Ficha Técnica do LED SMD 19-223/R6G6C-A01/2T - Multicor - 20mA - Vermelho Brilhante & Verde Amarelo Brilhante

1. Visão Geral do Produto

O 19-223 é um LED SMD (Dispositivo de Montagem em Superfície) multicor e compacto, projetado para aplicações em PCB de alta densidade. A sua principal vantagem reside na sua pegada significativamente reduzida em comparação com os LEDs tradicionais com terminais, permitindo a miniaturização dos produtos finais, maior densidade de componentes nas placas e menores requisitos de armazenamento. O dispositivo é leve, sendo adequado para aplicações eletrónicas portáteis e miniaturizadas. É oferecido em dois tipos de cor distintos: R6 (Vermelho Brilhante) e G6 (Verde Amarelo Brilhante), ambos utilizando tecnologia de chip AlGaInP encapsulada em resina transparente.

1.1 Características Principais e Conformidade

O LED é fornecido em fita de 8mm montada em bobinas de 7 polegadas de diâmetro, garantindo compatibilidade com equipamentos padrão de montagem automática pick-and-place. Foi concebido para ser utilizado em processos de soldagem por refluxo, tanto por infravermelhos como por fase de vapor. O produto adere a várias normas ambientais e de segurança fundamentais: é livre de chumbo (Pb-free), conforme a diretiva RoHS da UE, cumpre os requisitos REACH da UE e é classificado como livre de halogéneos, com teor de Bromo (Br) e Cloro (Cl) cada um abaixo de 900 ppm e a sua soma abaixo de 1500 ppm.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Estas especificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. As condições de operação devem permanecer dentro destes limites.

• Corrente Direta (I_F): 25 mA para ambos os tipos R6 e G6.
• Corrente Direta de Pico (I_FP): 50 mA, permitida em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10 a 1 kHz).
• Dissipação de Potência (P_d): 60 mW.
• Descarga Eletrostática (ESD) Modelo Corpo Humano (HBM): 2000 V, indicando um nível moderado de robustez ESD para manuseamento.
• Temperatura de Operação (T_opr): -40°C a +85°C.
• Temperatura de Armazenamento (T_stg): -40°C a +90°C.
• Temperatura de Soldagem: Para refluxo, é especificado um pico de 260°C por um máximo de 10 segundos. Para soldagem manual, a temperatura da ponta do ferro não deve exceder 350°C durante 3 segundos.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Medidas numa condição de teste padrão de 25°C de temperatura ambiente e uma corrente direta de 20 mA.

• Intensidade Luminosa (I_v): R6: 72,0 - 180,0 mcd (Típico 112-180 mcd com base na classificação). G6: 22,5 - 57,0 mcd (Típico 36-57 mcd com base na classificação). Aplica-se uma tolerância de ±11%.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2): 130 graus, proporcionando um amplo campo de iluminação.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_p): R6: 632 nm (típico). G6: 575 nm (típico).
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d): R6: 624 nm (típico). G6: 573 nm (típico).
• Largura de Banda Espectral (Δλ): 20 nm (típico) para ambas as cores.
• Tensão Direta (V_F): 1,70 - 2,40 V (Típico 2,00 V) para ambos R6 e G6 a I_F=20mA.
• Corrente Reversa (I_R): Máximo 10 μA a uma tensão reversa (V_R) de 5V. O dispositivo não se destina a operação em polarização reversa.

3. Explicação do Sistema de Classificação (Binning)

Os LEDs são classificados ("binned") com base em parâmetros-chave de desempenho para garantir consistência dentro de um lote de produção.

3.1 Classificação de Intensidade Luminosa (R6)

• Código de Classificação Q: Mínimo 72,0 mcd, Máximo 112,0 mcd.
• Código de Classificação R: Mínimo 112,0 mcd, Máximo 180,0 mcd.

3.2 Classificação de Intensidade Luminosa (G6)

• Código de Classificação 1: Mínimo 22,5 mcd, Máximo 36,0 mcd.
• Código de Classificação 2: Mínimo 36,0 mcd, Máximo 57,0 mcd.

