Ficha Técnica do LED SMD LTST-S270KDKT - Chip Vermelho AllnGaP - 20mA - 50mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTST-S270KDKT é uma lâmpada LED de montagem em superfície (SMD) projetada para montagem automatizada em placas de circuito impresso (PCB). Possui um formato miniatura adequado para aplicações com espaço limitado. O dispositivo utiliza um chip semicondutor de Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio (AllnGaP) ultrabrilhante para produzir luz vermelha, alojado em um encapsulamento de lente transparente. Esta combinação é projetada para aplicações que exigem alta confiabilidade e compatibilidade com processos de fabricação modernos.

1.1 Características

• Conformidade com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).
• Configuração de chip de emissão lateral com terminais estanhados para melhor soldabilidade.
• Utiliza tecnologia de chip AllnGaP ultrabrilhante para alta intensidade luminosa.
• Embalado em fita de 8mm em bobinas de 7 polegadas de diâmetro para montagem automatizada pick-and-place.
• Conforme os contornos de encapsulamento padrão da EIA (Electronic Industries Alliance).
• Características de acionamento compatíveis com circuitos integrados (CI).
• Projetado para compatibilidade com equipamentos de colocação automática.
• Adequado para processos de soldagem por refluxo infravermelho (IR).

1.2 Aplicações

Este LED é destinado a uma ampla gama de equipamentos eletrônicos onde tamanho compacto, confiabilidade e montagem eficiente são críticos. As áreas de aplicação típicas incluem:

• Telecomunicações:Indicadores de status em telefones sem fio, celulares e equipamentos de rede.
• Automação de Escritório e Eletrônicos de Consumo:Retroiluminação para teclados em notebooks e outros dispositivos portáteis.
• Eletrodomésticos e Equipamentos Industriais:Indicadores de energia, modo ou status.
• Display e Sinalização:Micro-displays e iluminação de símbolos em aplicações internas.

O LED é fornecido em um encapsulamento SMD padrão. A cor da lente é transparente, e a cor da fonte de luz é vermelha proveniente do chip AllnGaP. Todas as tolerâncias dimensionais são de \u00b10,1 mm, salvo indicação em contrário. Desenhos mecânicos detalhados do componente, almofadas de fixação recomendadas para PCB e embalagem em fita e bobina são fornecidos no documento original, sendo essenciais para o projeto de layout da PCB e planejamento do processo de montagem.

3. Classificações e Características

3.1 Classificações Absolutas Máximas

Estas classificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. Todos os valores são especificados a uma temperatura ambiente (Ta) de 25\u00b0C.

Dissipação de Potência (Pd):

• 50 mWCorrente Direta de Pico (I
• F(PEAK)_):40 mA (a 1/10 do ciclo de trabalho, largura de pulso de 0,1ms)Corrente Direta Contínua (I
• ):_F20 mATensão Reversa (V
• ):_R5 VFaixa de Temperatura de Operação (T
• opr_):-30\u00b0C a +85\u00b0CFaixa de Temperatura de Armazenamento (T
• stg_):-40\u00b0C a +85\u00b0CCondição de Soldagem por Infravermelho:
• Temperatura de pico de 260\u00b0C por no máximo 10 segundos.3.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes são os parâmetros típicos de operação medidos a Ta=25\u00b0C e I

=20 mA, salvo indicação em contrário._FIntensidade Luminosa (I

• ):_V4,5 - 45,0 mcd (milicandela). Medida com um filtro que aproxima a curva de resposta fotópica do olho CIE.Ângulo de Visão (2\u03b8
• 1/2_):130 graus. Definido como o ângulo total no qual a intensidade é metade do valor axial (no eixo).Comprimento de Onda de Emissão de Pico (\u03bb
• ):_P650,0 nm (típico).Comprimento de Onda Dominante (\u03bb
• ):_d630,0 - 645,0 nm. Este comprimento de onda único define a cor percebida do LED no diagrama de cromaticidade CIE.Largura Espectral a Meia Altura (\u0394\u03bb):
• 20 nm (típico). A largura do espectro de emissão na metade de sua intensidade máxima.Tensão Direta (V
• ):_F1,6 - 2,4 V.Corrente Reversa (I
• ):_R10 \u03bcA (máximo) a V=5V._R3.3 Cuidado com Descarga Eletrostática (ESD)

LEDs são sensíveis a descargas eletrostáticas e surtos de tensão. Medidas adequadas de controle de ESD devem ser implementadas durante o manuseio e montagem. Isso inclui o uso de pulseiras aterradas, luvas antiestáticas e garantir que todos os equipamentos e estações de trabalho estejam devidamente aterrados para evitar falhas latentes ou catastróficas do dispositivo.

