Folha de Dados do LED SMD LTST-M140TLKT - Azul - Ângulo de Visão de 120° - 3.0V Típico - 102mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um diodo emissor de luz (LED) para montagem em superfície (SMD). O componente é projetado para processos automatizados de montagem em placas de circuito impresso (PCB), apresentando um formato miniatura adequado para aplicações com espaço limitado. Sua fonte de luz primária é um semicondutor de nitreto de índio e gálio (InGaN), produzindo uma saída de cor azul através de uma lente transparente.

1.1 Características

• Conforme com as diretrizes RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).
• Embalado em fita de 12mm dentro de bobinas de 7 polegadas de diâmetro para montagem automática pick-and-place.
• Contorno do encapsulamento padronizado EIA (Electronic Industries Alliance).
• Entrada compatível com níveis lógicos de circuitos integrados (CI).
• Projetado para compatibilidade com equipamentos de montagem automatizada.
• Adequado para processos de soldagem por refluxo infravermelho (IR).
• Pré-condicionado para atender ao Nível de Sensibilidade à Umidade 3 do JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council).

1.2 Aplicações

Este LED destina-se ao uso como indicador de status, sinal luminoso ou para iluminação de símbolos numa ampla gama de equipamentos eletrónicos. Os campos de aplicação típicos incluem:

• Dispositivos de telecomunicações (ex.: telefones sem fio/celulares, sistemas de rede).
• Equipamentos de automação de escritório (ex.: computadores portáteis).
• Eletrodomésticos.
• Painéis de controlo industrial.
• Retroiluminação de painéis frontais.
• Sinalização interior.

2. Dimensões do Encapsulamento

O LED está conforme um contorno padrão de encapsulamento SMD. Todas as dimensões críticas, incluindo comprimento, largura, altura e posições dos terminais, são fornecidas nos desenhos da folha de dados com uma tolerância padrão de ±0,2 mm, salvo indicação em contrário. A cor da lente é transparente e a cor da fonte de luz é azul (InGaN).

3. Especificações e Características

3.1 Especificações Absolutas Máximas

Estas especificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. São especificadas a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Dissipação de Potência (Pd):102 mW
• Corrente Direta de Pico (IFP):100 mA (a 1/10 do ciclo de trabalho, largura de pulso de 0,1ms)
• Corrente Direta Contínua (IF):30 mA DC
• Faixa de Temperatura de Operação:-40°C a +85°C
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C

3.2 Perfil de Refluxo IR Sugerido

É fornecido um perfil de temperatura recomendado para refluxo de solda sem chumbo, alinhado com a norma J-STD-020B. O perfil inclui fases de pré-aquecimento, estabilização, refluxo e arrefecimento, com uma temperatura de pico não superior a 260°C. A adesão a este perfil é crítica para prevenir danos térmicos no encapsulamento do LED durante a montagem.

3.3 Características Elétricas e Ópticas

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos a Ta=25°C e uma corrente direta (IF) de 20 mA, salvo indicação.

• Fluxo Luminoso (Φv):0,56 lm (Mín.), 1,40 lm (Máx.). Medido com um sensor filtrado para a resposta fotópica do olho CIE.
• Intensidade Luminosa (Iv):180 mcd (Mín.), 450 mcd (Máx.). Valor de referência derivado do fluxo luminoso.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):120 graus (Típico). Definido como o ângulo total onde a intensidade cai para metade do seu valor axial.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):448 nm (Mín.), 458 nm (Máx.). Representa a cor percebida da luz azul.
• Largura Espectral a Meia Altura (Δλ):25 nm (Típico). Indica a pureza espectral da emissão azul.
• Tensão Direta (VF):2,6 V (Mín.), 3,4 V (Máx.) a IF=20mA.
• Corrente Reversa (IR):10 μA (Máx.) a VR=5V. Nota: O dispositivo não foi projetado para operação em polarização reversa; este parâmetro é apenas para referência em testes de fuga.

4. Sistema de Classificação (Binning)

Os LEDs são classificados em bins de desempenho para garantir consistência. Os projetistas podem selecionar bins para atender requisitos específicos de aplicação para brilho, tensão e cor.

