Ficha Técnica do LED SMD 19-219/R6C-AM1N2VY/3T - Dimensões 1.6x0.8x0.65mm - Tensão 1.7-2.2V - Vermelho Brilhante - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 19-219 é um LED de montagem superficial (SMD) projetado para aplicações miniaturizadas e de alta densidade. Ele utiliza tecnologia de chip AlGaInP para produzir uma luz vermelha brilhante. Sua principal vantagem reside no seu tamanho compacto, que permite reduções significativas na área ocupada na PCB, no espaço de armazenamento e no tamanho geral do equipamento em comparação com LEDs tradicionais com terminais. O componente é leve e está em conformidade com os padrões modernos de fabricação e ambientais, incluindo RoHS, REACH e requisitos livres de halogênio.

1.1 Características e Vantagens Principais

• Encapsulamento Ultracompacto:O pequeno fator de forma (1.6mm x 0.8mm) permite maior densidade de empacotamento e miniaturização dos produtos finais.
• Compatibilidade com Fabricação:Fornecido em fita de 8mm em bobinas de 7 polegadas, tornando-o totalmente compatível com equipamentos automáticos de montagem pick-and-place.
• Soldagem Robusta:Compatível com processos de soldagem por reflow por infravermelho e por fase de vapor, adequado para produção em grande volume.
• Conformidade Ambiental:O produto é livre de chumbo, conforme RoHS, conforme REACH e atende às especificações livres de halogênio (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm).
• Tipo Monocromático:Emite uma única cor vermelha brilhante.

1.2 Aplicações Alvo

Este LED é ideal para aplicações que requerem luzes indicadoras pequenas e confiáveis ou retroiluminação em espaços confinados.

• Retroiluminação para painéis de instrumentos e interruptores.
• Indicadores de status e retroiluminação de teclado em dispositivos de telecomunicações (telefones, máquinas de fax).
• Retroiluminação plana para painéis LCD, interruptores e símbolos.
• Aplicações indicadoras de propósito geral em toda a eletrônica de consumo e industrial.

2. Especificações Técnicas e Interpretação Objetiva

Esta seção fornece uma análise detalhada dos valores máximos absolutos e das características eletro-ópticas padrão. Todos os dados são medidos a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C, salvo indicação em contrário.

2.1 Valores Máximos Absolutos

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

• Tensão Reversa (V_R):5 V. Exceder esta tensão em polarização reversa pode causar ruptura da junção.
• Corrente Direta Contínua (I_F):25 mA. A corrente DC que pode ser aplicada continuamente.
• Corrente Direta de Pico (I_FP):60 mA (a 1/10 do ciclo de trabalho, 1kHz). Apenas para operação pulsada.
• Dissipação de Potência (P_d):60 mW. A perda máxima de potência permitida na forma de calor.
• Descarga Eletrostática (ESD) Modelo Corpo Humano (HBM):2000 V. Indica um nível moderado de sensibilidade à ESD; precauções padrão de manuseio de ESD são necessárias.
• Temperatura de Operação (T_opr):-40°C a +85°C. A faixa de temperatura ambiente para operação confiável.
• Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40°C a +90°C.
• Temperatura de Soldagem:Reflow: 260°C máx. por 10 segundos. Soldagem manual: 350°C máx. por 3 segundos por terminal.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Parâmetros de desempenho típicos medidos a I_F= 5mA.

• Intensidade Luminosa (I_v):18 - 45 mcd (milicandelas). Uma medida do brilho percebido. A ampla faixa é gerenciada através do binning (ver Seção 3).
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):130 graus (típico). Este amplo ângulo de visão o torna adequado para aplicações onde o LED pode não ser visto de frente.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_p):632 nm (típico). O comprimento de onda no qual a saída espectral é mais forte.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):617.5 - 633.5 nm. A percepção de comprimento de onda único da cor emitida, que também é classificada em bins.
• Largura de Banda Espectral (Δλ):20 nm (típico). A largura do espectro emitido na metade de sua intensidade máxima.
• Tensão Direta (V_F):1.7 - 2.2 V. A queda de tensão no LED quando conduz 5mA. Este parâmetro é classificado em bins para consistência de design.
• Corrente Reversa (I_R):10 μA máx. a V_R=5V. Uma medida da corrente de fuga no estado desligado.

