Ficha Técnica do LED SMD LTST-108TGKT - Lente Transparente - Verde InGaN - 2.8-3.8V - 80mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas completas para o LTST-108TGKT, um díodo emissor de luz (LED) de montagem em superfície (SMD). Este componente foi projetado para processos de montagem automatizada de placas de circuito impresso (PCB) e é adequado para aplicações onde o espaço é uma restrição crítica. O LED apresenta uma lente transparente e utiliza um material semicondutor de Nitreto de Gálio e Índio (InGaN) para produzir luz verde.

Os principais objetivos de design para esta série de LED incluem miniaturização, compatibilidade com equipamentos de pick-and-place de alto volume e confiabilidade através dos processos padrão de soldagem por refluxo infravermelho (IR). Estas características o tornam um componente versátil para a fabricação moderna de eletrônicos.

1.1 Características

• Conformidade com as diretivas de Restrição de Substâncias Perigosas (RoHS).
• Embalado em fita de 8mm em bobinas de diâmetro de 7 polegadas para manuseio automatizado.
• Contorno do encapsulamento padronizado em conformidade com as especificações da Electronic Industries Alliance (EIA).
• As características de entrada/saída são compatíveis com os níveis lógicos padrão de circuitos integrados (IC).
• Projetado para compatibilidade com máquinas de colocação automática de componentes.
• Adequado para processos de soldagem por refluxo infravermelho comumente usados na tecnologia de montagem em superfície (SMT).
• Pré-condicionado para acelerar até o nível de sensibilidade à umidade 3 do Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC).

1.2 Aplicações

This LED is intended for use in a broad spectrum of electronic equipment. Typical application areas include:

• Equipamentos de Telecomunicações:Indicadores de status em roteadores, modems e switches de rede.
• Automação de Escritório:Luzes de painel em impressoras, scanners e dispositivos multifuncionais.
• Eletrodomésticos:Indicadores de energia e função em vários eletrônicos domésticos.
• Equipamentos Industriais:Painéis de indicação de status e falhas de máquinas.
• Indicação de Status:Luzes de propósito geral para ligado, modo de espera ou atividade.
• Iluminação de Sinal e Símbolo:Retroiluminação para ícones ou símbolos em painéis de controle.
• Retroiluminação de Painel Frontal:Iluminação para botões ou teclados.

2. Dimensões do Encapsulamento

O contorno mecânico do LTST-108TGKT segue uma pegada padrão de LED SMD. Todas as dimensões críticas são fornecidas nos desenhos oficiais da ficha técnica. As notas principais sobre as dimensões incluem:

• Todas as dimensões lineares são especificadas em milímetros (mm).
• A tolerância padrão para dimensões não especificadas é de ±0,1 mm (aproximadamente ±0,004 polegadas).

Identificação do Número da Peça:

Cor da Lente: Transparente

Cor da Fonte de Luz: Verde InGaN

3. Especificações e Características

Esta seção define os limites operacionais e os parâmetros de desempenho sob condições de teste especificadas. Exceder as especificações máximas absolutas pode causar danos permanentes ao dispositivo.

3.1 Especificações Máximas Absolutas

As especificações são definidas a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Dissipação de Potência (Pd):80 mW - A potência total máxima que o dispositivo pode dissipar.
• Corrente Direta de Pico (I_F(pico)):100 mA - Corrente máxima permitida em condições pulsadas (ciclo de trabalho de 1/10, largura de pulso de 0,1ms).
• Corrente Direta Contínua (I_F):20 mA - A corrente máxima contínua DC recomendada para operação.
• Faixa de Temperatura de Operação (T_opr):-40°C a +85°C - A faixa de temperatura ambiente para operação normal.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40°C a +100°C - A faixa de temperatura segura para o dispositivo quando não energizado.

3.2 Perfil Sugerido de Refluxo IR

Para processos de soldagem sem chumbo (Pb-free), recomenda-se um perfil de refluxo em conformidade com o padrão J-STD-020B. O perfil normalmente inclui uma zona de pré-aquecimento, uma zona de imersão térmica, uma zona de refluxo com temperatura de pico e uma zona de resfriamento. Os parâmetros críticos são:

• Temperatura de Pico:Máximo de 260°C.
• Tempo Acima do Líquidus (TAL):Normalmente recomendado para estar dentro dos limites especificados (ex.: 30-90 segundos).
• Taxas de Rampa:Taxas de aquecimento e resfriamento controladas para evitar choque térmico.

É crucial observar que o perfil ideal depende do projeto específico da PCB, da pasta de solda e das características do forno. O perfil fornecido serve como uma diretriz genérica baseada nos padrões JEDEC.