4.1 Binning de Fluxo Luminoso/Intensidade

Os bins (S1, S2, T1, T2) definem valores mínimos e máximos para fluxo luminoso e intensidade luminosa correlacionada a 20mA.

4.2 Binning de Tensão Direta

Os bins (D6, D7, D8, D9) definem faixas para a tensão direta (VF) a 20mA, com uma tolerância de ±0,1V por bin. Isto auxilia no projeto de circuitos de acionamento de corrente consistentes.

4.3 Binning de Comprimento de Onda Dominante

Os bins (AA, AB) definem faixas apertadas para o comprimento de onda azul dominante a 20mA, com uma tolerância de ±1nm por bin, garantindo consistência de cor.

5. Curvas de Desempenho Típicas

A folha de dados inclui representações gráficas de relações-chave:

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente, tipicamente de forma sub-linear em correntes mais altas.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta:Ilustra a característica I-V do díodo.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demonstra o coeficiente de temperatura negativo da saída de luz; a intensidade diminui à medida que a temperatura da junção aumenta.
• Padrão do Ângulo de Visão:Um diagrama polar mostrando a distribuição espacial da intensidade luminosa.

6. Guia do Utilizador

6.1 Limpeza

Se a limpeza for necessária após a soldagem, use apenas solventes especificados. Mergulhe o LED em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente por menos de um minuto. Evite produtos químicos não especificados que possam danificar a lente de epóxi ou o encapsulamento.

6.2 Layout Recomendado para os Terminais no PCB

É fornecido um desenho de padrão de terminais para a montagem em superfície. Seguir esta recomendação garante a formação adequada da junta de solda, estabilidade mecânica e dissipação de calor durante a soldagem por refluxo.

6.3 Embalagem em Fita e Bobina

São especificadas as dimensões detalhadas da fita transportadora (tamanho do bolso, passo) e da bobina de 7 polegadas. A fita usa uma cobertura superior para proteger os componentes. A quantidade padrão por bobina é de 3000 peças.

7. Precauções e Notas de Aplicação

7.1 Uso Pretendido

Este LED é projetado para equipamentos eletrónicos de uso geral. Não é classificado para aplicações críticas de segurança onde uma falha possa colocar em risco a vida ou a saúde (ex.: aviação, suporte de vida médico). Para tais usos, é necessária consulta ao fabricante.

7.2 Condições de Armazenamento

• Saco Selado:Armazenar a ≤30°C e ≤70% de UR. Utilizar dentro de um ano após a abertura do saco.
• Após Abertura do Saco:Armazenar a ≤30°C e ≤60% de UR. Para componentes removidos do saco seco, completar a soldagem por refluxo IR dentro de 168 horas (Nível MSL 3).
• Armazenamento Prolongado (Aberto):Armazenar num recipiente selado com dessecante. Se armazenado além de 168 horas, recomenda-se um tratamento térmico (bake-out) a 60°C durante 48 horas antes da soldagem para remover a humidade absorvida e prevenir o \"efeito pipoca\" durante o refluxo.

7.3 Processo de Soldagem

São fornecidas condições de soldagem detalhadas:

• Soldagem por Refluxo:Seguir o perfil conforme JEDEC com pré-aquecimento, temperatura de pico ≤260°C e tempo acima do líquido controlado.
• Soldagem Manual:Se necessário, usar um ferro de soldar a ≤300°C por um máximo de 3 segundos, aplicado apenas uma vez.

A adesão a estes limites é crucial para prevenir a degradação térmica da estrutura interna do LED e da lente de epóxi.

8. Considerações de Projeto e Análise Técnica

8.1 Acionamento por Corrente

A corrente contínua absoluta máxima é de 30mA, com um ponto de operação típico de 20mA. Para garantir longevidade e saída de luz estável, é fortemente recomendado acionar o LED com uma fonte de corrente constante em vez de uma fonte de tensão constante. Um simples resistor em série pode ser usado com uma fonte de alimentação estável, mas o seu valor deve ser calculado com base no bin de tensão direta (VF) do LED específico e na corrente desejada, considerando as variações da fonte de alimentação.

