Ficha Técnica do LED SMD 17-21 Verde Puro - Dimensões 1.6x0.8x0.6mm - Tensão 1.55-2.35V - Potência 60mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LED SMD 17-21 é um dispositivo compacto de montagem em superfície, projetado para conjuntos eletrónicos de alta densidade. A sua função principal é emitir luz verde pura, tornando-o adequado para uma variedade de aplicações de sinalização e retroiluminação. A vantagem central deste componente reside na sua pegada miniatura, que permite reduções significativas no tamanho da placa e nas dimensões do equipamento. A construção leve aumenta ainda mais a sua adequação para dispositivos portáteis e com restrições de espaço. O produto está em total conformidade com os padrões ambientais modernos, sendo livre de chumbo, compatível com RoHS, compatível com REACH e livre de halogéneos, garantindo a sua utilização em mercados globais com requisitos regulamentares rigorosos.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

O dispositivo está classificado para uma tensão reversa máxima (VR) de 5V. A corrente direta contínua (IF) não deve exceder 25mA, enquanto uma corrente direta de pico (IFP) de 60mA é permitida em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10 a 1kHz). A dissipação de potência máxima (Pd) é de 60mW. A faixa de temperatura de operação é especificada de -40°C a +85°C, com uma faixa de temperatura de armazenamento de -40°C a +90°C. O LED pode suportar soldadura por reflow a 260°C por até 10 segundos ou soldadura manual a 350°C por até 3 segundos.

2.2 Características Eletro-Óticas

Sob condições de teste padrão (Ta=25°C, IF=20mA), a intensidade luminosa (Iv) varia de um mínimo de 7,20 mcd a um máximo de 22,50 mcd. O dispositivo apresenta um amplo ângulo de visão (2θ1/2) de 140 graus, proporcionando uma iluminação ampla. O comprimento de onda de pico (λp) é de 561 nm, com uma faixa de comprimento de onda dominante (λd) entre 557,50 nm e 567,50 nm, definindo a sua cor verde pura. A largura de banda espectral (Δλ) é tipicamente de 20 nm. A tensão direta (VF) varia de 1,55V a 2,35V na corrente de teste. A corrente reversa (IR) é no máximo de 10 μA quando é aplicada uma polarização reversa de 5V, embora o dispositivo não seja projetado para operação reversa.

3. Explicação do Sistema de Classificação (Binning)

O produto é categorizado em classes (bins) para parâmetros-chave, a fim de garantir consistência no design da aplicação.

3.1 Classificação da Intensidade Luminosa

A intensidade luminosa é classificada em quatro códigos de classe: K0 (7,20-11,50 mcd), L1 (11,50-14,50 mcd), L2 (14,50-18,00 mcd) e M1 (18,00-22,50 mcd). Aplica-se uma tolerância de ±11%.

3.2 Classificação do Comprimento de Onda Dominante

O comprimento de onda dominante é classificado em cinco códigos de classe: C10 (557,50-559,50 nm), C11 (559,50-561,50 nm), C12 (561,50-563,50 nm), C13 (563,50-565,50 nm) e C14 (565,50-567,50 nm). Aplica-se uma tolerância de ±1nm.

3.3 Classificação da Tensão Direta

A tensão direta é classificada em três códigos de classe: 0 (1,75-1,95 V), 1 (1,95-2,15 V) e 2 (2,15-2,35 V). Aplica-se uma tolerância de ±0,1V.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora curvas gráficas específicas sejam referenciadas na ficha técnica, as tendências típicas de desempenho podem ser inferidas a partir dos parâmetros. A tensão direta exibirá uma relação logarítmica com a corrente direta. A intensidade luminosa é diretamente proporcional à corrente direta dentro dos limites especificados, mas diminuirá com o aumento da temperatura da junção. O comprimento de onda dominante pode sofrer um ligeiro desvio (tipicamente para comprimentos de onda mais longos) à medida que a temperatura da junção aumenta. Compreender estas relações é crucial para projetar circuitos de acionamento estáveis e eficientes.

