Ficha Técnica do LED SMD LTST-T680UWET - Luz Branca, Lente Amarela - 30mA, 108mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas completas para o LTST-T680UWET, um díodo emissor de luz (LED) de montagem em superfície (SMD). Este componente foi concebido para processos de montagem automatizada em placas de circuito impresso (PCB), apresentando um formato miniatura adequado para aplicações com espaço limitado. O LED emite luz branca através de um material de lente de tonalidade amarela. A sua função principal é servir como indicador ou fonte de retroiluminação numa vasta gama de eletrónica de consumo, dispositivos informáticos, equipamentos de comunicação e sistemas de sinalização.

1.1 Características Principais

• Conformidade com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).
• Embalado em fita de 8mm em bobinas de 7 polegadas de diâmetro para máquinas de pick-and-place automatizadas.
• Contorno do pacote padrão EIA (Electronic Industries Alliance).
• Compatibilidade elétrica com níveis lógicos de circuitos integrados (CI).
• Concebido para compatibilidade com processos padrão de soldagem por reflow por infravermelhos (IR).
• Pré-condicionado para o Nível de Sensibilidade à Humidade 3 da JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council).

1.2 Aplicações Alvo

• Indicadores de estado e retroiluminação para eletrodomésticos de consumo.
• Sinalização geral e retroiluminação de displays.
• Aplicações de iluminação especializada e decorativa.
• Iluminação de estado e painéis para equipamento industrial.

2. Dimensões do Pacote e Dados Mecânicos

O LTST-T680UWET utiliza um pacote padrão de LED SMD. A cor da lente é amarela e a cor da luz emitida é branca. Todas as dimensões críticas para o projeto da pegada na PCB e colocação do componente são fornecidas nos desenhos da ficha técnica. Todas as medidas estão em milímetros (mm) com uma tolerância padrão de ±0,2 mm, salvo indicação em contrário. Os projetistas devem consultar os desenhos dimensionais detalhados para garantir o layout correto das ilhas de solda na PCB e o espaço livre para montagem.

3. Especificações e Características

Todos os parâmetros são especificados a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C, salvo indicação em contrário. Exceder as especificações máximas absolutas pode causar danos permanentes no dispositivo.

3.1 Especificações Máximas Absolutas

• Dissipação de Potência (Pd):108 mW
• Corrente Direta de Pico (I_F(pico)):100 mA (a ciclo de trabalho de 1/10, largura de pulso de 0,1ms)
• Corrente Direta Contínua (I_F):30 mA DC
• Gama de Temperatura de Funcionamento:-40°C a +85°C
• Gama de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C

3.2 Perfil Sugerido de Reflow por IR

O componente é adequado para processos de soldagem sem chumbo (Pb-free). O perfil de soldagem por reflow por infravermelhos recomendado está em conformidade com a norma J-STD-020B. Este perfil define parâmetros críticos, como a taxa de aquecimento na pré-aquecimento, tempo e temperatura de estabilização, temperatura de pico de reflow e taxa de arrefecimento, para garantir juntas de solda fiáveis sem danificar o pacote do LED.

3.3 Características Elétricas e Ópticas

A tabela seguinte detalha os parâmetros de desempenho típicos quando alimentado com uma corrente de teste padrão de 20mA.

• Intensidade Luminosa (I_V):2100 - 3300 mcd (milicandela). Medida utilizando um sensor filtrado para corresponder à curva de resposta fotópica do olho CIE.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):120 graus. Definido como o ângulo total onde a intensidade cai para metade do valor axial de pico.
• Coordenadas de Cromaticidade (x, y):Aproximadamente (0,31, 0,31) no diagrama de cromaticidade CIE 1931, definindo o ponto de branco.
• Tensão Direta (V_F):2,8V - 3,6V.
• Corrente Inversa (I_R):10 μA máximo a uma tensão inversa (V_R) de 5V. Nota: Este dispositivo não foi concebido para funcionar sob polarização inversa.

4. Sistema de Classificação e Categorização

Para garantir a consistência nas séries de produção, os LEDs são classificados em categorias com base em parâmetros-chave. Isto permite aos projetistas selecionar componentes que cumpram requisitos específicos de aplicação para brilho, tensão e cor.

4.1 Classificação de Tensão Direta (V_F)

Os LEDs são categorizados pela sua queda de tensão direta a 20mA. As categorias variam de D7 (2,8V - 3,0V) a D10 (3,4V - 3,6V), com uma tolerância de ±0,1V por categoria. Isto é crucial para projetar circuitos limitadores de corrente e garantir brilho uniforme em matrizes com múltiplos LEDs.

