SMD LED 17-223/BHR7C-C30/3C Datasheet - Azul & Vermelho-escuro - 2.8x3.2x1.9mm - 3.2V/2.15V - 40mW/60mW - English Technical Document

1. Product Overview

O 17-223/BHR7C-C30/3C é um LED SMD (Dispositivo de Montagem em Superfície) multicolor, disponível nas variantes Azul (BH) e Vermelho-Escuro (R7). Este componente é projetado para aplicações de PCB de alta densidade onde espaço e peso são restrições críticas. Seu encapsulamento SMD compacto permite reduções significativas no tamanho da placa e na pegada do equipamento em comparação com LEDs tradicionais de estrutura de terminais.

O LED é fornecido em fita de 8mm montada em carretéis de 7 polegadas de diâmetro, tornando-o totalmente compatível com equipamentos automatizados de montagem pick-and-place. É qualificado para processos padrão de soldagem por refluxo por infravermelho e fase de vapor.

1.1 Core Advantages & Compliance

O produto oferece várias vantagens-chave e está em conformidade com as principais normas ambientais e de segurança:

• Miniaturização: Permite PCBs menores, maior densidade de empacotamento e reduz os requisitos de armazenamento.
• Leveza: Ideal para aplicações eletrónicas portáteis e miniaturizadas.
• Conformidade Ambiental: O produto é livre de chumbo (Pb-free), está em conformidade com a diretiva RoHS da UE e adere aos regulamentos REACH da UE.
• Livre de Halogênio: Compliant with halogen-free requirements (Bromine <900 ppm, Chlorine <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• Compatibilidade de Processo: Projetado para desempenho confiável em soldagem por refluxo SMT padrão.

1.2 Aplicações Alvo

Este LED é adequado para uma variedade de funções de indicação e retroiluminação:

• Retroiluminação para painéis de instrumentos e interruptores automotivos.
• Indicadores de status e retroiluminação do teclado em dispositivos de telecomunicação (telefones, máquinas de fax).
• Retroiluminação plana para painéis LCD, interruptores e símbolos.
• Aplicações de indicador de propósito geral.

2. Análise Detalhada das Especificações Técnicas

2.1 Device Selection & Chip Materials

A variante específica é definida por um código de produto. Os dois principais materiais de chip utilizados são:

• Código BH: Utiliza o material semicondutor InGaN (Nitreto de Gálio e Índio) para produzir Azul luz. A resina da lente é transparente como água.
• Código R7: Utiliza o material semicondutor AlGaInP (Fosfeto de Alumínio, Gálio e Índio) para produzir Vermelho-escuro luz.

2.2 Especificações Máximas Absolutas

Tensões além destes limites podem causar danos permanentes. Todas as especificações são definidas a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

Temperatura de Soldagem: O dispositivo pode suportar soldagem por refluxo com uma temperatura de pico de 260°C por até 10 segundos. Para soldagem manual, a temperatura da ponta do ferro não deve exceder 350°C por um máximo de 3 segundos por terminal.

2.3 Características Eletro-Ópticas

Parâmetros de desempenho típicos medidos em Ta=25°C e I_F=5mA, salvo indicação em contrário.

Notas Importantes:

1. Tolerância da Intensidade Luminosa é de ±11%.
2. Tolerância do Comprimento de Onda Dominante é de ±1nm.
3. Tolerância da Tensão Direta é de ±0.1V.
4. A intensidade radiante (RA) é testada a 5mA.
5. O teste de tensão reversa é apenas para caracterização; o LED não deve ser operado em polarização reversa.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir a consistência na produção, os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros-chave.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Os LEDs são categorizados com base na sua saída de luz a 5mA.

Para LEDs Azuis (BH):

• Bin 1: 22,5 mcd (Mín.) a 36,0 mcd (Máx.)
• Bin 2: 36,0 mcd (Mín.) a 57,0 mcd (Máx.)

Para LEDs Dark-Red (R7):

• Bin 1: 14,5 mcd (Mín.) a 22,5 mcd (Máx.)
• Bin 2: 22,5 mcd (Mín.) a 36,0 mcd (Máx.)

3.2 Classificação por Tensão Direta

Os LEDs também são classificados pela sua queda de tensão direta para auxiliar no projeto de circuitos para regulação de corrente.

Para LEDs Azuis (BH): Cinco faixas de 2,70V a 3,20V em etapas de 0,1V (por exemplo, Faixa 1: 2,70-2,80V, Faixa 5: 3,10-3,20V).

Para LEDs Dark-Red (R7): Três faixas de 1,55V a 2,15V em etapas de 0,2V (por exemplo, Faixa 1: 1,55-1,75V, Faixa 3: 1,95-2,15V).

Nota: A tolerância da faixa de tensão é de ±0,05V.

