Ficha Técnica do LED SMD LTST-C061VEKT - AlInGaP Vermelho - 70mA - 2.9V Máx. - 203mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas completas para o LTST-C061VEKT, um díodo emissor de luz (LED) de montagem em superfície (SMD). Este componente é projetado para processos automatizados de montagem de placas de circuito impresso (PCB) e é adequado para aplicações com restrições de espaço em uma ampla gama de equipamentos eletrônicos.

1.1 Características

• Conformidade com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).
• Embalado em fita de 8mm em bobinas de 7 polegadas de diâmetro para manuseio automatizado.
• Footprint de encapsulamento padrão EIA (Electronic Industries Alliance).
• Os níveis lógicos de entrada são compatíveis com saídas de circuitos integrados (CI).
• Projetado para compatibilidade com equipamentos automatizados de pick-and-place.
• Adequado para processos de soldagem por refluxo infravermelho (IR).
• Pré-condicionado para acelerar até o nível de sensibilidade à umidade JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) Nível 3.

1.2 Aplicações

Este LED destina-se ao uso como indicador de estado, sinal luminoso ou para retroiluminação de painéis frontais em vários setores, incluindo telecomunicações, automação de escritório, eletrodomésticos e equipamentos industriais.

2. Dimensões do Encapsulamento e Informações Mecânicas

O dispositivo possui uma lente transparente com uma fonte de luz vermelha AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio). Todos os desenhos dimensionais e tolerâncias são fornecidos na ficha técnica, com uma tolerância padrão de ±0,2mm, salvo indicação em contrário. O encapsulamento é projetado para montagem em superfície confiável.

3. Especificações e Características

3.1 Especificações Máximas Absolutas

As especificações são definidas a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C. Exceder esses valores pode causar danos permanentes.

• Dissipação de Potência (Pd): 203 mW
• Corrente Direta de Pico (I_F(PEAK)): 100 mA (pulsada, 50ms LIGADO, 950ms DESLIGADO, Ciclo de Trabalho=0,05)
• Corrente Direta Contínua (I_F): 70 mA
• Faixa de Temperatura de Operação (T_opr): -40°C a +85°C
• Faixa de Temperatura de Armazenamento (T_stg): -40°C a +100°C

3.2 Características Elétricas e Ópticas

Os principais parâmetros de desempenho são medidos em Ta=25°C e I_F=70mA, salvo indicação em contrário.

• Intensidade Luminosa (I_V): 1550 - 3600 mcd (milicandela). Medida com um filtro que aproxima a resposta fotópica do olho CIE.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2): 120 graus (típico). Definido como o ângulo total onde a intensidade cai para metade do seu valor axial.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_P): 631 nm (típico).
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d): 617 - 630 nm. A tolerância é de ±1nm.
• Largura de Meia Altura Espectral (Δλ): 15 nm (típico).
• Tensão Direta (V_F): 1,9 - 2,9 V. A tolerância é de ±0,1V.
• Corrente Reversa (I_R): 10 μA (máximo) em V_R=5V. O dispositivo não foi projetado para operação em polarização reversa.

4. Código de Bin e Sistema de Classificação

Os dispositivos são classificados (binned) com base na intensidade luminosa medida a 70mA. Isso garante consistência no brilho para aplicações de produção.

4.1 Classificação de Intensidade Luminosa (I_V)

• Código Bin J1: 1550 - 2050 mcd (Fluxo Luminoso: 5,2 - 6,8 lm)
• Código Bin J2: 2050 - 2720 mcd (Fluxo Luminoso: 6,8 - 9,0 lm)
• Código Bin K1: 2720 - 3600 mcd (Fluxo Luminoso: 9,0 - 12,0 lm)

A tolerância em cada bin de intensidade luminosa é de ±10%. Os valores de fluxo luminoso em lumens (lm) são fornecidos para referência.

5. Curvas de Desempenho Típicas

A ficha técnica inclui representações gráficas das principais relações, essenciais para o projeto de circuitos e gerenciamento térmico.

• Corrente Direta vs. Tensão Direta (Característica I_F-V_F)
• Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta (Característica I_V-I_F)
• Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente (Característica I_V-T_a)
• Distribuição Espectral de Potência Relativa (Comprimento de Onda vs. Intensidade Relativa)
• Característica do Ângulo de Visão (Distribuição de Intensidade Angular)

Essas curvas permitem que os projetistas prevejam o desempenho em diferentes condições operacionais, como a redução da saída luminosa em temperaturas mais altas ou o cálculo do valor necessário do resistor limitador de corrente.

6. Diretrizes de Montagem e Manuseio

6.1 Limpeza

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

6.2 Padrão de Trilha de PCB Recomendado

Um layout sugerido para os pads de fixação na placa de circuito impresso (PCB) é fornecido para soldagem por refluxo infravermelho ou de fase vapor. Recomenda-se uma espessura máxima de estêncil de 0,10mm para aplicação da pasta de solda, garantindo a formação adequada da junta de solda e evitando pontes.

6.3 Embalagem em Fita e Bobina

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora em relevo em bobinas de 7 polegadas (178mm) de diâmetro. A largura da fita é de 8mm. Desenhos mecânicos detalhados dos bolsos da fita, fita de cobertura e dimensões da bobina estão incluídos, em conformidade com as especificações EIA-481. A bobina padrão contém 4000 peças, com uma quantidade mínima de pedido de 500 peças para remanescentes.

