Folha de Dados do LED SMD LTST-T680KFWT - Branco Difuso AlInGaP Laranja - 30mA - 72mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um LED de montagem em superfície (SMD). Este componente foi projetado para montagem automatizada em placas de circuito impresso (PCB), sendo adequado para aplicações com restrições de espaço. O seu tamanho miniatura e compatibilidade com processos de montagem padrão permitem a sua integração numa vasta gama de equipamentos eletrónicos.

1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo

As principais vantagens deste LED incluem a sua conformidade com as regulamentações RoHS, embalagem em fita de 8mm dentro de bobinas de 7 polegadas para manuseamento automatizado e compatibilidade com processos de soldagem por reflow infravermelho. Foi projetado para ser compatível com circuitos integrados (CI). O dispositivo é pré-condicionado para os padrões de sensibilidade à humidade JEDEC Nível 3. As suas aplicações-alvo abrangem telecomunicações, automação de escritório, eletrodomésticos e equipamento industrial. Usos específicos incluem indicadores de estado, luminárias para sinais e símbolos e retroiluminação de painéis frontais.

2. Parâmetros Técnicos: Interpretação Objetiva Detalhada

Esta secção fornece uma análise detalhada dos limites operacionais e das características de desempenho do dispositivo sob condições de teste padrão.

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Estas especificações definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. Não é garantida a operação sob ou nestes limites. As especificações principais incluem uma dissipação de potência máxima de 72 mW, uma corrente direta contínua de 30 mA e uma corrente direta de pico de 80 mA sob condições pulsadas (ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 0.1ms). O dispositivo é classificado para uma faixa de temperatura de operação de -40°C a +85°C e uma faixa de temperatura de armazenamento de -40°C a +100°C.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Medido a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C e uma corrente direta (IF) de 20 mA, o dispositivo apresenta o seguinte desempenho típico. A intensidade luminosa (Iv) tem uma ampla faixa, desde um mínimo de 140.0 mcd até um máximo de 450.0 mcd, com valores específicos determinados pela classificação do bin. Apresenta um ângulo de visão amplo (2θ1/2) de 120 graus. O comprimento de onda de emissão de pico (λP) é de aproximadamente 609 nm, com um comprimento de onda dominante (λd) tipicamente em 605 nm, definindo a sua perceção de cor laranja. A meia-largura espectral (Δλ) é de 15 nm. A tensão direta (VF) varia de 1.8V a 2.4V na corrente de teste. A corrente reversa (IR) é especificada com um máximo de 10 μA quando uma tensão reversa (VR) de 5V é aplicada, embora o dispositivo não seja projetado para operação reversa.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência na aplicação, os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros-chave. Isto permite aos projetistas selecionar componentes que atendam a requisitos específicos de tensão, brilho e cor.

3.1 Classificação da Tensão Direta (VF)

Os LEDs são categorizados em três bins de tensão (D2, D3, D4) com faixas de 1.8-2.0V, 2.0-2.2V e 2.2-2.4V, respetivamente, medidos a 20mA. Uma tolerância de ±0.1V aplica-se dentro de cada bin.

3.2 Classificação da Intensidade Luminosa (IV)

O brilho é classificado em cinco bins (R2, S1, S2, T1, T2). A intensidade luminosa mínima varia de 140.0 mcd (R2) a 355.0 mcd (T2), com máximos correspondentes até 450.0 mcd. Aplica-se uma tolerância de ±11%.

