Ficha Técnica do LED SMD 17-215/BHC-BP2Q2M/3T Azul - 2.0x1.25x0.8mm - 3.35V Típ. - 20mA - 75mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 17-215/BHC-BP2Q2M/3T é um díodo emissor de luz (LED) de montagem superficial (SMD) que utiliza um chip semicondutor de InGaN (Nitreto de Índio e Gálio) para produzir luz azul. Este componente foi projetado para os processos modernos e automatizados de fabricação eletrônica, oferecendo um tamanho compacto que permite maior densidade na placa de circuito impresso (PCI) e a miniaturização dos equipamentos finais, em comparação com os LEDs tradicionais com terminais (through-hole).

1.1 Vantagens Principais e Posicionamento

As principais vantagens deste LED derivam do seu invólucro SMD. O seu tamanho significativamente menor permite reduzir a área da placa de circuito impresso (PCI), exigir menos espaço de armazenamento e, em última análise, contribuir para o desenvolvimento de dispositivos eletrónicos mais pequenos e leves. A leveza do invólucro torna-o particularmente adequado para aplicações miniaturizadas e portáteis. O produto está posicionado como uma solução de indicação e retroiluminação de uso geral, em conformidade com os padrões ambientais e de fabricação contemporâneos.

1.2 Conformidade e Especificações Ambientais

Este componente adere a vários padrões importantes da indústria. É fabricado como um produto sem chumbo (Pb-free). Os materiais utilizados estão em conformidade com o regulamento REACH da UE. Além disso, atende aos requisitos de isenção de halogéneos, com o conteúdo de Bromo (Br) e Cloro (Cl) cada um abaixo de 900 ppm, e a sua soma total abaixo de 1500 ppm. O produto também foi projetado para permanecer dentro das especificações da diretiva RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).

2. Parâmetros Técnicos: Interpretação Objetiva e Detalhada

As secções seguintes fornecem uma análise objetiva e detalhada das características elétricas, ópticas e térmicas do dispositivo, conforme definido na ficha técnica. Todos os parâmetros são especificados a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C, salvo indicação em contrário.

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Estas especificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. A operação sob ou nestas condições não é garantida e deve ser evitada no projeto do circuito.

• Tensão Reversa (VR):5 V. Exceder esta tensão em polarização reversa pode causar ruptura da junção.
• Corrente Direta Contínua (IF):20 mA. Esta é a corrente DC máxima recomendada para operação confiável.
• Corrente Direta de Pico (IFP):100 mA. Isto é permitido apenas em condições de pulso (ciclo de trabalho 1/10 a 1 kHz) e não deve ser usado para projeto DC.
• Dissipação de Potência (Pd):75 mW. Esta é a potência máxima que o invólucro pode dissipar, calculada como Tensão Direta (VF) * Corrente Direta (IF).
• Descarga Eletrostática (ESD) - Modelo do Corpo Humano (HBM):150 V. Isto indica uma sensibilidade moderada à ESD; procedimentos de manuseamento adequados são necessários.
• Temperatura de Operação (Topr):-40°C a +85°C. O dispositivo é funcional dentro desta faixa de temperatura ambiente.
• Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40°C a +90°C.
• Temperatura de Soldagem:O dispositivo pode suportar soldagem por refluxo com uma temperatura de pico de 260°C por até 10 segundos, ou soldagem manual a 350°C por até 3 segundos por terminal.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes são os parâmetros de desempenho típicos em condições normais de operação (IF=20mA).

