Folha de Dados Técnica do LED SMD LTST-B680VEKT - AlInGaP Vermelho - 20mA - 710-1400mcd - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas completas para um LED de montagem em superfície (SMD). Este componente é projetado para montagem automatizada em placas de circuito impresso (PCB), apresentando um formato miniatura adequado para aplicações com restrições de espaço. O LED utiliza um material semicondutor de AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) para produzir uma saída de luz vermelha. Seu design é compatível com os processos padrão de soldagem por refluxo infravermelho, tornando-o ideal para fabricação em grande volume.

1.1 Características

• Conforme com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).
• Embalado em fita de 8mm em bobinas de 7 polegadas de diâmetro para equipamentos automáticos de pick-and-place.
• Contorno do pacote padrão EIA (Aliança das Indústrias Eletrônicas).
• Entrada compatível com níveis lógicos de circuitos integrados (CI).
• Projetado para compatibilidade com perfis de soldagem por refluxo infravermelho.
• Pré-condicionado para o Nível de Sensibilidade à Umidade 3 da JEDEC (Conselho Conjunto de Engenharia de Dispositivos Eletrônicos).

1.2 Aplicações

Este LED é adequado para uma ampla gama de equipamentos eletrônicos, incluindo, mas não se limitando a:

• Dispositivos de telecomunicações (ex.: telefones sem fio, telefones celulares).
• Equipamentos de automação de escritório (ex.: notebooks, sistemas de rede).
• Eletrodomésticos e eletrônicos de consumo.
• Painéis de controle industrial e instrumentação.
• Aplicações de sinalização e exibição internas.

O LED apresenta um pacote SMD padrão. A lente é transparente. As dimensões críticas incluem comprimento, largura e altura, com uma tolerância geral de ±0,2 mm, salvo indicação em contrário no desenho dimensional detalhado. A polaridade é indicada por uma marca de cátodo no pacote. O layout recomendado das pastilhas de fixação no PCB para soldagem por refluxo infravermelho ou de fase vapor é fornecido para garantir a formação adequada da junta de solda e o gerenciamento térmico.

3. Análise Detalhada das Especificações Técnicas

3.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação sob estas condições não é garantida.

Dissipação de Potência (Pd):

• 130 mW a Ta=25°C.Corrente Direta de Pico (I
• F(pico)_):100 mA (pulsada com ciclo de trabalho de 1/10, largura de pulso de 0,1ms).Corrente Direta Contínua (I
• ):_F50 mA DC.Tensão Reversa (V
• ):_R5 V.Nota: O dispositivo não foi projetado para operação sob polarização reversa; esta classificação é principalmente para condições de teste.Faixa de Temperatura de Operação (T
• opr_):-40°C a +100°C.Faixa de Temperatura de Armazenamento (T
• stg_):-40°C a +100°C.3.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos a uma temperatura ambiente (T

) de 25°C e uma corrente direta (I_a) de 20 mA, salvo indicação em contrário._FIntensidade Luminosa (I

• ):_VVaria de um mínimo de 710 mcd a um máximo de 1400 mcd. Medida usando um sensor filtrado para aproximar a curva de resposta fotópica do olho CIE.Ângulo de Visão (2θ
• 1/2_):120 graus (típico). Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa é metade do valor medido no eixo central.Comprimento de Onda Dominante (λ
• ):_dEntre 617,0 nm e 630,0 nm, definindo a cor vermelha percebida. Tolerância de ±1 nm.Largura de Meia Altura Espectral (Δλ):
• Aproximadamente 15 nm (típico), indicando a pureza espectral da luz emitida.Tensão Direta (V
• ):_FEntre 1,8 V e 2,6 V a 20 mA.Corrente Reversa (I
• ):_RMáximo de 10 μA quando uma tensão reversa de 5 V é aplicada.4. Explicação do Sistema de Classificação (Binning)

Para garantir consistência na aplicação, os LEDs são classificados (binning) com base em parâmetros-chave. Isto permite que os projetistas selecionem componentes que atendam a requisitos específicos de tensão ou brilho para seu circuito.

4.1 Classificação da Tensão Direta (V

)_FClassificado em I

= 20 mA. Cada classe tem uma tolerância de ±0,1V._FClasse D2:

• = 1,8V a 2,0V V_FClasse D3:
• = 2,0V a 2,2V V_FClasse D4:
• = 2,2V a 2,4V V_FClasse D5:
• = 2,4V a 2,6V V_F4.2 Classificação da Intensidade Luminosa (I

)_VClassificado em I

= 20 mA. Cada classe tem uma tolerância de ±11%._FClasse V1:

• = 710 mcd a 900 mcd I_VClasse V2:
• = 900 mcd a 1120 mcd I_VClasse W1:
• = 1120 mcd a 1400 mcd I_V5. Análise das Curvas de Desempenho

As curvas de desempenho típicas ilustram a relação entre vários parâmetros. Estas são essenciais para entender o comportamento do dispositivo sob diferentes condições de operação.