4.2 Classificação de Intensidade Luminosa (I_V)

Os LEDs são categorizados pela sua intensidade de saída de luz. As categorias principais são X1 (2100 - 2630 mcd) e X2 (2630 - 3300 mcd), com uma tolerância de ±15% dentro de cada categoria. Esta classificação ajuda a alcançar os níveis de brilho desejados na aplicação final.

4.3 Classificação de Cor

É definido um sistema detalhado de categorização de cromaticidade utilizando códigos (Z1-Z4, Y1-Y8, X1-X4, W1-W8). Cada categoria especifica uma região quadrilátera no diagrama de cromaticidade CIE 1931 (x, y) com quatro pontos de canto. Esta categorização precisa garante um controlo apertado sobre o tom da luz branca emitida, com uma tolerância de ±0,01 em ambas as coordenadas x e y. A ficha técnica inclui uma tabela completa destes limites de coordenadas e uma representação gráfica da área de coordenadas de cromaticidade.

5. Curvas de Desempenho Típicas

A ficha técnica fornece representações gráficas das relações-chave, que são essenciais para o projeto de circuitos e gestão térmica. Estas curvas ilustram tipicamente:

• Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V):Mostra a relação não linear, importante para determinar o ponto de funcionamento e a dissipação de potência.
• Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta:Demonstra como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento, até ao valor máximo especificado.
• Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Mostra a redução da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta, crítico para ambientes de alta temperatura.
• Distribuição Espectral de Potência Relativa:Descreve a intensidade da luz emitida em diferentes comprimentos de onda, definindo as características de cor.

6. Guia do Utilizador e Instruções de Montagem

6.1 Procedimentos de Limpeza

Não devem ser utilizados produtos de limpeza químicos não especificados, pois podem danificar o pacote do LED. Se for necessária limpeza após a soldagem, o LED pode ser imerso em álcool etílico ou álcool isopropílico à temperatura ambiente durante menos de um minuto.

6.2 Layout Recomendado para as Ilhas de Solda na PCB

É fornecido um padrão de ilhas de solda (pegada) sugerido para a PCB, para garantir a formação correta do filete de solda e estabilidade mecânica durante a soldagem por reflow por infravermelhos ou fase de vapor. Seguir este padrão é vital para uma montagem fiável.

6.3 Especificações da Embalagem em Fita e Bobina

Os componentes são fornecidos em fita transportadora relevada padrão da indústria com uma fita de cobertura protetora. São especificadas dimensões detalhadas para os compartimentos da fita, passo e largura total da fita, para garantir compatibilidade com equipamento de montagem automatizado.

6.4 Especificações da Bobina

Os LEDs são enrolados em bobinas com diâmetro de 7 polegadas (178mm). Cada bobina contém 2000 unidades. A embalagem está em conformidade com as normas ANSI/EIA-481. As especificações incluem o número máximo permitido de compartimentos vazios consecutivos (dois) e requisitos para selagem da fita.

7. Cuidados Importantes e Notas de Aplicação

7.1 Uso Pretendido e Fiabilidade

Este LED foi concebido para utilização em equipamento eletrónico padrão, como dispositivos de escritório, equipamentos de comunicação e eletrodomésticos. Não se destina a aplicações onde uma falha possa colocar diretamente em risco a vida ou a saúde (por exemplo, aviação, suporte de vida médico, sistemas de segurança críticos) sem consulta prévia e qualificação específica.

7.2 Condições de Armazenamento e Manuseamento

Embalagem Selada:Os dispositivos sensíveis à humidade são embalados com dessecante numa bolsa de barreira à humidade. Devem ser armazenados a ≤30°C e ≤70% de humidade relativa (HR) e utilizados no prazo de um ano a partir da data de selagem da bolsa.

Embalagem Aberta:Uma vez aberta a bolsa original, as condições de armazenamento ambiente não devem exceder 30°C e 60% HR. Os componentes expostos às condições ambiente devem ser submetidos à soldagem por reflow por IR no prazo de 168 horas (7 dias). Para armazenamento mais prolongado após a abertura, os LEDs devem ser armazenados num recipiente selado com dessecante ou num dessecador purgado com azoto, para evitar a absorção de humidade, que pode causar "estouro" ("popcorning") durante o reflow.

