Ficha Técnica do LED SMD 19-22/Y2G6C-A14/2T - 2.0x1.6x0.8mm - 2.0V - 60mW - Amarelo Brilhante/Amarelo-Esverdeado - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 19-22/Y2G6C-A14/2T é um LED de montagem em superfície compacto, projetado para aplicações de alta densidade. Representa um avanço significativo em relação aos componentes tradicionais com terminais, permitindo reduções substanciais no tamanho da placa, espaço de armazenamento e dimensões gerais do equipamento. A sua construção leve torna-o particularmente adequado para aplicações miniaturas e com espaço limitado.

A vantagem central deste produto reside na sua utilização eficiente do espaço na placa e na sua compatibilidade com processos de fabrico automatizados modernos. É fornecido em fita padrão da indústria de 8mm em bobinas de 7 polegadas de diâmetro, facilitando a integração perfeita com equipamentos de pick-and-place automatizados. O dispositivo é projetado para fiabilidade e conformidade ambiental, sendo sem chumbo, conforme RoHS e aderindo às normas REACH da UE e aos rigorosos padrões livres de halogéneos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

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.

• Tensão Inversa (V_R):5V. Exceder esta tensão em polarização inversa pode causar ruptura da junção.
• Corrente Direta (I_F):25 mA (contínua) para ambos os tipos de chip Y2 (Amarelo Brilhante) e G6 (Amarelo-Esverdeado Brilhante).
• Corrente Direta de Pico (I_FP):60 mA, permitida em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10 @ 1kHz).
• Dissipação de Potência (P_d):60 mW. Esta é a potência máxima que a embalagem pode dissipar sem exceder os seus limites térmicos.
• Temperatura de Operação (T_opr):-40°C a +85°C. O dispositivo é classificado para faixas de temperatura industriais.
• Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40°C a +90°C.
• Descarga Eletrostática (ESD) HBM:2000V. Esta classificação ESD Classe 1B indica sensibilidade moderada; são recomendados procedimentos adequados de manuseamento ESD.
• Temperatura de Soldadura (T_sol):Reflow: 260°C máx. por 10 segundos. Soldadura manual: 350°C máx. por 3 segundos por terminal.

2.2 Características Eletro-Óticas

Medidas numa condição de teste padrão de T_a= 25°C e I_F= 20mA, salvo indicação em contrário. A tolerância de ±11% na intensidade luminosa é uma consideração crítica de projeto.

• Intensidade Luminosa (I_v):
  • Y2 (Amarelo Brilhante):O valor típico é fornecido dentro de uma faixa de binning de 45,0-112 mcd.
  • G6 (Amarelo-Esverdeado Brilhante):O valor típico é fornecido dentro de uma faixa de binning de 28,5-72,0 mcd.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):130 graus (típico). Este amplo ângulo de visão é adequado para aplicações de sinalização e retroiluminação que requerem visibilidade ampla.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_p):
  • Y2: 591 nm (típico).
  • G6: 575 nm (típico).
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):
  • Y2: 589 nm (típico).
  • G6: 573 nm (típico).
• Largura de Banda Espectral (Δλ):
  • Y2: 15 nm (típico).
  • G6: 20 nm (típico). O espectro ligeiramente mais amplo do chip G6 é característico da sua composição material.
• Tensão Direta (V_F):
  • Y2 & G6: 2,00V (típico), com uma faixa de 1,70V a 2,40V a I_F=20mA. Esta V_Frelativamente baixa contribui para uma maior eficiência.
• Corrente Inversa (I_R):10 μA (máx.) a V_R=5V.

3. Explicação do Sistema de Binning

A saída luminosa dos LEDs varia de lote para lote. Um sistema de binning garante consistência para o utilizador final ao agrupar LEDs com desempenho semelhante.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Para Y2 (Amarelo Brilhante):

• Código de Bin P:45,0 mcd (Mín.) a 72,0 mcd (Máx.).
• Código de Bin Q:72,0 mcd (Mín.) a 112 mcd (Máx.).