8.2 Gestão Térmica

Com uma dissipação de potência máxima de 102mW, geralmente não é necessário dissipador de calor para uso como indicador de baixo ciclo de trabalho. No entanto, para aplicações envolvendo altas temperaturas ambientes, operação contínua na corrente máxima ou múltiplos LEDs próximos, o layout do PCB deve fornecer uma área de cobre adequada em torno dos terminais do LED para atuar como um espalhador de calor. Isto ajuda a manter uma temperatura de junção mais baixa, o que é crítico para preservar a saída luminosa e a vida útil operacional.

8.3 Projeto Óptico

O ângulo de visão de 120 graus é bastante amplo, tornando este LED adequado para aplicações que requerem ampla visibilidade. Para luz mais focada, seriam necessárias ópticas secundárias (ex.: lentes, tubos de luz). A lente transparente fornece difusão de luz mínima, resultando numa aparência mais intensa e pontual em comparação com lentes difusas.

8.4 Comprimento de Onda e Consistência de Cor

O binning apertado para o comprimento de onda dominante (±1nm dentro dos bins AA/AB) é uma característica-chave para aplicações que requerem cor azul consistente em múltiplas unidades, como em displays multi-LED ou matrizes de retroiluminação. Os projetistas devem especificar o bin de comprimento de onda necessário para garantir uniformidade visual.

9. Comparação e Orientação de Seleção

Ao selecionar um LED SMD, os parâmetros-chave a comparar incluem: intensidade/fluxo luminoso (para brilho), ângulo de visão (para dispersão do feixe), tensão direta (para projeto do acionador), comprimento de onda dominante (para cor) e tamanho do encapsulamento. Este LED em particular oferece uma combinação equilibrada de brilho moderado, ângulo de visão muito amplo e cor azul padrão num encapsulamento SMD comum, tornando-o uma escolha versátil para indicação de status. Para necessidades de maior brilho, seria selecionado um dispositivo de um bin de fluxo luminoso mais alto (T1, T2). Para menor consumo de energia, um dispositivo com um bin VF mais baixo (D6, D7) emparelhado com um resistor limitador de corrente apropriado seria vantajoso.

10. Perguntas Frequentes (FAQs)

P: Posso acionar este LED diretamente a partir de um pino lógico de 5V?

R: Não. A tensão direta típica é de cerca de 3,0V, e uma alimentação de 5V causaria corrente excessiva, potencialmente destruindo o LED. Deve usar um resistor limitador de corrente ou um circuito acionador de corrente constante.

P: Qual é a diferença entre Fluxo Luminoso (lm) e Intensidade Luminosa (mcd)?

R: O Fluxo Luminoso mede a potência total de luz visível emitida em todas as direções. A Intensidade Luminosa mede o brilho numa direção específica (geralmente o eixo central). A folha de dados deste LED fornece ambos, sendo a intensidade um valor de referência derivado. O amplo ângulo de 120° significa que a intensidade axial (mcd) é menor do que a de um LED de ângulo estreito com o mesmo fluxo total (lm).

P: Por que a humidade de armazenamento é tão importante?

R: Os LEDs SMD são dispositivos sensíveis à humidade. A humidade absorvida pode vaporizar-se rapidamente durante o processo de soldagem por refluxo em alta temperatura, causando delaminação interna, fissuras ou \"efeito pipoca\", o que leva à falha. As condições de armazenamento especificadas e o tempo de vida útil no chão de fábrica (168 horas) previnem isto.

P: Este LED é adequado para uso exterior?

R: A faixa de temperatura de operação estende-se de -40°C a +85°C, o que cobre muitas condições exteriores. No entanto, a exposição prolongada à luz solar direta (UV), entrada de humidade e ciclagem térmica além dos limites especificados podem degradar a lente de epóxi e reduzir a vida útil. Para ambientes exteriores agressivos, devem ser considerados LEDs especificamente classificados para tal uso.