8. Considerações de Projeto e Sugestões de Aplicação

Ao integrar o LTST-T680UWET num projeto, vários fatores devem ser considerados. A categorização da tensão direta requer um projeto cuidadoso do resistor limitador de corrente ou do circuito de acionamento para garantir corrente e brilho consistentes em múltiplos LEDs, especialmente quando ligados em paralelo. O amplo ângulo de visão de 120 graus torna-o adequado para aplicações que requerem iluminação ampla em vez de um feixe focalizado. A gestão térmica é crítica; a temperatura máxima da junção não deve ser excedida, o que envolve considerar a condutividade térmica da PCB, a temperatura ambiente e a dissipação de potência do LED. Para obter os melhores resultados de soldagem, siga precisamente o perfil de reflow fornecido para evitar choque térmico ou defeitos de solda.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com LEDs SMD genéricos, este componente oferece uma categorização definida e controlada para intensidade luminosa, tensão direta e cromaticidade. Este nível de categorização fornece aos projetistas um desempenho previsível, o que é essencial para produtos que requerem aparência visual e brilho consistentes. O pré-condicionamento para o Nível 3 da JEDEC indica um pacote robusto capaz de suportar processos padrão de montagem em superfície com um tempo de vida útil especificado, reduzindo o risco de falhas relacionadas com a montagem.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Posso acionar este LED na sua corrente contínua máxima de 30mA?
R: Embora seja possível, operar na especificação máxima absoluta reduz a vida útil e aumenta a temperatura da junção. Para uma fiabilidade e longevidade ótimas, recomenda-se a utilização a uma corrente mais baixa (por exemplo, 20mA).

P: Qual é o propósito da tabela detalhada de categorização de cor?
R: Permite uma correspondência precisa de cor em aplicações onde múltiplos LEDs são utilizados lado a lado (por exemplo, matrizes de retroiluminação, sinalização). Selecionar LEDs da mesma categoria de cor garante uma aparência branca uniforme sem desvios de cor perceptíveis.

P: Por que é importante o tempo de vida útil de 168 horas após a abertura da bolsa?
R: Os pacotes de LED SMD podem absorver humidade do ar. Durante o processo de reflow de alta temperatura, esta humidade retida pode vaporizar-se rapidamente, causando delaminação interna ou fissuração ("estouro" ou "popcorning"). O limite de 168 horas é o tempo de exposição seguro para o nível de sensibilidade à humidade especificado.

11. Exemplos Práticos de Projeto e Utilização

Exemplo 1: Painel de Indicadores de Estado:Num router de rede, vários LEDs LTST-T680UWET poderiam ser utilizados atrás de tampas de plástico translúcido para indicar alimentação, atividade da rede e estado das portas. O seu amplo ângulo de visão garante visibilidade a partir de vários ângulos. Utilizar LEDs da mesma categoria de V_Fe I_Vgarante que todos os indicadores têm brilho igual quando acionados por uma rede comum de resistências limitadoras de corrente.

Exemplo 2: Retroiluminação para Teclado de Membrana:O LED pode ser montado num PCB flexível atrás de um teclado de borracha de silicone para fornecer retroiluminação uniforme. A lente amarela pode ajudar a criar uma luz branca quente ou uma cor específica quando combinada com os gráficos da sobreposição. A compatibilidade com reflow por IR permite que seja soldado simultaneamente com outros componentes SMD no circuito flexível.

12. Princípio de Funcionamento

Um LED é um díodo semicondutor. Quando é aplicada uma tensão direta que excede o seu limiar característico, os eletrões recombinam-se com as lacunas dentro da região ativa do dispositivo, libertando energia na forma de fotões (luz). A cor da luz é determinada pela banda proibida de energia dos materiais semicondutores utilizados. Um LED branco utiliza tipicamente um chip semicondutor emissor de azul revestido com uma camada de fósforo. O fósforo absorve uma porção da luz azul e reemite-a como luz amarela. A mistura da luz azul restante e da luz amarela convertida é percecionada pelo olho humano como branca. A lente externa amarela modifica ainda mais a saída de cor final e as características de visão.

13. Tendências Tecnológicas

A tendência geral na tecnologia de LED SMD continua a direcionar-se para uma maior eficácia luminosa (mais saída de luz por watt de entrada elétrica), permitindo displays mais brilhantes ou menor consumo de energia. Existe também uma procura por um índice de reprodução de cor (IRC) melhorado e uma consistência de cor mais precisa entre lotes de produção. A embalagem está a evoluir para permitir maior densidade de potência e melhor gestão térmica a partir de pegadas cada vez mais pequenas. Além disso, a integração com acionadores inteligentes e circuitos de controlo diretamente no pacote do LED é uma área de desenvolvimento contínuo para aplicações de iluminação inteligente.