LED SMD Verde com Ângulo de Visão de 120 Graus - Pacote 2.8x3.8mm - Máx. 3.8V - Potência 80mW - Ficha Técnica em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um LED verde de montagem em superfície de alto desempenho, projetado para aplicações eletrónicas modernas. O dispositivo utiliza tecnologia InGaN (Nitreto de Gálio e Índio) para produzir uma fonte de luz verde brilhante. Os seus principais objetivos de projeto são a compatibilidade com processos de montagem automatizados, a fiabilidade na soldagem por refluxo e a adesão a normas ambientais. O LED é embalado num formato padrão conforme a EIA em fita de 8mm, fornecido em carretéis de 7 polegadas, tornando-o adequado para linhas de produção de alto volume.

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.

• Dissipação de Potência (Pd):80 mW. Esta é a quantidade máxima de potência que o LED pode dissipar como calor a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C. Exceder este limite arrisca danos térmicos na junção semicondutora.
• Corrente Direta de Pico (I_FP):100 mA. Esta é a corrente pulsada máxima permitida, especificada sob um ciclo de trabalho rigoroso de 1/10 com uma largura de pulso de 0.1ms. É significativamente superior à classificação DC para permitir pulsos breves e de alta intensidade.
• Corrente Direta Contínua (I_F):20 mA. Esta é a corrente de operação contínua recomendada para operação padrão e é a condição sob a qual a maioria das características ópticas é medida.
• Faixa de Temperatura de Operação:-40°C a +85°C. O dispositivo tem funcionamento garantido dentro desta faixa de temperatura ambiente.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C. O dispositivo pode ser armazenado sem potência aplicada dentro desta faixa mais ampla.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes parâmetros são medidos a Ta=25°C e I_F=20mA, salvo indicação em contrário, e representam o desempenho operacional típico.

• Intensidade Luminosa (I_V):280 a 900 mcd (milicandela). Esta ampla faixa indica que o dispositivo está disponível em múltiplas classificações de brilho. 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. Este é um ângulo de visão muito amplo, definido como o ângulo total onde a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial de pico. É adequado para aplicações que requerem iluminação ampla ou visibilidade de ângulos largos.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_P):518 nm. Este é o comprimento de onda no qual a saída espectral do LED está na sua intensidade máxima.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):520 a 535 nm. Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano que define a cor da luz, derivado do diagrama de cromaticidade CIE. É o parâmetro chave para a especificação da cor.
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):35 nm. Este parâmetro, também conhecido como Largura Total a Meia Altura (FWHM), descreve a pureza espectral da luz. Um valor de 35nm é típico para um LED verde InGaN.
• Tensão Direta (V_F):2.8V a 3.8V. Esta é a queda de tensão no LED quando opera a 20mA. A faixa acomoda variações normais de fabricação e é mais definida pelos códigos de classificação.
• Corrente Reversa (I_R):10 μA (máx.) a V_R=5V. Esta é uma especificação de corrente de fuga.Nota Crítica:A ficha técnica afirma explicitamente que o dispositivo não foi projetado para operação reversa. Aplicar uma tensão reversa pode danificar o LED.

3. Explicação do Sistema de Códigos de Classificação (Bin)

Para garantir consistência nas séries de produção, os LEDs são classificados em "bins" com base em parâmetros-chave. Isto permite que os projetistas selecionem componentes com características rigidamente controladas para a sua aplicação.

3.1 Classificação por Tensão Direta (Códigos D)

Os bins garantem que os LEDs num circuito têm quedas de tensão semelhantes, promovendo a partilha de corrente em configurações paralelas. A tolerância por bin é de ±0.1V.

• D7: 2.80V - 3.00V
• D8: 3.00V - 3.20V
• D9: 3.20V - 3.40V
• D10: 3.40V - 3.60V
• D11: 3.60V - 3.80V

3.2 Classificação por Intensidade Luminosa (Códigos T/U/V)

Isto controla a saída de brilho. A tolerância por bin é de ±11%.

• T1: 280.0 - 355.0 mcd
• T2: 355.0 - 450.0 mcd
• U1: 450.0 - 560.0 mcd
• U2: 560.0 - 710.0 mcd
• V1: 710.0 - 900.0 mcd

3.3 Classificação por Comprimento de Onda Dominante (Códigos AP/AR)

Isto garante uma consistência de cor precisa. A tolerância por bin é de ±1nm.

