Ficha Técnica do LED SMD 16-213/T7D-AQ1R1QY/3T - Branco Puro - Ângulo de Visão de 120° - Condução de 5mA - Máx. 3.2V - Documentação Técnica em Português

1. Visão Geral do Produto

O 16-213/T7D-AQ1R1QY/3T é um LED de montagem superficial (SMD) compacto, projetado para aplicações eletrónicas modernas que exigem miniaturização e alta fiabilidade. Este componente utiliza tecnologia de chip InGaN para produzir uma luz branca pura. As suas principais vantagens incluem uma pegada significativamente reduzida em comparação com os LEDs tradicionais com terminais, permitindo uma maior densidade de embalagem em placas de circuito impresso (PCBs), reduzindo os requisitos de armazenamento e, em última análise, contribuindo para o desenvolvimento de equipamentos finais mais pequenos. A sua construção leve torna-o ainda ideal para aplicações miniaturas e portáteis.

2. Características Principais e Conformidade

Este LED é fornecido embalado em fita de 8mm em bobinas de 7 polegadas de diâmetro, sendo totalmente compatível com equipamentos padrão de montagem automática pick-and-place. Foi concebido para ser utilizado com processos de soldadura por refluxo infravermelho e de fase de vapor. O dispositivo é do tipo monocromático (branco puro). É construído como um produto sem chumbo e está em conformidade com regulamentações ambientais e de segurança fundamentais: a diretiva RoHS da UE, o regulamento REACH da UE e as normas livres de halogéneos (com Bromo <900 ppm, Cloro <900 ppm e a sua soma <1500 ppm).

3. Especificações Máximas Absolutas

Os limites operacionais do dispositivo não devem ser excedidos para garantir a fiabilidade e evitar danos. A tensão reversa máxima (V_R) é de 5V. A corrente direta contínua (I_F) nominal é de 30 mA. Para operação pulsada, a corrente direta de pico (I_FP) pode atingir 100 mA sob um ciclo de trabalho de 1/10 a 1 kHz. A dissipação de potência máxima (P_d) é de 120 mW. O dispositivo pode suportar descargas eletrostáticas (ESD) de até 1000V (Modelo do Corpo Humano). A gama de temperatura de operação (T_opr) é de -40°C a +85°C, enquanto a gama de temperatura de armazenamento (T_stg) é ligeiramente mais ampla, de -40°C a +90°C. São fornecidas diretrizes de temperatura de soldadura para refluxo (260°C durante 10 segundos no máximo) e soldadura manual (350°C durante 3 segundos no máximo).

4. Características Eletro-Ópticas

Os seguintes parâmetros são especificados a uma temperatura ambiente (T_a) de 25°C. A intensidade luminosa (I_v) varia de um mínimo de 72 milicandelas (mcd) a um máximo de 140 mcd, medida a uma corrente de teste padrão de 5 mA. O dispositivo apresenta um ângulo de visão muito amplo, com um típico 2θ_1/2de 120 graus. A tensão direta (V_F) situa-se tipicamente entre 2,7V e 3,2V a 5 mA. A corrente reversa (I_R) tem um valor máximo de 50 µA quando é aplicada uma tensão reversa de 5V. São indicadas as tolerâncias: intensidade luminosa (±11%), comprimento de onda dominante (±1 nm) e tensão direta (±0,05V).

5. Sistema de Classificação (Binning)

Os LEDs são classificados em grupos (bins) com base em parâmetros de desempenho chave para garantir consistência no projeto da aplicação.

5.1 Classificação da Intensidade Luminosa

A intensidade luminosa é categorizada em três códigos de bin a I_F=5mA: Q1 (72-90 mcd), Q2 (90-112 mcd) e R1 (112-140 mcd). A tolerância para este parâmetro dentro de um bin é de ±11%.

5.2 Classificação da Tensão Direta

A tensão direta é classificada em cinco códigos, também a I_F=5mA: 29 (2,7-2,8V), 30 (2,8-2,9V), 31 (2,9-3,0V), 32 (3,0-3,1V) e 33 (3,1-3,2V). A tolerância para a tensão direta dentro de um bin é de ±0,1V.

5.3 Classificação das Coordenadas de Cromaticidade

A cor branca pura é definida dentro do diagrama de cromaticidade CIE 1931. A especificação descreve seis grupos (A1 a A6), cada um definindo uma área quadrilátera no plano de coordenadas (x, y). Estas coordenadas garantem que a cor emitida se situa dentro de uma região branca controlada. A tolerância para as coordenadas de cromaticidade é de ±0,01.

