Folha de Dados Técnicos do LED SMD 15-11/T1D-AQRHY/2T - Pacote 1.6x0.8x0.6mm - Tensão 2.7-3.15V - Potência 40mW - Cor Branca - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O 15-11/T1D-AQRHY/2T é um LED compacto de montagem em superfície, projetado para aplicações eletrónicas modernas que requerem funcionalidade confiável de indicador ou retroiluminação. Este LED monocromático, de branco puro, oferece um equilíbrio entre desempenho e miniaturização, permitindo aos projetistas alcançar maior densidade de componentes e reduzir o tamanho geral do equipamento.

1.1 Vantagens Principais

As principais vantagens deste componente derivam do seu pacote SMD (Dispositivo de Montagem em Superfície). É significativamente menor do que os LEDs tradicionais do tipo com terminais, o que se traduz diretamente em menores áreas ocupadas na PCB, redução dos requisitos de espaço de armazenamento e, em última análise, produtos finais mais compactos. A sua construção leve torna-o ainda mais ideal para aplicações miniaturas e portáteis.

1.2 Mercado-Alvo e Aplicações

Este LED é adequado para uma variedade de aplicações em diferentes indústrias. Usos comuns incluem retroiluminação de painéis de instrumentos e interruptores em ambientes automotivos ou industriais. Nas telecomunicações, serve como indicador ou retroiluminação em dispositivos como telefones e máquinas de fax. Também é aplicável para retroiluminação plana de LCDs, iluminação geral de interruptores e símbolos, e outras necessidades de indicação de propósito geral.

2. Análise Detalhada das Especificações Técnicas

Esta secção fornece uma análise objetiva e detalhada dos principais parâmetros técnicos definidos na folha de dados.

2.1 Especificações Máximas Absolutas

As Especificações Máximas Absolutas definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. Estas não são condições de operação recomendadas.

• Tensão Reversa (V_R):5V. Exceder esta tensão em polarização reversa pode causar ruptura da junção.
• Corrente Direta (I_F):10mA (contínua).
• Corrente Direta de Pico (I_FP):40mA, permitida apenas em condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10 @ 1kHz).
• Dissipação de Potência (P_d):40mW. Esta é a potência máxima que o pacote pode dissipar sem exceder os seus limites térmicos.
• Descarga Eletrostática (ESD):2000V (Modelo do Corpo Humano). Esta classificação indica um nível básico de robustez ESD para manuseio.
• Temperatura de Operação & Armazenamento:-40°C a +85°C (operação), -40°C a +90°C (armazenamento).
• Temperatura de Soldagem:Pico de soldagem por refluxo: 260°C por no máximo 10 segundos. Soldagem manual: 350°C por no máximo 3 segundos por terminal.

2.2 Características Eletro-Ópticas

Estes parâmetros são medidos numa condição de teste padrão de 25°C de temperatura ambiente e uma corrente direta (I_F) de 5mA.

• Intensidade Luminosa (I_v):Varia de um mínimo de 72,0 mcd a um máximo de 180,0 mcd. O valor típico não é especificado, indicando que o desempenho é gerido através de um sistema de binning.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):Um valor típico de 140 graus, proporcionando um ângulo amplo de luz emitida.
• Tensão Direta (V_F):Varia de 2,70V a 3,15V a 5mA. A folha de dados indica uma tolerância de ±0,1V.

Nota Crítica sobre Tensão Reversa:A folha de dados afirma explicitamente que a condição de tensão reversa é aplicada apenas para fins de teste de infravermelhos (IR). O dispositivo não foi projetado para operação em polarização reversa. A aplicação de uma tensão reversa na operação do circuito não é suportada.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência na produção em massa, os LEDs são classificados em bins de desempenho. O LED 15-11 utiliza um sistema de binning tridimensional para intensidade luminosa, tensão direta e cromaticidade.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

A intensidade luminosa é classificada em dois bins principais, rotulados Q e R, com base em medições a I_F= 5mA.

• Bin Q:72,0 mcd (Mín) a 112,0 mcd (Máx)
• Bin R:112,0 mcd (Mín) a 180,0 mcd (Máx)

Uma tolerância geral de ±11% também é indicada para a intensidade luminosa.

3.2 Binning de Tensão Direta

A tensão direta é classificada em três bins (15, 16, 17) para auxiliar no projeto de circuitos para regulação de corrente.

• Bin 15:2,70V a 2,85V
• Bin 16:2,85V a 3,00V
• Bin 17:3,00V a 3,15V

3.3 Binning de Coordenadas de Cromaticidade

A cor branca pura é definida pelas coordenadas de cromaticidade (CIE x, y) no diagrama CIE 1931. A folha de dados define seis bins (1 a 6), cada um especificando uma área quadrilátera no gráfico de cores. As coordenadas dos cantos de cada bin são fornecidas. A tolerância para as coordenadas de cromaticidade é de ±0,01. Este binning garante consistência de cor entre diferentes lotes de produção.