5. Informações Mecânicas e da Embalagem

5.1 Dimensões da Embalagem

O LED SMD 17-21 tem uma embalagem compacta com dimensões de aproximadamente 1,6mm de comprimento, 0,8mm de largura e 0,6mm de altura (tolerância ±0,1mm). A embalagem inclui uma marca clara do cátodo para identificação correta da polaridade durante a montagem. O desenho dimensional detalhado fornece medidas exatas para o design do layout das pastilhas, garantindo uma soldadura adequada e uma gestão térmica eficaz.

5.2 Identificação da Polaridade

Uma marca distinta no corpo da embalagem indica o terminal do cátodo. A orientação correta é essencial para a funcionalidade do circuito e para evitar danos causados por polarização reversa.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Perfil de Soldadura por Reflow

Para soldadura sem chumbo, deve ser seguido um perfil de temperatura específico: pré-aquecimento entre 150-200°C durante 60-120 segundos, tempo acima de 217°C durante 60-150 segundos, temperatura de pico a 260°C no máximo durante 10 segundos no máximo, com taxas de aquecimento e arrefecimento controladas (aquecimento máximo de 6°C/seg acima de 255°C, arrefecimento máximo de 3°C/seg). A soldadura por reflow não deve ser realizada mais de duas vezes.

6.2 Soldadura Manual

Se for necessária soldadura manual, a temperatura da ponta do ferro deve estar abaixo de 350°C, aplicada por não mais de 3 segundos por terminal. Utilize um ferro de soldar com capacidade de 25W ou menos. Permita um intervalo de pelo menos 2 segundos entre a soldadura de cada terminal para evitar danos térmicos.

6.3 Armazenamento e Manuseamento

Os LEDs são embalados em sacos resistentes à humidade com dessecante. O saco não deve ser aberto até que os componentes estejam prontos para uso. Após a abertura, os LEDs não utilizados devem ser armazenados a ≤30°C e ≤60% de HR e utilizados dentro de 168 horas (7 dias). Se este prazo for excedido ou se o indicador de dessecante mudar de cor, é necessário um tratamento de secagem a 60±5°C durante 24 horas antes da utilização.

6.4 Precauções

Um resistor limitador de corrente externo é obrigatório para a operação, uma vez que a característica exponencial I-V do LED o torna altamente sensível a variações de tensão, o que pode levar a sobrecorrente e falha. Evite aplicar tensão mecânica ao LED durante o aquecimento ou dobrar a PCB após a soldadura. A reparação após a soldadura não é recomendada, mas se for inevitável, deve ser utilizado um ferro de soldar de dupla cabeça especializado para aquecer simultaneamente ambos os terminais, minimizando o stress térmico.

7. Embalagem e Informação de Encomenda

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora de 8mm de largura, enrolada em bobinas de 7 polegadas de diâmetro. Cada bobina contém 3000 peças. A embalagem inclui sacos de alumínio à prova de humidade com dessecante e etiquetas. A etiqueta contém informações-chave: Número do Produto do Cliente (CPN), Número do Produto (P/N), Quantidade de Embalagem (QTY), Classe de Intensidade Luminosa (CAT), Classe de Cromaticidade/Comprimento de Onda Dominante (HUE), Classe de Tensão Direta (REF) e Número de Lote (LOT No).

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED é bem adequado para aplicações de retroiluminação em painéis de instrumentos e interruptores automotivos. Nas telecomunicações, serve como indicadores de estado e retroiluminação de teclados em telefones e máquinas de fax. Também é aplicável para retroiluminação plana de LCDs, interruptores e símbolos, bem como para uso geral como indicador.

