Ficha Técnica do LED SMD 15-215/R6C-AM2P1VY/2T - Vermelho Brilhante - 2.0x1.25x0.8mm - 2.2V Máx. - 60mW - Documentação Técnica em Português

1. Visão Geral do Produto

O 15-215 é um LED de montagem em superfície (SMD) projetado para conjuntos eletrónicos de alta densidade. A sua cor primária emitida é o vermelho brilhante, obtida através de um chip de AlGaInP encapsulado numa resina transparente. As principais vantagens deste componente incluem a sua pegada miniatura, compatibilidade com processos de montagem automatizados e conformidade com normas ambientais e de segurança modernas, como RoHS, REACH e requisitos livres de halogéneos.

O produto destina-se a aplicações que requerem iluminação indicadora ou retroiluminação compacta e fiável. O seu tamanho reduzido permite reduções significativas na área da PCB e nas dimensões finais do produto, enquanto a sua construção leve o torna adequado para dispositivos portáteis e miniaturizados.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Operar o dispositivo além destes limites pode causar danos permanentes. As especificações-chave incluem uma tensão reversa máxima (VR) de 5V e uma corrente direta contínua (IF) de 25mA. O dispositivo pode suportar uma corrente direta de pico (IFP) de 60mA em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10 @ 1kHz). A dissipação de potência máxima (Pd) é de 60mW. A faixa de temperatura de operação é especificada de -40°C a +85°C, com uma faixa de temperatura de armazenamento ligeiramente mais ampla de -40°C a +90°C. O componente é classificado para soldagem por refluxo a 260°C durante 10 segundos.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Medidos a uma corrente de teste padrão de 5mA e a uma temperatura ambiente de 25°C, são definidos os principais parâmetros de desempenho. A intensidade luminosa (Iv) tem uma faixa típica, com valores mínimos e máximos específicos definidos nas tabelas de classificação. O dispositivo apresenta um ângulo de visão (2θ1/2) muito amplo de 140 graus, proporcionando uma iluminação ampla e uniforme. O comprimento de onda dominante (λd) situa-se no espectro vermelho, especificamente entre 617,5 nm e 633,5 nm, com um comprimento de onda de pico (λp) típico em torno de 632 nm. A tensão direta (VF) é relativamente baixa, variando de 1,70V a 2,20V a 5mA, contribuindo para a eficiência energética.

3. Explicação do Sistema de Classificação (Binning)

O produto é classificado em grupos (bins) para garantir a consistência em parâmetros-chave. Isto permite aos projetistas selecionar componentes que atendam a requisitos específicos de aplicação para brilho, cor e comportamento elétrico.

3.1 Classificação por Intensidade Luminosa

A intensidade luminosa é categorizada em quatro grupos: M2, N1, N2 e P1. O grupo P1 representa a faixa de maior brilho, com intensidades que variam de 45,0 mcd a 57,0 mcd a 5mA. Uma tolerância de ±11% aplica-se dentro de cada grupo.

3.2 Classificação por Comprimento de Onda Dominante

A cor, definida pelo comprimento de onda dominante, é classificada em quatro grupos: E4, E5, E6 e E7. O grupo E4 abrange os vermelhos de comprimento de onda mais curto (617,5-621,5 nm), enquanto o grupo E7 abrange os vermelhos de comprimento de onda mais longo (629,5-633,5 nm). A tolerância é de ±1nm.

