Ficha Técnica do LED SMD LTSA-G6SVUWETU - Luz Branca, Lente Amarela - Especificações Elétricas e Ópticas

Este documento detalha as especificações de um Diodo Emissor de Luz (LED) de Montagem em Superfície (SMD) de alto desempenho. O dispositivo foi concebido para processos de montagem automatizados e é adequado para uma vasta gama de equipamentos eletrónicos onde a eficiência de espaço e a fiabilidade são críticas. O LED apresenta uma fonte de luz branca, obtida através da tecnologia InGaN, e está encapsulado numa lente de tonalidade amarela, o que pode influenciar a cor final percecionada e as características de difusão da luz.

As principais vantagens deste componente incluem a sua conformidade com as diretivas RoHS, compatibilidade com equipamentos de colocação automática e soldagem por refluxo infravermelho, e qualificação de acordo com a norma AEC-Q101 para componentes de grau automóvel. Os seus mercados-alvo principais incluem aplicações em acessórios automóveis, eletrónica portátil, dispositivos informáticos e sistemas de rede.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Os limites operacionais do dispositivo são definidos a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C. A dissipação de potência máxima absoluta é de 900 mW. Pode suportar uma corrente direta contínua entre 5 mA e 250 mA. Para operação em pulso, é permitida uma corrente direta de pico de 500 mA sob um ciclo de trabalho de 1/10 com uma largura de pulso de 0,1 ms. A gama de temperatura de operação e armazenamento é especificada de -40°C a +110°C. É crucial notar que este LED não foi concebido para operação com tensão reversa.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Medidas a Ta=25°C e uma corrente direta (IF) de 140mA, são definidos os parâmetros de desempenho chave. A intensidade luminosa (Iv) tem uma gama típica de 11,2 cd a 22,0 cd. O ângulo de visão (2θ1/2), que representa o ângulo onde a intensidade é metade do valor axial, é tipicamente de 120 graus, indicando um padrão de feixe amplo. A tensão direta (VF) situa-se tipicamente entre 2,8V e 3,6V na corrente de teste. As coordenadas de cromaticidade (Cx, Cy) centram-se em torno de (0,33; 0,34), definindo o ponto de branco no espaço de cor CIE. A corrente reversa (IR) é tipicamente de 2 μA a uma tensão reversa (VR) de 5V, embora a operação reversa não seja intencional.

2.3 Características Térmicas

Uma gestão térmica eficaz é vital para o desempenho e longevidade do LED. A resistência térmica da junção para o ambiente (RθJA) é tipicamente de 45 °C/W, medida num substrato FR4 padrão com uma ilha de 16mm². Mais significativamente, a resistência térmica da junção para o ponto de solda (RθJS) é tipicamente de 25 °C/W, destacando a importância de uma ilha térmica na PCB bem projetada. A temperatura máxima permitida na junção (Tj) é de 150°C.

3. Explicação do Sistema de Binning

Os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros chave para garantir consistência na aplicação. O código do bin é tipicamente apresentado no formato: Vf / Iv / CIE (ex.: 64/FA/IM).

3.1 Binning de Tensão Direta (Vf)

Os LEDs são categorizados em quatro bins de tensão a 140mA: Bin 24 (2,8-3,0V), Bin 64 (3,0-3,2V), Bin A4 (3,2-3,4V) e Bin E4 (3,4-3,6V). Aplica-se uma tolerância de ±0,1V a cada bin.

3.2 Binning de Intensidade Luminosa (Iv)

São definidos três bins de intensidade a 140mA: Bin FA (11,2-14,0 cd, ~37,8 lm tip.), Bin FB (14,0-18,0 cd, ~48,0 lm tip.) e Bin GA (18,0-22,0 cd, ~58,0 lm tip.). Aplica-se uma tolerância de ±11% a cada bin.

