Ficha Técnica do LED SMD LTST-E682KGKFWT - Dimensões do Pacote - Tensão Direta 1.8-2.4V - Intensidade Luminosa até 450mcd - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um LED de montagem em superfície (SMD) projetado para montagem automatizada em placas de circuito impresso (PCB). O componente caracteriza-se pelo seu tamanho miniatura, tornando-o adequado para aplicações com restrições de espaço numa vasta gama de equipamentos eletrónicos.

1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo

As principais vantagens deste LED incluem a sua conformidade com regulamentações ambientais, compatibilidade com processos de fabrico automatizados padrão e embalagem robusta para manuseio e armazenamento. Foi especificamente concebido para integração em dispositivos de telecomunicações, equipamentos de automação de escritório, eletrodomésticos e sistemas de controlo industrial. As suas funções principais são a indicação de estado, iluminação de sinais e símbolos e retroiluminação de painéis frontais.

1.2 Características-Chave

• Conforme com as diretivas de Restrição de Substâncias Perigosas (RoHS).
• Embalado em fita de 8mm em bobinas de 7 polegadas de diâmetro, facilitando a montagem rápida por pick-and-place.
• A pegada padrão do pacote EIA garante compatibilidade com layouts de PCB padrão da indústria.
• Características de acionamento compatíveis com circuitos integrados (CI).
• Totalmente compatível com equipamentos de colocação automática.
• Suporta processos de soldagem por refluxo infravermelho (IR) de acordo com perfis da indústria.
• Pré-condicionado para o Nível de Sensibilidade à Humidade 3 da JEDEC, indicando uma vida útil de 168 horas a <30°C/60% RH após a abertura do saco.

2. Parâmetros Técnicos: Interpretação Objetiva e Detalhada

As secções seguintes fornecem uma análise detalhada das características elétricas, ópticas e térmicas do LED, com base nos dados fornecidos.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. A operação nestes ou próximos destes limites não é recomendada para um projeto confiável.

• Dissipação de Potência (P_d):72 mW máximo para ambos os chips (laranja e verde). Este parâmetro limita a combinação de corrente direta e tensão.
• Corrente Direta de Pico (I_FP):80 mA, permitida apenas em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 0.1ms). Isto é relevante para multiplexagem ou rajadas breves de sinal.
• Corrente Direta Contínua (I_F):30 mA DC. Esta é a corrente máxima recomendada para operação em estado estacionário.
• Tensão Reversa (V_R):5 V máximo. Exceder este valor pode causar ruptura da junção.
• Temperatura de Operação e Armazenamento:-40°C a +85°C para operação, e -40°C a +100°C para armazenamento. Estas faixas são típicas para componentes de grau comercial.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos em condições de teste padrão (Ta=25°C, I_F=20mA).

• Intensidade Luminosa (I_V):Laranja: 140-450 mcd (milicandela). Verde: 71-224 mcd. Medida com um filtro que aproxima a resposta fotópica (do olho humano). A ampla faixa indica que é utilizado um sistema de classificação (ver Secção 3).
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):120 graus (típico). Este ângulo amplo, facilitado pela lente difusa, proporciona um padrão de iluminação amplo e uniforme, em vez de um feixe estreito.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_P):Laranja: 611 nm. Verde: 574 nm. Este é o comprimento de onda no qual a potência óptica emitida é maior.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):Laranja: 605 nm. Verde: 571 nm. Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano, definindo o ponto de cor no diagrama de cromaticidade CIE.
• Largura de Banda Espectral (Δλ):Laranja: 17 nm. Verde: 15 nm. Isto indica a pureza espectral da luz; uma largura de banda mais estreita significa uma cor mais saturada.
• Tensão Direta (V_F):1.8 V a 2.4 V para ambas as cores a 20mA. Os projetistas devem considerar esta queda de tensão ao calcular os resistores limitadores de corrente em série.
• Corrente Reversa (I_R):10 μA máximo a V_R=5V. Um valor baixo indica boa qualidade da junção.

3. Explicação do Sistema de Classificação (Binning)

Para garantir brilho consistente na produção, os LEDs são classificados ("binned") com base na sua intensidade luminosa. A tolerância dentro de cada classe é de +/-11%.

