LED SMD de Visão Lateral Verde 530nm - Pacote EIA - 20mA - 76mW - Ficha Técnica em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um LED SMD (Dispositivo de Montagem em Superfície) de alta luminosidade e visão lateral. O componente utiliza um chip semicondutor de InGaN (Nitreto de Gálio e Índio) para produzir luz verde. Foi projetado para processos de montagem automatizados e é compatível com soldagem por reflow infravermelho, sendo adequado para fabricação em grande volume. O LED é embalado em fita de 8mm enrolada em bobinas de 7 polegadas de diâmetro, aderindo ao padrão de embalagem EIA (Electronic Industries Alliance) para manuseio e posicionamento consistentes.

1.1 Características e Vantagens Principais

• Alta Luminosidade:Utiliza tecnologia de chip InGaN ultrabrilhante.
• Emissão de Visão Lateral:O pacote é projetado para emitir luz pela lateral, ideal para aplicações de retroiluminação em dispositivos de perfil fino.
• Compatível com Automação:Totalmente compatível com equipamentos automáticos de pick-and-place e perfis padrão de soldagem por reflow infravermelho.
• Sem Chumbo e em Conformidade com RoHS:O dispositivo atende às diretivas de Restrição de Substâncias Perigosas (RoHS).
• Compatível com CI:Pode ser acionado diretamente por saídas de circuitos integrados padrão.

1.2 Aplicações Alvo

Este LED destina-se a aplicações gerais de indicador e retroiluminação em eletrônicos de consumo, equipamentos de escritório, dispositivos de comunicação e eletrodomésticos. Sua característica de emissão lateral o torna particularmente útil para painéis com iluminação de borda, indicadores de status em PCBs e retroiluminação para displays LCD em dispositivos portáteis.

2. Especificações Técnicas e Análise Detalhada

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação sob estas condições não é garantida.

• Dissipação de Potência (Pd):76 mW. Esta é a potência máxima que o pacote do LED pode dissipar como calor a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.
• Corrente Direta Contínua (IF):20 mA DC. A corrente operacional em regime permanente recomendada.
• Corrente Direta de Pico:100 mA, permitida apenas em condições pulsadas (ciclo de trabalho de 1/10, largura de pulso de 0,1ms). Isto permite flashes breves e de alta intensidade.
• Faixa de Temperatura de Operação:-20°C a +80°C. A faixa de temperatura ambiente para operação confiável.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-30°C a +100°C.
• Temperatura de Soldagem:Suporta 260°C por 10 segundos, o que é típico para processos de reflow sem chumbo (Pb-free).

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes parâmetros são medidos a Ta=25°C e IF=20mA, salvo indicação em contrário. Eles definem o desempenho em condições operacionais normais.

• Intensidade Luminosa (Iv):Varia de um mínimo de 71,0 mcd a um máximo típico de 450,0 mcd. A intensidade é medida usando um sensor filtrado para corresponder à resposta fotópica do olho humano (curva CIE).
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):130 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade da luz cai para metade do seu valor de pico (no eixo), indicando um padrão de emissão muito amplo, adequado para iluminação lateral.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_P):530 nm. O comprimento de onda no qual a potência espectral de saída é máxima.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):525 nm. Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano que define a cor do LED, derivado do diagrama de cromaticidade CIE.
• Largura de Banda Espectral (Δλ):35 nm. A largura do espectro de emissão na metade da intensidade máxima (Largura Total à Meia Altura - FWHM).
• Tensão Direta (V_F):Tipicamente 3,2V, com uma faixa de 2,8V a 3,6V a 20mA. Esta é a queda de tensão no LED quando conduz corrente.
• Corrente Reversa (I_R):Máximo de 10 μA a uma tensão reversa (V_R) de 5V.Importante:Este dispositivo não foi projetado para operação em polarização reversa; este parâmetro é apenas para fins de teste de fuga.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência na produção, os LEDs são classificados em bins de desempenho. Isto permite que os projetistas selecionem peças que atendam a requisitos específicos de tensão, brilho e cor.

3.1 Binning de Tensão Direta

As unidades são classificadas com base em sua tensão direta (V_F) a 20mA. Cada bin tem uma tolerância de ±0,1V.

• D7:2,80V – 3,00V
• D8:3,00V – 3,20V
• D9:3,20V – 3,40V
• D10:3,40V – 3,60V

3.2 Binning de Intensidade Luminosa

As unidades são classificadas com base em sua intensidade luminosa (I_v) a 20mA. Cada bin tem uma tolerância de ±15%.

• Q:71,0 mcd – 112,0 mcd
• R:112,0 mcd – 180,0 mcd
• S:180,0 mcd – 280,0 mcd
• T:280,0 mcd – 450,0 mcd

3.3 Binning de Comprimento de Onda Dominante

As unidades são classificadas com base em seu comprimento de onda dominante (λ_d) a 20mA. Cada bin tem uma tolerância de ±1nm.