Nota: A ficha técnica mostra "Faixa de Classificação da Tensão Direta" para G6, mas lista valores de intensidade luminosa. Assume-se que esta é uma inconsistência de rotulagem, e as classificações referem-se à intensidade luminosa.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui curvas características típicas para ambas as variantes R6 e G6. Embora pontos de dados gráficos específicos não sejam fornecidos no texto, estas curvas normalmente ilustram a relação entre a corrente direta e a intensidade luminosa, a tensão direta, e o efeito da temperatura ambiente na saída de luz. Analisar estas curvas é crucial para compreender o comportamento do LED em condições de operação não padrão, como acionamento a correntes diferentes de 20mA ou em ambientes com variações de temperatura. Os projetistas devem consultar os dados gráficos no documento original para detalhes de derating e previsão de desempenho.

5. Informações Mecânicas e do Encapsulamento

5.1 Dimensões do Encapsulamento

O LED apresenta um encapsulamento SMD padrão. O desenho dimensional especifica as medidas-chave, incluindo comprimento, largura e altura do corpo, tamanho dos terminais e espaçamento. Todas as tolerâncias não especificadas são de ±0,1 mm. As dimensões precisas devem ser obtidas a partir do desenho do encapsulamento na ficha técnica original para um projeto preciso da pegada na PCB.

5.2 Identificação da Polaridade

O cátodo está tipicamente marcado no dispositivo, frequentemente por um entalhe, um ponto verde ou um canto cortado na lente ou no corpo do encapsulamento. O projeto da pegada na PCB deve alinhar-se com esta marcação de polaridade para garantir a conexão elétrica correta.

6. Guia de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

É recomendado um perfil de refluxo sem chumbo:

• Pré-aquecimento: 150-200°C durante 60-120 segundos.
• Tempo Acima do Líquidus (217°C): 60-150 segundos.
• Temperatura de Pico: Máximo 260°C.
• Tempo no Pico: Máximo 10 segundos.
• Taxa de Aquecimento: Máximo 6°C/seg até 255°C.
• Tempo acima de 255°C: Máximo 30 segundos.
• Taxa de Arrefecimento: Máximo 3°C/seg.

A soldagem por refluxo não deve ser realizada mais de duas vezes no mesmo dispositivo.

6.2 Soldagem Manual

Se for necessária soldagem manual, utilize um ferro de soldar com temperatura da ponta abaixo de 350°C. O tempo de contacto por terminal não deve exceder 3 segundos. Utilize um ferro com potência nominal de 25W ou menos. Permita um intervalo de pelo menos 2 segundos entre soldar cada terminal para evitar danos térmicos.

6.3 Armazenamento e Sensibilidade à Umidade

O produto é embalado num saco resistente à humidade com dessecante.

• Não abra o saco até estar pronto para uso.
• Após a abertura, os LEDs não utilizados devem ser armazenados a ≤30°C e ≤60% de Humidade Relativa.
• A "vida útil no chão" após a abertura do saco é de 168 horas (7 dias).
• Se o tempo de exposição for excedido ou se o indicador de dessecante mudou de cor, é necessário um processo de "bake-out" a 60±5°C durante 24 horas antes da soldagem por refluxo.

7. Embalagem e Informações de Pedido

7.1 Especificações da Embalagem

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora em bobinas de 7 polegadas. Cada bobina contém 2000 peças. As dimensões detalhadas para os compartimentos da fita transportadora e da bobina são fornecidas nos desenhos da ficha técnica.

7.2 Explicação do Rótulo

O rótulo da bobina contém vários códigos:

• CPN: Número do Produto do Cliente.
• P/N: Número do Produto do Fabricante (ex.: 19-223/R6G6C-A01/2T).
• QTY: Quantidade da Embalagem.
• CAT: Classificação de Intensidade Luminosa (Código de Binning).
• HUE: Classificação das Coordenadas de Cromaticidade e Comprimento de Onda Dominante.
• REF: Classificação da Tensão Direta.
• LOT No: Número de Lote Rastreável.

8. Sugestões 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 em telefones e máquinas de fax.
• Displays LCD: Retroiluminação plana para pequenos painéis LCD, iluminação de interruptores e símbolos.
• Uso Geral como Indicador: Estado de energia, indicação de modo, etc.