• Intensidade Luminosa (Iv):Varia de 57,00 mcd a 112,00 mcd. O valor específico é determinado pelo processo de classificação (ver Secção 3).
• Ângulo de Visão (2θ1/2):130 graus (típico). Isto define a largura angular na qual a intensidade luminosa é metade da intensidade de pico medida a 0 graus (no eixo).
• Comprimento de Onda de Pico (λp):468 nm (típico). Este é o comprimento de onda no qual a distribuição espectral de potência é máxima.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):Varia de 467,50 nm a 473,50 nm. Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano que corresponde à cor da luz emitida pelo LED e também está sujeito à classificação.
• Largura de Banda Espectral (Δλ):25 nm (típico). Esta é a largura total à meia altura (FWHM) do espectro de emissão.
• Tensão Direta (VF):Varia de 2,75 V a 3,95 V a 20mA, com um valor típico em torno de 3,35V. Este parâmetro é classificado (ver Secção 3).
• Corrente Reversa (IR):Máximo de 50 μA quando uma tensão reversa de 5V é aplicada. A ficha técnica nota explicitamente que o dispositivo não foi projetado para operação reversa; este parâmetro é apenas para fins de teste.

Notas Importantes sobre Tolerâncias:A ficha técnica especifica tolerâncias de fabricação: Intensidade Luminosa (±11%), Comprimento de Onda Dominante (±1nm) e Tensão Direta (±0,1V). Estas devem ser consideradas em projetos que exigem controle rigoroso de parâmetros.

3. Explicação do Sistema de Classificação (Binning)

Para gerir as variações naturais da fabricação de semicondutores, os LEDs são classificados em grupos de desempenho (bins). Isto garante consistência dentro de um lote de produção. O 17-215 utiliza três critérios de classificação independentes.

3.1 Classificação por Intensidade Luminosa

Os LEDs são categorizados em três grupos com base na sua saída de luz a 20mA:
P2: 57,00 - 72,00 mcd
Q1: 72,00 - 90,00 mcd
Q2: 90,00 - 112,00 mcd

3.2 Classificação por Comprimento de Onda Dominante

A cor (tom de azul) é controlada através da classificação em dois grupos de comprimento de onda:
A10: 467,50 - 470,50 nm
A11: 470,50 - 473,50 nm

3.3 Classificação por Tensão Direta

Para auxiliar no projeto da regulação de corrente, os LEDs são classificados pela sua queda de tensão direta a 20mA:
5: 2,75 - 3,05 V
6: 3,05 - 3,35 V
7: 3,35 - 3,65 V
8: 3,65 - 3,95 V

O código de produto específico 17-215/BHC-BP2Q2M/3T indica a combinação de classificação para uma unidade específica (por exemplo, B para Azul, P2/Q2 para intensidade, M para comprimento de onda, etc., conforme a explicação do rótulo).

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora a ficha técnica faça referência a curvas eletro-ópticas típicas na página 5, os gráficos específicos não são fornecidos no conteúdo textual. Normalmente, tais curvas incluiriam:

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta (Curva I-I):Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente, tipicamente de forma não linear, eventualmente saturando.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta (Curva V-I):Demonstra a relação exponencial do díodo, crucial para projetar circuitos limitadores de corrente.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Ilustra a diminuição da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta, uma consideração chave para a gestão térmica.
• Distribuição Espectral de Potência:Um gráfico que mostra a intensidade da luz emitida em cada comprimento de onda, centrado no pico de 468nm com uma largura de banda de ~25nm.

Os projetistas devem consultar a ficha técnica gráfica para estas curvas, a fim de modelar o desempenho em condições não padrão (correntes, temperaturas diferentes).

5. Informações Mecânicas e do Invólucro

5.1 Dimensões do Invólucro

O LED possui um invólucro SMD retangular compacto. As dimensões principais (em mm, tolerância ±0,1mm salvo especificação) são:
- Comprimento Total: 2,0 mm
- Largura Total: 1,25 mm
- Altura Total: 0,8 mm
- As dimensões e espaçamento dos terminais são definidos para compatibilidade com a pegada padrão 0603 (imperial) ou similar. O cátodo é tipicamente identificado por uma marca no invólucro.

5.2 Identificação da Polaridade

A polaridade correta é essencial. O invólucro inclui um indicador visual (como um entalhe, ponto ou canto chanfrado) para denotar o terminal do cátodo. O desenho da pegada na PCI deve corresponder a esta orientação.