• AP: 520.0 - 525.0 nm
• AQ: 525.0 - 530.0 nm
• AR: 530.0 - 535.0 nm

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora gráficos específicos sejam referenciados (Fig.1, Fig.5), a ficha técnica indica a disponibilidade de curvas características típicas que normalmente incluiriam:

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente, tipicamente de forma sub-linear a correntes mais altas devido ao aquecimento e à queda de eficiência.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta:Demonstra a relação 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 o gerenciamento térmico.
• Distribuição Espectral:Um gráfico de intensidade relativa versus comprimento de onda, mostrando o pico em ~518nm e o FWHM de 35nm.
• Padrão do Ângulo de Visão:Um gráfico polar mostrando a distribuição angular da intensidade da luz, confirmando o ângulo de visão de 120 graus.

5. Informações Mecânicas e do Pacote

5.1 Dimensões do Dispositivo

O LED está em conformidade com um contorno de pacote padrão EIA. As tolerâncias dimensionais principais são de ±0.2mm, salvo indicação em contrário. O pacote apresenta uma lente transparente, que maximiza a extração de luz e proporciona o ângulo de visão amplo especificado.

5.2 Identificação de Polaridade e Padrão de PCB

A ficha técnica inclui um layout recomendado para as pastilhas de fixação na placa de circuito impresso (PCB) para soldagem por refluxo infravermelho ou de fase vapor. Este padrão é projetado para garantir a formação adequada da junta de solda, uma conexão elétrica fiável e um alívio térmico adequado. A polaridade é indicada no corpo do dispositivo (tipicamente uma marca de cátodo) e deve estar corretamente alinhada com as pastilhas de ânodo e cátodo correspondentes no layout do PCB.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

O dispositivo é compatível com processos de soldagem por refluxo infravermelho. É sugerido um perfil de soldagem sem chumbo em conformidade com a norma JEDEC J-STD-020B. Os parâmetros-chave incluem:

• Pré-aquecimento:150°C a 200°C.
• Tempo de Pré-aquecimento:Máximo de 120 segundos.
• Temperatura de Pico:Máximo de 260°C.
• Tempo Acima do Líquidus:Recomenda-se seguir as especificações do fabricante da pasta de solda e as diretrizes JEDEC para garantir juntas de solda fiáveis sem submeter o LED a um stress térmico excessivo.

Nota:O perfil deve ser caracterizado para o projeto específico do PCB, a mistura de componentes, a pasta de solda e o forno utilizados na produção.

6.2 Soldagem Manual

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

• Temperatura do Ferro:Máximo de 300°C.
• Tempo de Soldagem:Máximo de 3 segundos por junta.
• Limite:Apenas um ciclo de soldagem. O aquecimento repetido pode danificar o pacote e o chip semicondutor.

7. Embalagem e Manuseio

7.1 Especificações da Fita e Carretel

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora embutida padrão da indústria (largura de 8mm) selada com fita de cobertura, enrolada em carretéis com diâmetro de 7 polegadas (178mm).

• Quantidade por Carretel:2000 unidades.
• Quantidade Mínima de Encomenda (MOQ) para Restos:500 unidades.
• Padrão de Embalagem:Conforme com as especificações ANSI/EIA-481.
• Componentes em Falta:É permitido um máximo de dois compartimentos vazios consecutivos na fita.

7.2 Sensibilidade à Umidade e Armazenamento

O pacote do LED é sensível à humidade. É necessário um manuseio adequado para evitar o "efeito pipoca" (fissuração do pacote) durante o refluxo.

• Saco Selado (com Dessecante):Armazenar a ≤30°C e ≤70% de HR. Utilizar dentro de um ano a partir da data de selagem do saco.
• Após Abertura do Saco:Armazenar a ≤30°C e ≤60% de HR. É fortemente recomendado completar o processo de refluxo IR dentro de 168 horas (7 dias) após a exposição.
• Armazenamento Prolongado (Aberto):Armazenar num recipiente selado com dessecante ou num dessecador de azoto.
• Reaquecimento (Baking):Componentes expostos por mais de 168 horas devem ser reaquecidos a aproximadamente 60°C durante pelo menos 48 horas antes da soldagem para remover a humidade absorvida.

8. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Método de Acionamento

Os LEDs são dispositivos operados por corrente. Para uma operação consistente e fiável:

• Acionamento por Corrente Constante:Utilize sempre uma fonte de corrente constante ou um resistor limitador de corrente em série com uma fonte de tensão para definir a corrente direta (I_F).
• Evitar Conexão em Paralelo:Não é recomendado conectar múltiplos LEDs diretamente em paralelo a partir de uma única fonte de tensão com um resistor. Pequenas variações na tensão direta (V_F) entre LEDs causarão um desequilíbrio significativo de corrente, levando a brilho desigual e potencial sobrecorrente em alguns dispositivos. Utilize resistores limitadores de corrente individuais para cada LED ou acionadores de corrente constante separados.
• Proteção contra Tensão Reversa:Como o dispositivo não foi projetado para polarização reversa, garanta que o projeto do circuito evita a aplicação de qualquer tensão reversa no LED.

8.2 Gerenciamento Térmico

Embora a dissipação de potência seja relativamente baixa (80mW), um projeto térmico adequado prolonga a vida útil e mantém o desempenho óptico.

• Layout do PCB:Utilize o layout de pastilhas recomendado, que frequentemente inclui conexões de alívio térmico.
• Área de Cobre:Aumentar a área de cobre conectada à pastilha térmica do LED (se aplicável) ou às pastilhas de cátodo/ânodo ajuda a dissipar o calor.
• Temperatura Ambiente:Garanta que a temperatura ambiente de operação permanece dentro da faixa especificada. Reduza a corrente direta máxima se a temperatura ambiente se aproximar do limite superior.

8.3 Limpeza

Se for necessária limpeza pós-soldagem:

• Solvente Recomendado:Utilize apenas limpadores à base de álcool, como álcool etílico ou isopropílico.
• Processo:Imersão à temperatura ambiente normal por menos de um minuto.
• Evitar:Não utilize líquidos químicos não especificados que possam danificar a lente de plástico ou o material do pacote.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

As características-chave que distinguem este LED no mercado incluem:

• Ângulo de Visão Extremamente Amplo (120°):Oferece visibilidade lateral superior comparado com LEDs padrão com feixes mais estreitos, ideal para indicadores de estado e retroiluminação onde a visão em ângulo amplo é essencial.
• Conformidade RoHS e Produto Verde:Fabricado sem substâncias perigosas como chumbo, mercúrio e cádmio, cumprindo regulamentações ambientais globais.
• Compatibilidade Total com Montagem Automatizada:Embalagem em fita e carretel, padrão de montagem EIA e compatibilidade com processos de refluxo IR permitem uma integração perfeita em linhas de produção SMT (Tecnologia de Montagem em Superfície) de alta velocidade.
• Classificação (Binning) Abrangente:A classificação por três parâmetros (V_F, I_V, λ_d) permite uma seleção precisa para aplicações que exigem uniformidade rigorosa em brilho, cor e comportamento elétrico.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Posso acionar este LED com uma fonte de 5V?

R: Sim, mas deve usar um resistor limitador de corrente em série. Calcule o valor do resistor usando R = (V_fonte- V_F) / I_F. Para uma fonte de 5V e uma V_Ftípica de 3.2V a 20mA, R = (5 - 3.2) / 0.02 = 90 ohms. Utilize a V_Fmáxima da ficha técnica (3.8V) para um projeto conservador, garantindo que a corrente não excede 20mA para qualquer unidade do lote.

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

R: O Comprimento de Onda de Pico (λ_P) é o comprimento de onda físico onde o LED emite a maior potência óptica. O Comprimento de Onda Dominante (λ_d) é um valor calculado baseado no gráfico de cores CIE que representa o comprimento de onda único que o olho humano percebe como a cor. λ_dé o parâmetro crítico para a especificação da cor em aplicações visuais.

P: Por que há um tempo de vida útil de 168 horas após abrir o saco de barreira à humidade?

R: O pacote de plástico do LED pode absorver humidade do ar. Durante o processo de soldagem por refluxo a alta temperatura, esta humidade retida pode vaporizar-se rapidamente, criando pressão interna que pode fissurar o pacote ("efeito pipoca"). O limite de 168 horas é o tempo de exposição seguro assumido para que o pacote permaneça abaixo de um nível crítico de humidade.

P: Posso usar isto para iluminação interior automotiva?

R: A faixa de temperatura de operação (-40°C a +85°C) cobre os requisitos típicos do interior automotivo. No entanto, a ficha técnica especifica que o LED é para "equipamento eletrónico comum". Para aplicações automotivas, especialmente exteriores ou críticas para a segurança, os componentes normalmente requerem qualificação AEC-Q102 e testes de fiabilidade específicos. A consulta ao fabricante para dados de fiabilidade específicos da aplicação é essencial.