Ficha Técnica do LED SMD 19-223/S2BHC-A01/2T - Pacote 2.0x1.25x0.8mm - Tensão 2.0V/3.0V - Multicor - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 19-223/S2BHC-A01/2T é um LED de Montagem em Superfície (SMD) multicor e compacto, projetado para montagens eletrónicas de alta densidade. A sua principal vantagem reside na sua pegada significativamente reduzida em comparação com os LEDs tradicionais com terminais, permitindo projetos de placas de circuito impresso (PCB) mais pequenos, maior densidade de componentes e, em última análise, equipamentos finais mais compactos. A sua construção leve torna-o ainda mais adequado para aplicações miniaturas e portáteis onde o peso e o espaço são restrições críticas.

O produto é oferecido numa configuração multicor, suportando especificamente emissões de laranja brilhante (através de um chip AlGaInP) e azul (através de um chip InGaN). É embalado em fita de 8mm enrolada em bobinas de 7 polegadas de diâmetro, garantindo compatibilidade com equipamentos padrão de montagem automática pick-and-place. O dispositivo está em total conformidade com as diretivas RoHS, REACH da UE e sem halogéneos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm), tornando-o adequado para mercados globais com regulamentações ambientais rigorosas.

2. Análise Profunda dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Os limites operacionais do dispositivo são definidos separadamente para as suas duas variantes de chip, S2 (AlGaInP, Laranja) e BH (InGaN, Azul), a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Corrente Direta (IF): O chip S2 tem uma classificação máxima de corrente direta contínua de 25 mA, enquanto o chip BH é classificado para 20 mA. Exceder estes valores pode causar danos permanentes.
• Corrente Direta de Pico (IFP): Para operação pulsada com um ciclo de trabalho de 1/10 e frequência de 1 kHz, o chip S2 pode suportar picos de 50 mA, e o chip BH pode suportar picos de 40 mA.
• Dissipação de Potência (Pd): A dissipação de potência máxima permitida é de 60 mW para o chip S2 e 75 mW para o chip BH. Este parâmetro é crucial para a gestão térmica.
• Descarga Eletrostática (ESD): O chip S2 oferece proteção robusta contra ESD até 2000V (Modelo do Corpo Humano), enquanto o chip BH é classificado para 150V. Procedimentos adequados de manuseio ESD são essenciais, especialmente para a variante BH.
• Intervalos de Temperatura: O intervalo de temperatura de operação é de -40°C a +85°C, e o intervalo de temperatura de armazenamento é de -40°C a +90°C.
• Temperatura de Soldadura: O LED pode suportar soldadura por refluxo a 260°C durante 10 segundos ou soldadura manual a 350°C durante 3 segundos.

2.2 Características Eletro-Ópticas

As principais métricas de desempenho são medidas a Ta=25°C e a uma corrente direta (IF) de 20 mA, salvo indicação em contrário.

• Intensidade Luminosa (Iv): Para o chip S2 (Laranja), a intensidade varia de um mínimo de 72,0 mcd a um máximo de 140,0 mcd. O chip BH (Azul) tem um intervalo de 36,0 mcd a 72,0 mcd. Aplica-se uma tolerância de ±11%.
• Ângulo de Visão (2θ1/2): Ambos os chips apresentam um amplo ângulo de visão de 120 graus, típico.
• Comprimento de Onda: O chip S2 tem um comprimento de onda de pico típico (λp) de 611 nm e um comprimento de onda dominante (λd) de 605 nm. O chip BH tem um comprimento de onda de pico típico de 468 nm e um comprimento de onda dominante de 470 nm.
• Largura de Banda Espectral (Δλ): A largura espectral é de aproximadamente 17 nm para o chip S2 e 25 nm para o chip BH.
• Tensão Direta (VF): O chip S2 opera a uma tensão direta típica de 2,0V, dentro de um intervalo de 1,7V a 2,4V. O chip BH tem uma VF típica de 3,0V a 3,5V. Aplica-se uma tolerância de ±0,1V.
• Corrente Inversa (IR): A uma tensão inversa (VR) de 5V, a corrente inversa máxima é de 10 µA para S2 e 50 µA para BH.Nota Importante:O dispositivo não foi projetado para operar em polarização inversa; esta condição de teste é apenas para caracterização.

