Folha de Dados Técnicos do LED SMD LTST-M140KRKT - Vermelho AlInGaP - Ângulo de Visão 120° - 2.0V Típico - 30mA Máx - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas completas para o LTST-M140KRKT, um díodo emissor de luz (LED) de montagem em superfície (SMD). Este componente pertence a uma família de LEDs projetados em tamanhos miniatura e configurações especiais para facilitar a montagem automatizada em placas de circuito impresso (PCB). O seu fator de forma compacto torna-o particularmente adequado para aplicações com restrições de espaço numa vasta gama de equipamentos eletrónicos.

1.1 Características

• Conformidade com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).
• Embalado em fita de 12mm enrolada em bobinas de 7 polegadas de diâmetro para manuseamento automatizado.
• Contorno do encapsulamento padrão EIA (Electronic Industries Alliance).
• As características de entrada/saída são compatíveis com os níveis lógicos de circuitos integrados (IC).
• Projetado para compatibilidade com equipamentos padrão de montagem automática pick-and-place.
• Resiste aos processos de soldagem por refluxo por infravermelhos (IR) comumente utilizados na tecnologia de montagem em superfície (SMT).
• Pré-condicionado para acelerar até ao Nível 3 de sensibilidade à humidade JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council).

1.2 Aplicações

O dispositivo destina-se a ser utilizado numa grande variedade de equipamentos eletrónicos onde é necessária uma fonte de luz ou indicador compacto e fiável. Os campos de aplicação típicos incluem:

• Equipamentos de telecomunicações (ex.: telefones sem fios, telemóveis).
• Dispositivos de automação de escritório (ex.: computadores portáteis, sistemas de rede).
• Eletrodomésticos e eletrónica de consumo.
• Equipamentos de controlo industrial e instrumentação.
• Indicadores de estado e de alimentação.
• Iluminação de sinais e símbolos.
• Retroiluminação de painéis frontais e displays.

2. Dimensões do Encapsulamento e Informação Mecânica

O LED é fornecido num encapsulamento para montagem em superfície. A cor da lente é transparente, e o material da fonte de luz é Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio (AlInGaP), que emite luz vermelha. Todas as especificações dimensionais são fornecidas em milímetros (mm). A tolerância geral para as dimensões é de ±0,2 mm, a menos que uma nota específica indique o contrário. Desenhos dimensionais detalhados do próprio componente, bem como do layout recomendado para as pastilhas de fixação no PCB, estão incluídos na folha de dados para garantir um design correto da pegada para uma soldagem fiável.

3. Especificações e Características

Todas as especificações são definidas a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C. Exceder estes limites pode causar danos permanentes no dispositivo.

3.1 Especificações Máximas Absolutas

• Dissipação de Potência (Pd):72 mW
• Corrente Direta de Pico (IFP):80 mA (em condições pulsadas: ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 0,1ms)
• Corrente Direta Contínua (IF):30 mA (DC)
• Tensão Reversa (VR):5 V
• Gama de Temperatura de Funcionamento:-40°C a +85°C
• Gama de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C

3.2 Características Elétricas e Óticas

Os seguintes parâmetros são medidos a Ta=25°C com uma corrente direta (IF) de 20 mA, salvo indicação em contrário.

• Fluxo Luminoso (Φv):É fornecido o valor típico; os valores mínimo e máximo são definidos pela classificação do bin (ver Secção 4). Medido com um filtro que aproxima a curva de resposta fotópica do olho CIE.
• Intensidade Luminosa (Iv):É fornecido o valor típico; os valores mínimo e máximo são definidos pela classificação do bin. Este é um valor derivado para referência.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):120 graus (típico). Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa é metade do valor medido no eixo central.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λP):639 nm (típico). O comprimento de onda no qual a intensidade radiante espectral é máxima.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):631 nm (típico). O comprimento de onda único que define a cor percebida no diagrama de cromaticidade CIE. A tolerância é de ±1 nm.
• Largura a Meia Altura da Linha Espectral (Δλ):20 nm (típico). A largura espectral medida a metade da intensidade máxima.
• Tensão Direta (VF):2,0 V (típico), 2,4 V (máximo) a IF=20mA. A tolerância é de ±0,1 V.
• Corrente Reversa (IR):10 μA (máximo) a VR=5V.

