Ficha Técnica do LED SMD LTST-T680VSWT - Amarelo Difuso AlInGaP - 50mA - 130mW - Documentação Técnica em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas completas para o LTST-T680VSWT, um diodo emissor de luz (LED) de montagem superficial (SMD). Este componente pertence a uma família de LEDs miniaturizados projetados para processos de montagem automatizada de placas de circuito impresso (PCB) e aplicações onde o espaço é uma restrição crítica. O LED utiliza um material semicondutor de Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio (AlInGaP) para produzir uma luz amarela, que é difundida por sua lente para criar um padrão de iluminação mais amplo e uniforme. Sua função principal é como indicador de status, sinal luminoso ou para retroiluminação de painéis frontais em uma ampla gama de equipamentos eletrônicos.

1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo

O LTST-T680VSWT oferece várias vantagens-chave para a fabricação moderna de eletrônicos. É totalmente compatível com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas), tornando-o adequado para mercados globais com regulamentações ambientais rigorosas. O componente é fornecido em fita padrão da indústria de 8mm em bobinas de 7 polegadas, facilitando a montagem automatizada de alta velocidade (pick-and-place). Seu design é compatível com processos de soldagem por refluxo infravermelho (IR), que é o padrão para montagem de PCB sem chumbo (Pb-free). O dispositivo também é compatível com circuitos integrados (I.C.), o que significa que suas características elétricas permitem a interface direta com pinos de saída típicos de circuitos integrados. Essas características o tornam uma escolha ideal para equipamentos de telecomunicações, dispositivos de automação de escritório, eletrodomésticos, sistemas de controle industrial, notebooks e hardware de rede onde são necessários indicadores visuais compactos e confiáveis.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

Uma compreensão completa dos parâmetros elétricos e ópticos é essencial para um projeto de circuito confiável e para alcançar um desempenho consistente.

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Estas especificações definem os limites de estresse além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação sob estas condições não é garantida. As especificações máximas absolutas são especificadas a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Dissipação de Potência (Pd):130 mW. Esta é a quantidade máxima de potência que o pacote do LED pode dissipar como calor sem exceder seus limites térmicos.
• Corrente Direta de Pico (I_FP):100 mA. Esta é a corrente direta instantânea máxima permitida, permitida apenas sob condições pulsadas com um ciclo de trabalho de 1/10 e uma largura de pulso de 0,1ms. Não deve ser usada para operação contínua em CC.
• Corrente Direta CC (I_F):50 mA. Esta é a corrente direta contínua máxima recomendada para operação confiável de longo prazo.
• Faixa de Temperatura de Operação:-40°C a +85°C. O dispositivo foi projetado para funcionar dentro desta faixa de temperatura ambiente.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C. O dispositivo pode ser armazenado sem alimentação aplicada dentro desta faixa.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes parâmetros definem o desempenho típico do LED sob condições normais de operação, medidos a Ta=25°C e uma corrente de teste padrão (I_F) de 20mA.

• Intensidade Luminosa (I_V):710,0 - 1800,0 mcd (milicandela). Esta é uma medida da potência percebida da luz visível emitida em uma direção específica (no eixo). A ampla faixa é gerenciada através de um sistema de binning (veja a Seção 3). A intensidade é medida usando um sensor filtrado para corresponder à resposta fotópica do olho humano (curva CIE).
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):120 graus (típico). Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor no eixo. A lente difusa cria este amplo ângulo de visão, tornando o LED adequado para aplicações onde a visibilidade a partir de posições fora do eixo é importante.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_P):592 nm (típico). Este é o comprimento de onda no qual a distribuição espectral de potência da luz emitida está no seu máximo.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):584,5 - 594,5 nm. Este é o comprimento de onda único que melhor representa a cor percebida da luz, derivado do diagrama de cromaticidade CIE. É o parâmetro-chave para especificação de cor.
• Largura Espectral à Meia Altura (Δλ):15 nm (típico). Esta é a largura de banda espectral medida na metade da intensidade máxima (Largura Total à Meia Altura - FWHM). Um valor de 15nm indica uma cor amarela relativamente pura.
• Tensão Direta (V_F):2,1V (típico), 2,6V (máximo) a I_F=20mA. Esta é a queda de tensão através do LED quando ele está conduzindo corrente. É um parâmetro crítico para projetar o circuito limitador de corrente.
• Corrente Reversa (I_R):10 μA (máximo) a V_R=5V. Este parâmetro é testado apenas para garantia de qualidade. O dispositivo não foi projetado para operação sob polarização reversa, e aplicar uma tensão reversa pode danificá-lo. Proteção externa (ex.: um diodo em paralelo) pode ser necessária em circuitos onde a tensão reversa é possível.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência na produção em massa, os LEDs são classificados em grupos de desempenho ou "bins" com base em parâmetros-chave. Isso permite que os projetistas selecionem componentes que atendam a requisitos específicos de uniformidade de cor e brilho em sua aplicação.

