Ficha Técnica do LED Reflector SMD 67-23/R6GHBHC-B05/2T - Pacote 6.0x3.2x1.9mm - Tensão 2.0-3.95V - Cores Vermelho/Verde/Azul - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O modelo 67-23/R6GHBHC-B05/2T é um LED de montagem em superfície (SMD) encapsulado num pacote P-LCC-4 com um refletor integrado. Este componente foi concebido como um indicador óptico multicor, disponível nas cores de emissão vermelho brilhante (R6), verde brilhante (GH) e azul (BH). O pacote apresenta um corpo de resina branca com uma janela transparente incolor, que melhora a saída de luz e proporciona uma estética limpa. É um produto sem chumbo, em conformidade com as diretivas RoHS, tornando-o adequado para montagens eletrónicas modernas que cumprem regulamentações ambientais.

As principais vantagens deste LED incluem a sua pegada compacta P-LCC-4, ideal para projetos de PCB de alta densidade, e o seu refletor integrado que melhora a intensidade luminosa e o controlo do ângulo de visão. Os mercados-alvo principais são equipamentos de telecomunicações para indicação de estado e retroiluminação, eletrónica de consumo para iluminação de interruptores e símbolos, retroiluminação plana de LCD e aplicações gerais de indicação onde são necessárias fontes de luz fiáveis, brilhantes e de cor pura.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Os Valores Máximos Absolutos definem os limites de tensão e corrente além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. Para as três variantes de cor (R6, GH, BH), a corrente direta contínua máxima (I_F) é de 25 mA, sendo permitida uma corrente direta de pico (I_FP) de 100 mA para operação em pulso. A tensão reversa máxima (V_R) é de 5 V. As classificações de dissipação de potência (P_d) são de 120 mW para o chip vermelho e 110 mW para os chips verde e azul, o que é crítico para o projeto de gestão térmica. O dispositivo pode operar numa gama de temperaturas de -40°C a +85°C e ser armazenado de -40°C a +90°C. Os limites de temperatura de soldadura são especificados para reflow (260°C durante 10 segundos no máximo) e soldadura manual (350°C durante 3 segundos no máximo).

2.2 Características Eletro-Ópticas

Os parâmetros eletro-ópticos são medidos numa condição de teste padrão de 25°C de temperatura ambiente e uma corrente direta de 20 mA. A intensidade luminosa varia conforme o chip e o bin: Vermelho (R6) varia de 112 a 285 mcd, Verde (GH) de 180 a 715 mcd e Azul (BH) de 72 a 285 mcd. Todos os chips partilham um ângulo de visão típico (2θ_1/2) de 120 graus. Os comprimentos de onda de pico (λ_p) são aproximadamente 632 nm (vermelho), 518 nm (verde) e 468 nm (azul). Os correspondentes comprimentos de onda dominantes (λ_d) têm intervalos especificados para cada cor. A tensão direta (V_F) é tipicamente 2.0V (máx. 2.4V) para o chip vermelho e 3.4V (máx. 3.95V) para os chips verde e azul. A corrente reversa (I_R) a V_R=5V é de 10 µA máx. para o vermelho e 50 µA máx. para o verde/azul.

3. Explicação do Sistema de Binning

O produto utiliza um sistema de binning para categorizar as unidades com base em parâmetros ópticos e elétricos chave, garantindo consistência no desempenho da aplicação.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

A intensidade luminosa é classificada em bins específicos para cada tipo de chip, definidos a I_F=20mA. Para o chip Vermelho (R6): Bin R (112-180 mcd) e Bin S (180-285 mcd). Para o chip Verde (GH): Bin S (180-285 mcd), Bin T (285-450 mcd) e Bin U (450-715 mcd). Para o chip Azul (BH): Bin Q (72-112 mcd), Bin R (112-180 mcd) e Bin S (180-285 mcd). Aplica-se uma tolerância de ±11% à intensidade luminosa.

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante

O comprimento de onda dominante também é classificado em bins para controlar a pureza da cor. Para o chip Vermelho (R6): Bin FF1 (621-626 nm) e Bin FF2 (626-631 nm). Para o chip Verde (GH): Bin X (520-525 nm) e Bin Y (525-530 nm). Para o chip Azul (BH): Bin X (465-470 nm) e Bin Y (470-475 nm). É especificada uma tolerância de ±1 nm para o comprimento de onda dominante. A tensão direta tem uma tolerância de ±0.1V.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui curvas típicas das características eletro-ópticas para cada tipo de chip (R6, GH, BH). Embora os dados gráficos específicos não sejam fornecidos no texto, estas curvas ilustram tipicamente a relação entre a corrente direta e a intensidade luminosa, a tensão direta versus a corrente direta, e o efeito da temperatura ambiente na intensidade luminosa. Analisar tais curvas é essencial para os projetistas compreenderem o comportamento do LED em condições de operação não padrão, como funcionamento com diferentes correntes ou em ambientes térmicos variáveis. As curvas ajudam na seleção de resistências limitadoras de corrente apropriadas e na previsão do brilho e do desvio de cor ao longo da gama de temperaturas de operação do produto.