Nota sobre Tolerâncias:A intensidade luminosa tem uma tolerância de ±11%, o comprimento de onda dominante ±1nm e a tensão direta ±0.05V em relação aos valores do bin.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência de cor e brilho na produção, os LEDs são classificados em bins. O 19-219 utiliza três parâmetros de binning independentes.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Os LEDs são classificados em quatro bins (M1, M2, N1, N2) com base na sua intensidade luminosa medida a 5mA.

• M1:18.0 - 22.5 mcd
• M2:22.5 - 28.5 mcd
• N1:28.5 - 36.0 mcd
• N2:36.0 - 45.0 mcd

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante

Os LEDs são classificados em quatro bins (E3, E4, E5, E6) para controlar o tom preciso de vermelho.

• E3:617.5 - 621.5 nm
• E4:621.5 - 625.5 nm
• E5:625.5 - 629.5 nm
• E6:629.5 - 633.5 nm

3.3 Binning de Tensão Direta

Os LEDs são classificados em cinco bins (19, 20, 21, 22, 23) para agrupar dispositivos com características elétricas semelhantes, auxiliando no casamento de corrente para designs com múltiplos LEDs.

• 19:1.7 - 1.8 V
• 20:1.8 - 1.9 V
• 21:1.9 - 2.0 V
• 22:2.0 - 2.1 V
• 23:2.1 - 2.2 V

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica fornece vários gráficos-chave que ilustram o comportamento do LED sob condições variáveis.

4.1 Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente

Esta curva mostra que a intensidade luminosa diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. A saída é relativamente estável de -40°C a aproximadamente 25°C, mas mostra um declínio mais pronunciado em temperaturas mais altas, típico do comportamento do LED devido ao aumento da recombinação não radiativa.

4.2 Curva de Derating da Corrente Direta

Este gráfico define a corrente direta máxima permitida em função da temperatura ambiente. Para evitar superaquecimento e garantir confiabilidade a longo prazo, a corrente direta deve ser reduzida ao operar em altas temperaturas ambientes (acima de ~25°C).

4.3 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V)

Esta característica fundamental mostra a relação exponencial entre corrente e tensão. A curva é essencial para projetar o circuito limitador de corrente (geralmente um resistor em série). O "joelho" da curva, onde a condução começa, está em torno de 1.6V a 1.7V.

4.4 Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta

Este gráfico demonstra que a saída de luz aumenta com a corrente direta, mas a relação não é perfeitamente linear, especialmente em correntes mais altas. Ajuda os projetistas a escolher um ponto de operação que equilibre brilho com eficiência e estresse no dispositivo.

4.5 Distribuição Espectral

O gráfico de saída espectral mostra um único pico centrado em torno de 632 nm (típico), confirmando a emissão monocromática vermelha brilhante com uma largura total à meia altura (FWHM) típica de 20 nm.

4.6 Diagrama de Radiação

O diagrama polar ilustra o ângulo de visão de 130 graus, mostrando a distribuição angular da intensidade da luz, que é quase lambertiana (distribuição cosseno).

5. Informações Mecânicas e do Encapsulamento

5.1 Dimensões do Encapsulamento

O LED possui uma área ocupada muito compacta com as seguintes dimensões principais (em mm, tolerâncias ±0.1mm salvo indicação):

• Comprimento: 1.60
• Largura: 0.80
• Altura: 0.65 ±0.1
• Dimensões da pastilha (cátodo): 0.70 x 0.20 ±0.05

5.2 Identificação de Polaridade e Design das Pastilhas

O cátodo (terminal negativo) está claramente marcado na parte superior do encapsulamento. O layout recomendado para as pastilhas de solda é fornecido para garantir uma junta de solda confiável e um alinhamento adequado durante o reflow. A ficha técnica observa que as dimensões das pastilhas são para referência e podem ser modificadas com base em requisitos específicos de design da PCB.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseio adequado é crítico para a confiabilidade dos componentes SMD.

6.1 Perfil de Soldagem por Reflow (Sem Chumbo)

Um perfil de temperatura específico é recomendado:

• Pré-aquecimento:150-200°C por 60-120 segundos.
• Tempo Acima do Líquidus (TAL):60-150 segundos acima de 217°C.
• Temperatura de Pico:Máximo de 260°C, mantida por no máximo 10 segundos.
• Taxa de Aquecimento/Resfriamento:Máximo 6°C/seg aquecimento, 3°C/seg resfriamento.

