Ficha Técnica do LED SMD LTW-C190DA5 - Branco InGaN - Corrente Direta de 5mA - Intensidade Luminosa de 45-180mcd - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas completas de um Diodo Emissor de Luz (LED) de montagem em superfície (SMD) que utiliza um chip branco de Nitreto de Gálio e Índio (InGaN) Ultra Brilhante. O componente é projetado para processos de montagem automatizados e está em conformidade com as normas RoHS e de produto verde, tornando-o adequado para projetos eletrónicos com consciência ambiental.

O LED é fornecido em fita padrão da indústria de 8mm em bobinas de 7 polegadas de diâmetro, facilitando a fabricação automatizada de alto volume. O seu design é compatível com processos de soldagem por refluxo por infravermelhos (IR), que é o padrão para linhas de montagem modernas de tecnologia de montagem em superfície (SMT). O dispositivo também é indicado como compatível com C.I., indicando que as suas características elétricas são adequadas para interface direta com saídas de circuitos integrados sem exigir circuitos de acionamento adicionais em muitas aplicações.

2. Valores Máximos Absolutos

Os valores máximos absolutos definem os limites de tensão além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. Estes valores são especificados a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C e não devem ser excedidos em nenhuma condição de operação.

• Dissipação de Potência (Pd):72 mW. Esta é a potência total máxima que o encapsulamento do LED pode dissipar como calor.
• Corrente Direta de Pico (I_F(PEAK)):100 mA. Esta corrente é permitida apenas em condições pulsadas com um ciclo de trabalho de 1/10 e uma largura de pulso de 0.1ms. Não deve ser usada para operação em CC.
• Corrente Direta Contínua (I_F):20 mA. Esta é a corrente direta contínua máxima recomendada para operação confiável a longo prazo.
• Tensão Reversa (V_R):5 V. A aplicação de uma tensão reversa que exceda este limite pode causar falha imediata e catastrófica. A ficha técnica nota explicitamente que a tensão reversa não pode ser usada para operação contínua.
• Faixa de Temperatura de Operação (T_opr):-30°C a +85°C. O dispositivo tem funcionamento garantido dentro desta faixa de temperatura ambiente.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento (T_stg):-55°C a +105°C.
• Condição de Soldagem por Infravermelhos:O encapsulamento pode suportar uma temperatura de pico de 260°C por um máximo de 10 segundos durante a soldagem por refluxo.

3. Características Elétricas e Ópticas

As características elétricas e ópticas típicas são medidas a uma temperatura ambiente de 25°C e a uma corrente direta (I_F) de 5 mA, salvo indicação em contrário. Isto forma a linha de base para o desempenho do dispositivo.

• Intensidade Luminosa (I_V):45.0 mcd (Mín.), 180.0 mcd (Máx.). A intensidade é medida usando uma combinação de sensor e filtro que se aproxima da curva de resposta fotópica do olho CIE. O valor real para uma unidade específica está dentro de uma faixa de binning (ver Secção 4).
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):130 graus (Típico). Este amplo ângulo de visão indica um padrão de emissão Lambertiano ou quase Lambertiano, adequado para aplicações que requerem iluminação de área ampla.
• Coordenadas de Cromaticidade (x, y):x=0.203, y=0.319 (Típico). Estas coordenadas no diagrama de cromaticidade CIE 1931 definem o ponto de branco do LED. Uma tolerância de ±0.01 aplica-se a estes valores, e as unidades específicas são classificadas em bins de acordo.
• Tensão Direta (V_F):2.55 V (Mín.), 3.15 V (Máx.) a I_F=5mA. O valor típico está implícito em torno do centro desta faixa. V_Ftambém está sujeito a binning.
• Corrente Reversa (I_R):10 µA (Máx.) a V_R=5V.

Notas Importantes:

• Cuidado com ESD:O LED é sensível a Descargas Eletrostáticas (ESD) e surtos elétricos. Procedimentos adequados de manuseio de ESD são obrigatórios, incluindo o uso de pulseiras aterradas, luvas antiestáticas e garantia de que todo o equipamento está devidamente aterrado.
• Equipamento de Medição:As coordenadas de cromaticidade e os valores de intensidade luminosa são verificados usando um testador CAS140B.

4. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência na produção em massa, os LEDs são classificados em bins de desempenho. O LTW-C190DA5 usa um sistema de binning tridimensional para Tensão Direta (V_F), Intensidade Luminosa (I_V), e Matiz (coordenadas de cromaticidade x, y).

