Ficha Técnica do LED SMD LTST-G683GEBW - Pacote 3.2x2.8x1.9mm - Tensão Direta 2.8V/3.8V - Corrente 20mA/30mA - Cores RGB - Documentação Técnica em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTST-G683GEBW é um LED de montagem em superfície (SMD) projetado para montagem automatizada em placas de circuito impresso (PCB). Seu tamanho miniatura o torna adequado para aplicações com espaço limitado em uma ampla gama de equipamentos eletrônicos. O dispositivo integra três chips de LED distintos em um único pacote: um chip verde InGaN, um chip vermelho AlInGaP e um chip azul InGaN, cada um com conexões elétricas independentes. Esta configuração permite o controle individual de cada cor, possibilitando funções de indicação de status, iluminação de símbolos e retroiluminação de painéis frontais.

1.1 Características Principais

• Conformidade com as diretrizes ambientais RoHS.
• Embalado em fita de 8mm em bobinas de 7 polegadas de diâmetro para montagem automatizada pick-and-place.
• Footprint de pacote padrão EIA garante compatibilidade com equipamentos de colocação padrão do setor.
• Características de acionamento compatíveis com Circuitos Integrados (C.I.).
• Projetado para suportar processos de soldagem por refluxo infravermelho (IR).
• Pré-condicionado para o Nível de Sensibilidade à Umidade JEDEC 3 (MSL 3).

1.2 Aplicações Alvo

• Equipamentos de telecomunicações (telefones sem fio/celulares).
• Dispositivos de automação de escritório e notebooks.
• Sistemas de rede e eletrodomésticos.
• Placas de sinalização internas e indicadores de status.
• Luminárias para sinais e símbolos.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Especificações Máximas Absolutas

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

• Dissipação de Potência:80 mW (Verde/Azul), 72 mW (Vermelho).
• Corrente Direta de Pico (Ciclo de Trabalho 1/10, Pulso de 0.1ms):100 mA (Verde/Azul), 80 mA (Vermelho).
• Corrente Direta CC:20 mA (Verde/Azul), 30 mA (Vermelho).
• Faixa de Temperatura de Operação:-40°C a +85°C.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Medidas a Ta=25°C com uma corrente direta (IF) de 20mA, salvo indicação em contrário.

• Intensidade Luminosa (Iv):
  • Verde: Mín 900 mcd, Típ 2240 mcd (Máx).
  • Vermelho: Mín 355 mcd, Típ 900 mcd (Máx).
  • Azul: Mín 180 mcd, Típ 355 mcd (Máx).
• Fluxo Luminoso (Φv):Valores típicos são 3.5 lm (Verde), 2.1 lm (Vermelho), 0.9 lm (Azul).
• Ângulo de Visão (2θ1/2):Tipicamente 120 graus.
• Comprimento de Onda de Pico (λP):Valores típicos são 518 nm (Verde), 630 nm (Vermelho), 465 nm (Azul).
• Comprimento de Onda Dominante (λd):
  • Verde: 520-530 nm.
  • Vermelho: 617-629 nm.
  • Azul: 465-475 nm.
• Largura Espectral à Meia Altura (Δλ):Valores típicos são 35 nm (Verde), 20 nm (Vermelho), 25 nm (Azul).
• Tensão Direta (VF):
  • Verde/Azul: Mín 2.8V, Máx 3.8V.
  • Vermelho: Mín 1.8V, Máx 2.4V.
• Corrente Reversa (IR):Máximo 10 μA a VR=5V. O dispositivo não é projetado para operação em polarização reversa.

3. Explicação do Sistema de Binning

O produto é classificado em bins com base na intensidade luminosa e no comprimento de onda dominante para garantir consistência de cor e brilho na produção.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

A intensidade é classificada usando um código de dois caracteres (ex.: A1, B4, D12). A primeira letra (A-D) define a faixa de intensidade do verde, enquanto o número (1-12) define as faixas de intensidade correspondentes do vermelho e do azul. Cada bin tem uma tolerância de ±11%.

• Grupos de Intensidade Verde:A (900-1120 mcd), B (1120-1400 mcd), C (1400-1800 mcd), D (1800-2240 mcd).
• Subgrupos de Intensidade Vermelho/Azul:Os números 1-12 mapeiam valores mínimos e máximos específicos para os LEDs vermelho e azul, conforme detalhado na tabela cruzada.

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante

O comprimento de onda é classificado usando códigos de E1 a E4, com uma tolerância de ±1 nm por bin.