6. Análise das Curvas de Desempenho Típicas

A ficha técnica fornece várias curvas características cruciais para o projeto do circuito. ACurva de Redução da Corrente Diretamostra como a corrente direta contínua máxima permitida deve ser reduzida à medida que a temperatura ambiente aumenta acima de 25°C para evitar exceder o limite de dissipação de potência. AIntensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambienteilustra a diminuição típica da saída de luz com o aumento da temperatura, o que é importante para a gestão térmica nas aplicações. OGráfico de Intensidade Luminosa vs. Corrente Diretamostra a relação não linear entre a corrente de condução e a saída de luz. ACorrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V)é essencial para determinar a tensão de condução necessária e o valor da resistência em série. OGráfico de Distribuição Espectralcaracteriza a distribuição espectral de potência da luz branca emitida. Finalmente, oDiagrama de Radiaçãorepresenta visualmente a distribuição espacial da intensidade luminosa, confirmando o ângulo de visão de 120 graus.

7. Informações Mecânicas e do Pacote

7.1 Dimensões do Pacote

O LED tem uma pegada SMD compacta. São fornecidos desenhos dimensionais detalhados, incluindo comprimento, largura e altura do corpo, e posições dos terminais. Todas as tolerâncias não especificadas são de ±0,1 mm. É incluído um layout sugerido para as pastilhas (pads) no projeto do PCB para referência, embora se aconselhe os projetistas a modificá-lo com base nos seus requisitos específicos do processo.

7.2 Identificação da Polaridade e Rotulagem

A ficha técnica explica a rotulagem na bobina e na embalagem. Os rótulos principais incluem o Número de Produto do Cliente (CPN), o Número de Produto do fabricante (P/N), Quantidade de Embalagem (QTY) e os códigos de classificação para a Classe de Intensidade Luminosa (CAT), Coordenadas de Cromaticidade (HUE) e Classe de Tensão Direta (REF). O Número de Lote (LOT No.) também é fornecido para rastreabilidade.

8. Diretrizes de Soldadura, Montagem e Manuseio

8.1 Proteção do Circuito

Deve ser sempre utilizada uma resistência limitadora de corrente em série com o LED. A característica exponencial I-V do LED significa que um pequeno aumento na tensão pode causar um grande aumento na corrente, potencialmente destrutivo.

8.2 Armazenamento e Sensibilidade à Humidade

Os LEDs são embalados num saco resistente à humidade com dessecante. O saco não deve ser aberto até que os componentes estejam prontos para uso. Antes de abrir, as condições de armazenamento devem ser de 30°C ou menos e 90% de Humidade Relativa (HR) ou menos. Após a abertura, os componentes têm uma "vida útil no chão de fábrica" de 1 ano em condições de 30°C/60%HR ou menos. As peças não utilizadas devem ser novamente seladas numa embalagem à prova de humidade. Se o indicador de dessecante mudar de cor ou se o tempo de armazenamento for excedido, recomenda-se um tratamento de cozimento a 60 ±5°C durante 24 horas antes da soldadura por refluxo.

8.3 Processo de Soldadura

É fornecido um perfil de temperatura detalhado para soldadura por refluxo sem chumbo. Os parâmetros-chave incluem uma fase de pré-aquecimento entre 150-200°C durante 60-120 segundos, um tempo acima do líquido (217°C) de 60-150 segundos e uma temperatura de pico não superior a 260°C durante um máximo de 10 segundos. São especificadas as taxas máximas de aquecimento e arrefecimento. A soldadura por refluxo não deve ser realizada mais de duas vezes. Não deve ser aplicado stress mecânico ao LED durante o aquecimento, e o PCB não deve ficar empenado após a soldadura.

9. Embalagem e Informações de Encomenda

9.1 Especificações da Fita e da Bobina

Os componentes são fornecidos em fita transportadora relevada enrolada numa bobina de 7 polegadas (178 mm) de diâmetro. A quantidade por bobina é de 3000 peças. São fornecidas dimensões detalhadas para a fita transportadora, incluindo espaçamento dos alvéolos e largura da fita.

9.2 Embalagem Resistente à Humidade

A pilha de embalagem completa consiste na bobina colocada dentro de um saco de alumínio à prova de humidade juntamente com um pacote de dessecante. O saco está rotulado com as informações relevantes do produto.

10. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

10.1 Aplicações Típicas

Este LED é adequado para uma variedade de tarefas de sinalização e retroiluminação. Aplicações comuns incluem retroiluminação de painéis de instrumentos e interruptores, indicadores de estado e retroiluminação de teclados em dispositivos de telecomunicações (telefones, máquinas de fax), unidades de retroiluminação plana para LCDs pequenos e uso geral como indicador.

