Ficha Técnica do LED SMD LTST-T680UBWT - Azul Difuso - Ângulo de Visão de 120° - 2.6-3.4V - 30mA - Documentação Técnica em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas completas para um LED de montagem em superfície (SMD). Este componente é projetado para montagem automatizada em placas de circuito impresso (PCB), apresentando um formato miniatura ideal para aplicações com restrições de espaço. O LED utiliza um material semicondutor de InGaN (Nitreto de Índio e Gálio) para produzir uma saída de luz azul difusa. Sua função principal é como indicador de status, sinal luminoso ou para retroiluminação de painéis frontais numa ampla gama de equipamentos eletrónicos.

1.1 Características

• Conformidade com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).
• Embalado em fita de 8mm em bobinas de 7 polegadas de diâmetro para montagem automatizada pick-and-place.
• Pegada de pacote padrão EIA (Aliança das Indústrias Eletrónicas).
• Níveis de acionamento compatíveis com Circuitos Integrados (CI).
• Totalmente compatível com equipamentos de colocação automatizada.
• Adequado para processos de soldagem por reflow infravermelho (IR).
• Pré-condicionado para acelerar até o nível de sensibilidade à umidade JEDEC (Conselho de Engenharia de Dispositivos Eletrónicos Conjuntos) Nível 3.

1.2 Aplicações

Este LED é adequado para diversas aplicações em múltiplas indústrias, incluindo:

• Equipamentos de telecomunicações (ex.: telefones sem fio e celulares).
• Dispositivos de automação de escritório (ex.: computadores portáteis, sistemas de rede).
• Eletrodomésticos e eletrónicos de consumo.
• Equipamentos de controle e monitoramento industrial.
• Indicadores de status e energia.
• Iluminação de sinais e símbolos.
• Retroiluminação de painéis frontais e displays.

2. Análise Profunda dos Parâmetros Técnicos

2.1 Especificações Máximas Absolutas

As seguintes classificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. Todos os valores são especificados a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Dissipação de Potência (Pd):102 mW. Esta é a potência máxima que o pacote do LED pode dissipar como calor.
• Corrente Direta de Pico (I_FP):100 mA. Esta é a corrente instantânea máxima permitida, tipicamente em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 0.1ms).
• Corrente Direta Contínua (I_F):30 mA. Esta é a corrente direta contínua máxima recomendada para operação confiável a longo prazo.
• Faixa de Temperatura de Operação:-40°C a +85°C. A faixa de temperatura ambiente dentro da qual o LED é projetado para funcionar.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C. A faixa de temperatura para armazenamento não operacional.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

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

• Intensidade Luminosa (I_V):280.0 - 710.0 mcd (milicandela). A quantidade de luz visível emitida, medida usando um sensor filtrado para corresponder à resposta fotópica do olho humano (curva CIE). A ampla faixa indica que o dispositivo está disponível em diferentes bins de brilho.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):120 graus (típico). Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa é metade da intensidade medida no eixo (0°). Um ângulo de 120° indica um padrão de luz amplo e difuso, adequado para aplicações de indicador.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_P):468 nm (típico). O comprimento de onda no qual a potência óptica de saída é máxima.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):465 - 475 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 Espectral à Meia Altura (Δλ):20 nm (típico). A largura de banda espectral medida na metade da intensidade máxima (Largura Total à Meia Altura - FWHM).
• Tensão Direta (V_F):2.6 - 3.4 V. A queda de tensão através do LED quando acionado a 20mA. Esta faixa está sujeita a binning.
• Corrente Reversa (I_R):10 μA (máx.) a V_R=5V. O dispositivo não é projetado para operação em polarização reversa; este parâmetro é apenas para fins de teste.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência nas séries de produção, os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros elétricos e ópticos chave. Isto permite que os projetistas selecionem componentes que atendam a requisitos específicos de aplicação para brilho, cor e tensão.

3.1 Classificação da Tensão Direta (V_f)

Classificado em I_F= 20mA. A tolerância em cada bin é de ±0.1V.

• D6:2.6V (Mín.) - 2.8V (Máx.)
• D7:2.8V (Mín.) - 3.0V (Máx.)
• D8:3.0V (Mín.) - 3.2V (Máx.)
• D9:3.2V (Mín.) - 3.4V (Máx.)

3.2 Classificação da Intensidade Luminosa (I_V)

Classificado em I_F= 20mA. A tolerância em cada bin é de ±11%.

• T1:280.0 mcd (Mín.) - 355.0 mcd (Máx.)
• T2:355.0 mcd (Mín.) - 450.0 mcd (Máx.)
• U1:450.0 mcd (Mín.) - 560.0 mcd (Máx.)
• U2:560.0 mcd (Mín.) - 710.0 mcd (Máx.)

3.3 Classificação do Comprimento de Onda Dominante (W_d)

Classificado em I_F= 20mA. A tolerância para cada bin é de ±1 nm.

• AC:465.0 nm (Mín.) - 470.0 nm (Máx.)
• AD:470.0 nm (Mín.) - 475.0 nm (Máx.)

