Ficha Técnica do LED SMD LTST-C170KSKT - Dimensões do Pacote - Tensão Direta 1.8-2.4V - Intensidade Luminosa 28-112mcd - Cor Amarela - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento fornece as especificações técnicas completas para uma lâmpada LED de montagem em superfície (SMD). Projetado para montagem automatizada em placas de circuito impresso (PCB), este componente é ideal para aplicações com restrições de espaço numa ampla gama de equipamentos eletrónicos.

1.1 Características

• Conforme com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).
• Utiliza um chip semicondutor de Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio (AlInGaP) ultrabrilhante para produzir luz amarela.
• Embalado em fita de 8mm enrolada em carretéis de 7 polegadas de diâmetro para manuseio automatizado eficiente.
• Conforme com os contornos padrão de pacote da EIA (Electronic Industries Alliance).
• Compatível eletricamente com níveis lógicos de circuitos integrados (IC).
• Projetado para compatibilidade com equipamentos padrão de montagem automática pick-and-place.
• Suporta os processos padrão de soldagem por refluxo infravermelho (IR) utilizados na tecnologia de montagem em superfície (SMT).

1.2 Aplicações

Este LED é adequado para uma ampla variedade de fins de indicação e iluminação, incluindo, mas não se limitando a:

• Equipamentos de telecomunicações, dispositivos de automação de escritório, eletrodomésticos e sistemas de controlo industrial.
• Retroiluminação de teclados e teclados numéricos.
• Indicadores de estado e de energia.
• Micro-displays e indicadores de painel.
• Luminárias de sinalização e iluminação simbólica.

2. Dimensões do Pacote e Informações Mecânicas

O dispositivo apresenta um pacote SMD padrão. A lente é transparente, enquanto a fonte de luz emite uma cor amarela através do chip AlInGaP. Todas as dimensões críticas são fornecidas em desenhos técnicos dentro da ficha de dados, com tolerâncias padrão de ±0,1 mm, salvo indicação em contrário. Isto inclui o comprimento, largura, altura do corpo e a colocação dos terminais do cátodo/ânodo.

3. Parâmetros e Características Técnicas

Todas as especificações e características são definidas a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C, salvo indicação em contrário.

3.1 Especificações Máximas Absolutas

Tensões além destes limites podem causar danos permanentes ao dispositivo.

• Dissipação de Potência (Pd):75 mW
• Corrente Direta de Pico (IFP):80 mA (a um ciclo de trabalho de 1/10, largura de pulso de 0,1ms)
• Corrente Direta Contínua (IF):30 mA DC
• Tensão Reversa (VR):5 V
• Faixa de Temperatura de Operação:-55°C a +85°C
• Faixa de Temperatura de Armazenamento:-55°C a +85°C
• Condição de Soldagem por Refluxo Infravermelho:Temperatura de pico de 260°C por um máximo de 10 segundos.

3.2 Características Elétricas e Ópticas

Parâmetros de desempenho típicos medidos em condições de teste padrão (IF = 20mA, Ta=25°C).

• Intensidade Luminosa (Iv):28,0 - 112,0 mcd (milicandela). O valor real é classificado por lote.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):130 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade é metade do valor axial de pico.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λP):588,0 nm (típico).
• Comprimento de Onda Dominante (λd):587,0 - 594,5 nm. Isto define a cor percebida e é classificado por lote.
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):15 nm (típico).
• Tensão Direta (VF):1,80 - 2,40 V. O valor real é classificado por lote.
• Corrente Reversa (IR):10 μA máximo a VR = 5V.

3.3 Precaução sobre Descarga Eletrostática (ESD)

Este dispositivo é sensível a descargas eletrostáticas e surtos elétricos. Devem ser implementadas medidas adequadas de controlo de ESD durante o manuseio, incluindo o uso de pulseiras aterradas, luvas antiestáticas e garantindo que todo o equipamento esteja devidamente aterrado. A especificação de tensão reversa é apenas para fins de teste; o LED não foi projetado para operar sob polarização reversa.

4. Sistema de Classificação por Lotes (Bin Rank)

Para garantir consistência na aplicação, os dispositivos são classificados em lotes com base em parâmetros-chave. Isto permite aos projetistas selecionar LEDs com características agrupadas de forma precisa.

4.1 Classificação da Tensão Direta (Vf)

Classificado a uma corrente de teste de 20mA. Tolerância por lote é de ±0,1V.

• Lote 3: 1,80V - 1,90V
• Lote 4: 1,90V - 2,00V
• Lote 5: 2,00V - 2,10V
• Lote 6: 2,10V - 2,20V
• Lote 7: 2,20V - 2,30V
• Lote 8: 2,30V - 2,40V

4.2 Classificação da Intensidade Luminosa (Iv)

Classificado a uma corrente de teste de 20mA. Tolerância por lote é de ±15%.

• Lote N: 28,0 mcd - 45,0 mcd
• Lote P: 45,0 mcd - 71,0 mcd
• Lote Q: 71,0 mcd - 112,0 mcd

4.3 Classificação da Matiz (Comprimento de Onda Dominante λd)

Classificado a uma corrente de teste de 20mA. Tolerância por lote é de ±1 nm.

• Lote J: 587,0 nm - 589,5 nm
• Lote K: 589,5 nm - 592,0 nm
• Lote L: 592,0 nm - 594,5 nm

5. Análise das Curvas de Desempenho Típicas

A ficha de dados inclui representações gráficas das relações-chave, que são cruciais para o projeto de circuitos e gestão térmica.

• Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V):Mostra a relação exponencial, crítica para determinar o valor necessário do resistor limitador de corrente e a dissipação de potência.
• Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta:