Ficha Técnica do LED SMD 19-217/G7C-AN1P2/3T - Amarelo-Verde Brilhante - 2.0x1.25x0.8mm - 2.0V - 60mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 19-217/G7C-AN1P2/3T é um LED de montagem em superfície (SMD) projetado para aplicações eletrónicas modernas e compactas. Utiliza tecnologia de chip AlGaInP para produzir uma saída de luz amarelo-verde brilhante. A sua principal vantagem reside na sua pegada miniatura, permitindo reduções significativas no tamanho da placa de circuito impresso (PCB) e nas dimensões gerais do equipamento. Isto contribui para uma maior densidade de embalamento e requisitos de armazenamento reduzidos. O componente é leve, tornando-o particularmente adequado para aplicações onde o espaço e o peso são restrições críticas.

O LED é fornecido em fita padrão da indústria de 8mm em bobinas de 7 polegadas de diâmetro, garantindo compatibilidade com equipamentos de montagem automática pick-and-place. É formulado para ser sem chumbo (Pb-free) e cumpre as principais regulamentações ambientais, incluindo RoHS, REACH da UE e normas livres de halogéneos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). O dispositivo é compatível com processos de soldadura por refluxo por infravermelhos e por fase de vapor.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. A operação nestas condições não é garantida.

• Corrente Direta (IF):25 mA (Contínua)
• Corrente Direta de Pico (IFP):60 mA (Ciclo de Trabalho 1/10 @ 1kHz)
• Dissipação de Potência (Pd):60 mW
• Descarga Eletrostática (ESD) Modelo Corpo Humano (HBM):2000 V
• Temperatura de Operação (Topr):-40°C a +85°C
• Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40°C a +90°C
• Temperatura de Soldadura (Tsol):Refluxo: 260°C máx. por 10 segundos. Soldadura manual: 350°C máx. por 3 segundos.

2.2 Características Eletro-Óticas

Estes parâmetros são medidos numa condição de teste padrão de Ta=25°C e IF=20mA, salvo indicação em contrário. Eles definem o desempenho ótico e elétrico do LED.

• Intensidade Luminosa (Iv):Varia de 28,5 mcd (Mín.) a 72,0 mcd (Máx.). O valor típico não é especificado, indicando que o desempenho é gerido através de um sistema de binning.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):120 graus (Típico). Este amplo ângulo de visão torna o LED adequado para aplicações que requerem iluminação ou visibilidade ampla.
• Comprimento de Onda de Pico (λp):575 nm (Típico). Isto indica o comprimento de onda no qual a intensidade da luz emitida é mais alta.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):Varia de 569,5 nm a 577,5 nm. Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano, definindo a cor.
• Largura de Banda Espectral (Δλ):20 nm (Típico). Isto define a dispersão do espetro emitido em torno do comprimento de onda de pico.
• Tensão Direta (VF):Varia de 1,7V (Mín.) a 2,4V (Máx.), com um valor típico de 2,0V a 20mA.
• Corrente Reversa (IR):10 μA (Máx.) a uma Tensão Reversa (VR) de 5V.Nota Importante:O dispositivo não foi projetado para operação em polarização reversa; este parâmetro é apenas para teste de corrente de fuga.

Tolerâncias:A Intensidade Luminosa tem uma tolerância de ±11%, e o Comprimento de Onda Dominante tem uma tolerância de ±1nm em relação aos valores centrais do bin.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir cor e brilho consistentes na produção, os LEDs são classificados em bins com base no desempenho medido.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Os LEDs são categorizados em quatro bins (N1, N2, P1, P2) com base na sua intensidade luminosa medida a IF=20mA.

• Bin N1:28,5 mcd a 36,0 mcd
• Bin N2:36,0 mcd a 45,0 mcd
• Bin P1:45,0 mcd a 57,0 mcd
• Bin P2:57,0 mcd a 72,0 mcd

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante

Os LEDs são categorizados em quatro bins (C16, C17, C18, C19) com base no seu comprimento de onda dominante.