4. Informações Mecânicas e do Pacote

4.1 Dimensões do Pacote

O LED vem num pacote de montagem em superfície muito pequeno. As dimensões principais (em mm, tolerância ±0,1mm salvo indicação em contrário) incluem um tamanho do corpo de aproximadamente 1,6mm de comprimento, 0,8mm de largura e 0,6mm de altura. O desenho do pacote indica claramente a marca do cátodo para a orientação correta da polaridade durante a montagem.

4.2 Identificação da Polaridade

A polaridade correta é crucial para a operação do LED. O pacote apresenta uma marca distinta do cátodo. Os projetistas devem alinhar esta marca com o "pad" do cátodo correspondente no layout da PCB para garantir a conexão elétrica adequada.

5. Diretrizes de Soldagem e Montagem

O manuseio e soldagem adequados são críticos para manter o desempenho e a fiabilidade do LED.

5.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

O componente é compatível com processos de refluxo por infravermelhos e fase de vapor. É fornecido um perfil de refluxo sem chumbo recomendado:

• Pré-aquecimento:150–200°C durante 60–120 segundos.
• Tempo Acima do Líquidus (217°C):60–150 segundos.
• Temperatura de Pico:260°C no máximo, mantida por não mais de 10 segundos.
• Taxa de Aquecimento:Máximo 6°C/seg.
• Tempo Acima de 255°C:Máximo 30 segundos.
• Taxa de Arrefecimento:Máximo 3°C/seg.

Importante:A soldagem por refluxo não deve ser realizada mais de duas vezes no mesmo LED.

5.2 Soldagem Manual

Se a soldagem manual for necessária, deve-se ter extremo cuidado. A temperatura da ponta do ferro de soldar deve ser inferior a 350°C, e o tempo de contacto por terminal não deve exceder 3 segundos. Recomenda-se um ferro de baixa potência (≤25W). Deixe um intervalo de pelo menos 2 segundos entre soldar cada terminal para evitar danos térmicos.

5.3 Armazenamento e Sensibilidade à Umidade

Os LEDs são embalados em sacos resistentes à humidade com dessecante.

• Não abra o saco à prova de humidade até estar pronto para usar.
• Após a abertura, os LEDs não utilizados devem ser armazenados a ≤30°C e ≤60% de Humidade Relativa.
• A "vida útil após abertura" é de 168 horas (7 dias).
• Se não forem utilizados após este período ou se o indicador de dessecante mudar de cor, é necessário um tratamento de "baking" a 60±5°C durante 24 horas antes do uso.

6. Informações de Embalagem e Pedido

6.1 Especificações da Fita e da Bobina

O produto é fornecido em fita transportadora de 8mm de largura em bobinas de 7 polegadas de diâmetro. Cada bobina contém 2000 peças. Dimensões detalhadas para os compartimentos da fita transportadora e da bobina são fornecidas na folha de dados para garantir compatibilidade com equipamentos automáticos de pick-and-place.

6.2 Explicação do Rótulo

O rótulo da bobina contém informações-chave para rastreabilidade e verificação:

• CPN:Número do Produto do Cliente
• P/N:Número do Produto do Fabricante (ex., 15-11/T1D-AQRHY/2T)
• QTY:Quantidade da Embalagem
• CAT:Classificação de Intensidade Luminosa (ex., Q, R)
• HUE:Coordenadas de Cromaticidade & Classificação de Comprimento de Onda Dominante (ex., 1-6)
• REF:Classificação de Tensão Direta (ex., 15, 16, 17)
• LOT No:Número do Lote de Fabricação

7. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto

7.1 Limitação de Corrente é Obrigatória

Os LEDs são dispositivos acionados por corrente. A folha de dados enfatiza fortemente que um resistor limitador de corrente externodeveser usado em série com o LED. A tensão direta tem uma faixa (2,7-3,15V), e o seu coeficiente de temperatura negativo significa que diminui à medida que a junção aquece. Sem um resistor, mesmo um pequeno aumento na tensão da fonte pode causar um grande aumento, potencialmente destrutivo, na corrente direta. A corrente contínua máxima absoluta é de 10mA.

7.2 Gerenciamento Térmico

Embora o pacote seja pequeno, a atenção ao gerenciamento térmico ainda é importante. A dissipação de potência máxima é de 40mW. Garantir uma área de cobre adequada na PCB ao redor dos "pads" do LED pode ajudar a dissipar o calor e manter temperaturas de junção mais baixas, o que promove uma vida útil mais longa e uma saída de luz estável.