3.3 Classificação por Tensão Direta

A tensão direta é classificada em quatro grupos: 19, 20, 21 e 22. Por exemplo, o grupo 19 abrange VF de 1,70V a 1,80V. Esta classificação auxilia no projeto de circuitos de acionamento de corrente consistentes, especialmente quando se utilizam múltiplos LEDs em série. A tolerância é de ±0,05V.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica faz referência a curvas típicas de características eletro-ópticas. Embora gráficos específicos não sejam detalhados no texto fornecido, tais curvas normalmente ilustram a relação entre a corrente direta e a intensidade luminosa, a tensão direta em função da temperatura e a distribuição espectral de potência. Analisar estas curvas é crucial para compreender o desempenho em condições não padrão, como diferentes correntes de acionamento ou temperaturas ambientes, que afetam o brilho de saída e a longevidade do dispositivo.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões da Embalagem

O LED possui uma embalagem SMD compacta. As dimensões principais são aproximadamente 2,0mm de comprimento, 1,25mm de largura e 0,8mm de altura (tolerância ±0,1mm). A embalagem inclui dois terminais de ânodo e dois de cátodo para uma soldagem estável.

5.2 Identificação da Polaridade

A embalagem apresenta um indicador de polaridade, tipicamente um entalhe ou um canto chanfrado, para garantir a orientação correta durante a montagem. A colocação incorreta impedirá que o LED acenda e poderá sujeitá-lo a tensão reversa.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

Para soldagem sem chumbo, deve ser seguido um perfil de temperatura específico: pré-aquecimento entre 150-200°C durante 60-120 segundos, um tempo acima do líquido (217°C) de 60-150 segundos, e uma temperatura de pico não superior a 260°C por um máximo de 10 segundos. As taxas máximas de aquecimento e arrefecimento também são especificadas para evitar choque térmico. O processo de refluxo não deve ser realizado mais de duas vezes.

6.2 Soldagem Manual

Se a soldagem manual for necessária, a temperatura da ponta do ferro deve estar abaixo de 350°C, e o tempo de contacto por terminal não deve exceder 3 segundos. Recomenda-se um ferro de baixa potência (≤25W), com tempo de arrefecimento adequado entre a soldagem de cada terminal para evitar sobreaquecimento.

6.3 Armazenamento e Manuseio

Os componentes são embalados em sacos resistentes à humidade com dessecante. O saco não deve ser aberto até que as peças estejam prontas para uso. Se o saco for aberto, os LEDs têm uma "vida útil no chão" de um ano em condições controladas (≤30°C, ≤60% HR). O tempo de armazenamento excedido ou o dessecante esgotado requer um pré-tratamento de secagem a 60±5°C durante 24 horas antes do uso.

7. Embalagem e Informações de Pedido

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora de 8mm de largura, enrolada em bobinas de 7 polegadas de diâmetro. Cada bobina contém 2000 peças. A embalagem inclui etiquetas com informações críticas: Número do Produto (P/N), quantidade (QTY) e os códigos específicos de classificação para intensidade luminosa (CAT), comprimento de onda dominante (HUE) e tensão direta (REF).

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED é bem adequado para aplicações de retroiluminação em painéis de instrumentos e interruptores automotivos, indicação e retroiluminação em dispositivos de telecomunicações (telefones, máquinas de fax), retroiluminação plana para LCDs e símbolos, e indicação de estado de propósito geral.

8.2 Considerações Críticas de Projeto

Limitação de Corrente:Um resistor limitador de corrente externo é obrigatório. Os LEDs são dispositivos acionados por corrente; uma pequena alteração na tensão direta pode causar uma grande alteração na corrente, potencialmente levando a uma falha imediata (queima). O valor do resistor deve ser calculado com base na tensão de alimentação e na corrente direta desejada (tipicamente 5-20mA, não excedendo 25mA).
Gestão Térmica:Embora a embalagem seja pequena, garantir uma área de cobre adequada na PCB ou vias térmicas pode ajudar a dissipar o calor, especialmente quando operando a correntes mais altas ou em temperaturas ambientes elevadas, mantendo assim o desempenho e a fiabilidade.
Proteção contra ESD:Embora o dispositivo tenha uma classificação ESD de Modelo de Corpo Humano (HBM) de 2000V, ainda são recomendadas precauções padrão contra ESD durante o manuseio e montagem.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com LEDs tradicionais com terminais, o LED SMD 15-215 oferece vantagens significativas em tamanho, peso e adequação para montagem automatizada pick-and-place, levando a custos de fabrico mais baixos para produção em volume. O seu amplo ângulo de visão de 140 graus proporciona uma emissão de luz mais uniforme em comparação com dispositivos de ângulo mais estreito, tornando-o melhor para iluminação de área. O sistema de material específico de AlGaInP oferece alta eficiência e boa pureza de cor no espectro vermelho.