7. Cuidados Importantes e Notas de Aplicação

7.1 Uso Pretendido e Confiabilidade

Este LED é projetado para uso em equipamentos eletrônicos comuns. Não se destina a aplicações onde a falha possa colocar diretamente em risco a vida ou a saúde, como em aviação, suporte à vida médico ou sistemas de segurança críticos. Para tais aplicações, é necessária consulta ao fabricante antes da incorporação ao projeto.

7.2 Condições de Armazenamento

Embalagem Selada:Armazenar a ≤30°C e ≤70% de Umidade Relativa (UR). A vida útil na prateleira é de um ano quando a bolsa à prova de umidade com dessecante está intacta.
Embalagem Aberta:O ambiente de armazenamento não deve exceder 30°C e 60% UR. Componentes removidos de sua embalagem original devem ser submetidos à soldagem por refluxo IR dentro de 168 horas (7 dias). Para armazenamento além deste período, devem ser armazenados em um recipiente selado com dessecante ou em ambiente de nitrogênio. LEDs armazenados fora da embalagem por mais de 168 horas requerem secagem a aproximadamente 60°C por pelo menos 48 horas antes da montagem para remover a umidade absorvida e evitar o \"efeito pipoca\" durante o refluxo.

7.3 Processo de Soldagem

Soldagem por Refluxo:Recomenda-se um perfil de soldagem sem chumbo compatível com J-STD-020B. Parâmetros-chave incluem uma zona de pré-aquecimento (150-200°C, máx. 120 seg), uma temperatura de pico não superior a 260°C e um tempo acima do líquido (TAL) máximo de 10 segundos. O refluxo deve ser realizado no máximo duas vezes.
Soldagem Manual:Se necessário, use um ferro de soldar com temperatura da ponta não superior a 300°C por no máximo 3 segundos, e apenas uma vez. O perfil de temperatura fornecido é uma diretriz; o perfil final deve ser caracterizado para o projeto de PCB específico, componentes e pasta de solda utilizados.

8. Análise Técnica Aprofundada e Considerações de Projeto

8.1 Análise Fotométrica e Colorimétrica

O uso da tecnologia AlInGaP resulta em um LED vermelho de alta eficiência com comprimento de onda dominante na faixa de 617-630nm, produzindo uma cor vermelha saturada. O ângulo de visão de 120 graus fornece um padrão de emissão amplo adequado para indicadores de estado. Os projetistas devem considerar a estrutura de binning para garantir brilho consistente em múltiplas unidades em um arranjo ou linha de produtos.

8.2 Projeto Elétrico e Gerenciamento Térmico

Com uma tensão direta máxima de 2,9V a 70mA, um resistor limitador de corrente em série é obrigatório. O valor do resistor (R) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (V_fonte- V_F) / I_F. A dissipação de potência do próprio LED (P_d= V_F* I_F) não deve exceder a especificação máxima absoluta de 203mW, considerando a redução que ocorre em temperaturas ambientes mais altas, conforme mostrado na curva I_V-T_a. Uma área adequada de cobre na PCB pode ser necessária para dissipação de calor em ambientes de alta corrente ou alta temperatura.

8.3 Compatibilidade com o Processo de Montagem

A sensibilidade à umidade JEDEC Nível 3 e a compatibilidade com o refluxo IR são críticas para a fabricação moderna em grande volume. Os projetistas devem seguir as diretrizes de armazenamento e secagem meticulosamente para evitar rachaduras no encapsulamento induzidas por umidade durante o processo de refluxo em alta temperatura. O padrão de trilha e as especificações de estêncil recomendadas são otimizadas para alcançar juntas de solda confiáveis, minimizando o risco de tombamento ou ponte de solda.

9. Sugestões de Aplicação e Casos de Uso Típicos

Além de indicadores de estado simples, o brilho e o ângulo de visão deste LED o tornam adequado para retroiluminar pequenos símbolos em painéis frontais ou fornecer iluminação em condições de pouca luz para sensores. Seu fator de forma pequeno é ideal para dispositivos portáteis, como equipamentos de comunicação e periféricos de computação. Quando usado em arranjos, atenção deve ser dada à distribuição de corrente e ao acoplamento térmico entre LEDs adjacentes.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

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 no qual a potência óptica emitida é máxima. O comprimento de onda dominante (λ_d) é o comprimento de onda único da luz monocromática que corresponde à cor percebida do LED. λ_dé mais relevante para a especificação de cor.

P: Posso alimentar este LED com uma fonte de 5V sem um resistor?
R: Não. Conectá-lo diretamente a 5V forçaria uma corrente muito superior à sua especificação máxima, causando falha imediata e catastrófica. Um resistor limitador de corrente ou um driver de corrente constante é sempre necessário.

P: Por que a condição de armazenamento após abrir a bolsa é tão rigorosa?
R: Os encapsulamentos de LED SMD podem absorver umidade do ar. Durante o processo de soldagem por refluxo em alta temperatura, essa umidade retida rapidamente se transforma em vapor, criando pressão interna que pode deslaminar o encapsulamento ou rachar o chip. A vida útil de 168 horas e os procedimentos de secagem são métodos padronizados para evitar esse modo de falha.