7.3 Precauções contra ESD

Embora o LED tenha uma classificação ESD HBM de 2000V, devem ser observadas as precauções padrão de manuseio ESD durante a montagem e manuseio para evitar danos latentes.

8. Comparação e Diferenciação Técnica

O LED 15-11 diferencia-se principalmente pelo seu tamanho miniaturizado (1,6x0,8x0,6mm), que é menor do que muitos pacotes de LED comuns, como 0603 ou 0402. O seu amplo ângulo de visão de 140 graus torna-o adequado para aplicações que requerem iluminação ampla em vez de um feixe focalizado. O sistema abrangente de binning para intensidade, tensão e cor fornece aos projetistas um desempenho previsível, o que é crítico para aplicações que requerem consistência visual entre múltiplas unidades.

9. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

9.1 Qual valor de resistor devo usar para uma fonte de 5V?

Usando a Lei de Ohm (R = (V_fonte- V_F) / I_F) e considerando o pior caso de V_Fpara garantir que a corrente nunca exceda 10mA: Para V_fonte=5V e a V_Fmais baixa =2,7V (Bin 15), alvo I_F=8mA para margem. R = (5 - 2,7) / 0,008 = 287,5Ω. Um resistor padrão de 270Ω ou 300Ω seria apropriado. Sempre verifique a corrente com a V_Freal do seu bin específico.

9.2 Posso acionar este LED sem resistor usando uma fonte de corrente constante?

Sim, um driver de corrente constante configurado para um máximo de 10mA (contínua) é uma excelente alternativa a um resistor em série e proporciona um desempenho mais estável perante variações de tensão e temperatura.

9.3 Como interpreto os códigos de bin de cromaticidade (1-6)?

Os códigos de bin (1-6) representam regiões específicas no diagrama do espaço de cores CIE 1931, definidas por quatro pares de coordenadas (x,y). Estes bins garantem que a luz branca emitida esteja dentro de uma faixa de cor controlada. Para a maioria das aplicações gerais, qualquer bin dentro da faixa especificada é aceitável. Para aplicações que requerem correspondência de cor precisa (ex., retroiluminação com múltiplos LEDs), é necessário especificar um único bin ou bins adjacentes.

10. Exemplo Prático de Caso de Uso

Cenário: Projetar um painel de indicador de estado para um dispositivo médico portátil.

O dispositivo requer LEDs brancos pequenos, confiáveis e com cor consistente para retroiluminar vários interruptores de membrana e indicar energia/estado. O LED 15-11 é selecionado pelo seu tamanho miniaturizado, permitindo uma colocação apertada numa PCB congestionada. O projetista especifica o Bin R para maior brilho e o Bin 16 para tensão direta, a fim de simplificar o cálculo do único resistor limitador de corrente para todos os LEDs em paralelo a partir de uma linha de 3,3V. Os LEDs são colocados no layout da PCB de acordo com o desenho do pacote, garantindo que a marca do cátodo esteja alinhada com o "pad" designado. A casa de montagem utiliza o perfil de refluxo fornecido. O produto final beneficia de uma interface limpa, uniformemente iluminada, com consumo mínimo de espaço na placa.

11. Princípio de Funcionamento

Este LED é um dispositivo fotónico semicondutor. É construído usando material de chip de InGaN (Nitreto de Gálio e Índio), conhecido por produzir luz no espectro do azul ao verde. Para obter luz branca, o chip é revestido com uma resina difusa preenchida com fósforo amarelo. Quando uma tensão direta é aplicada, os eletrões e as lacunas recombinam-se dentro da junção semicondutora de InGaN, emitindo luz azul. Esta luz azul excita então o fósforo amarelo, que re-emite luz amarela. A combinação de luz azul e amarela é percebida pelo olho humano como luz branca. A resina difusa ajuda a dispersar a luz, contribuindo para o amplo ângulo de visão de 140 graus.

12. Tendências e Contexto da Indústria

O LED 15-11 representa as tendências contínuas na indústria da optoelectrónica em direção à miniaturização, maior eficiência e fiabilidade aprimorada. A mudança para a conformidade com soldagem sem chumbo e materiais sem halogéneos (Br <900ppm, Cl <900ppm) está alinhada com regulamentações ambientais globais como RoHS, REACH e várias iniciativas verdes. A integração de proteção básica contra ESD (2000V HBM) está a tornar-se padrão, mesmo em componentes de sinal pequeno, para melhorar o rendimento e a robustez em ambientes de fabrico automatizados. Os sistemas detalhados de binning refletem o foco da indústria em fornecer desempenho previsível para aplicações de alto volume e sensíveis à qualidade, indo além de componentes funcionais simples para fontes de luz projetadas.