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

• Mostra a relação exponencial, crucial para projetar circuitos limitadores de corrente.Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta:
• Demonstra como a saída de luz aumenta com a corrente, tipicamente em uma relação quase linear dentro da faixa de operação.Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente:
• Mostra a redução da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta, o que é crítico para o gerenciamento térmico em aplicações de alta potência ou alta temperatura ambiente.Distribuição Espectral:
• Um gráfico de potência radiante relativa versus comprimento de onda, centrado no comprimento de onda dominante com uma meia largura característica.6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil Recomendado de Soldagem por Refluxo

Para processos de solda sem chumbo (Pb-free), siga um perfil conforme J-STD-020. 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:
• Conforme especificações da pasta de solda, mas tipicamente 10 segundos no máximo.Número máximo de ciclos de refluxo:
• Nota: O perfil real deve ser caracterizado para o projeto de PCB específico, componentes e pasta de solda utilizados. Two.

6.2 Soldagem Manual

Se a soldagem manual for necessária:

Temperatura do Ferro de Solda:

• Máximo de 300°C.Tempo de Soldagem:
• Máximo de 3 segundos por terminal.Número máximo de tentativas de soldagem:
• Apenas uma vez.6.3 Limpeza

Use apenas solventes de limpeza aprovados. A imersão em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente por menos de um minuto é aceitável se a limpeza for necessária. Evite líquidos químicos não especificados.

7. Armazenamento e Manuseio

7.1 Sensibilidade à Umidade

Este dispositivo é classificado como MSL 3. Quando o saco à prova de umidade original está selado com dessecante:

Armazene a ≤30°C e ≤70% UR.

• A vida útil na prateleira é de um ano a partir da data de selagem do saco.
• Uma vez que o saco original é aberto:

Armazene a ≤30°C e ≤60% UR.

• Recomenda-se completar a soldagem por refluxo infravermelho dentro de 168 horas (7 dias).
• Para armazenamento além de 168 horas, armazene em um recipiente selado com dessecante ou em um dessecador de nitrogênio.
• Dispositivos expostos além de 168 horas devem ser aquecidos (baked) a aproximadamente 60°C por pelo menos 48 horas antes da soldagem para remover a umidade absorvida e prevenir o "efeito pipoca" durante o refluxo.
• 7.2 Descarga Eletrostática (ESD)

Embora não seja explicitamente classificado como um dispositivo sensível a ESD nesta folha de dados, é uma prática padrão da indústria manusear todos os componentes semicondutores, incluindo LEDs, com precauções apropriadas contra ESD (ex.: estações de trabalho aterradas, pulseiras antiestáticas) para prevenir danos por eletricidade estática ou surtos de energia.

8. Considerações para o Projeto de Aplicação

8.1 Projeto do Circuito de Acionamento

LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir brilho uniforme e prevenir a concentração de corrente, especialmente ao conectar múltiplos LEDs em paralelo, um resistor limitador de corrente em série deve ser usado para cada LED. Acionar LEDs diretamente de uma fonte de tensão sem regulação de corrente não é recomendado, pois pequenas variações na tensão direta (V

) podem levar a grandes diferenças na corrente e, consequentemente, no brilho entre os dispositivos._F8.2 Gerenciamento Térmico

A dissipação de potência máxima é de 130 mW. Operar na ou perto da corrente direta contínua máxima (50 mA) gerará calor. Um layout adequado do PCB, incluindo área de cobre suficiente nas pastilhas de fixação para atuar como dissipador de calor, é importante para manter a temperatura da junção dentro dos limites seguros, garantindo confiabilidade de longo prazo e saída de luz estável.

8.3 Projeto Óptico

O amplo ângulo de visão de 120 graus torna este LED adequado para aplicações que requerem iluminação de área ampla ou visibilidade de ângulos amplos. Para aplicações que requerem um feixe mais focado, ópticas secundárias (ex.: lentes) seriam necessárias.

9. Embalagem e Pedido

A embalagem padrão é fita transportadora relevada 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 segue as especificações ANSI/EIA-481. Uma quantidade mínima de pedido de 500 peças pode ser aplicada para quantidades remanescentes.

10. Comparação Técnica e Orientação de Seleção

Ao selecionar este LED, os principais diferenciais incluem sua tecnologia AlInGaP, que tipicamente oferece maior eficiência e melhor estabilidade térmica para cores vermelhas/laranja/âmbar em comparação com tecnologias mais antigas como GaAsP. A combinação de uma intensidade luminosa relativamente alta (até 1400 mcd) com um amplo ângulo de visão é notável. Os projetistas devem comparar a classificação V

e a classificação I_Fcontra a margem de tensão de seu circuito e a consistência de brilho necessária. A compatibilidade com os processos padrão de montagem SMD (soldagem por refluxo, fita e bobina) é uma vantagem significativa para produção automatizada._V11. Perguntas Frequentes (FAQ)

11.1 Posso acionar este LED sem um resistor limitador de corrente?

Resposta:

É fortemente desencorajado. A tensão direta tem um coeficiente de temperatura negativo e pode variar entre unidades. Acionar diretamente de uma fonte de tensão pode levar à fuga térmica, onde o aumento da corrente causa mais calor, o que reduz V, permitindo que ainda mais corrente flua, potencialmente destruindo o LED. Sempre use um resistor em série ou um driver de corrente constante._F11.2 Qual é a diferença entre Comprimento de Onda Dominante e Comprimento de Onda de Pico?