• Bin C16:569,5 nm a 571,5 nm
• Bin C17:571,5 nm a 573,5 nm
• Bin C18:573,5 nm a 575,5 nm
• Bin C19:575,5 nm a 577,5 nm

Este binning bidimensional (Intensidade + Comprimento de Onda) permite aos designers selecionar componentes que atendam a requisitos específicos de brilho e ponto de cor para a sua aplicação, garantindo consistência visual entre múltiplos LEDs.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica referencia curvas típicas de características eletro-óticas. Embora os gráficos específicos não sejam detalhados no texto fornecido, as curvas padrão para tal LED normalmente incluiriam:

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta (Curva I-V):Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente, tipicamente numa relação quase linear dentro da gama de operação.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta:Demonstra a característica exponencial I-V do díodo.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Ilustra a diminuição da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta, um fator crítico para a gestão térmica.
• Distribuição Espectral:Um gráfico que mostra a intensidade relativa da luz emitida em diferentes comprimentos de onda, centrada no pico de 575nm.
• Padrão do Ângulo de Visão:Um gráfico polar que mostra a distribuição angular da intensidade da luz.

Estas curvas são essenciais para prever o desempenho no mundo real sob condições não padrão (diferentes correntes de acionamento, temperaturas) e para um correto design do circuito.

5. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

5.1 Dimensões do Encapsulamento

O LED possui um encapsulamento SMD compacto. As dimensões principais (em mm, tolerância ±0,1mm salvo indicação) são:

• Comprimento do Encapsulamento: 2,0 mm
• Largura do Encapsulamento: 1,25 mm
• Altura do Encapsulamento: 0,8 mm
• Padrão de Pistas (Land Pattern): A ficha técnica inclui um desenho dimensional detalhado especificando o tamanho das pastilhas, espaçamento e orientação do componente para o layout do PCB. O design correto do padrão de pistas é crucial para uma soldadura fiável e estabilidade mecânica.

5.2 Identificação da Polaridade

O cátodo está tipicamente marcado no dispositivo, muitas vezes por um entalhe, um ponto ou uma tonalidade verde no lado do cátodo da lente. A pegada no PCB deve ser projetada para corresponder a esta polaridade. Uma ligação de polaridade incorreta impedirá o LED de acender e pode stressar o dispositivo.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Perfil de Soldadura por Refluxo

É recomendado um perfil de refluxo sem chumbo (Pb-free):

• Pré-aquecimento:150–200°C durante 60–120 segundos.
• Tempo Acima do Líquidus (217°C):60–150 segundos.
• Temperatura de Pico:260°C máximo.
• Tempo na Temperatura de Pico:10 segundos máximo.
• Taxa de Aquecimento:Máximo 6°C/segundo.
• Tempo Acima de 255°C:Máximo 30 segundos.
• Taxa de Arrefecimento:Máximo 3°C/segundo.

Crítico:A soldadura por refluxo não deve ser realizada mais de duas vezes na mesma montagem de LED.

6.2 Soldadura Manual

Se for necessária soldadura manual, deve ter-se extremo cuidado:

• Temperatura da ponta do ferro de soldar: < 350°C.
• Tempo de contacto por terminal: ≤ 3 segundos.
• Capacidade do ferro de soldar: ≤ 25W.
• Permita um mínimo de 2 segundos entre soldar cada terminal para evitar acumulação de calor.

6.3 Armazenamento e Sensibilidade à Humidade

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

• Não abra o saco até estar pronto para usar.
• Após a abertura, os LEDs não utilizados devem ser armazenados a ≤ 30°C e ≤ 60% de Humidade Relativa.
• A "vida útil após abertura" (floor life) é de 168 horas (7 dias).
• Se não forem utilizados após este período, ou se o indicador de dessecante mudar de cor, os LEDs devem ser reaquecidos antes do uso: 60 ±5°C durante 24 horas.

6.4 Retrabalho e Reparação

A reparação após a soldadura é fortemente desencorajada. Se absolutamente necessário, deve ser usado um ferro de soldar de dupla cabeça especializado para aquecer simultaneamente ambos os terminais, minimizando o stress térmico. O impacto nas características do LED deve ser verificado previamente.

7. Embalagem e Informação de Encomenda

7.1 Especificações de Embalagem

O produto é fornecido para montagem automática:

• Fita Transportadora:Largura de 8mm.
• Bobina:Diâmetro de 7 polegadas (178mm).
• Quantidade por Bobina:3000 peças.
• Dimensões detalhadas para os bolsos da fita transportadora e da bobina são fornecidas na ficha técnica para garantir compatibilidade com equipamentos alimentadores.

