Ficha Técnica do LED SMD 19-223/R6BHC-A05/2T - Multicor - Vermelho & Azul - 2.0V/3.3V - 60mW/75mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 19-223 é um LED de montagem em superfície compacto, projetado para montagens eletrônicas de alta densidade. É um tipo multicor, disponível nas cores emitidas vermelho brilhante (usando chip R6 de AlGaInP) e azul (usando chip BH de InGaN), ambos encapsulados em resina transparente. Seu fator de forma pequeno permite reduções significativas no tamanho da placa, aumenta a densidade de empacotamento e permite o projeto de equipamentos finais menores e mais leves, sendo ideal para aplicações miniaturizadas.

1.1 Características Principais e Conformidade

As características principais incluem embalagem em fita de 8mm dentro de bobinas de 7 polegadas de diâmetro para compatibilidade com equipamentos de colocação automática. O componente é adequado para processos de soldagem por reflow por infravermelho e por fase de vapor. É um produto livre de chumbo e está em conformidade com regulamentações ambientais importantes, incluindo RoHS, REACH da UE e padrões livres de halogênio (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.2 Aplicações Alvo

Este LED é versátil e encontra uso em várias funções de iluminação e indicação. As aplicações principais incluem retroiluminação para painéis de instrumentos, interruptores e símbolos; indicação e retroiluminação em dispositivos de telecomunicação, como telefones e máquinas de fax; retroiluminação plana para LCDs; e aplicações de iluminação de uso geral.

2. Parâmetros Técnicos: Interpretação Objetiva Detalhada

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. São especificados a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Tensão Reversa (VR):5V para ambos os tipos de chip. Exceder este valor pode causar ruptura da junção.
• Corrente Direta (IF):R6 (Vermelho): 25 mA (Contínua), BH (Azul): 20 mA (Contínua).
• Corrente Direta de Pico (IFP):Com um ciclo de trabalho de 1/10 e 1kHz. R6: 50 mA, BH: 40 mA. Esta classificação é para operação pulsada, não para CC contínua.
• Dissipação de Potência (Pd):R6: 60 mW, BH: 75 mW. Esta é a potência máxima que o encapsulamento pode dissipar, calculada como IF * VF.
• Descarga Eletrostática (ESD) Modelo Corpo Humano (HBM):R6: 2000V, BH: 150V. O chip azul (BH) é significativamente mais sensível à ESD e requer precauções de manuseio mais rigorosas.
• Faixa de Temperatura:Operação (Topr): -40°C a +85°C. Armazenamento (Tstg): -40°C a +90°C.
• Temperatura de Soldagem:Reflow: Pico de 260°C por no máximo 10 segundos. Soldagem manual: 350°C por no máximo 3 segundos.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes são parâmetros de desempenho típicos medidos a Ta=25°C e IF=20mA, salvo indicação em contrário. Eles definem a saída de luz e o comportamento elétrico.

• Intensidade Luminosa (Iv):R6: 72,0 - 180,0 mcd. BH: 36,0 - 72,0 mcd. Esta é uma medida do brilho percebido. A ampla faixa indica a necessidade de binning.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):130 graus (típico). Define a dispersão angular onde a intensidade é pelo menos metade do valor de pico.
• Comprimento de Onda de Pico (λp):R6: 632 nm (típico), BH: 468 nm (típico). O comprimento de onda no qual a emissão espectral é mais forte.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):R6: 617,5 - 633,5 nm, BH: 464,5 - 476,5 nm. Correlaciona-se com a cor percebida da luz.
• Largura de Banda do Espectro de Radiação (Δλ):R6: 20 nm (típico), BH: 15 nm (típico). A largura espectral na metade da intensidade máxima.
• Tensão Direta (VF):R6: 1,7V (Mín), 2,0V (Típ), 2,4V (Máx). BH: 2,7V (Mín), 3,3V (Típ), 3,7V (Máx). A queda de tensão no LED quando opera na corrente especificada.
• Corrente Reversa (IR):Medida a VR=5V. R6: 10 μA (Máx), BH: 50 μA (Máx).

Tolerâncias:Intensidade Luminosa: ±11%, Comprimento de Onda Dominante: ±1nm, Tensão Direta: ±0,1V.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência de cor e brilho na produção, os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros medidos.

3.1 Binning do Chip R6 (Vermelho)

Bins de Intensidade Luminosa (IF=20mA):

• Bin Q: 72,0 - 112,0 mcd
• Bin R: 112,0 - 180,0 mcd

Bins de Comprimento de Onda Dominante (IF=20mA):

• Bin E4: 617,5 - 621,5 nm
• Bin E5: 621,5 - 625,5 nm
• Bin E6: 625,5 - 629,5 nm
• Bin E7: 629,5 - 633,5 nm

3.2 Binning do Chip BH (Azul)

Bins de Intensidade Luminosa (IF=20mA):

• Bin N2: 36,0 - 45,0 mcd
• Bin P1: 45,0 - 57,0 mcd
• Bin P2: 57,0 - 72,0 mcd

Bins de Comprimento de Onda Dominante (IF=20mA):

• Bin A9: 464,5 - 467,5 nm
• Bin A10: 467,5 - 470,5 nm
• Bin A11: 470,5 - 473,5 nm
• Bin A12: 473,5 - 476,5 nm

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica fornece curvas características típicas que são essenciais para entender o comportamento do dispositivo em condições não padrão.

