Ficha Técnica do LED SMD 17-21/G6C-AN1P1B/3T - Dimensões 1.6x0.8x0.6mm - Tensão 1.75-2.35V - Amarelo Verde Brilhante - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 17-21/G6C-AN1P1B/3T é um LED de montagem em superfície projetado para aplicações miniaturizadas e de alta densidade. O seu fator de forma compacto permite reduções significativas no tamanho da placa e na pegada do equipamento em comparação com componentes tradicionais de chumbo. O dispositivo é do tipo monocromático, emitindo uma luz Amarelo Verde Brilhante, e é construído com tecnologia de chip AIGaInP e encapsulamento em resina transparente.

As principais vantagens incluem a sua compatibilidade com equipamentos de colocação automática e processos padrão de soldagem por refluxo infravermelho ou em fase de vapor. O produto está totalmente em conformidade com as regulamentações ambientais, sendo livre de chumbo (Pb-free), compatível com RoHS, compatível com o REACH da UE e livre de halogênios (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). A sua natureza leve torna-o particularmente adequado para projetos com restrições de espaço.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Os limites operacionais do dispositivo são definidos sob temperatura ambiente padrão (Ta=25°C). A tensão reversa máxima (VR) é de 5V. A corrente direta contínua (IF) nominal é de 25 mA, sendo permitida uma corrente direta de pico (IFP) de 60 mA em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10 @ 1kHz). A dissipação de potência máxima (Pd) é de 60 mW. O dispositivo pode suportar uma descarga eletrostática (ESD) de 2000V de acordo com o Modelo do Corpo Humano (HBM). A faixa de temperatura de operação (Topr) é de -40°C a +85°C, enquanto a faixa de temperatura de armazenamento (Tstg) é de -40°C a +90°C. Os limites de temperatura de soldagem são especificados para refluxo (260°C por no máximo 10 segundos) e soldagem manual (350°C por no máximo 3 segundos).

2.2 Características Eletro-Ópticas

Medidas a Ta=25°C e uma corrente direta de 20mA, o dispositivo exibe uma intensidade luminosa (Iv) que varia de 28,5 mcd a 57,0 mcd. O ângulo de visão (2θ1/2) é tipicamente de 140 graus. O comprimento de onda de pico (λp) está centrado em torno de 575 nm, com uma faixa de comprimento de onda dominante (λd) de 569,50 nm a 577,50 nm. A largura de banda espectral (Δλ) é tipicamente de 20 nm. A tensão direta (VF) varia de 1,75V a 2,35V. A corrente reversa (IR) é no máximo de 10 μA quando uma tensão reversa de 5V é aplicada. Tolerâncias importantes são observadas: Intensidade Luminosa (±11%), Comprimento de Onda Dominante (±1nm) e Tensão Direta (±0,1V). É fundamental notar que o dispositivo não foi projetado para operação reversa; a classificação reversa de 5V é apenas para teste de IR.

3. Explicação do Sistema de Binning

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

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Três códigos de bin são definidos para intensidade luminosa em IF=20mA: N1 (28,5-36,0 mcd), N2 (36,0-45,0 mcd) e P1 (45,0-57,0 mcd).

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante

Quatro códigos de bin são definidos para comprimento de onda dominante em IF=20mA: C16 (569,50-571,50 nm), C17 (571,50-573,50 nm), C18 (573,50-575,50 nm) e C19 (575,50-577,50 nm).

3.3 Binning de Tensão Direta

Três códigos de bin são definidos para tensão direta em IF=20mA: 0 (1,75-1,95 V), 1 (1,95-2,15 V) e 2 (2,15-2,35 V).

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica referencia curvas típicas de características eletro-ópticas. Essas curvas, embora não exibidas no texto fornecido, são essenciais para entender o comportamento do dispositivo em condições não padrão. Elas normalmente incluem relações como Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta, Tensão Direta vs. Corrente Direta e Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente. Analisar essas curvas permite aos projetistas prever o desempenho em diferentes correntes de acionamento e temperaturas de operação, o que é crucial para garantir confiabilidade a longo prazo e saída de luz consistente na aplicação final.

5. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

5.1 Dimensões do Encapsulamento

O encapsulamento SMD possui dimensões nominais de 1,6mm de comprimento, 0,8mm de largura e 0,6mm de altura (tolerância ±0,1mm salvo indicação em contrário). O desenho inclui uma marca de cátodo para identificação correta da polaridade durante a montagem. Dados dimensionais precisos são críticos para o projeto dos pads da PCB e para garantir a formação adequada da junta de solda.

5.2 Embalagem em Fita e Bobina

Os componentes são fornecidos em fita de 8mm em bobinas de 7 polegadas de diâmetro, compatíveis com máquinas automáticas pick-and-place. Cada bobina contém 3000 peças. Dimensões detalhadas da fita transportadora e da bobina são fornecidas para garantir compatibilidade com sistemas alimentadores. A embalagem é resistente à umidade, utilizando sílica gel e sacos à prova de umidade de alumínio para proteger os componentes durante o armazenamento e transporte.

6. Guia de Soldagem e Montagem

6.1 Armazenamento e Manuseio

Os LEDs são sensíveis à umidade. O saco à prova de umidade não deve ser aberto até que os produtos estejam prontos para uso. Antes de abrir, armazene a ≤30°C e ≤90% de UR. Após a abertura, os componentes devem ser usados dentro de 168 horas (7 dias). As peças não utilizadas devem ser re-seladas na embalagem à prova de umidade. Se o tempo de armazenamento especificado for excedido ou o dessecante indicar absorção de umidade, é necessário um tratamento de secagem a 60±5°C por 24 horas antes do uso.

6.2 Perfil de Soldagem por Refluxo

Um perfil de refluxo sem chumbo é especificado: Pré-aquecimento entre 150-200°C por 60-120 segundos. O tempo acima de 217°C (líquidus) deve ser de 60-150 segundos. A temperatura de pico não deve exceder 260°C, e o tempo a ou acima de 255°C não deve exceder 30 segundos. A taxa máxima de aquecimento é de 6°C/seg, e a taxa máxima de resfriamento é de 3°C/seg. A soldagem por refluxo não deve ser realizada mais de duas vezes.

6.3 Soldagem Manual e Reparo

Para soldagem manual, use um ferro de soldar com temperatura da ponta abaixo de 350°C, aplicado por não mais de 3 segundos por terminal. A capacidade do ferro deve ser inferior a 25W. Permita um intervalo de pelo menos 2 segundos entre soldar cada terminal. O reparo após a soldagem inicial é desencorajado. Se inevitável, deve-se usar um ferro de soldar de dupla cabeça para aquecer simultaneamente ambos os terminais e evitar estresse mecânico. O potencial de dano durante a soldagem manual ou reparo é alto.

7. Informações de Embalagem e Pedido

O rótulo na bobina fornece informações-chave: Número do Produto do Cliente (CPN), Número do Produto (P/N), Quantidade da Embalagem (QTY), Classificação de Intensidade Luminosa (CAT), Classificação de Cromaticidade/Comprimento de Onda Dominante (HUE), Classificação de Tensão Direta (REF) e Número do Lote (LOT No). Esta informação de binning no rótulo permite aos projetistas selecionar e rastrear componentes com características de desempenho específicas para sua aplicação.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

As principais aplicações para este LED incluem retroiluminação de painéis de instrumentos e interruptores, indicadores de status e retroiluminação em dispositivos de telecomunicações (telefones, máquinas de fax), retroiluminação plana para LCDs, iluminação de interruptores e símbolos, e uso geral como indicador.

8.2 Considerações de Projeto

Limitação de Corrente:Um resistor limitador de corrente externo é obrigatório. A característica exponencial I-V do LED significa que uma pequena mudança de tensão pode causar um grande surto de corrente, levando à falha imediata. O valor do resistor deve ser calculado com base na tensão de alimentação e no bin de tensão direta do LED.
Gerenciamento Térmico:Embora o encapsulamento seja pequeno, garantir uma área de cobre adequada na PCB para dissipação de calor é importante, especialmente ao operar próximo da corrente máxima ou em altas temperaturas ambientes, para manter a saída luminosa e a longevidade.
Estresse de Posicionamento:Evite aplicar estresse mecânico ao componente durante o processo de soldagem ou ao manusear a placa montada.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com LEDs convencionais maiores, o encapsulamento SMD 17-21 oferece uma redução drástica na pegada e no peso, possibilitando a eletrônica miniaturizada moderna. O uso da tecnologia AIGaInP fornece emissão eficiente de Amarelo Verde Brilhante. A sua conformidade com padrões livres de halogênios e outros padrões ambientais torna-o adequado para produtos destinados a mercados globais com requisitos regulatórios rigorosos. A estrutura de binning definida fornece um nível de consistência de desempenho importante para aplicações que requerem aparência visual uniforme, como matrizes de retroiluminação.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Posso acionar este LED sem um resistor em série?
R: Não. A ficha técnica alerta explicitamente que "uma ligeira mudança de tensão causará uma grande mudança de corrente (ocorrerá queima)." Um resistor limitador de corrente externo é essencial para operação confiável.