3.1 Classificação da Tensão Direta (V_f)

Os LEDs são classificados pela sua queda de tensão direta a 20mA. O código do bin, os valores mínimo e máximo são os seguintes. A tolerância dentro de cada bin é de ±0,1V.

• D2:1,8V (Mín) - 2,0V (Máx)
• D3:2,0V (Mín) - 2,2V (Máx)
• D4:2,2V (Mín) - 2,4V (Máx)
• D5:2,4V (Mín) - 2,6V (Máx)

3.2 Classificação da Intensidade Luminosa (I_V)

Os LEDs são classificados pela sua intensidade luminosa no eixo a 20mA. A tolerância dentro de cada bin é de ±11%.

• V1:710,0 mcd (Mín) - 900,0 mcd (Máx)
• V2:900,0 mcd (Mín) - 1120,0 mcd (Máx)
• W1:1120,0 mcd (Mín) - 1400,0 mcd (Máx)
• W2:1400,0 mcd (Mín) - 1800,0 mcd (Máx)

3.3 Classificação do Comprimento de Onda Dominante (W_d)

Os LEDs são classificados pelo seu comprimento de onda dominante a 20mA para garantir consistência de cor. A tolerância dentro de cada bin é de ±1nm.

• H:584,5 nm (Mín) - 587,0 nm (Máx)
• J:587,0 nm (Mín) - 589,5 nm (Máx)
• K:589,5 nm (Mín) - 592,0 nm (Máx)
• L:592,0 nm (Mín) - 594,5 nm (Máx)

4. Análise das Curvas de Desempenho

Dados gráficos fornecem insights sobre como as características do LED mudam com as condições de operação. A ficha técnica inclui curvas típicas para os seguintes relacionamentos (todos a 25°C, salvo indicação em contrário).

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

Esta curva mostra a relação não linear entre a corrente que flui através do LED e a tensão através dele. É essencial para selecionar um método de limitação de corrente apropriado (resistor ou driver de corrente constante). A curva mostrará a tensão de "ligação" e como V_Faumenta com I_F.

.

4.2 Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta

Esta curva ilustra como a saída de luz (em mcd) escala com a corrente de acionamento. É tipicamente linear em uma faixa, mas saturará em correntes mais altas. Isso ajuda os projetistas a equilibrar requisitos de brilho contra consumo de energia e gerenciamento térmico.

4.3 Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente

Esta curva demonstra a derivação térmica da saída de luz. À medida que a temperatura ambiente aumenta, a eficiência luminosa do LED diminui, levando a uma intensidade menor para a mesma corrente de acionamento. Esta é uma consideração crítica para aplicações que operam em ambientes de alta temperatura.

4.4 Distribuição Espectral de Potência Relativa_PEste gráfico traça a intensidade da luz emitida ao longo do espectro visível. Ele mostra o comprimento de onda de pico (λ

~592nm) e a largura espectral à meia altura (Δλ~15nm), confirmando a característica de emissão amarela de banda estreita da tecnologia AlInGaP.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote

O LED está em conformidade com um contorno de pacote SMD padrão EIA. Todas as dimensões críticas, incluindo comprimento, largura, altura e espaçamento dos terminais, são fornecidas nos desenhos da ficha técnica com uma tolerância geral de ±0,2mm. A lente é descrita como "Difusa", o que espalha a luz para alcançar o ângulo de visão especificado de 120 graus.

5.2 Identificação de Polaridade e Design das Trilhas na PCB

O componente possui um ânodo e um cátodo. A ficha técnica inclui um padrão de trilhas (footprint) recomendado para PCB para soldagem por refluxo infravermelho ou de fase vapor. Seguir este layout de trilhas é crucial para obter juntas de solda confiáveis, alinhamento adequado e gerenciar a dissipação de calor durante o processo de soldagem. A polaridade é tipicamente indicada por uma marcação no corpo do componente ou por uma característica assimétrica no pacote.

