Ficha Técnica LED SMD 12-22/R6GHC-A30/2C - Multicor - Vermelho/Verde - 2.0V/3.3V - 60mW/95mW

1. Visão Geral do Produto

O LED SMD 12-22 é um diodo emissor de luz compacto, para montagem em superfície, projetado para aplicações de PCB de alta densidade. É do tipo multicor, disponível em vermelho brilhante (usando tecnologia de chip AlGaInP) e verde brilhante (usando tecnologia de chip InGaN). A principal vantagem deste componente é sua pegada significativamente reduzida em comparação com os LEDs tradicionais com terminais, permitindo a miniaturização dos produtos finais, maior densidade de empacotamento nas placas de circuito e menores requisitos de armazenamento. Sua construção leve o torna particularmente adequado para dispositivos eletrônicos portáteis e miniaturizados.

1.1 Características Principais e Conformidade

• Embalado em fita de 8mm em bobinas de 7 polegadas de diâmetro para montagem automatizada pick-and-place.
• Totalmente compatível com os processos padrão de soldagem por refluxo infravermelho e por fase de vapor.
• Construído com materiais livres de chumbo, garantindo conformidade com regulamentações ambientais.
• O produto está em conformidade com a diretiva RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas) da UE.
• Conforme com os regulamentos REACH (Registro, Avaliação, Autorização e Restrição de Substâncias Químicas) da UE.
• Construção livre de halogênios: Bromo (Br) < 900 ppm, Cloro (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:

• Iluminação de Fundo:Ideal para indicadores de painel, iluminação de fundo de interruptores e iluminação de símbolos.
• Equipamentos de Telecomunicações:Serve como indicadores de status e luzes de fundo de teclado em dispositivos como telefones e máquinas de fax.
• Tecnologia de Exibição:Usado para iluminação de fundo plana em painéis LCD.
• Indicação de Uso Geral:Adequado para uma ampla gama de eletrônicos de consumo e industriais que requerem luzes de status compactas e confiáveis.

2. Análise Detalhada das Especificações Técnicas

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Estas especificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação sob estas condições não é garantida.

Análise Chave:A variante GH (Verde) tem uma tolerância de corrente de pico maior, mas uma tensão de suporte ESD significativamente menor (150V vs. 2000V para o Vermelho). Isso indica que o chip InGaN é mais sensível à descarga eletrostática e requer precauções de manuseio mais rigorosas. Ambas as variantes suportam uma ampla faixa de temperatura industrial.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Medidas a uma temperatura ambiente (T_a) de 25°C, estes parâmetros definem o desempenho típico.

Análise Chave:O LED verde (GH) normalmente oferece maior intensidade luminosa, mas a uma tensão direta mais alta (~3.3V vs. ~2.0V para o vermelho). Isso tem implicações diretas no projeto da fonte de alimentação. O amplo ângulo de visão de 120 graus fornece um padrão de emissão amplo, adequado para iluminação de área. As faixas de tensão direta devem ser consideradas ao projetar circuitos limitadores de corrente para garantir brilho consistente entre lotes de produção.

3. Explicação do Sistema de Classificação (Binning)

Para garantir consistência no brilho, os LEDs são classificados em bins com base em sua intensidade luminosa medida a 20mA.

3.1 Classificação por Intensidade Luminosa

R6 (Vermelho AlGaInP):

• Bin Q:72.0 mcd (Mín) a 112.0 mcd (Máx)
• Bin R:112.0 mcd (Mín) a 180.0 mcd (Máx)

GH (Verde InGaN):

• Bin R:112.0 mcd (Mín) a 180.0 mcd (Máx)
• Bin S:180.0 mcd (Mín) a 285.0 mcd (Máx)

Nota:A ficha técnica especifica uma tolerância de ±11% para a intensidade luminosa. Esta classificação permite que os projetistas selecionem componentes que atendam a requisitos específicos de brilho para sua aplicação, garantindo consistência visual em matrizes de múltiplos LEDs ou pares de indicadores combinados.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica fornece curvas características típicas para a variante R6 (Vermelho), ilustrando a relação entre os principais parâmetros.

4.1 Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente

A saída do LED diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. Esta é uma consideração crítica para aplicações que operam em ambientes de alta temperatura ou onde o auto-aquecimento do LED é significativo. Os projetistas devem reduzir a expectativa de saída de luz com base na temperatura de junção.