3.3 Perfil de Soldagem

É fornecido um perfil de soldagem por refluxo por infravermelhos (IR) sugerido para processos de montagem sem chumbo (Pb-free), em conformidade com a norma J-STD-020B. O perfil inclui fases de pré-aquecimento, imersão, refluxo e arrefecimento com restrições específicas de tempo e temperatura, com uma temperatura máxima do corpo do encapsulamento não superior a 260°C. A adesão a tais perfis é crítica para evitar danos térmicos no encapsulamento do LED durante a montagem.

4. Sistema de Classificação por Bins

Para garantir a consistência na saída luminosa, os LEDs são classificados em bins com base no seu fluxo luminoso medido. O código do bin define um intervalo específico. Para o LTST-M140KRKT (cor Vermelha, testado a 20mA), os bins definidos são:

• B2:Fluxo Luminoso 0,27 - 0,34 lm (Intensidade 90 - 112 mcd)
• C1:Fluxo Luminoso 0,34 - 0,42 lm (Intensidade 112 - 140 mcd)
• C2:Fluxo Luminoso 0,42 - 0,54 lm (Intensidade 140 - 180 mcd)
• D1:Fluxo Luminoso 0,54 - 0,67 lm (Intensidade 180 - 224 mcd)
• D2:Fluxo Luminoso 0,67 - 0,84 lm (Intensidade 224 - 280 mcd)

A tolerância em cada bin de intensidade é de ±11%. O valor de intensidade luminosa (mcd) é fornecido para fins de referência. Os projetistas devem especificar o código de bin necessário ao encomendar para garantir o nível de brilho necessário para a sua aplicação.

5. Curvas de Desempenho Típicas

A folha de dados inclui representações gráficas das características principais para auxiliar na análise de projeto. Estas curvas, tipicamente traçadas em função da corrente direta ou da temperatura ambiente, fornecem uma visão do 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, até ao valor máximo especificado.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta:Ilustra a característica IV do díodo.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demonstra a redução térmica da saída de luz, o que é crucial para aplicações de alta temperatura.
• Distribuição Espectral:Um gráfico da intensidade relativa versus comprimento de onda, mostrando o pico em ~639nm e a largura espectral.
• Padrão do Ângulo de Visão:Um diagrama polar mostrando a distribuição angular da intensidade luminosa.

6. Guia do Utilizador e Instruções de Manuseamento

6.1 Limpeza

Se for necessária limpeza após a soldagem, utilize apenas os solventes especificados. A imersão do LED em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente durante menos de um minuto é aceitável. A utilização de produtos de limpeza químicos não especificados ou agressivos pode danificar o encapsulamento de plástico e a lente.

6.2 Armazenamento e Sensibilidade à Humidade

Este componente é sensível à humidade. Quando a bolsa estanque à humidade selada (com dessecante) não está aberta, os LEDs devem ser armazenados a ≤30°C e ≤70% de HR e utilizados dentro de um ano. Uma vez aberta a embalagem original, o ambiente de armazenamento não deve exceder 30°C e 60% de HR. Os componentes expostos ao ar ambiente devem ser submetidos à soldagem por refluxo IR dentro de 168 horas (Nível 3 JEDEC). Para armazenamento além deste período, devem ser armazenados num recipiente selado com dessecante ou num ambiente de azoto. Os LEDs armazenados fora da embalagem por mais de 168 horas requerem cozedura a aproximadamente 60°C durante pelo menos 48 horas antes da montagem por soldagem para remover a humidade absorvida e prevenir o efeito de \"pipocagem\" durante o refluxo.

6.3 Recomendações de Soldagem

São suportados dois métodos principais de soldagem:

Soldagem por Refluxo (Recomendado):

- Temperatura de pré-aquecimento: 150-200°C

- Tempo de pré-aquecimento: máximo 120 segundos

- Temperatura de pico: máximo 260°C (corpo do encapsulamento)

- Tempo acima do líquido: máximo 10 segundos

- Número de ciclos de refluxo: Máximo duas vezes

Soldagem Manual (Ferro de Soldar):

- Temperatura da ponta do ferro: máximo 300°C

- Tempo de soldagem por terminal: máximo 3 segundos

- Número de ciclos de soldagem: Apenas uma vez

É crucial notar que o perfil de refluxo ideal depende do design específico do PCB, da pasta de solda e do forno utilizado. O perfil fornecido serve como uma diretriz baseada nas normas JEDEC.

