessecante ou num ambiente de azoto. Se armazenados por mais de uma semana, é necessário um bake-out a 60°C durante pelo menos 20 horas antes da soldagem para remover a humidade absorvida e prevenir "popcorning" durante o refluxo.
Precauções ESD:Os LEDs são sensíveis à descarga eletrostática (ESD). O manuseio deve ser realizado em estações de trabalho aterradas usando pulseiras ou luvas antiestáticas para prevenir falhas latentes ou catastróficas.

6.4 Limpeza

Se for necessária limpeza após a soldagem, apenas devem ser utilizados solventes especificados. Imersão do LED em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente por menos de um minuto é aceitável. Produtos químicos agressivos ou não especificados podem danificar o material do pacote plástico, levando a descoloração ou fissuração.

7. Embalagem e Informação de Encomenda

7.1 Especificações de Fita e Bobina

Os LEDs são fornecidos embalados em fita transportadora relevada de 8mm de largura em bobinas de 7 polegadas (178 mm) de diâmetro. Esta é a embalagem padrão para equipamentos de montagem automatizada. Cada bobina contém 3000 peças. A fita tem uma fita de cobertura para proteger os componentes durante o transporte e manuseio. A embalagem está conforme às especificações ANSI/EIA-481.

7.2 Quantidade Mínima de Encomenda e Detalhes da Bobina

A quantidade padrão de bobina completa é de 3000 peças. Para quantidades inferiores a uma bobina completa, aplica-se uma quantidade mínima de embalagem de 500 peças para as partes restantes. A especificação de embalagem permite um máximo de dois componentes consecutivos em falta na fita.

8. Sugestões de Projeto de Aplicação

8.1 Considerações de Projeto de Circuito

• Limitação de Corrente:Utilize sempre um resistor em série para limitar a corrente direta ao valor desejado (ex., 5 mA para teste, até à classificação DC máxima para brilho total). Calcule o valor do resistor usando a Lei de Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, onde Vcc é a tensão de alimentação, VF é a tensão direta do LED (use o valor máximo para um projeto seguro), e IF é a corrente desejada.
• Fonte de Alimentação:Garanta uma fonte de alimentação DC estável. Ripple ou picos de tensão podem afetar o brilho e a longevidade.
• Ligação em Paralelo:Evite ligar LEDs diretamente em paralelo sem resistores limitadores de corrente individuais, pois ligeiras variações em VF podem causar "current hogging", onde um LED consome a maior parte da corrente.

8.2 Gestão Térmica

Embora os LEDs SMD sejam pequenos, a dissipação de potência (até 76 mW) gera calor. Garanta que a PCB tem área de cobre adequada (pads térmicos) conectada aos pads do cátodo/ânodo do LED para atuar como dissipador de calor. Evite colocar o LED perto de outros componentes geradores de calor.

8.3 Integração Óptica

A natureza de visão lateral deste LED torna-o ideal para aplicações onde a luz precisa de ser direcionada paralelamente à superfície da PCB, como num guia de luz para painéis de iluminação lateral ou para iluminar símbolos num painel frontal. Considere o ângulo de visão de 130 graus ao projetar tubos de luz ou difusores para garantir iluminação uniforme.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

A principal diferenciação do LTST-S326TBKFKT-5A reside na sua configuração dupla cor e visão lateral dentro de um pacote SMD padrão. Comparado com o uso de dois LEDs separados de cor única, oferece uma redução de 50% na pegada de PCB necessária. O uso de InGaN para azul e AlInGaP para laranja proporciona uma boa combinação de brilho e saturação de cor. O amplo ângulo de visão é uma vantagem específica sobre LEDs de visão superior para tarefas de iluminação lateral. A sua compatibilidade com refluxo IR padrão e embalagem de fita e bobina alinha-o com processos de fabrico de alto volume e custo-eficazes.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

10.1 Posso acionar ambas as cores simultaneamente?

Não, os dois chips partilham um cátodo comum mas têm ânodos independentes (C1 para Laranja, C2 para Azul). Devem ser acionados por fontes de corrente separadas (ex., dois pinos GPIO de um microcontrolador, cada um com o seu próprio resistor em série). Acioná-los simultaneamente com uma única fonte ligada a ambos os ânodos não é possível com esta configuração de pinos.