• E1:Verde 520-525 nm, Vermelho 617-629 nm, Azul 465-470 nm.
• E2:Verde 520-525 nm, Vermelho 617-629 nm, Azul 470-475 nm.
• E3:Verde 525-530 nm, Vermelho 617-629 nm, Azul 465-470 nm.
• E4:Verde 525-530 nm, Vermelho 617-629 nm, Azul 470-475 nm.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui curvas características típicas que são essenciais para o projeto de circuitos.

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

Esta curva mostra a relação não linear entre a tensão direta aplicada e a corrente resultante para cada chip de cor. Os projetistas usam isso para selecionar resistores limitadores de corrente apropriados. O LED vermelho tipicamente tem uma tensão direta mais baixa (~2.0V) em comparação com os LEDs verde e azul (~3.2V).

4.2 Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta

Este gráfico ilustra como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento. Geralmente é linear dentro da faixa de operação recomendada, mas pode saturar em correntes mais altas. Isso ajuda a determinar a corrente de acionamento necessária para atingir um nível de brilho desejado.

4.3 Distribuição Espectral

Embora não seja explicitamente representada em gráfico, o comprimento de onda de pico e a largura espectral à meia altura especificados definem o espectro de emissão para cada cor. Os LEDs verde e azul, baseados em InGaN, têm larguras espectrais mais amplas (~25-35 nm) em comparação com o LED vermelho AlInGaP (~20 nm).

5. Informações Mecânicas e do Pacote

5.1 Dimensões do Pacote

O dispositivo está em conformidade com um footprint SMD padrão. As dimensões principais (em milímetros) são: Comprimento: 3.2 mm, Largura: 2.8 mm, Altura: 1.9 mm. As tolerâncias são tipicamente ±0.2 mm.

5.2 Atribuição de Pinos e Polaridade

O pacote de 6 pads tem as seguintes conexões independentes de ânodo/cátodo:

• Pinos 1 & 6: LED Azul.
• Pinos 2 & 5: LED Vermelho.
• Pinos 3 & 4: LED Verde.

A polaridade correta deve ser observada durante o layout da PCB.

5.3 Projeto Recomendado de Pads na PCB

Um diagrama do padrão de solda é fornecido para garantir soldagem confiável. O projeto dos pads leva em conta o alívio térmico e a formação adequada do filete de solda durante o refluxo.

6. Guia de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo IR

É recomendado um perfil de soldagem sem chumbo, em conformidade com J-STD-020B.

• Pré-aquecimento:150-200°C por no máximo 120 segundos.
• Temperatura de Pico:Máximo 260°C.
• Tempo Acima do Líquidus:Conforme a curva do perfil.
• Limite de Soldagem:Máximo de dois ciclos de refluxo, 10 segundos de tempo de pico cada.

6.2 Condições de Armazenamento

• Saco Selado (MSL 3):Armazenar a ≤30°C e ≤70% UR. Usar dentro de um ano após a abertura do saco.
• Após a Abertura do Saco:Armazenar a ≤30°C e ≤60% UR. Completar o refluxo IR dentro de 168 horas (1 semana).
• Armazenamento Prolongado (Aberto):Usar recipientes selados com dessecante. Se armazenado >168 horas, secar a 60°C por 48+ horas antes da soldagem.

6.3 Limpeza

Se a limpeza for necessária, use solventes à base de álcool, como álcool isopropílico ou etílico. Imersão do LED à temperatura ambiente por menos de um minuto. Evite limpadores químicos não especificados.

7. Embalagem e Informações de Pedido

7.1 Especificações da Fita e da Bobina

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora em relevo.

• Largura da Fita:8 mm.
• Diâmetro da Bobina:7 polegadas.
• Quantidade por Bobina:2000 unidades.
• Quantidade Mínima de Pedido (MOQ):500 unidades para remanescentes.
• A embalagem está em conformidade com as especificações EIA-481-1-B.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Circuitos de Aplicação Típicos

Cada canal de cor requer um resistor limitador de corrente em série. O valor do resistor (R) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, onde Vcc é a tensão de alimentação, VF é a tensão direta do LED e IF é a corrente direta desejada (ex.: 20mA). Resistores separados para cada cor são obrigatórios devido às suas diferentes características de VF.