Nota Crítica:A soldagem por reflow não deve ser realizada mais de duas vezes no mesmo LED.

6.2 Soldagem Manual

Se a soldagem manual for necessária, deve-se tomar extremo cuidado:

• Use uma estação de solda com temperatura da ponta inferior a 350°C.
• Limite o tempo de soldagem a 3 segundos por terminal.
• Use uma estação com capacidade de 25W ou menos.
• Permita um intervalo de pelo menos 2 segundos entre soldar cada terminal para evitar choque térmico.

6.3 Armazenamento e Sensibilidade à Umidade

Os LEDs são embalados em um saco resistente 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):1 ano sob ≤30°C e ≤60% UR. LEDs não utilizados devem ser resselados em uma embalagem à prova de umidade.
• Secagem (Baking):Se o indicador de dessecante mudar de cor ou o tempo de armazenamento for excedido, seque os LEDs a 60 ±5°C por 24 horas antes de usar em um processo de reflow.

7. Embalagem e Informações de Pedido

7.1 Especificações da Fita e da Bobina

Os componentes são fornecidos em uma fita transportadora relevada de 8mm de largura enrolada em uma bobina padrão de 7 polegadas (178mm) de diâmetro. Cada bobina contém 3000 peças.

7.2 Explicação do Rótulo

O rótulo da bobina contém vários códigos-chave que identificam as características específicas de binning dos LEDs naquela bobina:

• CAT:Classificação de Intensidade Luminosa (ex.: M1, N2).
• HUE:Classificação de Cromaticidade/Comprimento de Onda Dominante (ex.: E4, E5).
• REF:Classificação de Tensão Direta (ex.: 20, 21).
• Outras informações incluem Número de Peça do Cliente (CPN), Número de Peça do Fabricante (P/N), Quantidade (QTY) e Número do Lote (LOT No).

8. Considerações de Design para Aplicação

8.1 Limitação de Corrente é Obrigatória

A ficha técnica alerta explicitamente que um resistor limitador de corrente externodeveser usado. Os LEDs exibem uma característica I-V exponencial acentuada; um pequeno aumento na tensão pode causar um grande aumento na corrente, potencialmente destrutivo. O valor do resistor (R) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (V_fonte- V_F) / I_F, onde V_Fé a tensão direta do bin ou das características típicas, e I_Fé a corrente de operação desejada (≤25mA DC).

8.2 Gestão Térmica

Embora seja um dispositivo de baixa potência, considerações térmicas ainda são importantes para a longevidade. Aderir à curva de derating da corrente direta em temperaturas ambientes elevadas. Certifique-se de que o design da pastilha da PCB forneça alívio térmico adequado, se necessário, embora a pastilha recomendada seja principalmente para conexão elétrica e mecânica.

8.3 Proteção contra ESD

Com uma classificação ESD de 2000V (HBM), precauções padrão de ESD devem ser seguidas durante o manuseio e montagem para evitar danos latentes.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Os principais diferenciadores do LED 19-219 são a combinação de sua área ocupada muito pequena de 1.6mm x 0.8mm com um ângulo de visão relativamente amplo de 130 graus e seu sistema abrangente de binning de três parâmetros (Intensidade, Comprimento de Onda, Tensão). Isso permite que os projetistas obtenham desempenho óptico consistente em aplicações com restrições de espaço onde a uniformidade visual é crítica, como em matrizes de retroiluminação com múltiplos LEDs ou painéis indicadores. Comparado a LEDs SMD maiores ou LEDs de orifício passante, oferece densidade superior. Comparado a outros LEDs miniaturizados, seu binning detalhado fornece maior controle sobre a aparência do produto final.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

10.1 Qual valor de resistor devo usar com uma fonte de 5V?

Usando o V_Ftípico máximo de 2.2V e um I_Falvo de 20mA para uma margem de segurança: R = (5V - 2.2V) / 0.020A = 140 Ohms. O valor padrão mais próximo de 150 Ohms resultaria em I_F≈ 18.7mA, o que é seguro e fornece bom brilho. Sempre verifique com o V_Freal do seu bin específico.

