Ficha Técnica do LED SMD 19-213 Amarelo Brilhante - Dimensões do Pacote - Tensão Direta 1,75-2,35V - Intensidade Luminosa 45-112mcd - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 19-213/Y2C-AP1Q2B/3T é um LED de montagem em superfície (SMD) projetado para aplicações eletrónicas modernas que requerem soluções de sinalização ou retroiluminação compactas, fiáveis e eficientes. Este componente utiliza tecnologia de semicondutor AlGaInP (Fosfeto de Alumínio, Gálio e Índio) para produzir uma luz amarela brilhante. A sua principal vantagem reside no seu tamanho miniatura, que permite reduções significativas na área ocupada na placa de circuito impresso (PCB), maior densidade de componentes e, em última análise, contribui para o desenvolvimento de equipamentos finais mais pequenos e leves. O dispositivo é construído com uma lente de resina transparente, otimizando a extração de luz e o ângulo de visão.

1.1 Características Principais e Conformidade

O LED é embalado em fita de 8mm enrolada num carretel de 7 polegadas de diâmetro, tornando-o totalmente compatível com equipamentos de montagem automática pick-and-place de alta velocidade. Foi concebido para ser utilizado com processos padrão de soldadura por refluxo por infravermelhos (IR) e fase de vapor, garantindo uma integração perfeita nas linhas de produção modernas. O produto é classificado como monocromático. É fabricado como um componente sem chumbo e está em conformidade com os regulamentos da União Europeia RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas) e REACH (Registo, Avaliação, Autorização e Restrição de Produtos Químicos). Além disso, cumpre os requisitos de isenção de halogéneos, com o teor de bromo (Br) e cloro (Cl) cada um abaixo de 900 ppm e o seu total combinado abaixo de 1500 ppm.

1.2 Aplicações Alvo

Este LED é adequado para uma variedade de aplicações onde a poupança de espaço e uma iluminação fiável são críticas. Casos de uso típicos incluem retroiluminação para painéis de instrumentos e interruptores de controlo automóveis, indicadores de estado e retroiluminação de teclados em dispositivos de telecomunicações como telefones e faxes, unidades de retroiluminação plana para ecrãs de cristais líquidos (LCD) e funções de indicador de uso geral em eletrónica de consumo e industrial.

2. Análise Profunda das Especificações Técnicas

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Estas especificações definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. Não é garantida a operação sob ou nestes limites. Todos os valores são especificados a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Tensão Inversa (VR):5 V. Exceder esta tensão em polarização inversa pode causar ruptura da junção.
• Corrente Direta Contínua (IF):25 mA.
• Corrente Direta de Pico (IFP):60 mA, permitida apenas em condições pulsadas com um ciclo de trabalho de 1/10 e uma frequência de 1 kHz.
• Dissipação de Potência (Pd):60 mW. Esta é a perda máxima de potência permitida na forma de calor.
• Descarga Eletrostática (ESD) Modelo Corpo Humano (HBM):2000 V. Esta especificação indica a sensibilidade do dispositivo à eletricidade estática; procedimentos adequados de manuseio ESD são obrigatórios.
• Gama de Temperatura de Operação (Topr):-40°C a +85°C.
• Gama de Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40°C a +90°C.
• Temperatura de Soldadura (Tsol):Para soldadura por refluxo, é especificada uma temperatura de pico de 260°C por um máximo de 10 segundos. Para soldadura manual, a temperatura da ponta do ferro não deve exceder 350°C, com o tempo de contacto limitado a 3 segundos por terminal.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes parâmetros definem o desempenho do dispositivo em condições normais de operação, tipicamente medidos a Ta=25°C e a uma corrente direta (IF) de 20 mA, salvo indicação em contrário.

• Intensidade Luminosa (Iv):Varia de um mínimo de 45,0 mcd a um máximo de 112,0 mcd. O valor típico situa-se dentro desta gama com base no código de bin específico.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):120 graus (típico). Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa é metade da intensidade máxima medida a 0 graus (no eixo).
• Comprimento de Onda de Pico (λp):Aproximadamente 591 nm (típico). Este é o comprimento de onda no qual a emissão espectral é mais forte.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):Varia de 585,5 nm a 594,5 nm. Este é o comprimento de onda único percecionado pelo olho humano que corresponde à cor da luz emitida.
• Largura de Banda de Radiação Espectral (Δλ):15 nm (típico). Isto indica a largura do espectro emitido a metade da intensidade máxima (Largura a Meia Altura - FWHM).
• Tensão Direta (VF):Varia de 1,75 V a 2,35 V a IF=20mA. Esta é a queda de tensão no LED quando está a conduzir.
• Corrente Inversa (IR):Máximo de 10 μA quando é aplicada uma tensão inversa (VR) de 5V. A ficha técnica nota explicitamente que o dispositivo não foi concebido para operar em polarização inversa; este parâmetro é apenas para fins de teste.

Notas Importantes:A ficha técnica especifica tolerâncias de fabrico: Intensidade Luminosa ±11%, Comprimento de Onda Dominante ±1 nm e Tensão Direta ±0,1 V.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência na produção em massa, os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros-chave de desempenho. Isto permite aos projetistas selecionar componentes que cumpram requisitos específicos de aplicação para brilho e cor.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Classificado a IF=20mA. O código de bin (ex., P1, Q2) define uma gama específica de intensidade.