4. Análise da Curva de Desempenho

A folha de dados inclui curvas características típicas para ambos os tipos de LED. Embora pontos de dados específicos do gráfico não sejam fornecidos no texto, as curvas normalmente ilustram os seguintes relacionamentos, que são críticos para o projeto:

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

Esta curva mostra a relação exponencial entre corrente e tensão. O LED Azul (BH), baseado em InGaN, terá uma tensão direta típica mais alta (≈3,0V) em comparação com o LED Vermelho-Escuro (R7) de AlGaInP (≈1,8V). Esta diferença é crucial para selecionar o resistor limitador de corrente ou o circuito de acionamento apropriado.

4.2 Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta

Este gráfico demonstra como a saída de luz aumenta com a corrente. É tipicamente linear dentro da faixa de corrente de operação recomendada, mas saturará em correntes mais altas. Os projetistas usam isso para determinar a corrente de acionamento necessária para atingir um nível de brilho desejado.

4.3 Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente

A saída de luz do LED diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. Esta curva é vital para aplicações que operam em ambientes de alta temperatura ou onde o gerenciamento térmico é desafiador. Ela ajuda a fazer o derating do desempenho do LED para uma operação confiável.

4.4 Distribuição Espectral

Essas curvas traçam a intensidade relativa em função do comprimento de onda, mostrando o comprimento de onda de pico (λ_p) e a largura de banda espectral (Δλ). O LED Azul tem um pico típico em 468nm com uma largura de banda de 25nm, enquanto o Vermelho-Escuro tem pico em 639nm com uma largura de banda de 20nm.

5. Mechanical & Package Information

5.1 Dimensões da Embalagem

O LED 17-223 possui um pacote SMD padrão. As dimensões principais (em mm, tolerância ±0,1mm salvo especificação) incluem:

• Comprimento Total: 3.2 mm
• Largura Total: 2.8 mm
• Altura Total: 1.9 mm
• Dimensões dos Terminais (Pads): O tamanho e o espaçamento específicos dos pads são definidos para garantir uma soldagem adequada e estabilidade mecânica.

Identificação de Polaridade: O encapsulamento inclui uma marca de polaridade, tipicamente um entalhe ou um ponto no topo ou um canto chanfrado, para indicar o cátodo. A orientação correta é essencial para o funcionamento do circuito.

6. Soldering, Assembly & Storage Guidelines

6.1 Current Protection & Circuit Design

Crítico: Um resistor externo limitador de corrente deve ser usado em série com o LED. O LED é um diodo com uma curva I-V íngreme; um pequeno aumento na tensão pode causar um grande aumento na corrente, potencialmente destrutivo. O valor do resistor é calculado usando a Lei de Ohm: R = (V_{de alimentação} - V_F) / I_F, onde V_F é a tensão direta do LED na corrente desejada I_F.

6.2 Condições de Armazenamento

Os LEDs são embalados em um saco de barreira sensível à umidade com dessecante.

1. Não abra o saco à prova de umidade até estar pronto para a montagem.
2. Após a abertura, os LEDs não utilizados devem ser armazenados a ≤30°C e ≤60% de Umidade Relativa (UR).
3. A "vida útil no chão de fábrica" após a abertura é de 1 ano nessas condições.
4. Se o saco for aberto e restarem componentes, eles devem ser resselados ou armazenados em um armário seco.
5. Se o indicador de dessecante mudar de cor ou o tempo de armazenamento for excedido, um tratamento de aquecimento é necessário: 60°C ±5°C por 24 horas antes da soldagem por refluxo.

6.3 Perfil de Soldagem por Refluxo (Sem Chumbo)

É fornecido um perfil de temperatura recomendado:

• Pré-aquecimento: 150-200°C por 60-120 segundos.
• Tempo Acima do Líquidus (TAL): 60-150 segundos acima de 217°C.
• Temperatura de Pico: Máximo de 260°C, mantida por não mais de 10 segundos.
• Taxa de Aquecimento: Máximo de 6°C/segundo até 255°C.
• Taxa de Resfriamento: Máximo de 3°C/segundo.

Regras Importantes:

• A soldagem por refluxo não deve ser realizada mais de duas vezes.
• Evite estresse mecânico no corpo do LED durante o aquecimento.
• Não deforme a PCB após a soldagem.

6.4 Hand Soldering & Rework

Se a soldagem manual for inevitável:

• Use um ferro de soldar com temperatura da ponta ≤350°C.
• Aplique calor a cada terminal por ≤3 segundos.
• Use um ferro com potência ≤25W.
• Permita um intervalo de resfriamento de ≥2 segundos entre a soldagem de cada terminal.
• Evite reparo/retrabalho após o LED ser soldado. Se absolutamente necessário, use um ferro de soldar de duas pontas para aquecer simultaneamente ambos os terminais e levantar o componente para evitar danos aos pads. Verifique a funcionalidade do LED após o retrabalho.