4.2 Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta

Esta curva mostra que a saída de luz não é linearmente proporcional à corrente, especialmente em correntes mais altas. Operar acima da corrente direta contínua recomendada (20mA) pode resultar em retornos decrescentes em brilho, enquanto aumenta drasticamente a dissipação de potência e reduz a vida útil.

4.3 Tensão Direta vs. Corrente Direta

A curva IV demonstra a característica relação exponencial do diodo. Uma pequena mudança na tensão direta pode causar uma grande mudança na corrente. Isso ressalta a absoluta necessidade de usar um resistor limitador de corrente ou um driver de corrente constante em série com o LED para evitar fuga térmica e destruição.

5. Informações Mecânicas e do Invólucro

5.1 Dimensões do Invólucro

O LED SMD 12-22 possui um corpo retangular compacto. As dimensões críticas incluem o comprimento, largura e altura totais, bem como as recomendações do padrão de terminais de solda. O cátodo é tipicamente indicado por uma marcação verde ou um entalhe no invólucro. A adesão ao layout de terminais especificado é essencial para soldagem confiável e alinhamento adequado durante o refluxo.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

O componente é classificado para soldagem por refluxo sem chumbo. O perfil de temperatura recomendado é crucial:

• Pré-aquecimento:150–200°C por 60–120 segundos.
• Tempo Acima do Líquidus (217°C):60–150 segundos.
• Temperatura de Pico:260°C máximo, mantida por não mais que 10 segundos.
• Taxa de Aquecimento:Máximo 6°C/segundo.
• Taxa de Resfriamento:Máximo 3°C/segundo.

Regra Crítica:A soldagem por refluxo não deve ser realizada mais de duas vezes na mesma montagem de LED.

6.2 Precauções para Soldagem Manual

Se a soldagem manual for inevitável:

• Use um ferro de soldar com temperatura da ponta abaixo de 350°C.
• Limite o tempo de contato a 3 segundos por terminal.
• Use um ferro com potência nominal de 25W ou menos.
• Permita um intervalo de resfriamento de pelo menos 2 segundos entre soldar cada terminal.
• Evite aplicar tensão mecânica ao corpo do LED durante o aquecimento.

6.3 Armazenamento e Sensibilidade à Umidade

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

• Antes de Abrir:Armazene a ≤30°C e ≤90% de Umidade Relativa (UR).
• Após Abrir (Vida Útil no Chão de Fábrica):168 horas (7 dias) a ≤30°C e ≤60% UR.
• Secagem (Baking):Se a vida útil no chão de fábrica for excedida ou o dessecante indicar umidade, seque a 60 ±5°C por 24 horas antes do uso.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Especificações da Fita e da Bobina

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora relevada enrolada em bobinas de 7 polegadas de diâmetro.

• Largura da Fita Transportadora:8 mm.
• Passo dos Bolsos:Especificado no desenho dimensional.
• Quantidade por Bobina:2000 peças.

7.2 Explicação do Rótulo

Os rótulos das bobinas contêm códigos para rastreabilidade e especificação:

• P/N:Número do Produto (ex.: 12-22/R6GHC-A30/2C).
• QTY:Quantidade da Embalagem.
• CAT:Classificação de Intensidade Luminosa (Código Bin: Q, R, S).
• HUE:Coordenadas de Cromaticidade & Classificação de Comprimento de Onda Dominante.
• REF:Classificação de Tensão Direta.
• LOT No:Número do Lote de Fabricação para rastreabilidade.

8. Considerações para o Projeto de Aplicação

8.1 Imperativo do Projeto do Circuito

Limitação de Corrente é Obrigatória.Um LED é um dispositivo acionado por corrente. Conectá-lo diretamente a uma fonte de tensão fará com que ele consuma corrente excessiva, levando à falha imediata. Um resistor em série deve ser calculado com base na tensão de alimentação (V_s), na tensão direta do LED (V_f), e na corrente direta desejada (I_f): R = (V_s- V_f) / I_f. Sempre use o V_fmáximo da ficha técnica para um projeto conservador.

8.2 Gerenciamento Térmico

Embora pequena, a dissipação de potência (até 95mW para a variante verde) deve ser considerada, especialmente em gabinetes selados ou matrizes de alta densidade. Certifique-se de que a PCB tenha área de cobre ou vias térmicas adequadas para dissipar calor e evitar que a temperatura de junção do LED exceda o limite máximo de operação, o que degrada a saída de luz e a vida útil.