• AP:520,0 nm – 525,0 nm
• AQ:525,0 nm – 530,0 nm
• AR:530,0 nm – 535,0 nm

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora gráficos específicos sejam referenciados na ficha técnica, as tendências típicas de desempenho podem ser descritas:

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

O LED exibe uma característica I-V não linear típica de um diodo. A tensão direta aumenta logaritmicamente com a corrente. Operar significativamente acima dos 20mA recomendados causará um aumento desproporcional em V_Fe na dissipação de potência (calor).

4.2 Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta

A saída de luz (intensidade luminosa) é aproximadamente proporcional à corrente direta dentro da faixa operacional recomendada. No entanto, a eficiência pode cair em correntes muito altas devido ao aumento da temperatura da junção.

4.3 Dependência da Temperatura

O desempenho do LED é sensível à temperatura. À medida que a temperatura da junção aumenta:

• Tensão Direta (V_F):Diminui ligeiramente.
• Intensidade Luminosa (I_v):Diminui. A taxa desta diminuição é um fator chave no projeto de gerenciamento térmico.
• Comprimento de Onda (λ_d):Pode deslocar-se ligeiramente, tipicamente para comprimentos de onda mais longos (desvio para o vermelho).

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote e Polaridade

O LED vem em um pacote SMD padrão compatível com EIA. A ficha técnica inclui um desenho dimensional detalhado. O cátodo é tipicamente marcado, muitas vezes por um entalhe, um ponto verde ou um comprimento/forma de terminal diferente. A polaridade correta é essencial para a operação.

5.2 Padrão Recomendado para PCB (Land Pattern)

É fornecida uma sugestão de layout das pastilhas de solda para garantir juntas de solda confiáveis e alinhamento adequado durante o reflow. Seguir este padrão ajuda a prevenir o tombamento do componente ("tombstoning") e garante boa conexão térmica e elétrica.

6. Diretrizes para Montagem, Soldagem e Manuseio

6.1 Perfil de Soldagem por Reflow

É fornecido um perfil de reflow infravermelho sugerido para processos sem chumbo, em conformidade com os padrões JEDEC. Os parâmetros-chave incluem:

• Pré-aquecimento:150–200°C por até 120 segundos para aquecer gradualmente a placa e ativar o fluxo.
• Temperatura de Pico:Máximo de 260°C.
• Tempo Acima do Líquidus:O perfil deve limitar o tempo em que os terminais do LED estão acima do ponto de fusão da solda a um máximo de 10 segundos, e o reflow não deve ser realizado mais de duas vezes.

Nota:O perfil ideal depende do projeto específico da PCB, da pasta de solda e do forno. O perfil fornecido serve como ponto de partida.

6.2 Soldagem Manual

Se a soldagem manual for necessária, use um ferro com controle de temperatura ajustado para no máximo 300°C. Limite o tempo de soldagem a 3 segundos por terminal e solde apenas uma vez.

6.3 Limpeza

Se a limpeza for necessária após a soldagem, use apenas solventes especificados. Imersão do LED em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente por menos de um minuto. Não use limpeza ultrassônica ou produtos químicos não especificados, pois podem danificar a lente de plástico ou o pacote.

6.4 Armazenamento e Sensibilidade à Umidade

Os LEDs são sensíveis à umidade. Se a bolsa selada à prova de umidade original (com dessecante) não tiver sido aberta, eles devem ser armazenados a ≤30°C e ≤90% de UR e usados dentro de um ano. Uma vez aberta a bolsa, o ambiente de armazenamento não deve exceder 30°C e 60% de UR. Componentes removidos da embalagem original devem ser soldados por reflow dentro de uma semana. Para armazenamento mais longo fora da bolsa original, armazene em um recipiente selado com dessecante ou em um dessecador de nitrogênio. Se armazenados abertos por mais de uma semana, recomenda-se um "bake-out" (pré-aquecimento) a aproximadamente 60°C por pelo menos 20 horas antes da montagem para remover a umidade absorvida e evitar o "efeito pipoca" ("popcorning") durante o reflow.

6.5 Precauções contra Descarga Eletrostática (ESD)

Os LEDs são sensíveis à descarga eletrostática. Sempre manuseie-os em uma área protegida contra ESD usando pulseiras aterradas, tapetes antiestáticos e recipientes condutores. Todo o equipamento deve estar devidamente aterrado.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Especificações da Fita e da Bobina (Tape and Reel)

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora relevada de 8mm de largura, selada com uma fita de cobertura. A fita é enrolada em bobinas padrão de 7 polegadas (178mm) de diâmetro. Cada bobina contém 4000 peças. Para quantidades menores que uma bobina completa, aplica-se uma quantidade mínima de embalagem de 500 peças para lotes remanescentes.

7.2 Estrutura do Número da Peça

O número da peça LTST-S220TGKT codifica atributos-chave:

• LTST:Provavelmente denota a família do produto (LED SMD Lite-On).
• S220:Provavelmente indica o estilo/tamanho do pacote (visão lateral, 220 mil? - específico do fabricante).
• TGKT:Provavelmente denota a cor (Verde), códigos de bin para intensidade/comprimento de onda/tensão e talvez embalagem em fita/bobina. A decodificação exata é específica do fabricante.

8. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Limitação de Corrente

Um LED é um dispositivo acionado por corrente. Sempre use um resistor limitador de corrente em série ou um circuito driver de corrente constante. O valor do resistor pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (V_fonte- V_F) / I_F. Use o V_Fmáximo da ficha técnica (3,6V) para garantir corrente suficiente em todas as condições.

8.2 Gerenciamento Térmico

Embora a dissipação de potência seja baixa (76mW), um layout adequado da PCB é importante para a confiabilidade a longo prazo. Garanta área de cobre adequada ao redor das pastilhas do LED para atuar como dissipador de calor, especialmente se operando em altas temperaturas ambientes ou próximo da corrente máxima.

8.3 Projeto Óptico

O ângulo de visão lateral de 130 graus fornece iluminação ampla e difusa. Para aplicações que requerem luz mais focada, lentes externas ou guias de luz podem ser necessários. Considere a interação do padrão de emissão do LED com componentes adjacentes e invólucros.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Os principais diferenciadores deste LED são seupacote de visão laterale suatecnologia de chip InGaN. Comparado aos LEDs de emissão superior, ele é projetado para direcionar a luz paralelamente à superfície da PCB, economizando espaço vertical. A tecnologia InGaN permite alta luminosidade e eficiência nas regiões do espectro verde/azul em comparação com tecnologias mais antigas como AlGaAs.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

10.1 Posso acionar este LED sem um resistor limitador de corrente?

No.Conectar um LED diretamente a uma fonte de tensão fará com que uma corrente excessiva flua, destruindo instantaneamente o dispositivo. Um resistor em série ou um regulador de corrente ativo é obrigatório.

10.2 Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Comprimento de Onda Dominante?

Comprimento de Onda de Picoé o pico físico do espectro de luz emitido.Comprimento de Onda Dominanteé o ponto de cor percebido no gráfico CIE. Para uma fonte monocromática, eles são semelhantes. Para LEDs com alguma largura espectral, o comprimento de onda dominante é o que o olho humano percebe como a cor.

10.3 Por que existe um requisito de armazenamento e "baking" (pré-aquecimento)?

A embalagem de plástico pode absorver umidade do ar. Durante o processo de soldagem por reflow em alta temperatura, essa umidade retida pode se expandir rapidamente em vapor, causando delaminação interna ou rachaduras ("efeito pipoca" ou "popcorning"). O "baking" remove essa umidade.

11. Exemplo Prático de Projeto

Cenário:Projetando um indicador de status com iluminação lateral em uma placa de lógica digital de 5V.

1. Seleção do Componente:Escolha um LED do bin de intensidade apropriado (por exemplo, 'R' para brilho médio).
2. Configuração da Corrente:Decida operar nos 20mA típicos.
3. Cálculo do Resistor:Usando o pior caso V_F= 3,6V. R = (5V - 3,6V) / 0,020A = 70 Ohms. O valor padrão mais próximo é 68 Ohms. Recalculando a corrente: I = (5V - 3,2V_tip) / 68Ω ≈ 26,5mA (seguro, abaixo da corrente DC máxima absoluta).
4. Layout da PCB:Posicione o LED de acordo com o padrão de pastilhas recomendado. Adicione pequenos "spokes" de alívio térmico à pastilha do cátodo conectada a um plano de terra para dissipação de calor.
5. Montagem:Siga o perfil de reflow sem chumbo, garantindo que a placa seja "baked" se o tempo de manuseio sensível à umidade tiver sido excedido.

12. Princípio de Funcionamento

Um LED é um diodo semicondutor de junção p-n. Quando uma tensão direta é aplicada, elétrons do material tipo n se recombinam com lacunas do material tipo p na região ativa (o chip de InGaN). Esta recombinação libera energia na forma de fótons (luz). O comprimento de onda específico (cor) da luz é determinado pela banda proibida (bandgap) do material semicondutor utilizado. O InGaN tem uma banda proibida adequada para produzir luz verde, azul e branca (com fósforo).

13. Tendências Tecnológicas

A indústria de optoeletrônica continua a avançar em várias áreas-chave relevantes para tais componentes:

• Aumento da Eficiência (lm/W):Melhorias contínuas em ciência dos materiais e projeto de chips resultam em mais saída de luz por unidade de potência elétrica de entrada.
• Miniaturização:Os tamanhos dos pacotes continuam a diminuir enquanto mantêm ou melhoram o desempenho óptico.
• Melhoria na Consistência de Cor:Tolerâncias de bin mais apertadas e processos de fabricação avançados reduzem a variação de cor entre lotes de produção.
• Maior Confiabilidade e Vida Útil:Melhores materiais de embalagem e projetos de gerenciamento térmico estendem as vidas operacionais, especialmente em condições de alta temperatura.
• Integração:As tendências incluem integrar múltiplos chips de LED (RGB), drivers ou lógica de controle em pacotes únicos para soluções de iluminação mais inteligentes.

Este LED SMD de visão lateral representa um componente maduro e confiável, construído sobre a estabelecida tecnologia InGaN, otimizado para montagem automatizada e desempenho consistente em uma ampla gama de aplicações de indicador e retroiluminação.