6. Diretrizes para Soldagem, Montagem e Manuseio

6.1 Perfil de Refluxo IR Recomendado (Sem Chumbo)

• O dispositivo é qualificado para processos de soldagem sem chumbo de acordo com a J-STD-020B. Um perfil de temperatura de refluxo de exemplo é fornecido, que inclui os seguintes parâmetros-chave:Temperatura de Pré-aquecimento:
• 150-200°CTempo de Pré-aquecimento:
• Máximo de 120 segundos.Temperatura Máxima do Corpo:
• Máximo de 260°C.Tempo Acima do Líquidus (TAL):
• Recomenda-se seguir as diretrizes JEDEC, tipicamente 60-150 segundos.Número Máximo de Passagens:

Como o design da placa, a pasta de solda e as características do forno variam, este perfil deve ser usado como um alvo e ajustado para a linha de montagem específica.

6.2 Soldagem Manual

• Se a soldagem manual for necessária, deve-se tomar extremo cuidado:Temperatura do Ferro:
• Máximo de 300°C.Tempo de Soldagem:
• Máximo de 3 segundos por terminal.Número de Vezes:

Uma vez apenas. O aquecimento repetido pode danificar o pacote e o semicondutor.

6.3 Limpeza

Se a limpeza pós-soldagem for necessária, apenas solventes especificados devem ser usados para evitar danos ao pacote plástico. Métodos aceitáveis incluem imersão em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente por menos de um minuto. Limpadores químicos não especificados devem ser evitados.

6.4 Armazenamento e Sensibilidade à Umidade

Os LEDs são embalados em um saco barreira à umidade com dessecante. Enquanto selados, devem ser armazenados a ≤30°C e ≤70% de Umidade Relativa (UR) e usados dentro de um ano. Uma vez que o saco é aberto, os componentes ficam expostos à umidade ambiente. Eles são classificados como Nível de Sensibilidade à Umidade (MSL) 3, o que significa que devem passar pelo processo de refluxo IR dentro de 168 horas (7 dias) após a exposição às condições do chão de fábrica (≤30°C/60% UR). Se este tempo for excedido, os componentes requerem um procedimento de secagem (aproximadamente 60°C por pelo menos 48 horas) para remover a umidade absorvida antes da soldagem, a fim de evitar o "efeito pipoca" ou rachaduras no pacote durante o refluxo.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Especificações da Fita e da Bobina

O LTST-T680VSWT é fornecido em fita transportadora padrão de 8mm de largura em bobinas de 7 polegadas (178mm) de diâmetro. Cada bobina contém 2000 peças. Os compartimentos da fita são selados com uma fita de cobertura superior. A embalagem está em conformidade com as especificações ANSI/EIA-481. O número máximo permitido de componentes ausentes consecutivos na fita é dois.

8. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Método de Acionamento_FUm LED é um dispositivo acionado por corrente. Para garantir brilho uniforme, especialmente quando vários LEDs são conectados em paralelo, cada LED deve ser acionado por seu próprio resistor limitador de corrente ou, preferencialmente, por uma fonte de corrente constante. Acionar LEDs em paralelo diretamente a partir de uma fonte de tensão não é recomendado devido às variações na tensão direta (V

) de unidade para unidade, o que pode causar diferenças significativas na corrente e, portanto, no brilho.

8.2 Gerenciamento Térmico

Embora a dissipação de potência seja relativamente baixa (130mW máx.), um projeto térmico adequado prolonga a vida útil do LED e mantém a saída de luz estável. Certifique-se de que o design das trilhas na PCB forneça alívio térmico adequado e evite operar o LED na sua corrente máxima absoluta (50mA) continuamente em altas temperaturas ambientes sem avaliação.

8.3 Escopo de Aplicação e Confiabilidade

Este LED foi projetado para uso em equipamentos eletrônicos comerciais e industriais padrão. Não foi projetado ou testado especificamente para aplicações onde uma falha poderia colocar em risco direto a vida ou a saúde, como em sistemas médicos críticos, de aviação, transporte ou segurança. Para tais aplicações de alta confiabilidade, a consulta ao fabricante do componente para obter dados de qualificação específicos é obrigatória.