4.1 Características do R6 (Vermelho)

As curvas normalmente mostram:

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente, geralmente em uma relação não linear que satura em correntes mais altas.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demonstra o efeito de extinção térmica, onde a saída de luz diminui à medida que a temperatura da junção aumenta.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta:Ilustra a curva característica I-V do diodo.
• Tensão Direta vs. Temperatura Ambiente:Mostra o coeficiente de temperatura negativo da tensão direta.
• Comprimento de Onda de Pico vs. Temperatura Ambiente:Indica como a cor emitida (comprimento de onda) muda com a temperatura.

4.2 Características do BH (Azul)

As curvas normalmente incluem:

• Distribuição Espectral:Um gráfico de intensidade relativa versus comprimento de onda, mostrando o pico de emissão em torno de 468 nm.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta:A curva I-V para o chip azul.
• Curva de Derating da Corrente Direta:Especifica a corrente direta contínua máxima permitida em função da temperatura ambiente para permanecer dentro dos limites de dissipação de potência.
• Diagrama de Radiação:Um gráfico polar mostrando a distribuição espacial da intensidade luminosa (padrão do ângulo de visão).
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Curva de desempenho térmico.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Curva de eficiência.

5. Informações Mecânicas e do Encapsulamento

5.1 Dimensões do Contorno do Encapsulamento

O LED é um dispositivo de montagem em superfície. A ficha técnica fornece um desenho dimensional detalhado (vistas superior, lateral e inferior) com medidas críticas. As dimensões-chave normalmente incluem o comprimento, largura e altura totais, bem como as localizações e dimensões dos terminais de solda. Todas as tolerâncias são de ±0,1mm, salvo especificação em contrário. A unidade de medida é milímetros (mm).

5.2 Identificação da Polaridade

O cátodo é tipicamente marcado no dispositivo, muitas vezes com um entalhe, um ponto verde ou um terminal de cor diferente na parte inferior do encapsulamento. A polaridade correta deve ser observada durante a montagem para evitar danos.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Reflow

É recomendado um perfil de temperatura de reflow sem chumbo:

• Pré-aquecimento:150~200°C por 60~120 segundos.
• Tempo Acima do Líquidus (217°C):60~150 segundos.
• Temperatura de Pico:260°C no máximo.
• Tempo no Pico:10 segundos no máximo.
• Taxa de Aquecimento:6°C/segundo no máximo.
• Tempo Acima de 255°C:30 segundos no máximo.
• Taxa de Resfriamento:3°C/segundo no máximo.

A soldagem por reflow não deve ser realizada mais de duas vezes.

6.2 Precauções de Armazenamento e Manuseio

Sensibilidade à Umidade:Os componentes são embalados em um saco resistente à umidade com dessecante.

1. Não abra o saco à prova de umidade até o momento do uso.
2. Após a abertura, os LEDs não utilizados devem ser armazenados a ≤30°C e ≤60% de UR.
3. A "vida útil após abertura" do saco é de 168 horas (7 dias).
4. Se exceder a vida útil após abertura ou se o dessecante indicar umidade, é necessário um cozimento a 60 ±5°C por 24 horas antes do uso.

Proteção contra ESD:Especialmente para o chip BH (Azul) com baixa classificação HBM de 150V, controles ESD adequados (estações de trabalho aterradas, pulseiras) são obrigatórios.

7. Embalagem e Informações de Pedido

7.1 Especificações da Fita e da Bobina

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora relevada:

• Largura da Fita Transportadora:8 mm.
• Diâmetro da Bobina:7 polegadas.
• Quantidade por Bobina:2000 unidades.

São fornecidos desenhos detalhados para as dimensões da bobina, dimensões dos compartimentos da fita transportadora e posicionamento da fita de cobertura, com tolerâncias de ±0,1mm, salvo indicação em contrário.

7.2 Explicação do Rótulo

O rótulo da embalagem inclui vários códigos:

• CPN:Número do Produto do Cliente.
• P/N:Número do Produto (ex.: 19-223/R6BHC-A05/2T).
• QTY:Quantidade da Embalagem.
• CAT:Classificação de Intensidade Luminosa (código de bin).
• HUE:Coordenadas de Cromaticidade & Classificação do Comprimento de Onda Dominante (código de bin).
• REF:Classificação da Tensão Direta.
• LOT No:Número do Lote de Fabricação para rastreabilidade.

8. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Limitação de Corrente

Crítico:Um resistor limitador de corrente externo ou um driver de corrente constantedeveser usado em série com o LED. A tensão direta tem um coeficiente de temperatura negativo e uma pequena mudança pode causar um grande aumento, potencialmente destrutivo, na corrente direta. O valor do resistor pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (Vfonte - VF) / IF.

8.2 Gerenciamento Térmico

Embora a dissipação de potência seja baixa, um layout adequado da PCB pode ajudar a gerenciar o calor. Garanta uma área de cobre adequada ao redor dos terminais de solda para atuar como um dissipador de calor, especialmente se operar próximo aos valores máximos ou em altas temperaturas ambientes. Consulte a curva de derating para o chip BH.

8.3 Projeto Óptico

O ângulo de visão de 130 graus fornece um feixe amplo. Para aplicações que requerem luz focada, podem ser necessárias ópticas secundárias (lentes). A resina transparente é adequada para aplicações onde a própria cor do LED é o indicador. Para uma saída difusa ou com filtro de cor, difusores ou lentes externas devem ser considerados.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

A principal vantagem deste componente reside na sua combinação de uma pequena pegada SMD com a disponibilidade de duas tecnologias de semicondutores distintas e de alto desempenho (AlGaInP para vermelho e InGaN para azul) em um único estilo de encapsulamento. Isso simplifica a aquisição e montagem para projetos que requerem múltiplas cores. Comparado a LEDs convencionais maiores, oferece economia significativa de espaço e compatibilidade com linhas de montagem SMT totalmente automatizadas e de alta velocidade, reduzindo os custos de fabricação.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

10.1 Posso acionar este LED sem um resistor?

No.Isso é explicitamente desaconselhado nas "Precauções Para Uso". A característica exponencial I-V do LED significa que ele age como um curto-circuito se conectado diretamente a uma fonte de tensão acima de sua tensão direta, levando a uma sobrecorrente imediata e falha.

10.2 Por que a classificação ESD do LED azul é muito menor que a do vermelho?

Os materiais e a estrutura dos LEDs azuis baseados em InGaN são inerentemente mais sensíveis à descarga eletrostática do que os LEDs vermelhos baseados em AlGaInP. Esta é uma característica fundamental da tecnologia do semicondutor. Isso exige procedimentos de manuseio ESD mais rigorosos para a variante azul.

10.3 O que os códigos de bin (ex.: R, E5, P2, A10) significam para o meu projeto?

Se sua aplicação requer consistência rigorosa de cor ou brilho (ex.: em uma matriz ou display com vários LEDs), você deve especificar os códigos de bin necessários ao fazer o pedido. Misturar bins pode levar a variações visíveis na tonalidade da cor e intensidade em seu produto. Para aplicações de indicação menos críticas, uma faixa de bin mais ampla pode ser aceitável.

10.4 Como interpretar o "Pico" versus o "Dominante" do comprimento de onda?

Comprimento de Onda de Pico (λp)é o comprimento de onda físico onde a potência espectral de saída é mais alta.Comprimento de Onda Dominante (λd)é o comprimento de onda da luz monocromática que pareceria ter a mesma cor para o olho humano. λd é mais relevante para a especificação de cor em aplicações visuais.

11. Caso Prático de Projeto e Uso

Cenário: Projetando um painel de indicador de múltiplos status.Um painel de controle requer indicadores vermelhos e azuis separados para os estados "Em Espera", "Ativo" e "Falha". Usar a série 19-223 permite ao projetista usar a mesma pegada para ambas as cores, simplificando o layout da PCB. O projetista seleciona chips R6 (classificados em E5 para tonalidade vermelha consistente) para "Falha" e chips BH (classificados em A10 para azul consistente) para "Ativo". Um valor comum de resistor limitador de corrente é calculado para uma fonte de 5V: ~150Ω para Vermelho (IF=20mA, VF=2,0V) e ~85Ω para Azul (IF=20mA, VF=3,3V). O amplo ângulo de visão de 130° garante visibilidade de vários ângulos. O encapsulamento SMD permite que o painel seja muito fino.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

A emissão de luz nos LEDs é baseada na eletroluminescência em uma junção p-n de semicondutor. Quando uma tensão direta é aplicada, elétrons e lacunas são injetados na região ativa onde se recombinam, liberando energia na forma de fótons (luz). A cor (comprimento de onda) da luz emitida é determinada pela energia da banda proibida do material semicondutor. Ochip R6utiliza uma estrutura deAlGaInP(Fosfeto de Alumínio Gálio Índio), que é eficiente para produzir luz vermelha a âmbar. OBHchip BHutiliza uma estrutura deInGaN

(Nitreto de Gálio Índio), que é usado para produzir luz azul, verde e branca (com fósforo). Os diferentes sistemas de materiais explicam suas diferentes características elétricas (tensão direta, sensibilidade ESD) e desempenho óptico.

13. Tendências de Desenvolvimento