8.2 Considerações de Projeto

• Limitação de Corrente: Um resistor limitador de corrente externo éobrigatório. A tensão direta do LED tem uma faixa, e uma pequena alteração na tensão de alimentação pode causar uma grande, e potencialmente destrutiva, alteração na corrente direta devido à característica exponencial I-V do díodo.
• Gestão Térmica: Certifique-se de que o projeto da PCB permite uma dissipação de calor adequada, especialmente se operar perto das especificações máximas ou em altas temperaturas ambientes, para manter a vida útil e o desempenho do LED.
• Proteção contra ESDEmbora o dispositivo tenha uma classificação ESD HBM de 2000V, devem ser observadas as precauções padrão de manuseamento ESD durante a montagem.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Os principais diferenciadores do LED 19-223 são a suacapacidade multicor num único tipo de encapsulamento(R6 e G6) e o uso do material semicondutorAlGaInP. A tecnologia AlGaInP é conhecida por produzir luz vermelha, laranja, âmbar e verde-amarela de alta eficiência. Em comparação com tecnologias mais antigas, oferece eficácia luminosa e pureza de cor superiores para estes comprimentos de onda. O amplo ângulo de visão de 130 graus torna-o adequado para aplicações que requerem ampla visibilidade, em oposição aos LEDs indicadores de feixe estreito.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

10.1 Posso acionar este LED sem um resistor em série?

No.A ficha técnica avisa explicitamente que um resistor de proteção deve ser utilizado. O LED é um dispositivo acionado por corrente. Conectá-lo diretamente a uma fonte de tensão resultará num fluxo de corrente descontrolado, levando à falha imediata.

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

O Comprimento de Onda de Pico (λ_p)é o comprimento de onda no qual a distribuição espectral de potência da luz emitida é máxima.O Comprimento de Onda Dominante (λ_d)é o comprimento de onda único da luz monocromática que corresponde à cor percebida do LED quando comparada a uma fonte de luz branca padrão. O comprimento de onda dominante está mais intimamente relacionado com a perceção de cor humana.

10.3 Por que há um prazo rigoroso de 7 dias de "vida útil no chão" após abrir o saco de barreira à umidade?

Os encapsulamentos SMD podem absorver humidade da atmosfera. Durante o processo de soldagem por refluxo a alta temperatura, esta humidade retida pode expandir-se rapidamente, causando delaminação interna, fissuras ou o efeito "popcorn", que danifica o dispositivo. O limite de 7 dias e o procedimento de "bake-out" são críticos para garantir o rendimento da montagem e a fiabilidade a longo prazo.

11. Caso Prático de Projeto e Uso

Cenário: Projetar um painel de indicadores de múltiplos estados.Um projetista precisa de indicadores vermelhos e verdes para os estados "Ligado", "Em Espera" e "Falha" numa unidade de controlo compacta. Utilizando a série 19-223, pode obter LEDs Vermelho Brilhante (R6) e Verde Amarelo Brilhante (G6) com a mesma pegada e perfis de soldagem. Isto simplifica o layout da PCB, a lista de materiais (BOM) e o processo de montagem. Ao selecionar LEDs das classificações de intensidade luminosa mais altas (R para vermelho, 2 para verde), garantem uma boa visibilidade. Calculam o resistor limitador de corrente apropriado para um sistema de 5V, visando uma corrente de acionamento de 15mA para equilibrar brilho e consumo de energia, utilizando a V_Ftípica de 2,0V. Garantem que o projeto do painel permite o ângulo de visão de 130 graus para que os indicadores sejam visíveis a partir de uma ampla gama de posições do operador.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Os Diodos Emissores de Luz (LEDs) são dispositivos semicondutores que emitem luz através de um processo chamado eletroluminescência. Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n do material semicondutor (AlGaInP neste caso), os eletrões da região do tipo n recombinam-se com as lacunas da região do tipo p dentro da camada ativa. Esta recombinação liberta energia na forma de fotões (partículas de luz). O comprimento de onda específico (cor) da luz emitida é determinado pela energia da banda proibida do material semicondutor. A resina epóxi transparente que encapsula o chip semicondutor protege-o, atua como uma lente para moldar o feixe de saída de luz (resultando no ângulo de visão de 130 graus) e proporciona estabilidade mecânica.

13. Tendências e Contexto Tecnológico

LEDs SMD como o 19-223 representam uma tecnologia de encapsulamento madura e amplamente adotada. A tendência nos LEDs indicadores e de retroiluminação continua em direção a maior eficiência (mais saída de luz por mA de corrente), melhor consistência de cor através de classificações mais apertadas (binning) e maior miniaturização para dispositivos cada vez menores. Há também uma ênfase crescente em dados de fiabilidade e previsões de vida útil em várias condições de operação. Embora esta ficha técnica forneça especificações padrão, aplicações mais avançadas podem exigir curvas detalhadas de vida útil e manutenção de lúmens. A mudança para fabricação sem chumbo e sem halogéneos, como visto neste produto, é agora um padrão da indústria impulsionado por regulamentações ambientais globais.