3.3 Classificação do Comprimento de Onda Dominante (WD)

A cor, definida pelo comprimento de onda dominante, é classificada em quatro bins (P, Q, R, S) cobrindo a faixa de 600 nm a 612 nm. A tolerância para o comprimento de onda dominante é de ±1 nm.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora dados gráficos específicos sejam referenciados no documento fonte, as curvas típicas para tais dispositivos ilustram a relação entre a corrente direta e a tensão direta (curva IV), a variação da intensidade luminosa com a temperatura ambiente e a distribuição espectral de potência mostrando o comprimento de onda de pico e a largura espectral. Estas curvas são essenciais para compreender o comportamento do dispositivo sob condições não padrão e para o projeto do circuito.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões da Embalagem e Identificação da Polaridade

O LED é fornecido numa embalagem padrão EIA. Desenhos dimensionais detalhados especificam o comprimento, largura, altura e posições dos terminais. O cátodo é tipicamente identificado por uma marcação na embalagem ou por uma geometria específica do terminal. Todas as dimensões são fornecidas em milímetros com uma tolerância padrão de ±0.2 mm, salvo indicação em contrário.

5.2 Layout Recomendado para os Terminais de Montagem no PCB

É recomendado um desenho de padrão de terminais para soldagem por reflow infravermelho ou por fase de vapor. Este padrão garante a formação adequada da junta de solda, alívio térmico e estabilidade mecânica durante e após o processo de montagem.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Reflow por IR Recomendado

Para processos de soldagem sem chumbo, sugere-se um perfil conforme J-STD-020B. Parâmetros-chave incluem uma zona de pré-aquecimento, um tempo definido acima do líquido e uma temperatura de pico não superior a 260°C. O tempo total dentro de 5°C da temperatura de pico deve ser limitado. Como variáveis do projeto da placa afetam o perfil térmico, recomenda-se a caracterização específica da placa.

6.2 Condições de Armazenamento

Embalagens sensíveis à humidade não abertas devem ser armazenadas a ≤30°C e ≤70% de humidade relativa (HR), com um período de uso recomendado de um ano. Uma vez abertas, os componentes devem ser armazenados a ≤30°C e ≤60% HR. Recomenda-se completar o reflow por IR dentro de 168 horas após a abertura da embalagem. Para armazenamento além deste período, aconselha-se a secagem a aproximadamente 60°C durante pelo menos 48 horas antes da montagem.

6.3 Limpeza

Se for necessária limpeza após a soldagem, apenas devem ser utilizados solventes especificados. A imersão do LED em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente por menos de um minuto é aceitável. Produtos químicos não especificados podem danificar a embalagem.

6.4 Método de Acionamento

Os LEDs são dispositivos operados por corrente. Para garantir intensidade luminosa estável e longevidade, devem ser acionados por uma fonte de corrente constante ou com um resistor limitador de corrente em série quando se utiliza uma fonte de tensão. A corrente direta não deve exceder a especificação máxima absoluta contínua de 30 mA.

7. Informações de Embalagem e Manuseio

Os componentes são fornecidos em fita transportadora relevada de 8mm de largura selada com fita de cobertura, enrolada em bobinas de diâmetro de 7 polegadas (178mm). Cada bobina contém 2000 peças. A embalagem está em conformidade com as especificações ANSI/EIA 481. Aplica-se uma quantidade mínima de embalagem de 500 peças para quantidades remanescentes. São fornecidas dimensões detalhadas para o bolso da fita e para a bobina.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED é bem adequado para indicação de estado em eletrónica de consumo (telemóveis, portáteis, eletrodomésticos), retroiluminação para painéis frontais e símbolos, e iluminação geral de baixo nível em sinais. O seu amplo ângulo de visão torna-o eficaz para aplicações onde a visibilidade de múltiplos ângulos é importante.

8.2 Considerações de Projeto

Gestão Térmica:Embora a dissipação de potência seja baixa, garantir uma área de cobre no PCB adequada ou vias térmicas pode ajudar a manter temperaturas de junção mais baixas, preservando a saída luminosa e a vida útil.
Limitação de Corrente:Utilize sempre um resistor em série ou um driver de corrente constante adaptado à tensão de alimentação e à corrente direta desejada (≤30mA).
Proteção contra ESD:Devem ser observadas as precauções padrão contra ESD durante o manuseamento e montagem.
Projeto Óptico:A lente "branca difusa" proporciona uma emissão de luz suavizada e de ângulo amplo. Para luz focada ou direcionada, podem ser necessárias óticas secundárias.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com tecnologias de LED mais antigas, a utilização do material AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) para uma fonte laranja oferece tipicamente maior eficiência e melhor estabilidade térmica do comprimento de onda e da saída em comparação com alguns outros sistemas de materiais para cores na gama vermelho-laranja-âmbar. A combinação com uma lente branca difusa cria uma aparência laranja uniforme e suave, diferenciando-a dos LEDs com lente transparente que têm um ponto de luz mais focado e intenso.

