Ficha Técnica do LED SMD LTST-C171TBKT - Dimensões 1.6x0.8x0.6mm - Tensão 2.8-3.8V - Cor Azul - Potência 76mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTST-C171TBKT é um LED chip de montagem em superfície (SMD) projetado para a montagem eletrônica moderna. Pertence a uma família de componentes superfinos, apresentando um fator de forma compacto com uma altura de apenas 0,80 mm. Isto torna-o adequado para aplicações onde restrições de espaço e baixo perfil são fatores de projeto críticos. O dispositivo utiliza um material semicondutor de InGaN (Nitreto de Gálio e Índio) para produzir luz azul, encapsulado em um pacote com lente transparente. Foi projetado para compatibilidade com equipamentos automáticos de pick-and-place e processos padrão de soldagem por refluxo, incluindo métodos de infravermelho (IR) e fase de vapor, facilitando a fabricação em grande volume.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Os limites operacionais do dispositivo são definidos sob uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C. A corrente contínua direta máxima é de 20 mA. Para operação pulsada, uma corrente de pico direta de 100 mA é permitida sob um ciclo de trabalho de 1/10 com uma largura de pulso de 0,1 ms. A dissipação de potência máxima é de 76 mW. A capacidade de suportar tensão reversa é de 5 V, mas a operação contínua sob polarização reversa é proibida. A faixa de temperatura de operação varia de -20°C a +80°C, enquanto a faixa de armazenamento é mais ampla, de -30°C a +100°C. O dispositivo é classificado para soldagem a 260°C por 5 segundos em processos IR/onda e a 215°C por 3 minutos em fase de vapor.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Os principais parâmetros de desempenho são medidos a Ta=25°C e uma corrente direta (IF) de 20 mA. A intensidade luminosa (IV) tem uma faixa típica de um mínimo de 28,0 mcd a um máximo de 180,0 mcd. A tensão direta (VF) varia de 2,80 V a 3,80 V. O dispositivo emite luz azul com um comprimento de onda de pico de emissão típico (λP) de 468 nm e uma faixa de comprimento de onda dominante (λd) de 465,0 nm a 475,0 nm. A meia largura da linha espectral (Δλ) é tipicamente de 25 nm, indicando a pureza espectral. O ângulo de visão (2θ1/2) é de 130 graus, proporcionando um amplo campo de iluminação. A corrente reversa (IR) é no máximo de 10 μA a uma tensão reversa (VR) de 5V.

3. Explicação do Sistema de Binning

O produto é classificado em bins com base em três parâmetros-chave para garantir consistência no projeto de aplicação.

3.1 Binning de Tensão Direta

A tensão direta é classificada em etapas de 0,2V de 2,80V a 3,80V. Os códigos de bin são D7 (2,80-3,00V), D8 (3,00-3,20V), D9 (3,20-3,40V), D10 (3,40-3,60V) e D11 (3,60-3,80V). Uma tolerância de ±0,1V aplica-se dentro de cada bin.

3.2 Binning de Intensidade Luminosa

A intensidade luminosa é categorizada em quatro bins: N (28,0-45,0 mcd), P (45,0-71,0 mcd), Q (71,0-112,0 mcd) e R (112,0-180,0 mcd). Uma tolerância de ±15% aplica-se a cada bin de intensidade.

3.3 Binning de Comprimento de Onda Dominante

A cor azul é definida por dois bins de comprimento de onda dominante: AC (465,0-470,0 nm) e AD (470,0-475,0 nm). A tolerância para cada bin é de ±1 nm.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica referencia curvas de desempenho típicas que são essenciais para engenheiros de projeto. Estas curvas representam graficamente a relação entre a corrente direta e a intensidade luminosa, o efeito da temperatura ambiente na intensidade luminosa e a distribuição espectral de potência da luz azul emitida. Analisar a curva IV ajuda na seleção do resistor limitador de corrente apropriado para alcançar o brilho desejado mantendo a eficiência. A curva de derating de temperatura mostra como a saída luminosa diminui à medida que a temperatura ambiente sobe acima de 30°C, a uma taxa definida pelo fator de derating. A curva de distribuição espectral confirma os comprimentos de onda de pico e dominante, garantindo que a cor emitida atenda aos requisitos da aplicação.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote

O LED chip segue as dimensões padrão do pacote EIA. Todas as dimensões críticas são fornecidas em milímetros, com uma tolerância geral de ±0,10 mm, salvo indicação em contrário. O perfil superfino de 0,80 mm é uma característica mecânica fundamental.

5.2 Identificação de Polaridade e Design do Pad

O componente possui terminais de ânodo e cátodo. A ficha técnica inclui um layout sugerido para os pads de soldagem (land pattern) para garantir a formação confiável da junta de solda e o alinhamento adequado durante o refluxo. Aderir a esta pegada é crucial para a estabilidade mecânica e a gestão térmica.

5.3 Especificações da Fita e da Bobina

O dispositivo é fornecido em fita de 8 mm em bobinas de 7 polegadas de diâmetro, compatível com equipamentos de montagem automatizada. A quantidade padrão por bobina é de 3000 peças. A embalagem segue as especificações ANSI/EIA 481-1-A-1994, com os compartimentos vazios dos componentes selados por uma fita de cobertura superior.

6. Guia de Soldagem e Montagem

6.1 Perfis de Soldagem por Refluxo

Perfis de refluxo sugeridos detalhados são fornecidos para processos de solda normais (estanho-chumbo) e sem chumbo. O perfil sem chumbo é especificamente calibrado para pasta de solda SnAgCu. Os parâmetros-chave incluem temperatura e tempo de pré-aquecimento, tempo acima do líquido, temperatura de pico (máx. 260°C) e tempo na temperatura de pico (máx. 5 segundos).