10.2 Considerações de Projeto

Os projetistas devem selecionar uma resistência limitadora de corrente apropriada com base na tensão de alimentação e na corrente direta desejada (considerando a redução de potência, se necessário). O amplo ângulo de visão de 120 graus torna-o excelente para aplicações que requerem visibilidade ampla, mas pode reduzir o brilho percebido num feixe estreito em comparação com um LED de ângulo mais estreito. A informação de classificação (CAT, HUE, REF) deve ser cuidadosamente considerada para aplicações que requerem brilho ou cor consistentes em várias unidades. A gestão térmica no PCB deve ser considerada para projetos que operam a altas temperaturas ambientes ou altas correntes de condução para manter o desempenho e a longevidade.

11. Comparação e Posicionamento Técnico

Em comparação com LEDs maiores de orifício passante, a principal vantagem deste tipo SMD é o seu requisito de espaço mínimo e adequação para montagem automatizada de alto volume. O ângulo de visão de 120 graus é notavelmente mais amplo do que muitos LEDs padrão, proporcionando uma iluminação mais uniforme em aplicações baseadas em difusores. A sua baixa gama de tensão direta (2,7-3,2V) torna-o compatível com fontes de alimentação lógicas comuns de 3,3V e 5V com uma simples resistência em série. A conformidade ambiental abrangente (RoHS, REACH, Livre de Halogéneos) posiciona-o para uso em mercados globais com requisitos regulamentares rigorosos.

12. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Qual é o propósito dos códigos de classificação (binning)?

R: A classificação garante consistência elétrica e óptica. Utilizar LEDs dos mesmos grupos (bins) de intensidade luminosa (CAT) e tensão direta (REF) simplifica o projeto do circuito e garante um brilho uniforme numa matriz. Utilizar o mesmo grupo de cromaticidade (HUE) garante consistência de cor.

P: Por que é obrigatória uma resistência limitadora de corrente?

R: Os LEDs são díodos com uma curva I-V muito íngreme. Sem uma resistência para limitar a corrente, mesmo uma pequena variação na tensão de alimentação pode fazer com que a corrente exceda a classificação máxima, levando a uma falha imediata ou a uma redução da vida útil.

P: Posso usar este LED para operação contínua a 30mA?

R: A classificação de 30mA é o máximo absoluto a 25°C. Para uma operação de longo prazo fiável, especialmente a temperaturas ambientes elevadas, a corrente deve ser reduzida conforme mostrado na Curva de Redução da Corrente Direta. Operar a 5-20mA é típico para a maioria das aplicações de sinalização.

P: O que significa a "vida útil no chão de fábrica" de 1 ano?

R: Após a abertura do saco à prova de humidade, os componentes podem ser expostos às condições ambientes da fábrica (30°C/60%HR no máximo) por até um ano antes de necessitarem de um tratamento de cozimento antes da soldadura por refluxo. Isto evita o "efeito pipoca" ou a fissuração do pacote durante a soldadura devido à humidade absorvida.

13. Princípio de Funcionamento

Este LED é baseado num chip semicondutor feito de Nitreto de Gálio e Índio (InGaN). Quando uma tensão direta que excede o limiar do díodo é aplicada, os eletrões e as lacunas recombinam-se dentro da região ativa do semicondutor, libertando energia na forma de fotões (luz). A composição específica das camadas de InGaN é projetada para produzir fotões no espectro azul. Um revestimento de fósforo, tipicamente uma resina amarela difusa como indicado no guia de seleção do dispositivo, absorve então uma parte desta luz azul e reemite-a como luz amarela. A combinação da luz azul restante e da luz amarela convertida resulta na perceção de luz branca pelo olho humano, um método conhecido como tecnologia de LED branco convertido por fósforo.

14. Tendências e Contexto da Indústria

Componentes como o LED 16-213 representam a tendência contínua na eletrónica para a miniaturização, o aumento da funcionalidade por unidade de área e a fabricação automatizada. A transição para materiais sem chumbo, livres de halogéneos e em conformidade com RoHS/REACH reflete a resposta da indústria às regulamentações ambientais e de saúde. A procura por fontes de luz eficientes, fiáveis e compactas continua a crescer em toda a eletrónica de consumo, interiores automóveis e painéis de controlo industrial. O desempenho destes LEDs SMD, incluindo a sua eficácia, reprodução de cor e estabilidade térmica, continua a melhorar com os avanços na epitaxia de semicondutores e na tecnologia de fósforos.