6.4 Design do Circuito de Acionamento

Um LED é um dispositivo operado por corrente. A sua saída de luz é principalmente uma função da corrente direta, não da tensão. Para garantir um brilho consistente e prevenir danos, o circuito de acionamento deve incluir um mecanismo de limitação de corrente. Ao ligar vários LEDs em paralelo, é fortemente recomendado utilizar um resistor limitador de corrente individual em série com cada LED. Esta prática compensa pequenas variações na tensão direta (VF) de dispositivos individuais, garantindo uma distribuição uniforme da corrente e, consequentemente, uma intensidade luminosa uniforme em todos os LEDs da matriz. Não é recomendado acionar LEDs diretamente a partir de uma fonte de tensão sem regulação de corrente, pois pode levar a fuga térmica e falha do dispositivo.

7. Embalagem e Especificações da Fita e Bobina

Os LEDs são fornecidos no formato fita-e-bobina compatível com equipamentos de montagem automatizada de alta velocidade. Os detalhes principais da embalagem incluem:

• Largura da fita: 12 mm.
• Diâmetro da bobina: 7 polegadas.
• Quantidade por bobina completa: 3000 unidades.
• Quantidade mínima de encomenda para remanescentes: 500 unidades.
• A embalagem está em conformidade com as especificações ANSI/EIA-481.
• Os compartimentos vazios na fita transportadora são selados com uma fita de cobertura superior.
• É permitido um máximo de dois componentes em falta consecutivos por bobina.

São fornecidos desenhos dimensionais detalhados para a fita transportadora, fita de cobertura e bobina para garantir a compatibilidade com os sistemas alimentadores.

8. Notas de Aplicação e Cuidados

8.1 Uso Pretendido

Este LED foi projetado para utilização em equipamentos eletrónicos padrão para fins gerais, como eletrónica de consumo, equipamento de escritório e eletrodomésticos. Não foi especificamente projetado ou qualificado para aplicações onde a falha possa levar a um perigo direto para a vida, saúde ou segurança sem consulta prévia e qualificação adicional. Tais aplicações incluem, mas não se limitam a, aviação, transportes, controlo de tráfego, sistemas médicos/de suporte à vida e dispositivos de segurança críticos.

8.2 Gestão Térmica

Embora o encapsulamento tenha uma dissipação de potência especificada, uma gestão térmica eficaz ao nível do PCB é essencial para manter o desempenho e a longevidade, especialmente quando operado a altas temperaturas ambientes ou próximo da corrente máxima. O layout do PCB deve fornecer uma área de cobre adequada em torno das pastilhas de solda para atuar como um dissipador de calor, dissipando o calor da junção do LED.

8.3 Considerações de Design Ótico

O ângulo de visão de 120 graus fornece um padrão de emissão amplo e difuso, adequado para indicadores de estado e retroiluminação onde se deseja visibilidade de ângulo largo. Para aplicações que requerem um feixe mais focado, seriam necessárias óticas secundárias (ex.: lentes ou refletores). A lente transparente minimiza a absorção de luz, maximizando a saída do chip AlInGaP.

9. Visão Geral da Tecnologia e Materiais

O LTST-M140KRKT utiliza um material semicondutor de Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio (AlInGaP) para a sua região emissora de luz. A tecnologia AlInGaP é particularmente adequada para produzir LEDs vermelhos, laranja e âmbar de alta eficiência. Comparada com tecnologias mais antigas como o Fosfeto de Arsénio de Gálio (GaAsP), o AlInGaP oferece uma eficácia luminosa significativamente maior, melhor estabilidade térmica e uma vida operacional mais longa. A luz é gerada através de eletroluminescência, onde os eletrões se recombinam com lacunas dentro da região ativa do semicondutor, libertando energia na forma de fotões. A composição específica das camadas de AlInGaP é projetada para produzir fotões no comprimento de onda dominante alvo de 631 nm, que é percebido como luz vermelha pelo olho humano.