Ficha Técnica do LED SMD LTST-N682TWQEET - Dimensões do Pacote - Branco/Vermelho - 30mA - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas de um Diodo Emissor de Luz (LED) de montagem em superfície (SMD). O componente é projetado para processos automatizados de montagem em placas de circuito impresso (PCB), tornando-o adequado para fabricação em grande volume. O seu tamanho miniatura atende a aplicações com restrições de espaço, comuns em dispositivos eletrónicos portáteis e compactos modernos.

1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo

As principais vantagens deste LED incluem a sua conformidade com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas), compatibilidade com processos de soldadura por refluxo por infravermelhos (IR) e embalagem em fita padrão da indústria de 8 mm e bobinas de 7 polegadas para equipamentos automáticos de pick-and-place. Foi concebido para ser compatível com circuitos integrados (IC). As aplicações-alvo abrangem uma vasta gama de eletrónica de consumo e industrial, incluindo, mas não se limitando a, equipamentos de telecomunicações (por exemplo, telefones sem fios e celulares), dispositivos de automação de escritório (por exemplo, computadores portáteis), sistemas de rede, eletrodomésticos e sinalização interior. As suas funções principais são a indicação de estado, iluminação de sinais e símbolos e retroiluminação de painéis frontais.

2. Dimensões do Pacote e Atribuição de Terminais

O LED apresenta um pacote SMD específico. A cor da lente é amarela. O dispositivo contém dois chips LED distintos dentro do mesmo pacote: um que emite luz branca e outro que emite luz vermelha. A atribuição dos terminais é a seguinte: os terminais 1 e 2 estão atribuídos ao LED vermelho, e os terminais 3 e 4 estão atribuídos ao LED branco. Todas as tolerâncias dimensionais são tipicamente ±0,2 mm, salvo indicação em contrário nos desenhos mecânicos detalhados.

3. Parâmetros Técnicos: Interpretação Objetiva Aprofundada

3.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. São especificados a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Dissipação de Potência:102 mW para o LED branco; 78 mW para o LED vermelho. Esta é a potência máxima que o dispositivo pode dissipar.
• Corrente Direta de Pico:100 mA para o branco, 80 mA para o vermelho. Esta é a corrente pulsada máxima permitida (ciclo de trabalho de 1/10, largura de pulso de 0,1 ms).
• Corrente Direta Contínua:30 mA para ambas as cores. Esta é a corrente direta contínua máxima.
• Intervalo de Temperatura de Funcionamento:-40°C a +85°C.
• Intervalo de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C.

3.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos a Ta=25°C e a uma corrente direta (IF) de 20mA, salvo indicação em contrário.

• Intensidade Luminosa (Iv):Branco: 1500-3000 mcd (mín-máx). Vermelho: 650-1300 mcd (mín-máx). Medido com um filtro que aproxima a resposta fotópica do olho CIE.
• Ângulo de Visão (2θ½):Tipicamente 120 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):Para o LED vermelho: 617-626 nm (mín-máx). Este parâmetro define a cor percebida.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λP):Para o LED vermelho: tipicamente 624 nm.
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):Tipicamente 30 nm para o branco, 20 nm para o vermelho. Isto indica a pureza espectral.
• Tensão Direta (VF):Branco: 2,6-3,4 V. Vermelho: 1,7-2,6 V. A tolerância é de ±0,1V.
• Corrente Inversa (IR):Máximo 10 µA a uma tensão inversa (VR) de 5V. O dispositivo não foi concebido para funcionamento em polarização inversa.

4. Explicação do Sistema de Binning

Os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros-chave de desempenho para garantir consistência nas séries de produção.

4.1 Classificação de Intensidade Luminosa (Iv)

Para o LED branco, os bins são definidos como W1 (1500-2120 mcd) e W2 (2120-3000 mcd). Para o LED vermelho, os bins são R1 (650-920 mcd) e R2 (920-1300 mcd). A tolerância dentro de cada bin de intensidade é de ±11%.

4.2 Classificação de Cromaticidade CIE

As coordenadas de cor do LED branco (x, y no diagrama de cromaticidade CIE 1931) são classificadas em várias categorias (por exemplo, A1, A2, A3, B1, B2, B3), cada uma definida por uma área quadrilátera no diagrama. A tolerância para as coordenadas de cromaticidade dentro de cada bin é de ±0,01. Isto garante consistência de cor para aplicações onde a correspondência precisa do ponto de branco é crítica.

5. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui curvas características típicas que são essenciais para o projeto do circuito. Estas curvas representam graficamente a relação entre vários parâmetros, fornecendo informações além dos valores típicos tabelados. Os projetistas devem consultar estas curvas para compreender o comportamento em condições não padrão (por exemplo, diferentes correntes diretas ou temperaturas ambientes). As curvas-chave incluem tipicamente a relação entre a corrente direta e a intensidade luminosa, a corrente direta e a tensão direta, e o efeito da temperatura ambiente na intensidade luminosa. A análise destas curvas ajuda na seleção de resistências limitadoras de corrente apropriadas e na previsão do desempenho no ambiente operacional alvo.

6. Informações Mecânicas e de Embalagem

6.1 Pad de Fixação na PCB Recomendado

É fornecido um desenho de land pattern para garantir uma soldadura adequada e estabilidade mecânica. Aderir a esta pegada recomendada é crucial para obter juntas de soldadura fiáveis e gerir a dissipação de calor durante o processo de refluxo.

6.2 Dimensões da Embalagem em Fita e Bobina

Os componentes são fornecidos em fita transportadora relevada de 8 mm de largura enrolada em bobinas com diâmetro de 7 polegadas (178 mm). São especificadas dimensões detalhadas para o bolso da fita, o cubo da bobina e a bobina no geral. As quantidades padrão por bobina são de 2000 peças, com uma quantidade mínima de embalagem de 500 peças para remanescentes. A embalagem está em conformidade com as especificações EIA-481-1-B.

7. Diretrizes de Soldadura e Montagem

7.1 Perfil de Soldadura por Refluxo IR

É fornecido um perfil de refluxo por infravermelhos (IR) sugerido para processos de soldadura sem chumbo, alinhado com a norma J-STD-020B. Os parâmetros-chave incluem uma temperatura de pré-aquecimento de 150-200°C, uma temperatura de pico máxima de 260°C e um tempo acima do líquido não superior aos limites especificados. É fundamental notar que o perfil ideal depende do projeto específico da PCB, da pasta de solda e das características do forno; portanto, recomenda-se a caracterização ao nível da placa.

7.2 Condições de Armazenamento

Para sacos não abertos, à prova de humidade e contendo dessecante, os LEDs devem ser armazenados a ≤ 30°C e ≤ 70% de Humidade Relativa (HR) e utilizados no prazo de um ano. Uma vez aberta a embalagem original, o ambiente de armazenamento não deve exceder 30°C e 60% de HR. Os componentes expostos por mais de 168 horas devem ser cozidos a aproximadamente 60°C durante pelo menos 48 horas antes da soldadura para evitar o efeito "popcorn" ou a delaminação durante o refluxo.

7.3 Limpeza

Se for necessária limpeza após a soldadura, devem ser utilizados apenas solventes à base de álcool especificados, como álcool etílico ou isopropílico, à temperatura ambiente durante menos de um minuto. Produtos químicos não especificados podem danificar o pacote do LED.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED de duas cores é ideal para aplicações que requerem indicação de múltiplos estados a partir de uma única pegada de componente. Exemplos incluem estado de energia/carga (vermelho para carregar, branco para cheia), indicadores de atividade de rede ou feedback de seleção de modo em eletrónica de consumo e painéis de controlo industrial.

8.2 Considerações de Projeto

• Limitação de Corrente:Utilize sempre uma resistência em série para limitar a corrente direta ao valor DC recomendado (30mA máx.) ou inferior para garantir longevidade e controlar o brilho.
• Gestão Térmica:Certifique-se de que o layout da PCB fornece alívio térmico adequado, especialmente se operar perto dos valores máximos, para evitar sobreaquecimento e depreciação acelerada do lúmen.
• Proteção contra ESD:Embora não explicitamente declarado, manusear LEDs SMD com as devidas precauções contra ESD é uma prática padrão da indústria.
• Projeto Óptico:Considere o ângulo de visão de 120 graus ao projetar guias de luz, lentes ou difusores para alcançar o padrão de iluminação desejado.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com LEDs SMD de cor única, este dispositivo de duplo chip oferece economia de espaço na PCB ao combinar duas funções de indicação num único pacote. Os chips branco e vermelho separados permitem controlo independente. Os bins de intensidade luminosa e os bins de cor CIE especificados fornecem um nível de consistência de desempenho importante para aplicações que requerem aparência uniforme em múltiplas unidades. A compatibilidade com processos padrão de refluxo IR diferencia-o de LEDs que podem requerer soldadura manual ou por onda.