7.2 Informação da Etiqueta

A etiqueta da bobina contém informações críticas para rastreabilidade e aplicação correta:

• Número do Produto do Cliente (CPN)
• Número do Produto (P/N): ex., 19-217/G7C-AN1P2/3T
• Quantidade de Embalagem (QTY)
• Classificação de Intensidade Luminosa (CAT) – corresponde ao Bin de Intensidade (N1, N2, P1, P2)
• Classificação de Cromaticidade/Comprimento de Onda Dominante (HUE) – corresponde ao Bin de Comprimento de Onda (C16-C19)
• Classificação de Tensão Direta (REF)
• Número de Lote (LOT No.) para rastreabilidade

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Retroiluminação:Indicadores de painel de instrumentos, iluminação de interruptores, retroiluminação de teclados.
• Equipamentos de Telecomunicações:Indicadores de estado e retroiluminação para telefones e máquinas de fax.
• Retroiluminação de Painéis Planos:Iluminação lateral para pequenos ecrãs LCD, retroiluminação para símbolos e ícones.
• Uso Geral como Indicador:Estado de energia, indicação de modo, sinais de alerta em eletrónica de consumo e industrial.

8.2 Considerações de Design

• Limitação de Corrente:Um resistor limitador de corrente externo éOBRIGATÓRIO. A tensão direta do LED tem uma gama (1,7V-2,4V), e a sua característica I-V é exponencial. Uma pequena alteração na tensão de alimentação pode causar uma grande, e potencialmente destrutiva, alteração na corrente sem um resistor em série. O valor do resistor (R) é calculado usando a Lei de Ohm: R = (V_alimentação - VF_LED) / I_desejada. Use o VF máximo da ficha técnica para um design conservador.
• Gestão Térmica:Embora a dissipação de potência seja baixa (60mW máx.), garantir que o LED opera dentro da sua classificação de temperatura é vital para fiabilidade a longo prazo e saída de luz estável. Evite colocá-lo perto de outras fontes de calor no PCB.
• Proteção contra ESD:Embora classificado para 2000V HBM, devem ser observadas as precauções padrão de manuseamento de ESD durante a montagem e manuseamento.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

O LED 19-217 diferencia-se principalmente através da sua combinação de uma cor amarelo-verde brilhante específica (usando tecnologia AlGaInP) e uma pegada muito compacta de 2,0x1,25mm. Comparado com LEDs maiores de chassi de chumbo, oferece economias de espaço significativas. Comparado com outras cores SMD, a tecnologia AlGaInP oferece tipicamente maior eficiência luminosa no espetro âmbar-amarelo-verde do que tecnologias mais antigas. O seu amplo ângulo de visão de 120 graus é uma característica chave para aplicações que requerem visibilidade ampla, em oposição a LEDs de feixe estreito usados para iluminação focada.

10. Perguntas Frequentes (FAQs)

P: Por que é absolutamente necessário um resistor limitador de corrente?

R: Os LEDs são dispositivos acionados por corrente. A sua tensão direta não é um valor fixo, mas tem uma tolerância de fabrico e varia com a temperatura. Ligar um LED diretamente a uma fonte de tensão, mesmo uma próxima do seu VF típico, pode resultar em corrente excessiva, sobreaquecendo e destruindo rapidamente o LED ("fuga térmica"). O resistor em série fornece um método linear e previsível para definir a corrente de operação.

P: Posso acionar este LED com uma corrente pulsada superior a 25mA?

R: Sim, mas apenas sob condições específicas. A ficha técnica especifica uma Corrente Direta de Pico (IFP) de 60mA, mas isto é permitido apenas com um baixo ciclo de trabalho (1/10 ou 10%) e a uma frequência de 1kHz. A operação contínua acima de 25mA não é permitida e excederá a classificação de dissipação de potência, levando à falha.

P: O que significam os códigos de bin (ex., P1, C18) para o meu design?

R: Os códigos de bin garantem consistência de cor e brilho. Se o seu produto usa múltiplos LEDs e requer aparência uniforme, deve especificar e usar LEDs dos mesmos bins de intensidade e comprimento de onda. Misturar bins pode resultar em brilho ou tonalidades de cor visivelmente diferentes entre LEDs adjacentes.