3.1 Classificação por Intensidade Luminosa

Classes do LED Laranja:R2 (140-180 mcd), S1 (180-224 mcd), S2 (224-280 mcd), T1 (280-355 mcd), T2 (355-450 mcd).
Classes do LED Verde:Q1 (71-90 mcd), Q2 (90-112 mcd), R1 (112-140 mcd), R2 (140-180 mcd), S1 (180-224 mcd).
Este sistema permite aos projetistas selecionar o grau de brilho apropriado para a sua aplicação, equilibrando custo e desempenho.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora gráficos específicos sejam referenciados na ficha técnica, as suas implicações são críticas para o projeto.

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

A característica I-V é não linear, típica de um díodo. A tensão direta tem um coeficiente de temperatura negativo, o que significa que V_Fdiminui ligeiramente à medida que a temperatura da junção aumenta. Isto deve ser considerado em projetos de acionamento por corrente constante.

4.2 Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta

A intensidade luminosa é aproximadamente proporcional à corrente direta dentro da faixa de operação recomendada. No entanto, a eficiência (lúmens por watt) pode diminuir em correntes muito altas devido ao aumento do calor.

4.3 Distribuição Espectral

As curvas de distribuição espectral referenciadas mostrariam os picos de emissão estreitos característicos da tecnologia AlInGaP, centrados nos comprimentos de onda de pico declarados, confirmando a pureza da cor.

5. Informações Mecânicas e do Pacote

5.1 Dimensões do Pacote e Atribuição dos Terminais

O LED utiliza uma pegada SMD padrão. As dimensões críticas incluem o tamanho do corpo e o espaçamento dos terminais. Todas as dimensões estão em milímetros com uma tolerância típica de ±0.2 mm. A atribuição dos terminais é claramente definida: os terminais 1 e 2 são para o chip LED verde, e os terminais 3 e 4 são para o chip LED laranja. Esta configuração de duplo chip com 4 terminais permite o controlo independente das duas cores.

5.2 Pad Recomendado para Montagem na PCB

É fornecido um diagrama do padrão de solda (land pattern) para garantir a formação adequada da junta de solda e estabilidade mecânica. Seguir esta recomendação é crucial para obter conexões de solda confiáveis durante o refluxo e evitar tombamento ou desalinhamento.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo IR

É fornecido um perfil de refluxo sugerido, conforme a J-STD-020B para processos sem chumbo. Os parâmetros-chave incluem uma zona de pré-aquecimento (150-200°C por até 120 segundos máx.), uma temperatura máxima do corpo do pacote não superior a 260°C, e um tempo acima do líquido (TAL) limitado para garantir a formação adequada da junta de solda sem danos térmicos ao pacote do LED ou à lente de epóxi.

6.2 Precauções de Armazenamento e Manuseio

• Armazenamento (Saco Selado):≤30°C e ≤70% HR. Utilizar dentro de um ano.
• Armazenamento (Após Abertura):≤30°C e ≤60% HR. Completar o refluxo IR dentro de 168 horas (1 semana).
• Armazenamento Prolongado (Aberto):Armazenar num recipiente selado com dessecante ou numa atmosfera de azoto.
• Secagem (Baking):Se exposto por >168 horas, secar a 60°C durante pelo menos 48 horas antes da soldagem para remover a humidade absorvida e prevenir o "efeito pipoca" durante o refluxo.

6.3 Limpeza

Devem ser utilizados apenas agentes de limpeza especificados. Recomenda-se álcool isopropílico ou etílico. A imersão deve ser à temperatura ambiente e por menos de um minuto para evitar danos aos materiais do pacote.

7. Embalagem e Informações de Pedido

7.1 Especificações da Fita e da Bobina

Os componentes são fornecidos em fita transportadora relevada, com 8mm de largura, enrolada em bobinas de 7 polegadas (178mm) de diâmetro. A quantidade padrão por bobina é de 2000 peças. Uma quantidade mínima de embalagem de 500 peças está disponível para pedidos de restante. A embalagem está em conformidade com as especificações ANSI/EIA-481.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Indicadores de Estado:Ligado/desligado, atividade de rede, carregamento da bateria, sistema pronto.
• Retroiluminação:Iluminação de teclados, ícones ou símbolos em painéis frontais.
• Sinalização Luminosa:Mensagens simples com código de cores (ex.: verde para OK, laranja para aviso).