4. Sistema de Classificação por Bins

Para garantir consistência de cor e brilho na produção, os LEDs são classificados em bins com base na intensidade luminosa. O LTST-S270KDKT utiliza os seguintes códigos de bin para sua saída vermelha, medida a 20 mA.

Bin J:

• 4,5 - 7,1 mcdBin K:
• 7,1 - 11,2 mcdBin L:
• 11,2 - 18,0 mcdBin M:
• 18,0 - 28,0 mcdBin N:
• 28,0 - 45,0 mcdUma tolerância de \u00b115% é aplicada aos limites de cada bin de intensidade luminosa. Os projetistas devem especificar o código de bin necessário para garantir o nível de brilho desejado na aplicação final.

5. Análise de Curvas de Desempenho

O documento original inclui curvas de desempenho típicas que são cruciais para entender o comportamento do dispositivo em várias condições. Essas curvas normalmente ilustram a relação entre corrente direta e intensidade luminosa (I

vs. I_F), corrente direta e tensão direta (I_Vvs. V_F), e o efeito da temperatura ambiente na intensidade luminosa. Analisar essas curvas permite aos projetistas otimizar a corrente de acionamento para eficiência e brilho, entender os requisitos de tensão para o projeto da fonte de alimentação e considerar a derivação térmica em ambientes de alta temperatura._F6. Diretrizes de Montagem e Manuseio

6.1 Limpeza

Produtos químicos de limpeza não especificados podem danificar o encapsulamento do LED. Se a limpeza for necessária após a soldagem ou devido a contaminação, use álcool etílico ou álcool isopropílico à temperatura ambiente. O tempo de imersão deve ser inferior a um minuto para evitar danos potenciais à lente de epóxi ou à estrutura interna.

6.2 Processo de Soldagem

O dispositivo é compatível com processos de soldagem por refluxo infravermelho (IR), que é padrão para montagem SMD. É recomendado um perfil de processo sem chumbo (Pb-free).

Pré-aquecimento:

• 150\u00b0C a 200\u00b0C.Tempo de Pré-aquecimento:
• Máximo de 120 segundos.Temperatura de Pico:
• Máximo de 260\u00b0C.Tempo Acima do Líquidus:
• Máximo de 10 segundos na temperatura de pico. O refluxo não deve ser realizado mais de duas vezes.Para retrabalho manual com ferro de solda, a temperatura da ponta não deve exceder 300\u00b0C, e o tempo de contato deve ser limitado a no máximo 3 segundos por junta. É fundamental seguir os perfis de refluxo padrão JEDEC e as recomendações do fabricante da pasta de solda para garantir juntas de solda confiáveis e evitar danos térmicos ao LED.

6.3 Condições de Armazenamento

O armazenamento adequado é vital para manter a soldabilidade e a confiabilidade do dispositivo.

Embalagem Selada:

• Armazenar a \u2264 30\u00b0C e \u2264 90% de Umidade Relativa (UR). A vida útil na prateleira é de um ano quando armazenado na bolsa à prova de umidade original com dessecante.Embalagem Aberta:
• Para componentes removidos de sua embalagem original, o ambiente de armazenamento não deve exceder 30\u00b0C ou 60% de UR. Recomenda-se completar o refluxo IR dentro de uma semana (Nível de Sensibilidade à Umidade 3, MSL 3). Para armazenamento mais longo fora da bolsa original, use um recipiente selado com dessecante ou um dessecador de nitrogênio. Componentes armazenados por mais de uma semana devem ser aquecidos a aproximadamente 60\u00b0C por pelo menos 20 horas antes da soldagem para remover a umidade absorvida.7. Embalagem e Informações de Pedido

A embalagem padrão para montagem em grande volume é fita transportadora relevada de 8mm de largura enrolada em bobinas de 7 polegadas (178mm) de diâmetro. Cada bobina contém 4000 peças. A fita é selada com uma fita de cobertura superior. A embalagem segue as especificações ANSI/EIA-481. Para quantidades menores, um pacote mínimo de 500 peças está disponível. A fita é projetada para permitir no máximo dois componentes ausentes consecutivos (bolsos vazios).

8. Considerações de Projeto de Aplicação

8.1 Projeto do Circuito de Acionamento

LEDs são dispositivos acionados por corrente. Para garantir brilho uniforme ao acionar múltiplos LEDs, especialmente em configurações paralelas, é essencial usar um resistor limitador de corrente em série com cada LED. Isso compensa a variação natural na tensão direta (V

) de um dispositivo para outro. Acionar LEDs diretamente de uma fonte de tensão sem regulação de corrente pode levar a corrente excessiva, fuga térmica e redução da vida útil. O método simples do resistor em série (Circuito A no documento original) é uma abordagem confiável e comum._F8.2 Gerenciamento Térmico

Embora o encapsulamento seja pequeno, a dissipação de potência (50 mW máximo) e a faixa de temperatura de operação (-30\u00b0C a +85\u00b0C) devem ser respeitadas. A saída luminosa normalmente diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. Em aplicações onde o LED é acionado em ou próximo de sua corrente máxima, ou em altas temperaturas ambientes, deve-se considerar o layout da PCB para fornecer alívio térmico adequado por meio de almofadas e trilhas de cobre.