3.3 Características Elétricas e Ópticas

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

• Intensidade Luminosa (I_V):355 - 900 milicandelas (mcd). Medido usando um detector filtrado para corresponder à curva de resposta fotópica padrão do olho CIE.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):110 graus (típico). Definido como o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial (no eixo).
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_p):518 nm (típico). O comprimento de onda no qual a potência óptica de saída é maior.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):520 - 535 nm. O comprimento de onda único percebido pelo olho humano que define a cor. Tolerância de ±1 nm.
• Largura de Meia Altura Espectral (Δλ):35 nm (típico). A largura do espectro de emissão na metade de sua intensidade máxima.
• Tensão Direta (V_F):2,8 - 3,8 Volts. A queda de tensão no LED quando conduz 20mA. Tolerância de ±0,1V.
• Corrente Reversa (I_R):10 μA (máximo) a uma Tensão Reversa (V_R) de 5V.Importante:Este dispositivo não foi projetado para operação sob polarização reversa; este parâmetro é apenas para fins informativos/de teste.

4. Sistema de Classificação por Lotes (Bin Ranking)

Para garantir consistência na produção, os LEDs são classificados (binned) de acordo com parâmetros-chave. Isto permite que os projetistas selecionem componentes que atendam a critérios de desempenho específicos para sua aplicação.

4.1 Classificação da Tensão Direta (V_F)

Classificado em I_F= 20mA. Tolerância dentro de cada lote é de ±0,10V.

• D7:2,8V (Mín) - 3,0V (Máx)
• D8:3,0V - 3,2V
• D9:3,2V - 3,4V
• D10:3,4V - 3,6V
• D11:3,6V - 3,8V

4.2 Classificação da Intensidade Luminosa (I_V)

Classificado em I_F= 20mA. Tolerância dentro de cada lote é de ±11%.

• T2:355,0 mcd (Mín) - 450,0 mcd (Máx)
• U1:450,0 mcd - 560,0 mcd
• U2:560,0 mcd - 710,0 mcd
• V1:710,0 mcd - 900,0 mcd

4.3 Classificação do Comprimento de Onda Dominante (WD)

Classificado em I_F= 20mA. Tolerância dentro de cada lote é de ±1 nm.

• AP:520,0 nm (Mín) - 525,0 nm (Máx)
• AQ:525,0 nm - 530,0 nm
• AR:530,0 nm - 535,0 nm

5. Curvas de Desempenho Típicas

A ficha técnica inclui representações gráficas das características principais, normalmente plotadas contra a corrente direta ou a temperatura ambiente. Estas curvas fornecem insights sobre o comportamento do dispositivo em condições não padrão. As curvas comuns incluem:

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente, muitas vezes tornando-se sub-linear em correntes mais altas devido ao aquecimento.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta:Demonstra a característica 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.
• Distribuição Espectral:Um gráfico da intensidade relativa versus comprimento de onda, mostrando a forma e a largura do espectro de luz emitida.

Estas curvas são essenciais para projetar circuitos de acionamento e sistemas de gerenciamento térmico para alcançar desempenho consistente.

6. Guia do Usuário e Manuseio

6.1 Limpeza

Se a limpeza após a soldagem for necessária, use apenas solventes aprovados. Imersão do LED em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente por menos de um minuto. Não use produtos químicos de limpeza não especificados, pois podem danificar a lente de epóxi ou o encapsulamento.

6.2 Layout Recomendado para as Trilhas da PCB

Um padrão de trilhas (footprint) recomendado para a PCB é fornecido para garantir soldagem adequada e estabilidade mecânica. Isto inclui o tamanho e a forma das trilhas de cobre para o ânodo e o cátodo, bem como a abertura recomendada para a máscara de solda. Seguir este layout ajuda a alcançar juntas de solda confiáveis durante o refluxo.

6.3 Embalagem em Fita e Bobina

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora embutida com uma fita de cobertura protetora, enrolada em bobinas de diâmetro de 7 polegadas (178mm). A embalagem padrão contém 4000 peças por bobina. Notas importantes sobre a embalagem:

• Os compartimentos vazios na fita são selados com a fita de cobertura.
• Uma quantidade mínima de pedido de 500 peças está disponível para remanescentes.
• Um máximo de dois componentes ausentes consecutivos é permitido por especificação da bobina.
• A embalagem está em conformidade com os padrões ANSI/EIA-481.

7. Cuidados Importantes e Notas de Uso

7.1 Aplicação Pretendida

Estes LEDs são projetados para uso em equipamentos eletrônicos comerciais e industriais padrão. Eles não são classificados ou destinados a aplicações críticas para a segurança onde a falha poderia levar a risco direto à vida ou à saúde, como em aviação, suporte à vida médico ou sistemas de controle de transporte. Para tais aplicações, componentes com certificações de confiabilidade apropriadas devem ser usados.

7.2 Condições de Armazenamento

O armazenamento adequado é crítico para evitar a absorção de umidade, que pode causar "popcorning" (rachadura do encapsulamento) durante a soldagem por refluxo.