6. Diretrizes para Soldagem e Montagem

A adesão a estas diretrizes é crítica para a confiabilidade e para prevenir danos durante a montagem.

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo (Sem Chumbo)

O perfil de temperatura recomendado é crucial:
- Pré-aquecimento:150-200°C durante 60-120 segundos.
- Tempo Acima do Líquidus (217°C):60-150 segundos.
- Temperatura de Pico:260°C no máximo.
- Tempo Dentro de 5°C do Pico:10 segundos no máximo.
- Taxa de Aquecimento:Máximo de 3°C/segundo.
- Taxa de Arrefecimento:Máximo de 6°C/segundo.
Limite:A soldagem por refluxo não deve ser realizada mais de duas vezes.

6.2 Soldagem Manual

Se a soldagem manual for inevitável:
- Temperatura da ponta do ferro:<350°C.
- Tempo de contacto por terminal: ≤ 3 segundos.
- Potência do ferro de soldar: ≤ 25W.
- Permita um intervalo mínimo de 2 segundos entre soldar cada terminal.
A soldagem manual apresenta um risco maior de dano térmico.

6.3 Armazenamento e Sensibilidade à Umidade

Os LEDs são embalados numa bolsa de barreira resistente à humidade com dessecante.
1. Não abra a bolsa até estar pronto para usar.
2. Após a abertura, os LEDs não utilizados devem ser armazenados a ≤ 30°C e ≤ 60% de Humidade Relativa.
3. A "vida útil após abertura" é de 168 horas (7 dias).
4. Se excedido, ou se o indicador de dessecante mudou de cor, é necessário um processo de secagem (bake-out): 60 ±5°C durante 24 horas antes do uso.

6.4 Precauções de Uso

• Limitação de Corrente:Um resistor limitador de corrente externo éobrigatório. A característica exponencial V-I do LED significa que uma pequena variação de tensão causa uma grande variação de corrente, levando à queima imediata sem um resistor.
• Evitar Tensões Mecânicas:Evite tensões mecânicas no invólucro durante a soldagem e não deforme a PCI após a montagem.
• Reparação:Não recomendado. Se absolutamente necessário, use um ferro de soldar de dupla ponta para aquecer simultaneamente ambos os terminais e levantar o componente para evitar danos nas pastilhas. Verifique a funcionalidade do dispositivo após a reparação.

7. Embalagem e Informações para Pedido

7.1 Especificações da Fita e da Bobina

Os componentes são fornecidos em fita transportadora embutida padrão da indústria, em bobinas de 7 polegadas de diâmetro.
- Largura da Fita:8 mm.
- Compartimentos por Bobina:3000 unidades.
- Dimensões detalhadas da bobina, fita transportadora e fita de cobertura são fornecidas nos desenhos da ficha técnica.

7.2 Explicação do Rótulo

O rótulo da bobina contém informações críticas para rastreabilidade e verificação:
- CPN:Número de Peça do Cliente.
- P/N:Número de Peça do Fabricante (ex.: 17-215/BHC-BP2Q2M/3T).
- QTY:Quantidade da embalagem.
- CAT:Classificação de Intensidade Luminosa (ex.: P2, Q1, Q2).
- HUE:Classificação de Cromaticidade/Comprimento de Onda Dominante (ex.: A10, A11).
- REF:Classificação de Tensão Direta (ex.: 5, 6, 7, 8).
- LOT No:Número do lote de fabricação para rastreabilidade.

8. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Retroiluminação:Para painéis de instrumentos, interruptores de membrana e teclados.
• Equipamentos de Telecomunicações:Indicadores de estado e retroiluminação para telefones, máquinas de fax e equipamentos de rede.
• Displays LCD:Retroiluminação lateral ou direta para LCDs monocromáticos ou coloridos pequenos.
• Indicação Geral:Estado de energia, indicadores de modo e outros sinais visuais em eletrónica de consumo e industrial.