3. Explicação do Sistema de Binning

Os LEDs são classificados ("binned") com base em parâmetros-chave para garantir consistência dentro de um lote de produção.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Chip S2 (Laranja):

• Bin Q1: 72,0 - 90,0 mcd
• Bin Q2: 90,0 - 112,0 mcd
• Bin R1: 112,0 - 140,0 mcd

Chip BH (Azul):

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

3.2 Binning de Tensão Direta (apenas chip BH)

A tensão direta para o chip BH (Azul) também é classificada:

• Bin 1: 3,00 - 3,15 V
• Bin 2: 3,15 - 3,30 V
• Bin 3: 3,30 - 3,50 V

Isto permite aos projetistas selecionar LEDs com correspondência de VF mais apertada para aplicações que requerem distribuição uniforme de corrente em strings paralelas.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui curvas típicas de características eletro-ópticas para ambos os chips S2 e BH. Embora os dados gráficos específicos não sejam fornecidos no texto, estas curvas ilustram tipicamente a relação entre a corrente direta (IF) e a tensão direta (VF), o efeito da temperatura ambiente na intensidade luminosa e a distribuição espectral de potência relativa. Analisar estas curvas é essencial para compreender o comportamento do dispositivo em condições não padrão (por exemplo, diferentes correntes de acionamento ou temperaturas) e para um projeto de circuito preciso e modelação térmica.

5. Informações Mecânicas e do Pacote

O LED apresenta um pacote SMD compacto. As dimensões do pacote são fornecidas num desenho detalhado com uma nota de que as tolerâncias são de ±0,1mm, salvo indicação em contrário. A unidade de medida é o milímetro (mm). Esta informação é crítica para o projeto da pegada do PCB, garantindo a colocação adequada e evitando interferência mecânica com outros componentes.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Armazenamento e Manuseio

Os LEDs são embalados em sacos resistentes à humidade com dessecante.

1. Não abra o saco à prova de humidade 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). Os LEDs não utilizados devem ser reembalados num pacote à prova de humidade.
4. Se o dessecante indicar absorção de humidade ou se a vida útil após abertura for excedida, é necessário um tratamento de secagem a 60 ± 5°C durante 24 horas antes da utilização.

6.2 Processo de Soldadura

Soldadura por Refluxo:É recomendado um perfil de temperatura de refluxo sem chumbo. A soldadura por refluxo não deve ser realizada mais de duas vezes. Evite aplicar tensão mecânica ao LED durante o aquecimento e não deforme o PCB após a soldadura.Soldadura Manual:Se necessário, use um ferro de soldar com temperatura da ponta < 350°C e potência nominal < 25W. O tempo de contacto por terminal não deve exceder 3 segundos. Deixe um intervalo mínimo de 2 segundos entre a soldadura de cada terminal. A soldadura manual apresenta um risco maior de danos.Reparação:Desaconselha-se a reparação após a soldadura. Se for inevitável, deve ser usado um ferro de soldar de dupla cabeça para aquecer simultaneamente ambos os terminais, prevenindo o stress térmico. O impacto nas características do LED deve ser avaliado previamente.

7. Embalagem e Informação de Encomenda

O produto é fornecido em fita transportadora em bobinas de 7 polegadas, com uma quantidade padrão carregada de 2000 peças por bobina. São fornecidas dimensões detalhadas para a bobina e fita transportadora (tolerâncias ±0,1mm). A etiqueta da embalagem inclui campos para Número de Produto do Cliente (CPN), Número de Produto (P/N), Quantidade de Embalagem (QTY), Classificação de Intensidade Luminosa (CAT), Classificação de Cromaticidade/Comprimento de Onda Dominante (HUE), Classificação de Tensão Direta (REF) e Número de Lote (LOT No.).

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Iluminação de Fundo:Ideal para indicadores de painel de instrumentos, iluminação de interruptores e iluminação de fundo plana para LCDs e símbolos.
• Equipamento de Telecomunicações:Adequado como indicadores de estado e luzes de fundo de teclado em telefones e máquinas de fax.
• Uso Geral como Indicador:Pode ser usado numa grande variedade de eletrónicos de consumo e industriais onde é necessário um indicador compacto e fiável.