• Embalagem Selada:Armazenar a ≤30°C e ≤70% de Umidade Relativa (UR). A vida útil na prateleira é de um ano quando a bolsa de barreira de umidade com dessecante está intacta.
• Embalagem Aberta:Para componentes removidos de sua bolsa selada, o ambiente de armazenamento não deve exceder 30°C e 60% de UR.
• Vida Útil no Chão de Fábrica:Recomenda-se completar o processo de refluxo IR dentro de 168 horas (7 dias) após abrir a bolsa à prova de umidade.
• Armazenamento Prolongado/Pré-aquecimento (Baking):Se os componentes forem expostos além de 168 horas, eles devem ser pré-aquecidos a aproximadamente 60°C por pelo menos 48 horas antes da soldagem para remover a umidade absorvida.

7.3 Instruções de Soldagem

Parâmetros detalhados de soldagem são fornecidos para garantir confiabilidade:

Soldagem por Refluxo (Recomendada):

• Temperatura de Pré-aquecimento: 150-200°C
• Tempo de Pré-aquecimento: Máximo 120 segundos
• Temperatura Máxima do Corpo: Máximo 260°C
• Tempo no Pico/Tempo de Soldagem: Máximo 10 segundos (máximo de dois ciclos de refluxo permitidos)

Soldagem Manual (Ferro de Soldar):

• Temperatura da Ponta do Ferro: Máximo 300°C
• Tempo de Contato: Máximo 3 segundos por junta de solda (soldagem única apenas).

7.4 Princípio do Método de Acionamento

Um LED é um dispositivo controlado por corrente. Sua saída de luz (intensidade luminosa) é principalmente uma função da corrente direta (I_F) que passa por ele, não da tensão. Portanto, para garantir brilho consistente, especialmente quando vários LEDs são usados em paralelo, cada LED deve ser acionado por uma fonte de corrente controlada ou ter seu próprio resistor limitador de corrente. Acionar LEDs em paralelo diretamente de uma fonte de tensão não é recomendado devido às variações na tensão direta (V_F) de dispositivo para dispositivo, o que pode levar a diferenças significativas na corrente e, portanto, no brilho.

8. Considerações de Projeto e Notas de Aplicação

8.1 Gerenciamento Térmico

Embora a dissipação de potência seja relativamente baixa (80mW máx.), o gerenciamento térmico eficaz ainda é importante para longevidade e desempenho estável. A tensão direta e a intensidade luminosa são dependentes da temperatura. Projetar a PCB com alívio térmico adequado, usar um plano de terra e evitar a colocação perto de outros componentes geradores de calor pode ajudar a manter uma temperatura de junção mais baixa.

8.2 Cálculo do Resistor Limitador de Corrente

Ao usar uma fonte de tensão simples e um resistor em série para acionar o LED, o valor do resistor (R_s) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R_s= (V_fonte- V_F) / I_F. Use o V_Fmáximo da ficha técnica (3,8V) para garantir que a corrente não exceda 20mA mesmo com um dispositivo de V_Fbaixo. Por exemplo, com uma fonte de 5V: R_s= (5V - 3,8V) / 0,020A = 60 Ohms. Um resistor padrão de 62 ohms seria uma escolha segura. A potência nominal do resistor deve ser pelo menos P = I_F²* R_s.

8.3 Projeto Óptico

O ângulo de visão de 110 graus fornece um padrão de luz amplo e difuso, adequado para indicadores de status destinados a serem vistos de vários ângulos. Para aplicações que requerem um feixe mais focado, ópticas secundárias (como lentes ou tubos de luz) seriam necessárias. A lente transparente é ideal para alcançar a cor verdadeira do chip InGaN sem alterar o tom.

9. Comparação e Orientação de Seleção

O LTST-108TGKT está em uma categoria de LEDs SMD verdes padrão de brilho médio. Seus principais diferenciais são sua estrutura específica de classificação por lotes para cor e intensidade, sua conformidade com processos de montagem automatizados e suas especificações detalhadas de manuseio e soldagem. Ao selecionar um LED, os engenheiros devem comparar:

• Comprimento de Onda/Cor:Certifique-se de que o lote de comprimento de onda dominante (AP, AQ, AR) atenda aos requisitos de cor da aplicação.
• Brilho:Selecione o lote de intensidade luminosa apropriado (T2, U1, U2, V1) para a visibilidade necessária.
• Ângulo de Visão:Um ângulo de 110 graus é padrão para visão ampla. Ângulos mais estreitos fornecem luz mais focada.
• Tensão Direta:O lote V_Fimpacta o projeto do circuito de acionamento e o consumo de energia.

Este componente é uma escolha robusta e de propósito geral onde desempenho confiável e fabricabilidade são priorizados em relação ao brilho ultra-alto ou características ópticas especializadas.