Para G6 (Amarelo-Esverdeado Brilhante):

• Código de Bin N:28,5 mcd (Mín.) a 45,0 mcd (Máx.).
• Código de Bin P:45,0 mcd (Mín.) a 72,0 mcd (Máx.).

O código de bin específico (CAT) é indicado no rótulo do produto. Os projetistas devem considerar o valor mínimo dentro de um bin selecionado para garantir brilho suficiente na sua aplicação.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora pontos de dados gráficos específicos não sejam fornecidos no extrato de texto, a ficha técnica referencia curvas típicas de características eletro-óticas para ambos os tipos de chip Y2 e G6. Estas curvas são essenciais para compreender o comportamento do dispositivo em condições não padrão.

4.1 Características das Curvas Inferidas

Com base na física padrão do LED e nos parâmetros fornecidos, esperam-se as seguintes relações:

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta (I_F):A saída de luz aumentará de forma super-linear com a corrente até um certo ponto, após o qual pode ocorrer uma queda de eficiência. A operação deve ser mantida no ou abaixo do I_Fnominal de 25mA.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente (T_a):A intensidade luminosa tipicamente diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. A curva mostrará uma inclinação negativa, enfatizando a importância da gestão térmica para manter o brilho consistente, especialmente a altas temperaturas ambientes.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta (V_F-I_F):Esta exibirá a curva exponencial clássica do díodo. A V_Ftípica de 2,0V a 20mA é um ponto chave nesta curva.
• Corrente Direta vs. Temperatura Ambiente:Esta curva de derating provavelmente mostra o I_Fmáximo permitido a diminuir à medida que T_aaumenta para evitar exceder a P_d limit.
• Distribuição Espectral:As curvas para ambos os chips mostrarão um pico distinto nos seus respetivos λ_p(591nm para Y2, 575nm para G6) com a largura de banda especificada (Δλ).

5. Informações Mecânicas e da Embalagem

5.1 Dimensões da Embalagem

O LED SMD 19-22 apresenta um footprint de embalagem padrão da indústria. As dimensões-chave (tolerância ±0,1mm salvo indicação) incluem um tamanho de corpo compacto crítico para layouts de alta densidade. O comprimento, largura e altura exatos são definidos no desenho de dimensões detalhado, que inclui o layout dos pads, o contorno do componente e a identificação da polaridade (tipicamente através de uma marca de cátodo ou um canto cortado na embalagem).

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Precauções Críticas

• Limitação de Corrente:Um resistor externo em série éobrigatóriopara prevenir fuga térmica e queima devido ao coeficiente de temperatura negativo do LED e às suas características I-V acentuadas.
• Armazenamento & Sensibilidade à Humidade:
  • Não abra o saco à prova de humidade até estar pronto para usar.
  • Após a abertura, os LEDs não utilizados devem ser armazenados a ≤30°C e ≤60% de HR.
  • A "vida útil após abertura" do saco é de 168 horas (7 dias).
  • Se excedida, é necessário um bake-out a 60±5°C durante 24 horas antes do reflow.

6.2 Perfil de Soldadura (Sem Chumbo)

É fornecido um perfil de reflow recomendado:

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

Restrições Importantes:A soldadura por reflow não deve ser realizada mais de duas vezes. Evite stress mecânico no LED durante o aquecimento e não deforme a PCB após a soldadura.

6.3 Soldadura Manual & Reparação

Se a soldadura manual for inevitável:

• Use um ferro de soldar com temperatura da ponta <350°C por <3 segundos por terminal.
• A potência do ferro deve ser ≤25W.
• Permita um intervalo mínimo de 2 segundos entre soldar cada terminal.
• A reparação é fortemente desencorajada.Se absolutamente necessário, use um ferro de soldar de dupla cabeça para aquecer simultaneamente ambos os terminais e levantar o componente para evitar danos nos pads. Verifique a funcionalidade do dispositivo após a reparação.