4.1 Binning da Tensão Direta (V_F)

A uma corrente de teste de 5mA, as unidades são classificadas em três bins:

- Bin A: V_F= 2.55V a 2.75V

- Bin B: V_F= 2.75V a 2.95V

- Bin C: V_F= 2.95V a 3.15V

Uma tolerância de ±0.1V é aplicada a cada limite de bin.

4.2 Binning da Intensidade Luminosa (I_V)

A uma corrente de teste de 5mA, as unidades são classificadas em três bins:

- Bin P: I_V= 45.0 mcd a 71.0 mcd

- Bin Q: I_V= 71.0 mcd a 112.0 mcd

- Bin R: I_V= 112.0 mcd a 180.0 mcd

Uma tolerância de ±15% é aplicada a cada limite de bin.

4.3 Binning do Matiz (Cromaticidade)

Este é o parâmetro de binning mais complexo, definindo o ponto de cor da luz branca no diagrama CIE 1931. Oito bins (A1 a A8) são definidos, cada um representando uma pequena área quadrilátera no plano de coordenadas (x, y). A tabela e o diagrama fornecidos na página 5 detalham as coordenadas exatas dos cantos para cada bin. Uma tolerância de ±0.01 é aplicada aos valores (x, y) dentro de cada bin. Este sistema permite que os projetistas selecionem LEDs com consistência de cor muito apertada para aplicações onde uma aparência branca uniforme é crítica.

5. Informação sobre o Encapsulamento e Mecânica

O LED é fornecido num encapsulamento SMD padrão. As dimensões específicas do encapsulamento são detalhadas nos desenhos da ficha técnica. As notas mecânicas principais incluem:

• Todas as dimensões primárias são fornecidas em milímetros, com uma tolerância associada de ±0.10 mm (0.004") salvo indicação em contrário.
• A cor da lente é especificada como "Verde", o que tipicamente se refere à cor da resina de encapsulamento, não à cor da luz emitida (que é branca).
• São fornecidas as dimensões recomendadas para as pastilhas de solda para garantir uma junta de solda confiável e um alinhamento adequado durante o refluxo.

6. Diretrizes de Soldagem, Montagem e Armazenamento

6.1 Processo de Soldagem

O componente é totalmente compatível com soldagem por refluxo por infravermelhos (IR). O perfil sugerido deve aderir ao valor máximo absoluto de 260°C por 10 segundos. Uma condição recomendada típica inclui uma fase de pré-aquecimento a 150-200°C por um máximo de 120 segundos, seguida de uma temperatura de pico não superior a 260°C. O tempo acima da temperatura de liquidus e a taxa de arrefecimento devem ser controlados de acordo com as diretrizes padrão JEDEC para montagem SMT. A soldagem manual com ferro é possível, mas estritamente limitada: uma temperatura máxima da ponta do ferro de 300°C por não mais de 3 segundos, e apenas uma tentativa de soldagem é permitida.

6.2 Condições de Armazenamento

O armazenamento adequado é crucial para manter a soldabilidade:

- Embalagem Selada:Armazenar a ≤ 30°C e ≤ 90% de Humidade Relativa (HR). A vida útil na prateleira é de um ano quando o saco à prova de humidade com dessecante está intacto.

- Embalagem Aberta:Se a embalagem original for aberta, o ambiente de armazenamento não deve exceder 30°C e 60% HR. Os componentes devem ser usados dentro de uma semana. Para armazenamento mais longo fora do saco original, devem ser mantidos num recipiente selado com dessecante ou num dessecador de azoto. Componentes armazenados por mais de uma semana fora da embalagem original requerem um pré-tratamento de cozedura (aproximadamente 60°C por pelo menos 20 horas) antes da soldagem para remover a humidade absorvida e prevenir danos de "pipocagem" durante o refluxo.

6.3 Limpeza

Se for necessária limpeza após a soldagem, apenas devem ser usados solventes especificados. A imersão do LED em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente por menos de um minuto é aceitável. O uso de líquidos químicos não especificados pode danificar o encapsulamento do LED.

7. Especificações de Embalagem e Bobina

O produto é fornecido para montagem automatizada:

- Embalado em fita transportadora relevada de 8mm de largura.

- Enrolado em bobinas padrão de 7 polegadas (178mm) de diâmetro.

- Cada bobina completa contém 4000 peças.

- A quantidade mínima de encomenda para remanescentes é de 500 peças.

- As especificações da fita e bobina estão em conformidade com a ANSI/EIA 481-1-A-1994.