4. Análise das Curvas de Desempenho

As curvas de desempenho típicas (não mostradas no excerto fornecido, mas referenciadas) normalmente ilustrariam a relação entre parâmetros chave. Os projetistas devem consultar a ficha técnica completa para estes gráficos, que tipicamente incluem:

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta (Curva I-V):Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento, até a classificação máxima.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta:Ilustra a característica V-I não linear do díodo.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demonstra a diminuição da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta, um fator crítico para o gerenciamento térmico.
• Distribuição Espectral:Um gráfico mostrando a potência óptica relativa através dos comprimentos de onda, centrada em torno do comprimento de onda de pico de ~468 nm com um FWHM típico de 20 nm.

5. Informações Mecânicas e do Pacote

5.1 Dimensões do Pacote

O LED vem num pacote padrão de montagem em superfície. Todas as dimensões estão em milímetros (mm) com uma tolerância geral de ±0.2 mm, salvo especificação em contrário. O desenho dimensional específico mostraria o comprimento, largura, altura e espaçamento dos terminais/pads.

5.2 Identificação de Polaridade e Design dos Terminais

O componente tem um ânodo e um cátodo. A polaridade é tipicamente indicada por uma marcação no pacote ou por um design assimétrico dos pads. A ficha técnica fornece um padrão de terminais (pad de fixação) recomendado para PCB para soldagem por reflow infravermelho e por fase de vapor, para garantir a formação e alinhamento adequados da junta de solda.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Reflow IR Recomendado (Sem Chumbo)

O perfil de soldagem deve estar em conformidade com os padrões J-STD-020B para processos sem chumbo. Os parâmetros chave incluem:

• Temperatura de Pré-aquecimento:150°C a 200°C.
• Tempo de Pré-aquecimento:Máximo de 120 segundos.
• Temperatura de Pico:Máximo de 260°C.
• Tempo Acima do Líquidus:Deve ser controlado de acordo com as especificações da pasta.
• Tempo Total de Soldagem:Máximo de 10 segundos na temperatura de pico (máximo de dois ciclos de reflow permitidos).

Nota:O perfil ideal depende do design específico da PCB, da pasta de solda e do forno. O perfil fornecido é um alvo genérico baseado nos padrões JEDEC.

6.2 Soldagem Manual (Ferro de Solda)

• Temperatura do Ferro:Máximo de 300°C.
• Tempo de Soldagem:Máximo de 3 segundos por junta.
• Limite:Soldagem única apenas quando se utiliza um ferro.

6.3 Condições de Armazenamento

• Pacote Selado (com dessecante):Armazenar a ≤30°C e ≤70% UR. Utilizar dentro de um ano.
• Pacote Aberto:Armazenar a ≤30°C e ≤60% UR. Recomenda-se completar o reflow IR dentro de 168 horas (7 dias) após a abertura.
• Armazenamento Prolongado (fora da embalagem):Armazenar num recipiente selado com dessecante ou numa atmosfera de nitrogénio.
• Se exposto >168hrs:Pré-aquecer a aproximadamente 60°C por pelo menos 48 horas antes da soldagem para remover a humidade e prevenir o "efeito pipoca" durante o reflow.

6.4 Limpeza

Se a limpeza for necessária após a soldagem, utilizar apenas solventes especificados. Imersão do LED em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente por menos de um minuto. Não utilizar líquidos químicos não especificados.

7. Embalagem e Manuseio

7.1 Especificações da Fita e da Bobina

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora em relevo para montagem automatizada.

• Diâmetro da Bobina:7 polegadas.
• Largura da Fita:8 mm.
• Quantidade por Bobina:2000 peças.
• Os compartimentos vazios são selados com fita de cobertura.
• A embalagem está em conformidade com as especificações ANSI/EIA-481.
• O número máximo de componentes ausentes consecutivos (compartimentos vazios) é de dois.

8. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Método de Acionamento

Os LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir brilho uniforme ao acionar múltiplos LEDs em paralelo, é fortemente recomendado utilizar um resistor limitador de corrente em série para cada LED ou acioná-los com uma fonte de corrente constante. Acionar LEDs em paralelo diretamente a partir de uma fonte de tensão pode levar a variações significativas de brilho devido à dispersão natural nas características de tensão direta (V_F), mesmo dentro do mesmo bin.

8.2 Gerenciamento Térmico

Embora a dissipação de potência seja relativamente baixa (102 mW máx.), um design térmico adequado é essencial para manter a vida útil do LED e o desempenho consistente. Certifique-se de que o design dos pads da PCB fornece alívio térmico adequado, especialmente quando operando na ou perto da corrente contínua máxima (30mA) ou em altas temperaturas ambientes. Temperatura excessiva da junção reduzirá a saída de luz e acelerará a degradação.