3.3 Binning de Cor (Cromaticidade)

O ponto de branco é rigorosamente controlado através do binning das coordenadas de cromaticidade CIE. São definidos múltiplos bins (ex.: GM, HM, IM, JM, KM) com limites quadriláteros específicos no diagrama CIE 1931 (x, y). O alvo típico situa-se em torno de (0,33; 0,34). Mantém-se uma tolerância de ±0,01 para as coordenadas x e y dentro de cada bin de tonalidade.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora dados gráficos específicos sejam referenciados na ficha técnica (ex.: Figura 2: Distribuição Espacial), as curvas típicas para estes LEDs ilustrariam a relação entre a corrente direta e a intensidade luminosa (mostrando um roll-off sublinear a correntes elevadas), a tensão direta vs. temperatura, e a intensidade relativa vs. comprimento de onda (distribuição espectral de potência). O gráfico de distribuição espacial confirma o amplo ângulo de visão de 120 graus, mostrando como a intensidade da luz diminui fora do eixo.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

O LED é fornecido num formato de embalagem EIA padrão adequado para montagem SMD. O *lead frame* do cátodo é explicitamente designado como o dissipador de calor principal do dispositivo, o que é crítico para o design do layout da PCB para garantir o desempenho térmico ideal. Desenhos dimensionais detalhados especificam o contorno da embalagem, o espaçamento dos terminais e o tamanho global, com tolerâncias tipicamente dentro de ±0,1 mm. A cor da lente é amarela, enquanto a luz emitida é branca.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo IR

A ficha técnica recomenda um perfil de refluxo infravermelho compatível com a J-STD-020 para processos de solda sem chumbo. Este perfil inclui tipicamente taxas de aquecimento específicas, uma zona de pré-aquecimento/estabilização, um tempo acima do líquido (TAL), uma temperatura de pico e taxas de arrefecimento controladas para evitar choque térmico no componente.

6.2 Design Recomendado para as Ilhas de Solda na PCB

É fornecida uma sugestão de layout para as ilhas de solda na placa de circuito impresso, a fim de garantir uma soldagem fiável e uma dissipação de calor eficaz a partir da ilha térmica do cátodo.

6.3 Limpeza

Se for necessária limpeza após a soldagem, recomenda-se apenas a imersão em álcool etílico ou álcool isopropílico à temperatura ambiente durante menos de um minuto. Deve evitar-se o uso de produtos químicos não especificados, pois podem danificar a embalagem.

6.4 Armazenamento e Manuseio

O produto é classificado como Nível de Sensibilidade à Humidade (MSL) 2 de acordo com a JEDEC J-STD-020. Quando o saco à prova de humidade está selado com dessecante, o armazenamento deve ser a ≤30°C e ≤70% de HR, com uma vida útil de um ano. Uma vez aberto, os componentes devem ser armazenados a ≤30°C e ≤60% de HR e devem ser submetidos a soldagem por refluxo no prazo de um ano. Para armazenamento prolongado fora da embalagem original, são essenciais condições de armazenamento seco apropriadas.

7. Informações de Embalagem e Encomenda

Os LEDs são fornecidos no formato *tape-and-reel* compatível com máquinas automáticas de pick-and-place. A largura da fita é de 12mm, enrolada numa bobina padrão de 7 polegadas (178mm) de diâmetro. Cada bobina contém 1000 peças. Para quantidades inferiores a uma bobina completa, é especificada uma quantidade mínima de embalagem de 500 peças para os restos. A embalagem está em conformidade com as especificações ANSI/EIA 481.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED é bem adequado para iluminação interior e de acessórios automóveis, retroiluminação para indicadores em eletrónica de consumo (telemóveis, portáteis), indicadores de estado em equipamentos de rede e iluminação de uso geral em dispositivos compactos.

8.2 Considerações de Projeto

Gestão Térmica:

Devido à dissipação de potência (até 900mW) e aos valores de resistência térmica, projetar um caminho térmico adequado desde a ilha do cátodo para a área de cobre da PCB ou para um dissipador externo é fundamental para manter a temperatura da junção abaixo de 150°C e garantir fiabilidade a longo prazo e saída de luz estável.Acionamento de Corrente:
Recomenda-se um driver de corrente constante em vez de uma fonte de tensão constante para garantir intensidade luminosa e ponto de cor consistentes. O driver deve ser projetado para operar dentro da gama de corrente direta contínua especificada (5-250mA).Design Óptico:
O amplo ângulo de visão de 120 graus torna-o adequado para aplicações que requerem iluminação ampla sem ótica secundária. Para feixes focados, seriam necessárias lentes ou refletores externos.9. Comparação e Diferenciação Técnica

Os principais fatores diferenciadores deste LED incluem a sua qualificação AEC-Q101, tornando-o adequado para ambientes automóveis exigentes, para além da eletrónica de consumo básica. A combinação de uma classificação de alta potência (900mW), uma resistência térmica junção-ponto de solda relativamente baixa (25°C/W) e um binning tridimensional detalhado (Vf, Iv, CIE) oferece aos projetistas um componente com desempenho previsível para aplicações críticas em termos de cor e com restrições térmicas. A designação explícita do cátodo como dissipador de calor simplifica o design da gestão térmica.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

P: Posso acionar este LED com uma fonte de 5V?