8.3 Proteção contra ESD

Particularmente para a variante GH (verde) com uma baixa classificação ESD HBM de 150V, implemente medidas de proteção ESD durante o manuseio e montagem. Isso inclui o uso de estações de trabalho aterradas, pulseiras antiestáticas e ionizadores em ambientes de produção.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

O invólucro 12-22 oferece um equilíbrio entre tamanho e desempenho. Comparado a LEDs SMD maiores (ex.: 3528, 5050), ele fornece menos saída total de luz, mas permite ultra-miniaturização. Comparado a LEDs chip menores (ex.: 0402, 0603), é mais fácil de manusear e soldar manualmente, se necessário, e geralmente tem melhores ângulos de visão e intensidade devido à sua lente moldada. A capacidade multicor (vermelho/verde) em uma única pegada de invólucro oferece flexibilidade de projeto para indicadores bicolores.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

10.1 Posso acionar este LED sem um resistor?

No.Isso quase certamente destruirá o LED. A característica exponencial IV significa que uma leve sobretensão causa uma enorme sobrecorrente.

10.2 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 único no qual o espectro de emissão tem sua intensidade máxima.
Comprimento de Onda Dominante (λ_d):O comprimento de onda da luz monocromática que corresponde à cor percebida do LED. É calculado com base na resposta de cor do olho humano (gráfico CIE). O comprimento de onda dominante é mais relevante para a especificação de cor.

10.3 Por que a classificação ESD é diferente para o Vermelho e o Verde?

Os diferentes materiais semicondutores (AlGaInP vs. InGaN) e estruturas de chip têm diferenças inerentes em sua sensibilidade à descarga eletrostática. LEDs baseados em InGaN (azul, verde, branco) são geralmente mais sensíveis a ESD do que LEDs baseados em AlGaInP (vermelho, âmbar).

10.4 Posso usar este LED para iluminação interna automotiva?

Embora possa ser tecnicamente adequado para algumas aplicações internas (como iluminação de fundo de interruptores), a ficha técnica inclui uma nota de "Restrições de Aplicação" que desaconselha o uso em sistemas automotivos de segurança/segurança de alta confiabilidade sem qualificação adicional. Para iluminação interna não crítica, pode ser aceitável, mas a ampla faixa de temperatura de operação (-40°C a +85°C) é um fator positivo.

11. Estudo de Caso Prático de Projeto

11.1 Projetando um Indicador de Status Bicolor

Cenário:Criar uma luz de status compacta em PCB que mostre vermelho para "Falha" e verde para "Normal".
Solução:Use um LED 12-22/R6 (vermelho) e um LED 12-22/GH (verde) colocados lado a lado.
Circuito:Projete dois circuitos de acionamento independentes. Para uma fonte de 5V:
Para Vermelho (V_fmáx = 2.4V, I_f= 20mA): R_vermelho= (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ω. Use um resistor padrão de 130Ω ou 150Ω.
Para Verde (V_fmáx = 3.7V, I_f= 20mA): R_verde= (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 Ω. Use um resistor padrão de 68Ω.
Layout:Siga o layout recomendado de terminais do desenho do invólucro. Certifique-se de que as marcações do cátodo estejam orientadas corretamente. Forneça um pequeno alívio térmico nos terminais da PCB se for prevista soldagem manual.

12. Princípio de Funcionamento

Diodos Emissores de Luz (LEDs) são dispositivos semicondutores que emitem luz através da eletroluminescência. Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, elétrons da região tipo n se recombinam com lacunas da região tipo p dentro da camada ativa (o material do chip: AlGaInP para vermelho, InGaN para verde). Esta recombinação libera energia na forma de fótons (luz). O comprimento de onda específico (cor) da luz emitida é determinado pela energia da banda proibida do material semicondutor usado na camada ativa. O invólucro de resina epóxi moldada serve como uma lente para moldar a saída de luz e proteger o delicado chip semicondutor.

13. Tendências Tecnológicas

O desenvolvimento de LEDs SMD como o 12-22 segue as tendências mais amplas da indústria em direção à miniaturização, maior eficiência (lúmens por watt) e maior confiabilidade. Avanços nas técnicas de crescimento epitaxial para materiais AlGaInP e InGaN continuam a melhorar a eficiência quântica interna e a pureza da cor. A tecnologia de encapsulamento foca em melhor gerenciamento térmico para lidar com densidades de potência crescentes e designs ópticos aprimorados para padrões de feixe controlados. A busca por conformidade livre de halogênios e RoHS/REACH reflete a resposta da indústria às regulamentações ambientais globais. A integração de múltiplos chips de cor dentro de um único invólucro (ex.: RGB) é uma extensão lógica do conceito multicor apresentado nesta ficha técnica.