9. Introdução à Tecnologia e ao Princípio de Funcionamento

O LTST-T680VSWT é baseado na tecnologia de semicondutor de Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio (AlInGaP). Este sistema de material é altamente eficiente para produzir luz nas regiões vermelha, laranja, âmbar e amarela do espectro. Quando uma tensão direta é aplicada, elétrons e lacunas se recombinam na região ativa do semicondutor, liberando energia na forma de fótons. A composição específica das camadas de AlInGaP determina a energia da banda proibida e, portanto, o comprimento de onda (cor) da luz emitida. Um fósforo amarelo não é usado; a cor é inerente ao material semicondutor, resultando em alta pureza e estabilidade de cor. A lente de epóxi difusa encapsula o chip semicondutor, fornecendo proteção mecânica, moldando o feixe de luz de saída e melhorando o ângulo de visão.

10. Exemplos Práticos de Projeto e Uso

10.1 Exemplo: Indicador de Status para um Switch de Rede

1. Em um switch de rede de 24 portas, cada porta pode ter vários LEDs (ex.: link, atividade, velocidade). O LTST-T680VSWT, com seu amplo ângulo de visão de 120 graus, é uma excelente escolha para indicadores de status no painel frontal. Um projetista faria:_VDeterminar o brilho necessário com base na distância de visualização e na luz ambiente. Selecionar um bin de I
2. apropriado (ex.: V2 para brilho médio).
3. Escolher uma corrente de acionamento, tipicamente 10-20mA, para equilibrar brilho e potência. Usar um driver de corrente constante para todos os LEDs garante uniformidade perfeita.
4. Projetar o footprint da PCB exatamente conforme a recomendação da ficha técnica para garantir soldagem adequada.

Seguir as diretrizes de manuseio MSL-3: manter as bobinas abertas em um gabinete seco e garantir que as placas sejam montadas dentro de 168 horas após a abertura da bobina.

10.2 Exemplo: Retroiluminação para um Painel de Membrana

1. Para iluminar símbolos em um painel de controle, a visibilidade uniforme fora do eixo é fundamental. A lente difusa deste LED é vantajosa.
2. O LED seria montado atrás de um ícone translúcido ou gravado a laser no painel.
3. O amplo ângulo de visão garante que o ícone seja iluminado uniformemente, mesmo que o LED não esteja perfeitamente centralizado atrás dele.
4. Para alcançar um tom amarelo específico, o projetista especificaria um bin de Comprimento de Onda Dominante restrito (ex.: K: 589,5-592,0nm) para combinar com outros indicadores ou cores da marca.

Um resistor simples em série pode ser usado para limitar a corrente se apenas um ou dois LEDs forem alimentados por um barramento de tensão regulada.

11. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

P1: Posso acionar este LED com lógica de 3,3V sem um resistor?No.R:_FA V

típica é 2,1V, mas pode chegar a 2,6V. Conectá-lo diretamente a 3,3V forçaria uma corrente limitada apenas pela resistência dinâmica do LED e pela fonte, provavelmente excedendo a corrente CC máxima absoluta de 50mA e destruindo o dispositivo. Um resistor limitador de corrente ou regulador é sempre necessário.

P2: Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Comprimento de Onda Dominante?R:_P)O Comprimento de Onda de Pico (λ) é o comprimento de onda único onde o LED emite a maior potência óptica._d)O Comprimento de Onda Dominante (λ_d) é o comprimento de onda único da luz monocromática que pareceria ter a mesma cor da luz do LED para o olho humano. λ

é o parâmetro usado para especificação de cor e binning.

P3: Por que há um tempo de vida útil de 168 horas após abrir o saco?

R: O pacote plástico do LED pode absorver umidade do ar. Durante o processo de soldagem por refluxo em alta temperatura, essa umidade retida pode vaporizar rapidamente, criando pressão de vapor dentro do pacote que pode causar delaminação ou rachaduras ("efeito pipoca"). O limite de 168 horas e o procedimento de secagem são salvaguardas contra este modo de falha.

P4: Como interpreto os códigos de bin ao fazer um pedido?_fR: Você especificaria o número da peça LTST-T680VSWT seguido pelos códigos para os bins específicos de V_V, I_de W