- Os compartimentos vazios na fita são selados com uma fita de cobertura.

- O número máximo permitido de componentes em falta consecutivos ("lâmpadas em falta") numa bobina é de dois.

8. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

Uso Pretendido:Este LED é projetado para aplicações padrão em equipamentos eletrónicos, incluindo equipamentos de escritório, dispositivos de comunicação e eletrodomésticos.

Aplicações Críticas:A ficha técnica contém um aviso crucial. Afirma que é necessária consulta antes de usar este LED em aplicações onde é necessária fiabilidade excecional, particularmente onde a falha pode colocar em risco a vida ou a saúde. Isto inclui, mas não se limita a, aviação, transporte, controlo de tráfego, sistemas médicos/de suporte de vida e dispositivos de segurança. Para tais aplicações, devem ser obtidos componentes com qualificações de fiabilidade apropriadas.

Projeto do Circuito:Devido à natureza de diodo dos LEDs, um resistor limitador de corrente ou um driver de corrente constante é quase sempre necessário em série com o LED ao ligar a uma fonte de tensão. O valor do resistor em série (R_s) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R_s= (V_fonte- V_F) / I_F. Os projetistas devem usar o V_Fmáximo do bin ou da ficha técnica para garantir corrente suficiente em todas as condições. A ampla faixa de V_F(2.55V-3.15V) destaca a importância deste cálculo ou do uso de drivers ativos de corrente constante para brilho consistente.

Gestão Térmica:Embora não seja um LED de alta potência, aderir à dissipação de potência máxima (72mW) e à faixa de temperatura de operação é importante para a longevidade. Corrente excessiva ou projeto térmico de PCB deficiente que leve a altas temperaturas de junção acelerará a depreciação do lúmen e reduzirá a vida operacional.

9. Comparação Técnica e Características Principais

O LTW-C190DA5 representa um LED SMD branco de brilho padrão para fins gerais de indicação e retroiluminação. Os seus principais diferenciadores e características incluem:

• Tecnologia InGaN:O uso de um chip de Nitreto de Gálio e Índio é padrão para LEDs brancos e azuis modernos, oferecendo boa eficiência e fiabilidade.
• Conformidade RoHS/Verde:Essencial para a maioria dos mercados globais atualmente.
• Binning Abrangente:O binning de três parâmetros (V_F, I_V, Matiz) permite uma seleção precisa para aplicações que requerem uniformidade de cor ou brilho em múltiplos LEDs.
• Compatibilidade SMT:A embalagem em fita de 8mm e bobina e a compatibilidade com refluxo IR são obrigatórias para fabricação de alto volume e custo-eficaz.
• Ângulo de Visão Ampla:O ângulo de visão de 130 graus torna-o adequado para aplicações onde o LED precisa de ser visível a partir de uma ampla gama de posições, não apenas diretamente no eixo.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

P1: Qual é a tensão direta típica para acionar este LED?

R1: O V_Ftípico é cerca de 2.85V a 5mA, mas pode variar de 2.55V a 3.15V. Projete sempre para o V_Fmáximo no seu bin escolhido para garantir que a corrente desejada seja alcançada.

P2: Posso acionar este LED com 20mA continuamente?

R2: Sim, 20mA é a corrente direta contínua máxima recomendada. Operar neste máximo produzirá a maior saída de luz, mas pode reduzir a vida útil a longo prazo em comparação com correntes mais baixas. Considere sempre a gestão térmica.

P3: Como interpreto o diagrama de Binning de Matiz (Página 5)?

R3: O diagrama traça os oito bins (A1-A8) no gráfico de cromaticidade CIE 1931. Cada bin é um pequeno quadrilátero. As coordenadas (x, y) na tabela definem os cantos destes quadriláteros. Seleciona um código de bin para garantir que o ponto de cor do LED caia dentro dessa região específica no gráfico.

P4: O meu processo de montagem usa um perfil de refluxo com um pico de 250°C. Isto é aceitável?

R4: Sim, um pico de 250°C está dentro do limite especificado de 260°C máx. Garanta que o tempo total acima da temperatura de liquidus do soldador e as taxas de rampa são controlados de acordo com as diretrizes padrão SMT.

P5: Por que é a proteção ESD tão importante para LEDs?

R5: A junção semicondutora num LED é muito sensível a descargas eletrostáticas de alta tensão, que podem degradar ou destruir instantaneamente o dispositivo. O dano por ESD pode não ser imediatamente visível, mas pode causar falha prematura ou desempenho alterado.