• P1:45,0 – 57,0 mcd
• P2:57,0 – 72,0 mcd
• Q1:72,0 – 90,0 mcd
• Q2:90,0 – 112,0 mcd

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante

Classificado a IF=20mA. Isto determina o tom preciso de amarelo.

• D3:585,5 – 588,5 nm
• D4:588,5 – 591,5 nm
• D5:591,5 – 594,5 nm

3.3 Binning de Tensão Direta

Classificado a IF=20mA. Isto é crucial para o desenho do circuito, particularmente ao acionar múltiplos LEDs em série.

• 0:1,75 – 1,95 V
• 1:1,95 – 2,15 V
• 2:2,15 – 2,35 V

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica fornece vários gráficos característicos que ilustram o comportamento do dispositivo em condições variáveis. Estes são essenciais para um desenho de circuito robusto.

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

Esta curva mostra a relação exponencial entre a corrente que flui através do LED e a tensão nos seus terminais. É fundamental para selecionar a resistência limitadora de corrente apropriada. A curva desloca-se com a temperatura.

4.2 Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta

Este gráfico demonstra como a saída de luz aumenta com a corrente direta. É tipicamente não linear, e operar perto da corrente máxima pode oferecer retornos decrescentes em brilho enquanto aumenta o calor e reduz a vida útil.

4.3 Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente

A saída de luz do LED diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. Este gráfico quantifica essa redução, mostrando a percentagem de intensidade luminosa mantida de -40°C a +110°C. Uma gestão térmica eficaz é a chave para manter um brilho consistente.

4.4 Curva de Redução da Corrente Direta

Para evitar sobreaquecimento, a corrente direta contínua máxima permitida deve ser reduzida à medida que a temperatura ambiente aumenta. Este gráfico fornece as diretrizes de redução acima de 25°C até à temperatura máxima de operação.

4.5 Padrão de Radiação e Distribuição Espectral

O diagrama do padrão de radiação representa visualmente o ângulo de visão de 120 graus. O gráfico de distribuição espectral mostra o pico de emissão estreito centrado em torno de 591 nm, característico da tecnologia AlGaInP, que produz uma cor amarela saturada.

5. Informação Mecânica e do Pacote

5.1 Dimensões do Pacote

O LED tem uma pegada compacta SMD. Dimensões críticas incluem o tamanho do corpo, o espaçamento dos terminais (pads) e a altura total. Todas as tolerâncias não especificadas são ±0,1 mm. A polaridade é indicada por uma marcação na embalagem ou por um desenho específico do pad (tipicamente o cátodo). Os projetistas devem consultar o desenho dimensional exato para o desenho do padrão de soldadura no PCB.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Armazenamento e Sensibilidade à Humidade

Os LEDs são embalados num saco de barreira resistente à humidade com dessecante. O saco não deve ser aberto até os componentes estarem prontos para uso. Após a abertura, os LEDs não utilizados devem ser armazenados a ≤30°C e ≤60% de Humidade Relativa (HR) e utilizados dentro de 168 horas (7 dias). Se o tempo de armazenamento for excedido ou o dessecante indicar saturação, é necessário um tratamento de secagem a 60 ±5°C durante 24 horas antes da soldadura para evitar danos de "popcorning" durante o refluxo.

6.2 Perfil de Soldadura por Refluxo

É especificado um perfil de refluxo sem chumbo:

• Pré-aquecimento:150–200°C durante 60–120 segundos.
• Tempo Acima do Líquido (TAL):60–150 segundos acima de 217°C.
• Temperatura de Pico:Máximo de 260°C, mantida por um máximo de 10 segundos.
• Taxa de Aquecimento:Máximo 6°C/segundo.
• Tempo Acima de 255°C:Máximo 30 segundos.
• Taxa de Arrefecimento:Máximo 3°C/segundo.

A soldadura por refluxo não deve ser realizada mais de duas vezes. O PCB não deve ficar empenado ou sob tensão durante ou após a soldadura.

6.3 Soldadura Manual e Retrabalho

Se a soldadura manual for inevitável, use um ferro de soldar com temperatura da ponta ≤350°C e potência ≤25W. O tempo de contacto por terminal deve ser ≤3 segundos. Permita um intervalo de arrefecimento de pelo menos 2 segundos entre soldar cada terminal. O retrabalho é fortemente desencorajado. Se for absolutamente necessário, deve ser usado um ferro de soldar de dupla cabeça especializado para aquecer simultaneamente ambos os terminais e evitar tensão mecânica nas juntas de solda. O impacto nas características do LED deve ser verificado após o retrabalho.

6.4 Proteção do Circuito

Uma resistência limitadora de corrente éobrigatóriaem série com o LED. A tensão direta tem um coeficiente de temperatura negativo, o que significa que diminui à medida que o LED aquece. Sem uma resistência, um pequeno aumento na tensão de alimentação ou uma queda na VF pode causar um grande aumento, potencialmente destrutivo, na corrente direta.