7. Embalagem e Informação de Encomenda

7.1 Especificações de Embalagem

• Fita Transportadora:Largura de 8mm, carregada em bobinas de 7 polegadas de diâmetro.
• Quantidade por Bobina:2000 peças.
• Embalagem Resistente à Humidade:Inclui um desumidificador e é selada num saco de alumínio à prova de humidade.

7.2 Explicação do Rótulo

O rótulo da bobina contém informações críticas para rastreabilidade e aplicação correta:

• CPN:Número de Peça do Cliente.
• P/N:Número de Peça do Fabricante (ex., 19-22/Y2G6C-A14/2T).
• QTY:Quantidade de embalagem.
• CAT:Classe de Intensidade Luminosa (Código de Bin: ex., P, Q, N).
• HUE:Coordenadas de Cromaticidade & Classe de Comprimento de Onda Dominante.
• REF:Classe de Tensão Direta.
• LOT No:Número de Lote de Fabrico para rastreabilidade.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Interior Automóvel:Retroiluminação para instrumentos do painel de instrumentos, interruptores e painéis de controlo.
• Equipamento de Telecomunicações:Indicadores de estado e retroiluminação de teclado em telefones, máquinas de fax e routers.
• Eletrónica de Consumo:Retroiluminação plana para pequenos ecrãs LCD, iluminação de interruptores e ícones simbólicos.
• Uso Geral como Indicador:Estado de energia, indicação de modo e sinais de alerta numa grande variedade de dispositivos eletrónicos.

8.2 Considerações de Projeto

• Circuito de Acionamento de Corrente:Implemente sempre um circuito de corrente constante ou uma fonte de tensão com um resistor limitador de corrente em série. Calcule o valor do resistor usando R = (V_fonte- V_F) / I_F, usando a V_Fmáxima da ficha técnica para garantir que I_Fnão excede o limite nas piores condições.
• Gestão Térmica:Embora a dissipação de potência seja baixa, garanta área de cobre adequada na PCB ou vias térmicas sob os pads do LED se operar a altas temperaturas ambientes ou no I_Fmáximo para manter o desempenho e longevidade.
• Projeto Ótico:O ângulo de visão de 130 graus proporciona uma emissão ampla. Para luz focada ou direcionada, podem ser necessárias lentes externas ou guias de luz.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Os principais diferenciadores da série 19-22 são o seutamanho miniaturae aconformidade ambiental abrangente. Comparado com LEDs SMD maiores ou variantes through-hole, permite uma densidade de empacotamento superior. O seu sistema de material AlGaInP específico para cores amarela e amarelo-esverdeada oferece alta eficiência e pureza de cor nestes comprimentos de onda. A combinação de conformidade RoHS, REACH e livre de halogéneos torna-o adequado para os mercados globais mais exigentes e projetos ambientalmente conscientes, muitas vezes fornecendo uma vantagem sobre componentes mais antigos ou menos conformes.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

10.1 Por que é absolutamente necessário um resistor limitador de corrente?

A tensão direta (V_F) de um LED tem um coeficiente de temperatura negativo e varia de unidade para unidade (1,7V a 2,4V). Ligá-lo diretamente a uma fonte de tensão, mesmo ligeiramente acima da sua V_F, fará com que a corrente aumente exponencialmente, excedendo rapidamente o Valor Máximo Absoluto de 25mA e levando à destruição térmica imediata. O resistor fornece um limite de corrente linear e estável.

10.2 O que significa a "tolerância de ±11%" na intensidade luminosa para o meu projeto?

Significa que a intensidade luminosa real de qualquer LED individual pode ser até 11% superior ou inferior ao valor típico ou do bin. Portanto, o seu sistema ótico deve ser projetado para funcionar corretamente com amínimaintensidade esperada (Valor Típico/Mín. do Bin * 0,89). Não projete com base apenas no valor típico.