6.2 Precauções de Armazenamento e Manuseio

Os LEDs devem ser armazenados em um ambiente que não exceda 30°C e 70% de umidade relativa. Componentes removidos de sua bolsa de barreira de umidade original devem ser soldados por refluxo dentro de 672 horas (28 dias). Para armazenamento além deste período, recomenda-se a secagem a aproximadamente 60°C por pelo menos 24 horas antes da montagem para evitar danos induzidos por umidade (efeito pipoca) durante o refluxo.

6.3 Instruções de Limpeza

Se a limpeza for necessária após a soldagem, apenas os solventes especificados devem ser usados. Imersão do LED em álcool etílico ou isopropílico à temperatura normal por menos de um minuto é aceitável. O uso de produtos químicos não especificados pode danificar o material do pacote.

7. Sugestões de Aplicação

7.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED SMD azul é adequado para retroiluminação em eletrônicos de consumo (ex.: teclados, luzes indicadoras), indicadores de status em equipamentos de comunicação e escritório, e aplicações de iluminação decorativa. Seu perfil fino torna-o ideal para dispositivos finos como smartphones, tablets e monitores ultrafinos.

7.2 Projeto do Circuito de Acionamento

LEDs são dispositivos acionados por corrente. Para garantir brilho uniforme quando múltiplos LEDs são usados em paralelo, é fortemente recomendado usar um resistor limitador de corrente dedicado em série com cada LED. Acionar múltiplos LEDs em paralelo diretamente de uma única fonte de corrente (Modelo de Circuito B) é desencorajado, pois pequenas variações na característica de tensão direta (Vf) de LEDs individuais podem levar a diferenças significativas no compartilhamento de corrente e, consequentemente, a brilho desigual.

7.3 Proteção contra Descarga Eletrostática (ESD)

O LED é sensível à descarga eletrostática. Medidas adequadas de controle de ESD devem ser implementadas durante o manuseio e montagem. Estas incluem o uso de pulseiras aterradas ou luvas antiestáticas, garantir que todas as estações de trabalho e equipamentos estejam devidamente aterrados e manter um ambiente de umidade controlada na área de montagem.

8. Comparação e Diferenciação Técnica

A principal característica diferenciadora deste componente é sua altura ultrabaixa de 0,80 mm, o que é vantajoso em comparação com pacotes de LED padrão. A combinação de um amplo ângulo de visão de 130 graus e uma estrutura de binning bem definida para intensidade, tensão e comprimento de onda fornece aos projetistas um desempenho previsível. Sua compatibilidade com processos padrão de soldagem por IR, fase de vapor e onda oferece flexibilidade na fabricação sem exigir equipamentos especializados.

9. Perguntas Frequentes (FAQs)

P: Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante?

R: O comprimento de onda de pico (λP) é o comprimento de onda no qual o espectro de emissão tem sua intensidade máxima. O comprimento de onda dominante (λd) é derivado do diagrama de cromaticidade CIE e representa o comprimento de onda único que melhor corresponde à cor percebida da luz. Para o projeto, o comprimento de onda dominante é mais relevante para a especificação de cor.

P: Posso acionar este LED sem um resistor em série?

R: Não é recomendado. A tensão direta tem uma faixa (2,8-3,8V). Conectá-lo diretamente a uma fonte de tensão próxima a esta faixa pode causar corrente excessiva se o Vf do LED estiver na extremidade inferior, potencialmente danificando-o. Um resistor em série é necessário para definir e limitar a corrente de operação de forma confiável.

P: Como a temperatura afeta o desempenho?

R: À medida que a temperatura ambiente aumenta, a intensidade luminosa tipicamente diminui. A ficha técnica especifica um fator de derating para a corrente direta acima de 30°C. Além disso, a tensão direta tem um coeficiente de temperatura negativo, o que significa que ela diminui ligeiramente à medida que a temperatura sobe.

10. Estudo de Caso de Projeto

Considere um projeto para um dispositivo portátil que requer múltiplos indicadores de status azuis. O projetista seleciona o LTST-C171TBKT por seu baixo perfil. Para garantir brilho uniforme em todos os 5 indicadores, eles especificam LEDs do mesmo bin de intensidade luminosa (ex.: Bin Q) e do mesmo bin de tensão direta (ex.: Bin D9). Uma fonte de tensão constante de 5V está disponível. Usando o Vf típico de 3,3V (ponto médio de D9) e uma corrente alvo de 20 mA, o valor do resistor em série é calculado como R = (5V - 3,3V) / 0,020A = 85 Ohms. Um resistor padrão de 82 Ohm ou 91 Ohm seria escolhido, verificando-se a potência nominal. O layout da PCB usa as dimensões recomendadas dos pads e inclui zonas adequadas de proteção ESD na área de montagem.

11. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Este é um diodo emissor de luz semicondutor. Quando uma tensão direta é aplicada através do ânodo e do cátodo, elétrons e lacunas são injetados na região ativa do material semicondutor de InGaN. Esses portadores de carga se recombinam, liberando energia na forma de fótons (luz). A banda proibida específica do material InGaN determina o comprimento de onda dos fótons emitidos, que neste caso está na região azul do espectro visível. A lente de epóxi transparente molda a saída de luz e fornece proteção ambiental.

12. Tendências Tecnológicas

A tendência nos LEDs SMD continua em direção a maior eficiência (mais lúmens por watt), tamanhos de pacote menores e melhor gerenciamento térmico para permitir correntes de acionamento mais altas. Há também um foco em tolerâncias de binning mais apertadas para fornecer cor e brilho mais consistentes para aplicações exigentes como retroiluminação de displays. A busca pela miniaturização em eletrônicos de consumo impulsiona pacotes ainda mais finos do que os 0,80 mm apresentados aqui.