8.3 Escopo de Aplicação e Confiabilidade

Este produto destina-se ao uso em equipamentos eletrônicos comerciais e de consumo padrão. Para aplicações que exigem confiabilidade excepcional onde a falha pode comprometer a segurança ou a saúde (por exemplo, aviação, suporte à vida médico, controle de transporte), qualificação e consulta adicionais são necessárias. O dispositivo não foi projetado para exposição contínua ao ar livre ou ambientes severos, a menos que devidamente protegido.

9. Comparação Técnica e Tendências

O uso da tecnologia AllnGaP para LEDs vermelhos representa um avanço significativo em relação a tecnologias mais antigas, como o Fosfeto de Arsênio e Gálio (GaAsP). O AllnGaP oferece eficiência luminosa superior, resultando em maior brilho para a mesma corrente de acionamento e melhor estabilidade térmica. O encapsulamento de emissão lateral (em oposição ao de emissão superior) é especificamente vantajoso para aplicações onde a luz precisa ser direcionada paralelamente à superfície da PCB, como em painéis iluminados por borda ou aplicações de guia de luz para retroiluminação de teclados. A tendência em LEDs SMD continua em direção a maior eficiência, encapsulamentos menores e maior compatibilidade com processos de montagem automatizados e de alta temperatura, como soldagem por refluxo sem chumbo.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante?

R: O comprimento de onda de pico (\u03bb

) é o comprimento de onda no qual a potência óptica de saída é máxima. O comprimento de onda dominante (\u03bb_P) é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano, calculado a partir das coordenadas de cor CIE. O \u03bb_dé mais relevante para a especificação de cor._dP: Posso acionar este LED sem um resistor em série?

R: É fortemente desencorajado. A tensão direta tem uma faixa (1,6V a 2,4V). Conectá-lo diretamente a uma fonte de tensão, mesmo ligeiramente acima de sua V

, pode causar uma corrente grande e descontrolada, potencialmente destruindo o LED instantaneamente ou com o tempo._FP: Por que o ângulo de visão é tão amplo (130\u00b0)?

R: Um ângulo de visão amplo é característica do encapsulamento e projeto de lente de emissão lateral. É benéfico para aplicações que requerem iluminação ampla e uniforme sobre uma área, em vez de um ponto de luz focado.

P: Como seleciono o código de bin correto?

R: A seleção do código de bin depende do brilho mínimo necessário para sua aplicação. Se seu projeto precisa de pelo menos 15 mcd, você deve especificar o Bin L ou superior (L, M, N). Usar um bin mais alto garante que seu requisito de brilho seja atendido mesmo com a tolerância de -15%.

11. Estudo de Caso de Projeto e Uso

Cenário: Retroiluminação de um Teclado de Membrana.

Um projetista está criando um dispositivo médico com um teclado de borracha de silicone que requer retroiluminação vermelha para operação com pouca luz. O espaço atrás do teclado é extremamente limitado.

Escolhas de Projeto:

1. O LTST-S270KDKT é selecionado por sua emissão lateral, ideal para acoplar luz na borda de um guia de luz ou iluminar diretamente a lateral de uma legenda de teclado translúcida a partir do nível da PCB.

2. O chip AllnGaP ultrabrilhante garante saída de luz suficiente mesmo quando difundido através do material de borracha do teclado.

3. Uma corrente de acionamento de 15 mA é escolhida (abaixo do máximo de 20 mA) para garantir confiabilidade de longo prazo e minimizar a geração de calor dentro do invólucro selado do dispositivo.

4. O Bin M (18,0-28,0 mcd) é especificado para garantir uma aparência brilhante e consistente em todas as teclas.

5. O layout da PCB inclui as dimensões recomendadas das almofadas de solda e usa um resistor limitador de corrente de tamanho 0805 em série com cada LED, calculado com base na tensão da fonte de alimentação e na V

típica do LED._F6. A casa de montagem segue o perfil de refluxo IR fornecido, e os dispositivos são armazenados em um ambiente controlado antes do uso para cumprir os requisitos MSL3.

Esta abordagem resulta em um teclado confiável e uniformemente iluminado que atende aos requisitos estéticos e funcionais do produto final.

This approach results in a reliable, uniformly lit keypad that meets the aesthetic and functional requirements of the end product.