8.3 Âmbito de Aplicação e Precauções

Este componente é projetado para uso em equipamentos eletrónicos comuns. Para aplicações que requerem confiabilidade excepcional onde uma falha pode colocar em risco a vida ou a saúde (ex.: aviação, médica, sistemas de segurança), é necessária uma consulta técnica específica antes da incorporação no projeto. O dispositivo não é projetado para operação com tensão reversa.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

As principais características diferenciadoras deste LED incluem o seuângulo de visão amplo de 120°com uma lente difusa, proporcionando uma iluminação suave e uniforme ideal para indicadores de painel. O uso datecnologia InGaNpermite uma emissão eficiente de luz azul. A sua compatibilidade com os processos padrão dereflow IRe o pré-condicionamentoJEDEC Nível 3tornam-no adequado para linhas de montagem de PCB modernas e de alto volume. A abrangenteestrutura de binningpara tensão, intensidade e comprimento de onda permite uma seleção precisa para atender aos requisitos de consistência de cor e brilho específicos da aplicação.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

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

Comprimento de Onda de Pico (λ_P):O comprimento de onda no ponto mais alto da curva de saída espectral do LED (468 nm típico).Comprimento de Onda Dominante (λ_d):O comprimento de onda único que define a cor percebida pelo olho humano, calculado a partir das coordenadas de cor CIE (465-475 nm). Para LEDs monocromáticos como este azul, eles são frequentemente próximos, mas o comprimento de onda dominante é mais relevante para a especificação de cor.

10.2 Posso acionar este LED continuamente a 30mA?

Sim, 30mA é aCorrente Direta Contínuamáxima recomendada. No entanto, operar na especificação máxima absoluta gerará mais calor e pode reduzir a confiabilidade a longo prazo. Para uma vida útil e estabilidade ideais, é aconselhável acionar a uma corrente mais baixa, como 20mA (a condição de teste), se os requisitos de brilho da aplicação permitirem.

10.3 Por que a faixa de intensidade luminosa é tão ampla (280-710 mcd)?

Esta faixa representa a dispersão total em todos os bins de brilho disponíveis (T1, T2, U1, U2). Um pedido específico será para um único bin (ex.: U1: 450-560 mcd). O sistema de binning garante que você receba LEDs com brilho consistente dentro de uma faixa definida e mais estreita.

10.4 Como interpretar o "ângulo de visão de 120°"?

Este é o ângulo de visãototal(2θ_1/2). Significa o ângulo de um lado onde a intensidade cai para 50% do valor no eixo, até o lado oposto onde também cai para 50%. Assim, o LED emite luz utilizável através de um cone muito amplo de 120 graus, tornando-o visível de muitos ângulos laterais.

11. Exemplo de Projeto e Caso de Uso

Cenário:Projetar um painel de indicadores de status para um roteador de rede com múltiplos LEDs azuis mostrando atividade de ligação e energia.

1. Seleção do Componente:Escolha o bin de brilho U1 (450-560 mcd) para boa visibilidade num ambiente de escritório. Selecione o bin de comprimento de onda AC (465-470 nm) para uma tonalidade azul consistente em todos os indicadores.
2. Design do Circuito:Utilize uma linha de alimentação de 3.3V. Assumindo uma V_Ftípica do bin D7 (2.9V) e um I_Falvo de 20mA, calcule o resistor em série: R = (V_{alimentação}- V_F) / I_F= (3.3V - 2.9V) / 0.02A = 20 Ω. Utilize um resistor de 20 Ω, 1/10W por LED.
3. Layout da PCB:Implemente a pegada de terminais de solda recomendada na ficha técnica. Garanta espaçamento adequado entre os LEDs para que os padrões de luz difusa não se misturem.
4. Montagem:Siga o perfil de reflow IR fornecido. Após abrir a embalagem com barreira de humidade, complete a montagem da placa dentro de 168 horas.
5. Resultado:Um painel com indicadores azuis brilhantes e uniformes, claramente visíveis de um ângulo amplo, confiáveis para a vida útil do produto.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Este LED é um dispositivo fotónico semicondutor. O seu núcleo é um chip feito de materiais InGaN formando uma junção p-n. Quando uma tensão direta que excede o limiar da junção (aproximadamente 2.6-3.4V) é aplicada, elétrons e lacunas são injetados através da junção. Quando estes portadores de carga se recombinam, libertam energia na forma de fotões (luz). A energia específica da banda proibida do semicondutor InGaN determina o comprimento de onda do fotão, que neste caso está na região azul do espectro visível (~468 nm). A lente difusa incorporada dispersa a luz, alargando o padrão de emissão para um ângulo de visão de 120 graus.

13. Tendências Tecnológicas

Os LEDs de montagem em superfície continuam a evoluir para maior eficiência (mais lúmens por watt), tamanhos de pacote menores e melhor consistência de cor. Há uma ênfase crescente em tolerâncias de binning mais apertadas tanto para cromaticidade quanto para fluxo luminoso, para atender às demandas de aplicações que requerem correspondência precisa de cores, como displays de cor total e iluminação arquitetónica. Além disso, os avanços nos materiais de encapsulamento estão a melhorar o desempenho térmico, permitindo correntes de acionamento mais altas e maior saída de luz a partir de pegadas miniatura. A compatibilidade com os processos padrão de montagem SMT de alta velocidade continua a ser um requisito fundamental, impulsionando designs robustos contra os esforços térmicos e mecânicos da soldagem por reflow.