R: Não diretamente. A tensão direta está tipicamente entre 2,8V e 3,6V. Ligá-lo diretamente a uma fonte de 5V causaria corrente excessiva e falha imediata. Deve ser usado um resistor limitador de corrente ou, preferencialmente, um circuito driver de corrente constante.
P: Qual é a diferença entre intensidade luminosa (cd) e fluxo luminoso (lm)?

R: A intensidade luminosa mede o brilho do LED numa direção específica (candelas). O fluxo luminoso mede a saída total de luz visível em todas as direções (lúmens). A ficha técnica fornece equivalentes típicos em lúmens para os bins de intensidade, mas a especificação principal é a intensidade devido à natureza direcional da medição.
P: Por que a resistência térmica para o ponto de solda (RθJS) é menor do que para o ambiente (RθJA)?

R: RθJS mede o caminho térmico da junção de silício diretamente para as ilhas de solda na sua PCB. RθJA inclui a resistência adicional da PCB para o ar circundante. RθJS é mais útil para projetar a gestão térmica da PCB, pois mostra quão eficaz é o seu layout da placa em extrair calor do próprio LED.
P: O que significa "Não concebido para operação reversa"?

R: Significa que o LED nunca deve ser sujeito a uma polarização de tensão reversa na operação normal do circuito. Embora uma pequena corrente reversa (2μA a 5V) seja especificada para fins de teste, aplicar tensão reversa num circuito ativo pode danificar o dispositivo.
11. Caso Prático de Aplicação

Cenário: Indicador no Painel de Instrumentos para um Acessório Automóvel.

Um projetista precisa de um indicador de estado brilhante e fiável para um novo acessório automóvel do mercado de reposição. Seleciona este LED no bin 64/FA/IM. Projeta uma PCB com uma área generosa de cobre ligada à ilha do cátodo para dissipação de calor. É implementado um circuito simples de corrente constante ajustado para 140mA usando um CI driver. O amplo ângulo de visão de 120 graus garante que o indicador seja visível a partir de várias posições de assento. A qualificação AEC-Q101 dá confiança na capacidade do componente para suportar a gama de temperatura e vibração automóvel. O binning específico garante cor e brilho consistentes em todas as unidades de produção.
12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Esta é uma fonte de luz de estado sólido baseada numa junção p-n de semicondutor. Quando uma tensão direta que excede o limiar do díodo é aplicada, os eletrões e as lacunas recombinam-se dentro da região ativa (feita de materiais InGaN), libertando energia na forma de fotões. A emissão primária do chip InGaN está no espectro azul ou ultravioleta. Para produzir luz branca, esta emissão primária é convertida usando uma camada de fósforo dentro da embalagem. Os fotões azuis/UV excitam os fósforos, que depois re-emitem luz num espectro mais amplo (amarelo, vermelho), misturando-se com a luz azul restante para criar a perceção de branco. A lente externa de tonalidade amarela atua como um filtro/difusor final, potencialmente aquecendo ligeiramente a temperatura de cor e espalhando a luz.

13. Tendências Tecnológicas

A tendência geral em LEDs SMD como este é para maior eficácia (mais lúmens por watt), melhor índice de reprodução de cor (IRC) para maior precisão de cor e tolerâncias de binning mais apertadas para aplicações como retroiluminação de ecrãs. Existe também um impulso contínuo para maior densidade de potência e embalagens com menor resistência térmica para permitir saídas mais brilhantes a partir de áreas mais pequenas. A adoção de novas tecnologias de fósforo e designs de *chip* visa fornecer um desempenho de cor mais estável ao longo da temperatura e da vida útil. A procura da miniaturização continua, mantendo ou melhorando o desempenho óptico e térmico.

The general trend in SMD LEDs like this one is towards higher efficacy (more lumens per watt), improved color rendering index (CRI) for better color accuracy, and tighter binning tolerances for applications like display backlighting. There is also a continuous push for higher power density and lower thermal resistance packages to enable brighter outputs from smaller footprints. The adoption of new phosphor technologies and chip designs aims to provide more stable color performance over temperature and lifetime. The drive for miniaturization continues while maintaining or improving optical and thermal performance.