8.2 Considerações de Projeto

• Limitação de Corrente:Utilize sempre um resistor em série ou um driver de corrente constante para definir a corrente direta. Calcule o valor do resistor usando R = (V_fonte- V_F) / I_F.
• Gestão Térmica:Embora a dissipação de potência seja baixa, garanta área de cobre adequada na PCB ou vias térmicas se operar em temperaturas ambientes elevadas ou na corrente máxima para manter a temperatura da junção dentro dos limites.
• Proteção contra ESD:Devem ser observadas as precauções padrão contra ESD durante o manuseio e montagem.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Os principais diferenciadores deste LED são a utilização do material semicondutor AlInGaP e de uma lente difusa. A tecnologia AlInGaP oferece tipicamente maior eficiência luminosa e melhor estabilidade térmica para cores âmbar/laranja/vermelho, em comparação com tecnologias mais antigas como a GaAsP. A lente difusa proporciona um ângulo de visão muito amplo (120°) e uniforme, o que é vantajoso para aplicações onde o LED pode ser visto de vários ângulos, ao contrário de um LED de ângulo estreito usado para luz direcionada.

10. Perguntas Frequentes Baseadas nos Parâmetros Técnicos

10.1 Posso alimentar este LED continuamente com 30mA?

Sim, 30mA é a corrente direta contínua DC máxima nominal. Para uma longevidade e desempenho estável ideais, recomenda-se frequentemente operar a uma corrente mais baixa, como 20mA (a condição de teste).

10.2 Por que existe uma faixa para a intensidade luminosa e a tensão direta?

Variações no processo de fabrico causam dispersões naturais nestes parâmetros. O sistema de classificação (Secção 3) separa os LEDs por intensidade. A tensão direta tem uma tolerância especificada de +/- 0.1V em relação ao valor típico a uma dada corrente. Os projetos de circuito devem acomodar estas faixas.

10.3 Como controlo as duas cores de forma independente?

O LED possui dois chips semicondutores separados (um verde, um laranja) com conexões de ânodo/cátodo independentes (terminais 1-2 para verde, 3-4 para laranja). Precisa de dois circuitos de acionamento separados (ex.: dois resistores limitadores de corrente ligados a diferentes pinos GPIO do microcontrolador) para os controlar individualmente.

11. Caso Prático de Projeto e Utilização

Caso: Indicador de Estado Duplo para um Dispositivo de Rede.Um projetista precisa de um único componente para mostrar os estados "Ligado" (verde) e "Transferência de Dados" (laranja). Este LED é ideal. O chip verde é ligado a um pino GPIO definido como alto quando a ligação é estabelecida. O chip laranja é ligado a outro pino GPIO que é pulsado (ex.: utilizando a classificação de corrente de pico de 80mA) em sincronia com a atividade de dados. O amplo ângulo de visão garante que o estado seja visível de qualquer lugar à frente do dispositivo. O projetista seleciona uma classe R2 para o verde e uma classe S1 para o laranja para garantir brilho suficiente mas equilibrado, e utiliza correntes de acionamento de 20mA com resistores em série apropriados calculados com base no V_Ftípico de 2.1V e na alimentação do sistema de 3.3V.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Este LED baseia-se na tecnologia semicondutora de Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio (AlInGaP). Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, os eletrões e as lacunas recombinam-se, libertando energia na forma de fotões (luz). A composição específica da liga AlInGaP determina a energia da banda proibida e, consequentemente, o comprimento de onda (cor) da luz emitida — neste caso, verde e laranja. A lente difusa é feita de resina epóxi com partículas de dispersão que aleatorizam a direção da luz emitida, criando um padrão de emissão amplo, semelhante ao de Lambert.

13. Tendências de Desenvolvimento

A tendência geral nos LEDs indicadores SMD continua a direcionar-se para maior eficácia luminosa (mais saída de luz por watt elétrico), melhor consistência de cor através de classificação mais apertada e maior confiabilidade sob processos de soldagem a temperaturas mais elevadas. Existe também uma tendência para a miniaturização, mantendo ou aumentando o desempenho óptico. A utilização de materiais semicondutores avançados como o AlInGaP para faixas de cores específicas representa um esforço contínuo para otimizar a eficiência e a pureza da cor para aplicações de indicação.