10. Perguntas Frequentes (FAQs)

P: Posso acionar este LED diretamente a partir de uma fonte lógica de 3,3V ou 5V?
R: Não. Deve sempre usar um resistor limitador de corrente em série. O valor do resistor necessário (R) é calculado como R = (V_alimentação - VF) / IF. Por exemplo, com uma alimentação de 5V, um VF de 2,0V e um IF alvo de 20mA: R = (5 - 2) / 0,02 = 150 Ohms.

P: O que significa a cor da resina "transparente"?
R: Significa que a lente de encapsulamento é transparente, não difusa ou colorida. Isto permite que a cor verdadeira do chip de AlGaInP (vermelho brilhante) seja vista diretamente, resultando frequentemente numa aparência de cor mais saturada e intensa.

P: Como interpreto o número de peça 15-215/R6C-AM2P1VY/2T?
R: Embora a decodificação completa possa ser proprietária, os segmentos normalmente indicam a série (15-215), possivelmente um código de cor/brilho (R6C) e códigos de classificação específicos (A, M2, P1, VY, 2T) correspondentes aos grupos de intensidade luminosa, comprimento de onda e tensão descritos na ficha técnica.

11. Estudo de Caso de Aplicação Prática

Cenário: Projetar um painel de indicadores de estado para um router de rede.
O painel requer múltiplos LEDs vermelho brilhante para indicar energia, atividade de rede e erros do sistema. O LED 15-215 no grupo de brilho P1 é selecionado para alta visibilidade. É escolhido um projeto usando uma linha comum de 3,3V. Calculando para uma corrente de acionamento conservadora de 15mA e um VF típico de 1,9V (do grupo 20), o valor do resistor é (3,3V - 1,9V) / 0,015A = 93,3 Ohms. Um resistor padrão de 100 Ohm é selecionado, resultando numa corrente direta de aproximadamente 14mA, que está dentro da especificação e proporciona brilho suficiente enquanto garante fiabilidade a longo prazo. O amplo ângulo de visão de 140 graus garante que o estado seja visível de vários ângulos em torno do dispositivo.

12. Princípio de Funcionamento

Este LED é uma fonte de luz semicondutora. Quando uma tensão direta que excede a sua tensão direta característica (VF) é aplicada entre o ânodo e o cátodo, os eletrões e as lacunas recombinam-se dentro da região ativa do chip semicondutor de AlGaInP (Fosfeto de Alumínio, Gálio e Índio). Este processo de recombinação liberta energia na forma de fotões, com o bandgap específico do material AlGaInP a determinar o comprimento de onda da luz emitida, neste caso, vermelho brilhante. A lente de resina epóxi transparente serve para proteger o dado semicondutor, moldar o feixe de saída de luz e melhorar a extração de luz do chip.

13. Tendências Tecnológicas

O desenvolvimento de LEDs SMD como o 15-215 faz parte da tendência mais ampla na eletrónica em direção à miniaturização, maior fiabilidade e fabrico automatizado. Os avanços em materiais semicondutores, como o AlGaInP, têm melhorado consistentemente a eficácia luminosa (saída de luz por entrada elétrica) e a estabilidade da cor ao longo do tempo e da temperatura. As tendências futuras podem focar-se em ganhos de eficiência ainda maiores, tamanhos de embalagem ainda menores para aplicações de ultra-alta densidade e desempenho térmico melhorado para suportar correntes de acionamento mais altas em espaços compactos. A indústria também continua a enfatizar a conformidade ambiental, impulsionando a eliminação de substâncias perigosas e melhorando a reciclabilidade.