8.2 Considerações para Projeto do Circuito

1. Acionamento de Corrente:Use sempre um resistor em série. Calcule o valor do resistor R = (V_alimentação - VF) / IF. Use o VF máximo do grupo (ex.: 3,95V) para o cálculo de corrente no pior caso, para garantir que IF nunca exceda 20mA.
2. Gestão Térmica:Embora a dissipação de potência seja baixa, garanta cobre adequado na PCI ou ventilação se operar em altas temperaturas ambientes (>70°C) para manter a saída de luz e a longevidade.
3. Proteção ESD:Implemente proteção ESD nas linhas de entrada se o LED for acessível ao utilizador, e siga procedimentos de manuseamento seguros contra ESD durante a montagem.

8.3 Restrições de Aplicação

A ficha técnica contém um aviso crítico. Este produto destina-se a aplicações comerciais e industriais gerais. Não foiespecificamente projetado ou qualificado para aplicações de alta confiabilidade onde uma falha possa levar a consequências graves. Isto inclui, mas não se limita a:- Sistemas militares, aeroespaciais ou de aviação.
- Sistemas de segurança automotiva (ex.: luzes de travagem, indicadores de airbag).
- Equipamentos médicos críticos ou de suporte à vida.
Para tais aplicações, devem ser adquiridos componentes com as qualificações e dados de confiabilidade apropriados.
9. Comparação e Diferenciação Técnica

Embora uma comparação direta exija dados específicos da concorrência, os principais diferenciadores desta plataforma de LED podem ser inferidos:

vs. LEDs SMD Maiores (ex.: 3528, 5050):

• A principal vantagem do 17-215 é a sua pegada mínima (tamanho aprox. 0603), permitindo a maior densidade de indicadores ou pontos de retroiluminação.vs. LEDs Through-Hole:
• Oferece uma enorme economia de espaço, compatibilidade com colocação automática (pick-and-place) e melhor confiabilidade ao eliminar a soldagem manual e o stress da dobragem dos terminais.vs. LEDs Não Classificados:
• A classificação tripla (Intensidade, Comprimento de Onda, Tensão) fornece aos projetistas um desempenho previsível e consistente, o que é essencial para aplicações que exigem aparência uniforme ou correspondência precisa de corrente em matrizes paralelas.Conformidade:
• A conformidade com RoHS, REACH e isenção de halogéneos é uma expectativa padrão, mas permanece um requisito chave de mercado.10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

P1: Posso acionar este LED a 30mA para obter mais brilho?

R:
Não. A Especificação Máxima Absoluta para corrente direta contínua (IF) é 20mA. Exceder esta especificação compromete a confiabilidade e pode causar falha imediata ou prematura. A especificação de pico de 100mA é apenas para pulsos muito curtos.P2: A faixa de tensão direta é ampla (2,75-3,95V). Como projeto o meu circuito?

R:
Deve projetar para o pior caso (VF mais alto) para garantir que o resistor limitador de corrente fornece controlo de corrente adequado para todas as unidades. Usar o VF máximo (3,95V) no seu cálculo do resistor garante que nenhum LED excederá o limite de 20mA, mesmo que o seu VF real seja menor.P3: O que acontece se soldar este LED mais de duas vezes?

R:
A ficha técnica afirma explicitamente que o refluxo não deve ser feito mais de duas vezes. Ciclos térmicos adicionais podem tensionar as ligações internas dos fios, degradar a lente de epóxi ou descolar o invólucro, levando a uma confiabilidade reduzida ou falha catastrófica.P4: O LED é classificado para operação de -40°C a +85°C. Funcionará a 90°C?

R:
A temperatura de operação é uma especificação, não uma garantia de desempenho. Embora possa não falhar imediatamente a 90°C, a sua intensidade luminosa será significativamente reduzida, a sua vida útil será drasticamente encurtada e a operação não é garantida. Projete o sistema para manter o ambiente do LED dentro da faixa especificada.11. Caso Prático de Projeto e Uso

Cenário: Projetar um painel de indicadores de estado com 10 LEDs azuis uniformes.