5. Informações Mecânicas e do Pacote

5.1 Dimensões do Pacote

O LED está encapsulado num pacote P-LCC-4. As dimensões gerais do pacote são 6.0mm de comprimento, 3.2mm de largura e 1.9mm de altura (valores típicos, consulte o desenho dimensional para detalhes). O pacote inclui uma taça refletora. O desenho indica as localizações dos terminais do ânodo e do cátodo para os chips vermelho, verde e azul. Todas as tolerâncias não especificadas são de ±0.1mm.

5.2 Identificação da Polaridade

O desenho do pacote marca claramente a polaridade. A ligação correta da polaridade é crucial para evitar danos por polarização inversa, que está limitada a 5V. Os projetistas devem alinhar a pegada da PCB com o desenho do pacote para garantir a orientação correta durante a montagem.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Perfil de Soldadura por Reflow

É recomendado um perfil de temperatura de soldadura por reflow sem chumbo. Os parâmetros chave incluem: uma zona de pré-aquecimento a 150-200°C durante 60-120 segundos com uma taxa de aquecimento máxima de 3°C/seg; o tempo acima de 217°C deve ser de 60-150 segundos; a temperatura de pico não deve exceder 260°C, com o tempo neste pico limitado a um máximo de 10 segundos; a taxa de arrefecimento não deve exceder 6°C/seg. A soldadura por reflow não deve ser realizada mais de duas vezes no mesmo dispositivo.

6.2 Precauções de Armazenamento e Manuseamento

Os LEDs são embalados em sacos resistentes à humidade. O saco não deve ser aberto até que os componentes estejam prontos para uso. Antes de abrir, armazene a ≤ 30°C e ≤ 90% de HR. Após a abertura, os componentes têm uma vida útil de 168 horas em condições de ≤ 30°C e ≤ 60% de HR. Os componentes não utilizados devem ser resselados numa embalagem à prova de humidade. Se o indicador de humidade mostrar ativação ou se o tempo de armazenamento for excedido, é necessário um tratamento de secagem a 60°C ± 5°C durante 24 horas antes da soldadura.

6.3 Proteção contra Sobrecorrente

É obrigatório o uso de uma resistência limitadora de corrente externa. A tensão direta tem uma tolerância, e uma ligeira variação pode causar uma grande mudança na corrente, potencialmente levando à queima. O valor da resistência deve ser calculado com base na tensão de alimentação e nas características de tensão/corrente direta do LED.

7. Embalagem e Informação de Encomenda

Os LEDs são fornecidos em fitas transportadoras resistentes à humidade, que são depois enroladas em bobinas. A quantidade padrão carregada é de 2000 peças por bobina. As dimensões da fita transportadora e da bobina são fornecidas na ficha técnica. Uma etiqueta na bobina fornece informações chave, incluindo o Número do Produto (P/N), a quantidade de embalagem (QTY) e os códigos de bin específicos para a Classificação de Intensidade Luminosa (CAT), Classificação de Comprimento de Onda Dominante (HUE) e Classificação de Tensão Direta (REF).

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Equipamentos de Telecomunicações:Indicadores de estado, luzes de mensagem em espera e retroiluminação de teclado em telefones e máquinas de fax.
• Eletrónica de Consumo:Retroiluminação para painéis LCD, iluminação para interruptores de membrana e símbolos de painel.
• Aplicações com Guias de Luz:A janela transparente e a saída de luz brilhante tornam-no adequado para uso com guias de luz para transmitir luz para um local desejado na carcaça de um produto.
• Indicação Geral:Estado de alimentação, seleção de modo e outro feedback da interface do utilizador numa vasta gama de dispositivos eletrónicos.