8.2 Considerações de Projeto

• Gerenciamento Térmico:Garanta que o layout da PCB forneça dissipação térmica adequada, especialmente ao acionar múltiplos LEDs ou em altas temperaturas ambientes.
• Proteção contra ESD:Embora não seja explicitamente declarado como sensível, são recomendadas precauções padrão de manuseio ESD para semicondutores durante a montagem.
• Projeto Óptico:A lente difusa fornece um amplo ângulo de visão (120°). Para luz direcionada, ópticas secundárias podem ser necessárias.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

O LTST-G683GEBW oferece uma solução RGB integrada e compacta. Diferenciais principais incluem:

• Tricolor Integrado:Combina três cores discretas em um footprint de 3.2x2.8mm, economizando espaço na placa em comparação com três LEDs separados.
• Controle Independente:Ânodos/cátodos separados permitem dimerização individual e mistura de cores, ao contrário dos LEDs RGB de ânodo comum ou cátodo comum.
• Alto Brilho:Oferece bins de alta intensidade luminosa, particularmente para o verde, adequado para aplicações que requerem alta visibilidade.
• Compatibilidade de Processo:Totalmente compatível com montagem SMT automatizada de alto volume e processos de refluxo sem chumbo.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

10.1 Posso acionar o LED vermelho a 30mA e o verde/azul a 20mA simultaneamente?

Sim, as Especificações Máximas Absolutas definem uma corrente direta CC de 30mA para o LED vermelho e 20mA para os LEDs verde/azul. Você deve projetar seu circuito de acionamento para fornecer essas correntes específicas a cada canal. Exceder a corrente nominal reduzirá a vida útil e pode causar falha.

10.2 Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Comprimento de Onda Dominante?

Comprimento de Onda de Pico (λP)é o comprimento de onda no qual a potência óptica de saída é máxima.Comprimento de Onda Dominante (λd)é derivado do diagrama de cromaticidade CIE e representa o comprimento de onda único de uma luz monocromática que pareceria ter a mesma cor para o olho humano. λd é mais relevante para a percepção de cor nas aplicações.

10.3 Como interpreto o código de bin A7 ou D12?

O código de bin garante a correspondência de cor e brilho. Por exemplo, o código "A7" significa que a intensidade do LED verde está no bin "A" (900-1120 mcd), e as intensidades dos LEDs vermelho e azul correspondem ao subgrupo "7" (consulte a tabela cruzada para os valores exatos mín/máx para vermelho e azul). Sempre especifique os códigos de bin necessários para lotes de produção consistentes.

11. Estudo de Caso Prático de Projeto

Cenário:Projetando um indicador de múltiplos status para um dispositivo de rede. O indicador deve mostrar Energia (Verde), Atividade (Azul Piscante) e Falha (Vermelho).Implementação:Use o LTST-G683GEBW. Conecte cada canal de cor a um pino GPIO de um microcontrolador via um resistor limitador de corrente. Calcule os resistores: Para uma alimentação de 5V, R_Verde/Azul ≈ (5V - 3.2V) / 0.02A = 90Ω (use 91Ω padrão). R_Vermelho ≈ (5V - 2.0V) / 0.02A = 150Ω. O firmware pode então controlar independentemente cada LED para estados fixos, piscantes ou de cor mista, tudo dentro de uma única e minúscula área.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Diodos Emissores de Luz (LEDs) são dispositivos semicondutores que emitem luz quando uma corrente elétrica passa por eles. Este fenômeno é chamado de eletroluminescência. No LTST-G683GEBW:

• Oschips Verde e Azulusam o material semicondutor Nitreto de Gálio e Índio (InGaN). A energia da banda proibida da camada ativa de InGaN determina a cor emitida (verde ou azul).
• Ochip Vermelhousa o material Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio (AlInGaP), otimizado para emissão vermelha e âmbar de alta eficiência.
• Quando polarizado diretamente, elétrons e lacunas se recombinam na região ativa, liberando energia na forma de fótons (luz). A lente de epóxi difusa encapsula o chip, fornece proteção mecânica e molda o feixe de saída de luz.

13. Tendências Tecnológicas

O mercado de LED SMD continua a evoluir em direção a:

• Maior Eficiência:Aumento de lúmens por watt (lm/W) para fornecer mais saída de luz para a mesma entrada elétrica, reduzindo o consumo de energia e a carga térmica.
• Miniaturização:Desenvolvimento de tamanhos de pacote ainda menores (ex.: 2.0x1.6mm, 1.6x0.8mm) para eletrônicos de consumo ultracompactos.
• Melhor Reprodução de Cor e Consistência:Tolerâncias de binning mais apertadas e novas tecnologias de fósforo para pontos de cor mais precisos e estáveis, críticos para retroiluminação de displays e iluminação arquitetônica.
• Recursos Inteligentes Integrados:Tendência para LEDs com drivers, controladores ou interfaces de comunicação (como I2C) embutidos para simplificar o projeto do sistema.

Dispositivos como o LTST-G683GEBW representam a tecnologia mainstream estabelecida, oferecendo uma solução multicolor confiável e econômica para aplicações gerais de indicação.