P: Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante?
R: Comprimento de onda de pico (λp) é o comprimento de onda no qual a distribuição de potência espectral é máxima (575 nm tip.). Comprimento de onda dominante (λd) é o comprimento de onda único da luz monocromática que corresponde à cor percebida do LED (569,5-577,5 nm). O comprimento de onda dominante é mais relevante para especificação de cor.

P: Quantas vezes posso soldar por refluxo este componente?
R: A ficha técnica afirma que a soldagem por refluxo não deve ser feita mais de duas vezes. Exceder isso pode danificar a fixação interna do chip ou os fios de ligação devido ao estresse térmico repetido.

P: Por que há um limite rigoroso de 7 dias após abrir o saco à prova de umidade?
R: O encapsulamento SMD pode absorver umidade da atmosfera. Durante a soldagem por refluxo, essa umidade retida pode se expandir rapidamente, causando delaminação interna ou "efeito pipoca", que racha o encapsulamento e leva à falha. A vida útil de 7 dias é o tempo de exposição seguro para o nível de sensibilidade à umidade especificado.

11. Caso de Uso Prático

Cenário: Projetando um painel de indicadores de status de baixa potência.Um projetista precisa de múltiplos indicadores amarelo-verde uniformes em uma placa de controle compacta. Ele seleciona o LED 17-21 pelo seu tamanho pequeno. Ao especificar os bins P1 para intensidade luminosa e C18 para comprimento de onda dominante, ele garante que todos os indicadores tenham brilho e cor semelhantes. Ele projeta os pads da PCB de acordo com o desenho do encapsulamento, adiciona resistores limitadores de corrente de 100 ohms (calculados para uma alimentação de 5V e VF bin 1) e segue o perfil de refluxo precisamente. Os LEDs são armazenados em um gabinete seco até o dia da montagem, usados dentro da vida útil, resultando em um painel de indicadores confiável e visualmente consistente.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Este LED é baseado em um chip semicondutor de Fosfeto de Alumínio Gálio Índio (AIGaInP). Quando uma tensão direta é aplicada, elétrons e lacunas se recombinam na região ativa do semicondutor, liberando energia na forma de fótons. A composição específica da liga AIGaInP determina a energia da banda proibida, que por sua vez define o comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, Amarelo Verde Brilhante. O encapsulamento em resina transparente minimiza a absorção de luz e permite um amplo ângulo de visão.

13. Tendências de Desenvolvimento

A tendência em LEDs indicadores e de retroiluminação continua em direção a maior eficiência (mais saída de luz por unidade de energia elétrica), tamanhos de encapsulamento menores para maior densidade de projeto e melhor consistência de cor através de binning mais apertado. Há também um forte foco em melhorar a confiabilidade sob condições de temperatura mais altas e simplificar a compatibilidade com processos avançados de montagem automática de alta velocidade. A conformidade ambiental permanece um fator fundamental, impulsionando materiais que excedem os atuais padrões RoHS e livres de halogênios.

14. Restrições de Aplicação

Este produto destina-se a aplicações comerciais e industriais gerais. Não foi projetado ou qualificado para aplicações de alta confiabilidade onde a falha possa levar a lesões pessoais, danos significativos à propriedade ou danos sociais substanciais. Isso inclui explicitamente, mas não se limita a, sistemas militares/aeroespaciais, sistemas de segurança/segurança automotivos (ex.: controles de airbag, sistemas de frenagem) e equipamentos médicos de suporte à vida. Para tais aplicações, são necessários componentes com especificações, qualificações e garantias de confiabilidade diferentes. As garantias de desempenho nesta ficha técnica aplicam-se apenas quando o produto é usado dentro dos valores máximos absolutos e condições de operação declarados.