8.2 Considerações de Projeto

Limitação de Corrente:Um resistor limitador de corrente externo éobrigatório. A tensão direta tem um coeficiente de temperatura negativo, o que significa que um ligeiro aumento na tensão pode causar um grande aumento, potencialmente destrutivo, na corrente se não for devidamente controlado.Gestão Térmica:Respeite as classificações máximas de dissipação de potência. Garanta uma área de cobre no PCB adequada ou outros métodos de dissipação de calor se operar perto dos valores máximos ou em altas temperaturas ambientes.Proteção contra ESD:Implemente medidas apropriadas de proteção contra ESD no PCB, especialmente para a variante BH (Azul) com a sua classificação HBM mais baixa de 150V.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

A principal diferenciação desta família de LEDs reside na sua oferta de duplo chip (AlGaInP para laranja e InGaN para azul) dentro da mesma pegada de pacote compacto. Isto proporciona flexibilidade de projeto. Em comparação com LEDs maiores de orifício passante, as suas principais vantagens são a redução drástica do espaço na placa e do peso, a compatibilidade com montagem totalmente automatizada e a conformidade com os padrões ambientais modernos. O amplo ângulo de visão de 120 graus é adequado para aplicações que requerem ampla visibilidade.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

P: Por que é absolutamente necessário um resistor limitador de corrente?R: A tensão direta do LED diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. Sem um resistor em série para regular a corrente, isto pode levar à fuga térmica - um pequeno aumento de tensão causa mais corrente, o que aquece o LED, baixando ainda mais a sua Vf, atraindo ainda mais corrente, causando eventualmente falha.

P: O que significa a vida útil de 168 horas após abertura?R: Após a abertura do saco à prova de humidade, os componentes ficam expostos à humidade ambiente. A humidade absorvida pode vaporizar-se durante o processo de soldadura por refluxo a alta temperatura, causando delaminação interna ou fissuração ("efeito pipoca"). O limite de 168 horas é o tempo máximo de exposição seguro antes deste risco se tornar inaceitável sem uma nova secagem.

P: Posso acionar o LED com uma fonte de tensão em vez de uma fonte de corrente?R: É fortemente desaconselhado. Acionar com uma tensão constante, mesmo com um resistor em série, é menos estável do que um acionador de corrente constante adequado, porque não compensa as variações de Vf devido à temperatura ou classificação. Projete sempre para controlo de corrente.

11. Caso Prático de Projeto e Utilização

Cenário: Projetar um painel de múltiplos indicadores.Um projetista precisa de LEDs de estado laranja e azul compactos numa placa de controlo densamente povoada. Eles selecionam o 19-223/S2BHC-A01/2T pelo seu tamanho pequeno e opção de duas cores a partir de um único número de peça, simplificando a aquisição. Eles projetam valores de resistor limitador de corrente separados para os LEDs laranja (VF~2,0V) e azul (VF~3,2V) para obter brilho semelhante a partir de uma linha comum de 5V. Eles especificam a pegada do PCB exatamente de acordo com o desenho do pacote. Durante a montagem, garantem que a bobina de fita é usada dentro da vida útil após abertura e seguem o perfil de refluxo recomendado para evitar danos térmicos.

12. Introdução ao Princípio Técnico

A emissão de luz nos LEDs baseia-se na eletroluminescência em materiais semicondutores. Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, eletrões e lacunas são injetados na região ativa onde se recombinam, libertando energia na forma de fotões (luz). A cor (comprimento de onda) da luz emitida é determinada pela energia da banda proibida do material semicondutor. O sistema de materialAlGaInP(Fosfeto de Alumínio Gálio Índio) é eficiente para produzir luz no espectro de âmbar a laranja-avermelhado. O sistema de materialInGaN(Nitreto de Gálio Índio) é usado para produzir luz azul, verde e branca (com fósforo). O pacote SMD encapsula o dado semicondutor numa resina epóxi transparente ou difusa, que também atua como uma lente para moldar a saída de luz.

13. Tendências Tecnológicas

A tendência nos LEDs indicadores e de iluminação de fundo continua em direção a maior eficiência (mais saída de luz por unidade de energia elétrica), tamanhos de pacote mais pequenos para maior densidade e maior fiabilidade. Há também um forte impulso para uma adoção mais ampla de materiais (sem halogéneos, sem chumbo) e processos amigos do ambiente. A integração, como a incorporação de resistores limitadores de corrente ou ICs de controlo dentro do pacote do LED, é outro desenvolvimento em curso para simplificar o projeto do circuito do utilizador final e melhorar a consistência do desempenho.

Aviso de Restrição de Aplicação:Este produto destina-se a aplicações de uso geral. Pode não ser adequado para aplicações de alta fiabilidade sem consulta e qualificação prévias. Tais aplicações incluem, mas não se limitam a, sistemas militares/aeroespaciais, sistemas de segurança/segurança automóvel (por exemplo, airbags, travagem) e equipamento médico crítico para a vida. Para estes usos, devem ser adquiridos produtos projetados e qualificados para os requisitos específicos de ambiente hostil e fiabilidade.