10.2 Posso acionar este LED sem resistor usando uma fonte de corrente constante?

Sim, um driver de corrente constante ajustado para a corrente desejada (ex.: 20mA) é uma excelente alternativa a um resistor em série e fornece desempenho mais estável com variações de temperatura e tensão.

10.3 Por que a faixa de intensidade luminosa é tão ampla (18-45 mcd)?

Esta é a variação natural no processo de fabricação. O sistema de binning (M1, M2, N1, N2) classifica os LEDs em grupos muito mais restritos. Para brilho consistente em uma aplicação, especifique e use LEDs do mesmo bin de intensidade luminosa.

10.4 Como interpreto o número de peça 19-219/R6C-AM1N2VY/3T?

O número de peça é um código específico do fabricante. As informações críticas de seleção estão contidas nos códigos de bin separados no rótulo da bobina (CAT, HUE, REF), que definem a intensidade luminosa real, o comprimento de onda dominante e a tensão direta dos dispositivos.

11. Estudo de Caso de Design e Uso

Cenário: Projetando um painel indicador de status compacto com 20 LEDs vermelhos uniformemente brilhantes.

1. Especificação:Selecione o bin de intensidade luminosa N1 (28.5-36.0 mcd) para brilho adequado. Escolha o bin de comprimento de onda E4 (621.5-625.5 nm) para um tom vermelho consistente. O bin de tensão direta é menos crítico para uniformidade se usar resistores em série individuais, mas selecionar o mesmo bin (ex.: 20) pode simplificar o cálculo do valor do resistor.
2. Esquemático:Cada LED é conectado em paralelo a partir do barramento de tensão comum (ex.: 3.3V), cada um com seu próprio resistor limitador de corrente. O valor do resistor é calculado com base no V_Fnominal do bin de tensão selecionado.
3. Layout da PCB:Use o layout recomendado ou um modificado para as pastilhas de solda. Certifique-se de que a marcação do cátodo na serigrafia da PCB corresponda à polaridade do LED. Agrupe os LEDs próximos para o efeito de painel.
4. Montagem:Siga o perfil de soldagem por reflow com precisão. Não exceda dois ciclos de reflow. Armazene as bobinas abertas corretamente se não forem usadas imediatamente.
5. Resultado:Um painel indicador de alta densidade com cor e brilho consistentes, possibilitado pelo pequeno tamanho e pelo binning preciso do LED 19-219.

12. Introdução ao Princípio Tecnológico

O LED 19-219 é baseado no material semicondutor AlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio). Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, elétrons e lacunas são injetados na região ativa onde se recombinam. Nos LEDs de AlGaInP, essa recombinação libera energia na forma de fótons (luz) na parte vermelha a âmbar do espectro visível. A composição específica das camadas de AlGaInP determina o comprimento de onda de pico, que neste caso é ajustado para emissão vermelha brilhante em torno de 632 nm. O encapsulante de resina epóxi é transparente para maximizar a extração de luz e também serve para proteger o chip semicondutor.

13. Tendências e Desenvolvimentos da Indústria

O mercado para LEDs SMD miniaturizados como o 19-219 continua sendo impulsionado pela tendência de dispositivos eletrônicos cada vez menores e mais finos. Os principais desenvolvimentos na indústria de LED mais ampla que influenciam tais componentes incluem:

• Maior Eficiência:Melhorias contínuas em materiais e processos levam a maior eficácia luminosa (mais saída de luz por watt elétrico), permitindo correntes de operação mais baixas e consumo reduzido de energia nos produtos finais.
• Consistência de Cor Aprimorada:Binning avançado e testes em nível de wafer permitem um controle mais rigoroso sobre a cromaticidade e intensidade, o que é crítico para aplicações como retroiluminação de displays onde a uniformidade é primordial.
• Confiabilidade e Vida Útil Melhoradas:Refinamentos em materiais de encapsulamento e design de chip continuam a estender a vida útil operacional e a robustez contra estresse térmico e ambiental.
• Integração:Embora LEDs discretos permaneçam essenciais, há uma tendência paralela em direção a módulos de LED integrados e guias de luz para soluções de iluminação mais complexas, embora componentes discretos ofereçam máxima flexibilidade de design para layouts personalizados.

O 19-219 representa um componente maduro e bem caracterizado que se beneficia desses avanços contínuos da indústria em ciência dos materiais e precisão de fabricação.