10. Perguntas Frequentes Baseadas em Parâmetros Técnicos

P: Posso acionar os LEDs branco e vermelho simultaneamente na sua corrente DC máxima?

R: Não. Os Valores Máximos Absolutos para dissipação de potência (102mW branco, 78mW vermelho) e as considerações térmicas devem ser respeitados. A operação simultânea a 30mA cada provavelmente excederia a capacidade térmica do pacote, a menos que seja fornecido um dissipador de calor excecional. É aconselhada a derating.

P: Qual é a diferença entre Comprimento de Onda Dominante e Comprimento de Onda de Pico?

R: O Comprimento de Onda de Pico (λP) é o comprimento de onda no ponto mais alto do espectro de emissão do LED. O Comprimento de Onda Dominante (λd) é derivado das coordenadas de cor e representa o comprimento de onda único de uma luz monocromática que corresponderia à cor percebida do LED. O λd é mais relevante para a especificação de cor.

P: Por que é que a condição de armazenamento após abrir o saco é tão rigorosa (168 horas)?

R: Os pacotes SMD podem absorver humidade da atmosfera. Durante o processo de soldadura por refluxo a alta temperatura, esta humidade retida pode vaporizar-se rapidamente, criando pressão interna que pode rachar o pacote ou delaminar as ligações internas (efeito "popcorn"). O tempo de vida útil de 168 horas e o procedimento de cozedura mitigam este risco.

11. Caso de Uso Prático

Cenário: Projetar um Indicador de Estado para um Dispositivo Portátil

Um projetista está a criar uma coluna Bluetooth compacta. Um único LED LTST-N682TWQEET é colocado no painel frontal. O microcontrolador aciona o LED vermelho (terminais 1-2) para indicar "ligado/a carregar" e o LED branco (terminais 3-4) para indicar "modo de emparelhamento Bluetooth/carregamento completo". Utilizando um valor de resistência limitadora de corrente comum calculado para ~20mA (por exemplo, baseado em VF=3,0V para o branco e uma fonte de 5V), ambos os LEDs alcançam um bom brilho. O ângulo de visão de 120 graus garante que o estado seja visível a partir de uma ampla gama. O componente é colocado utilizando montagem automatizada a partir da fita e bobina.

12. Introdução ao Princípio

Os Diodos Emissores de Luz (LEDs) são dispositivos semicondutores que emitem luz quando uma corrente elétrica os atravessa. Este fenómeno, chamado eletroluminescência, ocorre quando os eletrões se recombinam com lacunas de eletrões dentro do dispositivo, libertando energia na forma de fotões. A cor da luz emitida é determinada pela banda proibida de energia do material semicondutor. O LED branco neste pacote provavelmente utiliza um chip LED azul ou ultravioleta revestido com um material de fósforo que converte parte da luz emitida em comprimentos de onda mais longos, resultando num espectro amplo percebido como branco. O LED vermelho utiliza um material semicondutor de AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio), que é eficiente para produzir luz vermelha, laranja e amarela.

13. Tendências de Desenvolvimento

A tendência geral nos LEDs SMD para aplicações de indicação continua em direção a uma maior eficiência (mais lúmens por watt), permitindo o mesmo brilho a correntes mais baixas, o que reduz o consumo de energia e a carga térmica. Os tamanhos dos pacotes também estão a miniaturizar ainda mais. Há uma ênfase crescente em bins de cor e intensidade mais apertados para atender às exigências de aplicações que requerem alta consistência visual, como paredes de vídeo e interiores automóveis. Além disso, a integração de eletrónica de controlo (por exemplo, drivers de corrente constante) dentro do pacote LED está a tornar-se mais comum para um projeto simplificado e uma estabilidade de desempenho melhorada.