7. Embalagem e Informação de Encomenda

7.1 Especificações do Carretel e da Fita

Os componentes são fornecidos em fita transportadora relevada em carretéis de 7 polegadas de diâmetro. A quantidade padrão carregada é de 3000 peças por carretel. São fornecidas dimensões detalhadas para o carretel, os compartimentos da fita transportadora e a fita de cobertura para compatibilidade com alimentadores de equipamentos automáticos.

7.2 Explicação do Rótulo

O rótulo da embalagem inclui vários códigos:

• CPN:Número de Produto do Cliente.
• P/N:Número de Produto do Fabricante (ex., 19-213/Y2C-AP1Q2B/3T).
• QTY:Quantidade de Embalagem.
• CAT:Classe de Intensidade Luminosa (Código de Bin).
• HUE:Coordenadas de Cromaticidade & Classe de Comprimento de Onda Dominante (Código de Bin).
• REF:Classe de Tensão Direta (Código de Bin).
• LOT No:Número de Lote de Fabrico para rastreabilidade.

8. Considerações de Desenho de Aplicação

8.1 Acionamento do LED

Acione sempre o LED com uma corrente constante ou através de uma resistência limitadora de corrente a partir de uma fonte de tensão. Calcule o valor da resistência usando a Lei de Ohm: R = (V_alimentação - VF_LED) / I_desejada. Use a VF máxima do bin ou da ficha técnica para garantir corrente suficiente em todas as condições. Por exemplo, com uma alimentação de 5V, uma corrente desejada de 20mA e uma VF máxima de 2,35V: R = (5 - 2,35) / 0,02 = 132,5 Ω. Uma resistência padrão de 130 Ω ou 150 Ω seria apropriada, verificando a potência nominal (P = I²R).

8.2 Gestão Térmica

Embora o pacote seja pequeno, a dissipação de potência (até 60mW) ainda pode causar um aumento de temperatura. Garanta uma área de cobre no PCB adequada (pads de alívio térmico) para conduzir o calor para longe dos terminais do LED, especialmente quando operar a altas temperaturas ambientes ou perto da corrente máxima. Isto ajuda a manter a intensidade luminosa e a fiabilidade a longo prazo.

8.3 Desenho Ótico

O ângulo de visão de 120 graus proporciona um padrão de emissão amplo e difuso, adequado para iluminação de área e indicadores vistos de vários ângulos. Para luz mais focada, seriam necessárias óticas secundárias (lentes). A resina transparente oferece uma boa saturação de cor.

9. Comparação e Posicionamento Técnico

Comparado com LEDs tradicionais de orifício passante, este tipo SMD oferece vantagens significativas em velocidade de montagem, poupança de espaço na placa e fiabilidade mecânica, eliminando os terminais. Dentro da categoria de LEDs SMD amarelos, a tecnologia AlGaInP utilizada aqui oferece tipicamente maior eficiência e melhor pureza de cor do que tecnologias mais antigas como GaAsP para comprimentos de onda amarelos. A estrutura de binning específica permite um controlo mais apertado sobre a cor e o brilho em séries de produção, em comparação com alternativas não classificadas ou classificadas de forma ampla.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

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

O comprimento de onda de pico (λp) é o comprimento de onda físico no qual o LED emite mais potência ótica. O comprimento de onda dominante (λd) é uma métrica perceptual; é o comprimento de onda da luz monocromática que pareceria ter a mesma cor que a saída do LED para o olho humano. Para um LED de espectro estreito como este, estão frequentemente próximos, mas λd é o parâmetro mais relevante para a especificação da cor.

10.2 Por que é que uma resistência limitadora de corrente é absolutamente necessária?

Um LED é um díodo com uma curva I-V muito íngreme na região direta. A sua tensão direta também diminui com o aumento da temperatura. Sem uma resistência em série, qualquer ligeira variação na tensão de alimentação ou na temperatura pode levar a um aumento descontrolado da corrente, excedendo rapidamente a Especificação Máxima Absoluta e causando uma falha catastrófica (queima). A resistência fornece feedback negativo, estabilizando o ponto de operação.

10.3 Posso usar este LED para operação contínua a 25mA?

Sim, 25mA é a corrente direta contínua nominal (IF) a 25°C. No entanto, se se esperar que a temperatura ambiente seja mais elevada, deve consultar a Curva de Redução da Corrente Direta e reduzir a corrente de operação em conformidade para permanecer dentro dos limites de dissipação de potência e garantir fiabilidade a longo prazo.

10.4 Como interpreto o número de peça 19-213/Y2C-AP1Q2B/3T?

Embora a divisão exata possa ser proprietária, tipicamente codifica atributos-chave. "19-213" é provavelmente a série base do produto. O sufixo frequentemente inclui o código de cor (Y para Amarelo), o bin de intensidade (Q2), o bin de comprimento de onda (provavelmente implícito) e o bin de tensão (3T pode estar relacionado com o bin '2' ou a embalagem). Os códigos de rótulo específicos (CAT, HUE, REF) no carretel fornecem a informação definitiva do bin para a sua encomenda.