Resposta:

O comprimento de onda dominante (λ) é derivado do diagrama de cromaticidade CIE e representa o comprimento de onda único de uma luz monocromática que pareceria ter a mesma cor que a saída do LED para o olho humano. O comprimento de onda de pico é o comprimento de onda no qual a distribuição de potência espectral é máxima. Para LEDs, o comprimento de onda dominante é o parâmetro mais relevante para especificação de cor._d11.3 Por que a condição de armazenamento após a abertura do saco é tão rigorosa?

Resposta:

Os pacotes SMD podem absorver umidade da atmosfera. Durante o processo de alta temperatura da soldagem por refluxo, essa umidade retida pode vaporizar rapidamente, criando pressão interna que pode delaminar o pacote ou rachar o chip ("efeito pipoca"). A vida útil de 168 horas após abertura e os requisitos de aquecimento (baking) são métodos padronizados (JEDEC MSL) para gerenciar este risco.12. Exemplo Prático de Projeto

Cenário:

Projetando um painel indicador de status com 5 LEDs vermelhos em paralelo, alimentado por uma fonte de 5V DC. A corrente direta alvo por LED é de 20 mA.Calcular o Resistor em Série:

1. Usando Vtípica = 2,2V (Classe D3). R = (V_Ffonte_{- V}) / I_F= (5V - 2,2V) / 0,02A = 140 Ω. O valor padrão mais próximo de 150 Ω resultaria em I_F≈ 18,7 mA._FPotência do Resistor:
2. P = I* R = (0,0187)²* 150 ≈ 0,052 W. Um resistor padrão de 1/8W (0,125W) ou 1/10W é suficiente.²Layout do Circuito:
3. Coloque um resistor de 150 Ω em série com cada um dos 5 LEDs. Não compartilhe um único resistor entre múltiplos LEDs em paralelo, pois as variações de Vcausariam brilho desigual._FProjeto Térmico do PCB:
4. Certifique-se de que as pastilhas dos LEDs tenham área de cobre suficiente conectada para dissipar calor, especialmente se a temperatura ambiente for alta ou se o invólucro restringir o fluxo de ar.13. Princípio de Funcionamento

Este LED é baseado em uma junção p-n semicondutora fabricada com materiais AlInGaP. Quando uma tensão de polarização direta que excede a barreira de potencial da junção é aplicada, elétrons da região tipo n e lacunas da região tipo p são injetados na região ativa. Quando esses portadores de carga se recombinam, a energia é liberada na forma de fótons (luz). A composição específica da liga AlInGaP determina a energia da banda proibida, que define diretamente o comprimento de onda dominante da luz emitida—neste caso, no espectro vermelho (617-630 nm). A lente de epóxi transparente encapsula o chip semicondutor, fornece proteção mecânica e molda o padrão de saída de luz.

14. Tendências Tecnológicas

Os LEDs SMD continuam a evoluir em direção a maior eficiência (mais lúmens por watt), melhor consistência de cor através de classificação mais rigorosa (binning) e maior confiabilidade. Há uma tendência de miniaturização mantendo ou aumentando a saída de luz. Além disso, avanços em materiais de encapsulamento visam melhorar o desempenho térmico, permitindo correntes de acionamento e densidades de potência mais altas. A adoção generalizada da tecnologia AlInGaP para cores vermelhas, laranja e âmbar substituiu amplamente materiais mais antigos e menos eficientes, oferecendo melhor desempenho em temperatura e maior vida operacional. A integração de LEDs com circuitos de controle embarcados (ex.: drivers de corrente constante, LEDs RGB endereçáveis) é outra tendência significativa, simplificando o projeto do sistema para o usuário final.

SMD LEDs continue to evolve towards higher efficiency (more lumens per watt), improved color consistency through tighter binning, and increased reliability. There is a trend for miniaturization while maintaining or increasing light output. Furthermore, advancements in packaging materials aim to enhance thermal performance, allowing for higher drive currents and power densities. The widespread adoption of AlInGaP technology for red, orange, and amber colors has largely superseded older, less efficient materials, offering better performance over temperature and longer operational lifetimes. The integration of LEDs with onboard control circuitry (e.g., constant current drivers, addressable RGB LEDs) is another significant trend, simplifying system design for the end user.