7. Packaging & Ordering Information

7.1 Especificações de Bobina e Fita

O produto é fornecido para montagem automatizada:

• Largura da Fita Suporte: 8 mm.
• Diâmetro da Bobina: 7 polegadas (178 mm).
• Pocket Pitch: Definido no desenho da fita transportadora.
• Quantidade por Bobina: 3000 peças.

7.2 Explicação do Rótulo

O rótulo da bobina contém códigos que especificam as características exatas do produto:

• CPN: Número da Peça do Cliente (opcional).
• P/N: Número da Peça do Fabricante (ex.: 17-223/BHR7C-C30/3C).
• QTY: Quantidade de Embalagem no rolo.
• CAT: Classificação de Intensidade Luminosa (Código Bin para brilho).
• HUE: Chromaticity Coordinates & Comprimento de Onda Dominante Rank.
• REF: Classificação de Tensão Direta (Código Bin para V_F).
• Nº do LOTE: Número do Lote de Fabricação para rastreabilidade.

8. Considerações de Design da Aplicação

8.1 Design do Circuito do Driver

Devido às diferentes tensões diretas dos LEDs Azul (≈3,0V) e Vermelho-Escuro (≈1,8V), eles não podem ser conectados em paralelo diretamente à mesma fonte de tensão com um único resistor limitador de corrente compartilhado. Cada cadeia de cor deve ter seu próprio resistor calculado independentemente para garantir a corrente e o brilho adequados. Para brilho constante frente a variações de temperatura ou tensão de alimentação, considere usar um driver de corrente constante em vez de um simples resistor.

8.2 Gerenciamento Térmico

Embora os LEDs SMD sejam pequenos, seu desempenho e vida útil dependem da temperatura. Garanta um alívio térmico adequado no design da almofada da PCB (vias térmicas para camadas internas ou planos de terra) se operar em altas temperaturas ambientes ou próximo da corrente máxima. A temperatura máxima de junção é limitada indiretamente pela classificação de dissipação de potência (P_d).

8.3 Proteção ESD

O LED Azul (BH) tem uma tensão de suporte a ESD relativamente baixa (150V HBM). Implemente precauções padrão contra ESD durante o manuseio e montagem. O LED Vermelho-Escuro (R7) é mais robusto (2000V HBM).

9. Technical Comparison & Differentiation

A série 17-223 oferece uma combinação de recursos adequada para aplicações de alto volume e custo-benefício:

• Série com Opção de Duas Cores em um Único Pacote: Oferece flexibilidade de design para painéis com múltiplos indicadores utilizando a mesma área de montagem.
• Ângulo de Visão Ampla (130°): Garante boa visibilidade de vários ângulos, ideal para indicadores de painel.
• Conformidade Ambiental Completa: Atende aos requisitos modernos de RoHS, REACH e Livre de Halogênio, simplificando a certificação do produto final.
• Embalagem Robusta: O perfil de refluxo especificado e o nível de sensibilidade à umidade (implícito pelos requisitos de cozimento) indicam que é adequado para processos SMT industriais padrão.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

Q1: Posso acionar este LED diretamente a partir de uma fonte lógica de 3.3V ou 5V?
R: Não. Você deve sempre usar um resistor limitador de corrente em série. Por exemplo, para acionar o LED Azul a 5mA a partir de uma fonte de 3.3V: R = (3.3V - 3.0V) / 0.005A = 60Ω. Use o V real_F das informações de binning para um cálculo preciso.

Q2: Por que as informações de armazenamento e cozimento são tão importantes?
R: Os pacotes SMD podem absorver umidade do ar. Durante a soldagem por refluxo, essa umidade pode se transformar rapidamente em vapor, causando delaminação interna ou "estouro", que racha o encapsulamento e destrói o LED. O armazenamento e cozimento adequados previnem isso.

Q3: O que significa a classificação "Corrente Direta de Pico"?
R: Esta é a corrente máxima permitida para pulsos muito curtos (com um ciclo de trabalho de 10% a 1kHz). É útil para esquemas de multiplexação ou dimerização por PWM, onde a corrente média está dentro da classificação contínua (I_F), mas a corrente instantânea é maior.

Q4: Como interpreto os códigos de classificação (CAT, HUE, REF) no rótulo?
R: Esses códigos permitem selecionar LEDs com parâmetros rigidamente controlados. Para uma aparência consistente em uma matriz, especifique e use LEDs dos mesmos lotes CAT (brilho) e HUE (cor). Usar o mesmo lote REF (tensão) pode ajudar a garantir uma distribuição uniforme da corrente em conexões paralelas.

Terminologia de Especificação de LED

Explicação completa dos termos técnicos de LED