Seleção de Classificação:
1. Para garantir uniformidade visual, especifique grupos restritos tanto para Intensidade Luminosa (ex.: todos Q2: 90-112 mcd) como para Comprimento de Onda Dominante (ex.: todos A10: 467,5-470,5 nm). Isto pode ser um requisito de pedido especial.Projeto do Circuito:
2. Usando uma fonte de 5V e o pior caso VF de 3,95V (do grupo 8). Resistor necessário R = (5V - 3,95V) / 0,020A = 52,5 Ohms. Use o valor padrão mais próximo (ex.: 56 Ohms). Recalcule a corrente real para um VF típico de 3,35V: I = (5V - 3,35V) / 56 = 29,5mA. Isto excede a especificação de 20mA! Portanto, deve usar o VF mínimo (2,75V) para calcular a corrente máxima possível: I_max = (5V - 2,75V) / 56 = 40,2mA. Isto é perigoso. A solução é usar um resistor maior. Visando 15mA para margem: R = (5V - 2,75V) / 0,015A ≈ 150 Ohms. Isto garante que a corrente permaneça entre 10mA (para VF=3,95V) e 15mA (para VF=2,75V), seguramente abaixo do limite de 20mA para todos os grupos.Layout:
3. Posicione os LEDs com orientação consistente. Forneça pequenas pastilhas de alívio térmico se necessário, mas garanta bons filetes de solda.Montagem:
4. Siga o perfil de refluxo com precisão. Armazene as bobinas abertas num armário seco se não forem usadas dentro de 7 dias.12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Este LED opera com base no princípio da eletroluminescência numa junção p-n de semicondutor. A região ativa é composta por InGaN. Quando uma tensão direta que excede o limiar de ativação do díodo é aplicada, eletrões da região tipo-n e lacunas da região tipo-p são injetados na região ativa. Quando estes portadores de carga se recombinam, libertam energia na forma de fotões (luz). A composição específica da liga de InGaN determina a energia da banda proibida, que dita diretamente o comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, azul (~468 nm). O invólucro de resina epóxi serve para proteger o chip semicondutor, moldar o feixe de saída de luz (ângulo de visão de 130 graus) e fornecer a estrutura mecânica para soldagem.

13. Tendências e Contexto Tecnológico

O LED 17-215 representa um estágio maduro na tecnologia de LED SMD. As principais tendências neste setor incluem:

Maior Eficiência:
- O desenvolvimento contínuo de técnicas de crescimento epitaxial visa produzir mais lúmens por watt (eficácia), reduzindo o consumo de energia para uma determinada saída de luz.Miniaturização:
- A tendência para invólucros mais pequenos (ex.: tamanhos imperiais 0402, 0201) continua a permitir matrizes de iluminação de maior densidade e integração em dispositivos cada vez mais pequenos.Melhor Consistência de Cor:
- Avanços em algoritmos de classificação e controlo de fabricação a nível de wafer levam a distribuições de parâmetros mais restritas, reduzindo a necessidade de seleções de classificação apertada e dispendiosas.Confiabilidade Aprimorada:
- A investigação em materiais de invólucro mais robustos, métodos de fixação do chip e fósforos (para LEDs brancos) foca-se em estender a vida útil operacional, especialmente em condições de alta temperatura e humidade.Integração Inteligente:
- Uma tendência mais ampla envolve integrar circuitos de controlo (ex.: drivers de corrente constante, endereçabilidade) diretamente com o chip de LED ao nível do invólucro, embora isto seja mais comum em LEDs de potência do que em pequenos indicadores.Este componente enquadra-se neste panorama como uma solução confiável, económica e padronizada para necessidades básicas de indicação e retroiluminação, aproveitando processos de fabricação bem estabelecidos.

This component fits into the landscape as a reliable, cost-effective, and standardized solution for basic indicator and backlighting needs, leveraging well-established manufacturing processes.