8.2 Considerações de Design

Os designers devem incorporar um resistor limitador de corrente adequado em série com o LED. O valor do resistor deve ser calculado com base na tensão de alimentação, na classe de tensão direta do LED (utilizando o valor máximo por segurança) e na corrente de operação desejada (≤20mA para operação contínua). Considere a classe de intensidade luminosa ao projetar para os níveis de brilho necessários. Certifique-se de que o layout das pastilhas da PCB corresponde às dimensões da embalagem para evitar tombamento ou soldaduras deficientes.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

A principal diferenciação do LED 17-21 é o seu fator de forma extremamente pequeno (1,6x0,8mm) em comparação com os LEDs tradicionais com terminais, permitindo uma maior densidade de empacotamento. A utilização de um material de chip AIGaInP proporciona uma emissão eficiente de verde puro. O amplo ângulo de visão de 140 graus oferece uma iluminação mais uniforme em comparação com dispositivos de ângulo mais estreito. A sua total conformidade com os padrões sem chumbo, RoHS, REACH e sem halogéneos torna-o uma escolha à prova de futuro para a fabricação global de eletrónica.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Qual é o propósito dos códigos de classificação (binning)?

R: A classificação garante consistência elétrica e ótica dentro de um lote. Os designers podem selecionar classes específicas (por exemplo, para brilho ou tensão) para alcançar um desempenho uniforme nos seus produtos finais, especialmente quando múltiplos LEDs são utilizados numa matriz.

P: Por que é obrigatório um resistor limitador de corrente?

R: Os LEDs são díodos com uma curva I-V não linear. Um pequeno aumento na tensão além da tensão direta pode causar um grande aumento na corrente, potencialmente destrutivo. Um resistor em série fornece um método linear e previsível para definir a corrente de operação.

P: Posso usar este LED para iluminação exterior automotiva?

R: Não. A ficha técnica inclui uma restrição de aplicação que afirma que este produto não se destina a aplicações de alta confiabilidade, como sistemas de segurança automotiva, militar/aeroespacial ou equipamento médico, sem consulta e qualificação prévias.

P: Quantas vezes posso soldar este componente por reflow?

R: O máximo recomendado é dois ciclos de reflow. Cada ciclo submete o componente a stress térmico, o que pode degradar os materiais internos e a integridade da soldadura ao longo do tempo.

11. Caso Prático de Design e Utilização

Considere projetar um painel indicador de estado de baixa potência para um dispositivo de consumo. Utilizando o LED 17-21 na classe M1 (maior brilho) e na classe C12 (tom de verde específico), um designer pode criar um visor uniforme e brilhante. Calculando o resistor em série para uma alimentação de 3,3V (R = (3,3V - 2,35V) / 0,02A ≈ 47,5Ω, usar 47Ω), eles garantem uma operação estável a ~20mA. Os LEDs seriam colocados em fita e bobina para montagem automática pick-and-place, seguindo o perfil de reflow especificado. O painel final beneficia do tamanho pequeno do LED, permitindo um design elegante, e o seu amplo ângulo de visão garante que o indicador seja visível de várias posições.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Este LED opera com base no princípio da eletroluminescência numa junção p-n de semicondutor. O material do chip é Fosfeto de Alumínio Índio Gálio (AIGaInP). Quando uma tensão direta que excede o potencial intrínseco da junção é aplicada, eletrões e lacunas são injetados através da junção. A sua recombinação liberta energia na forma de fotões (luz). A energia específica da banda proibida da liga AIGaInP determina o comprimento de onda da luz emitida, neste caso, verde puro (~561 nm). O encapsulante de resina transparente protege o chip e atua como uma lente, moldando a saída de luz para alcançar o ângulo de visão especificado de 140 graus.

13. Tendências e Desenvolvimentos Tecnológicos

A tendência em LEDs SMD como o 17-21 continua em direção a maior eficiência (mais lúmens por watt), tamanhos de embalagem menores para maior densidade e melhor consistência e estabilidade de cor ao longo da temperatura e da vida útil. Há também um forte impulso para uma adoção mais ampla de materiais e processos de fabrico ecológicos, como evidenciado pela conformidade deste produto com múltiplos padrões verdes. A integração com drivers e controlos inteligentes para aplicações de iluminação inteligente é outra área em crescimento, embora, ao nível do componente, o foco permaneça em fornecer fontes de luz fiáveis e de alto desempenho para dispositivos eletrónicos cada vez mais miniaturizados e sensíveis à potência.