P: Quão crítica é a vida útil de 7 dias após abrir o saco de barreira de humidade?

R: É muito importante para a fiabilidade da soldadura. Os componentes SMD podem absorver humidade do ar. Durante a soldadura por refluxo, esta humidade retida pode vaporizar-se rapidamente, causando delaminação interna ou "efeito pipoca", que pode rachar o encapsulamento e causar falha. Aderir às diretrizes de armazenamento e reaquecimento é essencial para uma fabricação com alto rendimento.

11. Caso Prático de Design e Utilização

Cenário: Projetar um painel de indicadores de estado com 10 LEDs amarelo-verde uniformes.

1. Seleção de Componentes:Especifique ao seu fornecedor que necessita de todos os LEDs do mesmo bin, ex., Bin de Intensidade P1 (45-57 mcd) e Bin de Comprimento de Onda C18 (573,5-575,5 nm). Isto é crucial para consistência visual.
2. Design do Circuito:Usando uma alimentação de 5V e visando uma corrente de acionamento de 20mA. Assumindo um VF conservador de 2,4V (máx.), calcule o resistor em série: R = (5V - 2,4V) / 0,020A = 130 Ohms. O valor padrão mais próximo é 130Ω ou 120Ω. A potência nominal do resistor: P = I^2 * R = (0,02^2) * 130 = 0,052W, portanto um resistor padrão de 1/8W (0,125W) é suficiente.
3. Layout do PCB:Use o padrão de pistas exato do desenho dimensional do encapsulamento na ficha técnica. Garanta espaçamento adequado entre LEDs para distribuição uniforme de luz e para evitar acoplamento térmico.
4. Montagem:Mantenha a bobina selada até a linha de produção estar pronta. Siga o perfil de refluxo precisamente. Após a montagem, evite dobrar ou flexionar o PCB perto dos LEDs para prevenir stress nas juntas de solda.

12. Introdução ao Princípio de Operação

Este LED é baseado em material semicondutor AlGaInP (Fosfeto de Alumínio, Gálio e Índio). Quando uma tensão direta que excede o potencial de junção do díodo (aproximadamente 1,7-2,4V) é aplicada, eletrões e lacunas são injetados na região ativa do semicondutor. Estes portadores de carga recombinam-se, libertando energia na forma de fotões (luz). A composição específica da liga AlGaInP determina a energia da banda proibida do semicondutor, que dita diretamente o comprimento de onda (cor) da luz emitida. Neste caso, a composição é ajustada para produzir fotões na região amarelo-verde do espetro visível, centrada em torno de 575 nanómetros. A lente de resina epóxi serve para proteger o chip semicondutor, moldar o feixe de saída de luz (resultando no ângulo de visão de 120 graus) e melhorar a extração de luz do chip.

13. Tendências Tecnológicas

O desenvolvimento de LEDs SMD como o 19-217 segue várias tendências-chave da indústria:Miniaturizaçãocontinua a ser um fator principal, permitindo dispositivos eletrónicos cada vez menores.Eficiência Aumentadaem materiais como o AlGaInP leva a maior intensidade luminosa a partir do mesmo ou de tamanhos de chip menores.Conformidade Ambiental(RoHS, REACH, Livre de Halogéneos) tornou-se um requisito padrão, não uma opção.Compatibilidade com Automaçãoatravés de embalagem padronizada em fita e bobina é essencial para fabricação de alto volume e custo-eficaz. Finalmente, há uma tendência para umBinning e Controlo de Cor Mais Precisos e Apertadospara atender às exigências de aplicações que requerem alta consistência de cor, como ecrãs a cores completas e iluminação automóvel, mesmo que este componente em particular seja do tipo monocromático.

13.1 Nota sobre Restrições de Aplicação

A ficha técnica inclui um aviso importante relativo a aplicações de alta fiabilidade. Este produto, conforme especificado, pode não ser adequado para sistemas críticos de segurança, como segurança automóvel (ex., luzes de travagem), aeroespacial, militar ou equipamentos médicos de suporte de vida, sem qualificação adicional e possivelmente um grau de produto diferente. Para tais aplicações, é necessária consulta com o fabricante para identificar componentes projetados e testados para os rigorosos padrões de fiabilidade desses campos.