8.2 Considerações de Projeto

• Condução de Corrente:Utilize sempre uma resistência em série. Considere conduzir abaixo da corrente máxima absoluta (por exemplo, 20mA conforme a condição de teste) para melhorar a longevidade.
• Gestão Térmica:Certifique-se de que o layout da PCB permite a dissipação de calor, especialmente se forem usados vários LEDs ou se operarem a altas temperaturas ambientes. A classificação de dissipação de potência não deve ser excedida.
• Projeto Óptico:O ângulo de visão de 120 graus proporciona uma visibilidade ampla. Para luz direcionada, podem ser necessárias óticas secundárias, como lentes ou guias de luz.
• Proteção contra ESD:A sensibilidade à ESD varia (2000V HBM para o vermelho, 150V HBM para o verde/azul). Implemente medidas de controlo de ESD apropriadas durante o manuseamento e montagem.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com LEDs SMD do tipo não refletor em pacotes semelhantes, o refletor integrado da série 67-23 oferece uma maior intensidade luminosa axial para a mesma corrente de acionamento do chip, uma vez que o refletor direciona mais luz para a frente. O pacote P-LCC-4 com janela transparente oferece tipicamente uma melhor eficiência de extração de luz do que os pacotes difusos. A disponibilidade de três cores primárias distintas e brilhantes (vermelho, verde, azul) num único tipo de pacote simplifica o inventário e o projeto para sistemas de indicação multicor. O binning especificado para intensidade e comprimento de onda proporciona aos projetistas um desempenho de cor e brilho previsível, o que é uma vantagem em relação a alternativas não classificadas ou com binning pouco rigoroso.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Posso acionar os LEDs verde e azul diretamente a 3.3V?

R: Possivelmente, mas não de forma fiável. A tensão direta típica é de 3.4V, com um máximo de 3.95V. A 3.3V, o LED pode não acender totalmente ou sequer acender, especialmente a temperaturas mais baixas onde V_Faumenta. Recomenda-se um circuito elevador (boost) ou uma tensão de alimentação mais alta (por exemplo, 5V) com uma resistência limitadora de corrente.

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 distribuição espectral de potência 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 na visão humana.

P: Como interpreto os bins de intensidade luminosa para o meu projeto?

R: Selecione um bin com base no brilho mínimo necessário para a sua aplicação nas piores condições (por exemplo, alta temperatura, fim de vida útil). Usar um bin mais alto (por exemplo, S em vez de R) proporciona uma margem de brilho. Especifique o código de bin necessário (CAT) ao encomendar.

11. Caso Prático de Projeto e Utilização

Caso: Projetar um Painel Indicador de Múltiplos Estados

Um produto requer um único indicador tricolor para mostrar alimentação (verde fixo), modo de espera (azul intermitente) e falha (vermelho fixo). O modelo 67-23/R6GHBHC-B05/2T é selecionado. O projeto utiliza um microcontrolador com três pinos GPIO, cada um ligado ao cátodo de uma cor do LED através de uma resistência limitadora de corrente (calculada para acionamento de 20mA a partir de uma alimentação de 5V: ~80 ohms para vermelho, ~82 ohms para verde/azul, considerando a tolerância de V_F). Os ânodos estão ligados a 5V. O software controla os pinos para iluminar a cor desejada. O amplo ângulo de visão de 120 graus garante visibilidade a partir de vários ângulos. O projetista especifica bins CAT=S para verde e azul e CAT=R para vermelho para garantir brilho adequado, e solicita bins HUE consistentes com a aparência de cor desejada.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Os Diodos Emissores de Luz (LEDs) são dispositivos semicondutores que emitem luz através de eletroluminescência. Quando uma tensão direta é aplicada à junção p-n, os eletrões e as lacunas recombinam-se na região ativa, libertando energia sob a forma de fotões. A cor da luz emitida é determinada pela banda proibida de energia do material semicondutor utilizado na região ativa. Neste produto, o chip Vermelho (R6) utiliza material AlGaInP, enquanto os chips Verde (GH) e Azul (BH) utilizam material InGaN. O refletor integrado, feito de material altamente reflexivo, envolve o chip semicondutor e redireciona a luz emitida lateralmente para a frente, aumentando a saída de luz útil na direção de visão. O encapsulante de resina epóxi transparente protege o chip e atua como uma lente primária.

13. Tendências e Desenvolvimentos da Indústria

O mercado de LEDs SMD continua a tender para maior eficiência (mais lúmens por watt), tamanhos de pacote mais pequenos para miniaturização e melhor consistência de cor através de binning mais rigoroso. Há também uma ênfase crescente na fiabilidade em condições de temperatura e densidade de corrente mais elevadas, impulsionada por aplicações como iluminação automóvel e ecrãs de alta luminosidade. O uso de materiais avançados, como novos fósforos para LEDs brancos e encapsulantes melhorados para melhor estabilidade térmica e UV, está em curso. Além disso, a integração de eletrónica de controlo (por exemplo, drivers de corrente constante) dentro do pacote do LED é uma tendência em desenvolvimento para simplificar o projeto do circuito e melhorar a estabilidade do desempenho.