10.3 Posso usar este LED em ambientes exteriores?

A faixa de temperatura de operação é de -40°C a +85°C, o que cobre muitos ambientes exteriores. No entanto, a exposição direta à radiação UV, humidade e contaminantes não é abordada apenas pela embalagem do chip. Para uso exterior, o LED deve ser devidamente encapsulado ou alojado dentro de um invólucro que forneça vedação e proteção ambiental.

10.4 Como interpreto os códigos de bin (P, Q, N) ao encomendar?

Especifique o(s) código(s) de bin necessários com base nas suas necessidades de brilho. Por exemplo, se o seu projeto requer pelo menos 70 mcd de luz amarela, deve encomendar o Bin Q (72-112 mcd), pois o Bin P (45-72 mcd) pode ter unidades abaixo do seu requisito. Encomendar uma mistura de bins ou "qualquer bin" pode levar a inconsistências de brilho visíveis no seu produto.

11. Estudo de Caso Prático de Projeto

Cenário:Projetar um indicador de estado de baixa potência para um dispositivo portátil alimentado por uma linha de 3,3V. O indicador deve ser claramente visível à luz ambiente.

Seleção:O 19-22 G6 (Amarelo-Esverdeado, Bin P) é escolhido pela sua alta eficiência luminosa na faixa fotópica (sensibilidade do olho humano) e baixa V_F.

Cálculo:I_Falvo = 15mA (abaixo do máximo para margem). Usando V_Fmáx. da ficha técnica (2,4V) para cálculo de corrente no pior caso: R = (V_fonte- V_F) / I_F= (3,3V - 2,4V) / 0,015A = 60 Ω. Potência no resistor: P = I²R = (0,015)²* 60 = 0,0135W. Um resistor padrão de 1/16W ou 1/10W é suficiente. O brilho esperado a 15mA pode ser extrapolado a partir do valor típico de 20mA, garantindo que atende aos requisitos de visibilidade.

Layout:O footprint compacto do 19-22 é colocado na PCB. São utilizadas pequenas ligações de alívio térmico ao pad para facilitar a soldadura, mantendo alguma condução térmica para o plano da placa.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

O LED 19-22 é uma fonte de luz de estado sólido baseada numa junção p-n de semicondutor. Os chips Y2 e G6 utilizamAlGaInP (Fosfeto de Alumínio Gálio Índio)como material semicondutor ativo. Quando uma tensão direta que excede o limiar de ativação do díodo é aplicada, eletrões e lacunas são injetados na região ativa onde se recombinam. No AlGaInP, esta recombinação liberta principalmente energia na forma de fotões (luz) na região do amarelo ao amarelo-esverdeado do espectro visível (573-591 nm). A cor específica (comprimento de onda) é determinada pela composição atómica precisa e pela energia da banda proibida da liga AlGaInP. O encapsulante de resina transparente protege o die semicondutor e atua como uma lente primária, moldando o padrão inicial de saída de luz.

13. Tendências Tecnológicas

O LED 19-22 representa tendências contínuas na optoeletrónica:miniaturização, aumento da eficiênciaefiabilidade e conformidade melhoradas. A mudança para embalagens menores como esta permite produtos finais mais sofisticados e compactos. O uso do material AlGaInP proporciona alta eficiência quântica interna para cores âmbar/amarelo/verde. A mudança geral da indústria para soldadura sem chumbo e materiais livres de halogéneos, como visto neste componente, é impulsionada por regulamentações ambientais globais (RoHS, REACH) e pela procura do cliente por eletrónica mais ecológica. Desenvolvimentos futuros podem focar-se em ganhos de eficiência adicionais (maior mcd/mA), binning de cor e brilho mais apertado para consistência, e embalagens que permitam colocação de densidade ainda maior ou circuitos de acionamento integrados.