10.2 Por que é a tensão direta diferente para as duas cores?

A tensão direta é uma propriedade fundamental da energia da banda proibida do material semicondutor. A luz azul tem maior energia de fotão, o que requer um semicondutor com uma banda proibida mais larga (InGaN). Uma banda proibida mais larga correlaciona-se com uma tensão direta mais alta. A luz laranja do AlInGaP tem uma energia de fotão mais baixa e, portanto, uma tensão direta mais baixa.

10.3 O que significa lente "Água Clara"?

Uma lente "Água Clara" ou transparente não difunde a luz. Permite que a verdadeira cor saturada do chip LED seja vista. Isto contrasta com uma lente "difusa" ou "leitosa", que espalha a luz, criando um padrão de emissão mais amplo e suave, mas frequentemente com uma ligeira redução na saturação de cor percebida e intensidade axial.

10.4 Como interpreto o código de bin para a minha encomenda?

O código de bin (ex., "N" para azul, "Q" para laranja) especifica a gama garantida de intensidade luminosa para esse lote de produção. Deve especificar o(s) bin(s) necessário(s) ao encomendar para garantir consistência de brilho em todas as unidades do seu produto. Se não especificado, pode receber peças de qualquer bin disponível dentro da gama do produto.

11. Caso Prático de Projeto e Utilização

Cenário: Indicador de Duplo Estado para um Router de Rede.Um projetista precisa de dois indicadores de estado (Energia e Atividade de Rede) mas tem espaço limitado no painel frontal. Utiliza um LTST-S326TBKFKT-5A. O chip Laranja (C1) é ligado a uma fonte de corrente constante de 5mA para indicar "Energia Ligada" (fixa). O chip Azul (C2) é ligado a um pino GPIO de um microcontrolador programado para piscar a 1Hz para indicar "Atividade de Rede". Uma única pegada de componente fornece dois sinais visuais distintos. A emissão de visão lateral é acoplada a um pequeno guia de luz moldado sob medida que direciona a luz para as etiquetas do painel frontal.

12. Introdução ao Princípio de Operação

Diodos Emissores de Luz (LEDs) são dispositivos semicondutores que emitem luz através de eletroluminescência. Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, os eletrões do material tipo n recombinam-se com as lacunas do material tipo p. Esta recombinação liberta energia na forma de fotões (luz). A cor (comprimento de onda) da luz emitida é determinada pela banda proibida de energia do material semicondutor. Os materiais InGaN são usados para comprimentos de onda mais curtos (azul, verde, branco), enquanto os materiais AlInGaP são usados para comprimentos de onda mais longos (vermelho, laranja, amarelo). O pacote de visão lateral incorpora uma cavidade refletora e uma lente de epóxi moldada para moldar e direcionar a saída de luz lateralmente a partir do chip.

13. Tendências Tecnológicas

A tendência em LEDs SMD para indicadores e retroiluminação continua em direção a maior eficiência (mais lúmens por watt), tamanhos de pacote mais pequenos e maior integração. Pacotes dupla e multi-cor em pegadas ultra-miniatura (ex., 0402, 0201 métrico) estão a tornar-se mais comuns. Há também um foco em melhorar a consistência de cor e apertar as tolerâncias de binning. Além disso, a busca por maior fiabilidade e desempenho em ambientes adversos impulsiona avanços em materiais de pacote e tecnologia de chip. Os princípios de acionamento eficiente de corrente, gestão térmica e proteção ESD permanecem fundamentais para todas as aplicações de LED.