10. Perguntas Frequentes Baseadas em Parâmetros Técnicos

P: Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante?
R: O comprimento de onda de pico é o comprimento de onda único no qual a potência óptica emitida é máxima. O comprimento de onda dominante é o comprimento de onda único da luz monocromática que corresponde à cor percebida do LED quando comparada com uma luz branca de referência. O comprimento de onda dominante é mais relevante para a especificação da cor.

P: Posso acionar este LED continuamente a 30mA?
R: A Especificação Máxima Absoluta define 30mA DC como o limite superior. Para uma operação de longo prazo confiável, é prática comum acionar LEDs abaixo da sua especificação máxima, frequentemente a 20mA como utilizado nas condições de teste, para aumentar a longevidade e gerir os efeitos térmicos.

P: Por que é importante a especificação da corrente reversa se o dispositivo não é para operação reversa?
R: Esta especificação é principalmente para fins de teste (teste IR) e indica a característica de fuga do dispositivo. Salienta que a aplicação de uma tensão reversa pode causar fluxo de corrente e potencialmente danificar o LED, pelo que o projeto do circuito deve evitar polarização reversa.

11. Caso Prático de Projeto e Uso

Cenário: Projetar um painel de indicador de múltiplos estados.Um projetista precisa de três níveis distintos de brilho (Baixo, Médio, Alto) para um indicador de estado laranja num dispositivo alimentado por uma linha de 5V. Utilizando o LED T680KFWT do bin de brilho T2 (355-450 mcd), podem obter brilho Alto acionando a 20mA. Para Médio e Baixo, podem usar modulação por largura de pulso (PWM) a uma frequência suficientemente alta para evitar cintilação visível (ex., >100Hz) com ciclos de trabalho de, por exemplo, 50% e 10%, respetivamente. Isto mantém a consistência da cor enquanto varia o brilho percebido. Um valor simples de resistor em série seria calculado como R = (5V - VF) / 0.020A. Usando um VF típico de 2.0V (do bin D2), R = (5-2)/0.02 = 150 ohms. Um resistor de 150 ohms, 1/8W seria suficiente.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Os díodos emissores de luz são dispositivos semicondutores que emitem luz através de eletroluminescência. Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, eletrões da região tipo-n e lacunas da região tipo-p são injetados na região ativa. Quando estes portadores de carga se recombinam, a energia é libertada na forma de fotões. O comprimento de onda específico (cor) da luz emitida é determinado pela energia da banda proibida do material semicondutor utilizado na região ativa. Neste dispositivo, o AlInGaP é usado para produzir fotões na gama de comprimentos de onda laranja (~605 nm). A lente de epóxi é dopada com partículas difusoras para dispersar a luz, criando um padrão de emissão mais amplo e uniforme.

13. Tendências e Desenvolvimentos da Indústria

A tendência geral nos LEDs SMD continua em direção a uma maior eficácia luminosa (mais saída de luz por watt elétrico), melhor consistência de cor através de binning mais apertado e maior fiabilidade. Há também um foco no desenvolvimento de embalagens que possam suportar perfis de reflow de temperatura mais elevada exigidos para soldagem sem chumbo e montagem com outros componentes. A miniaturização permanece um fator-chave, juntamente com a integração com eletrónica de controlo. Os princípios da iluminação de estado sólido, incluindo eficiência e longevidade, continuam a tornar os LEDs a solução dominante para aplicações de indicação e iluminação em todos os setores.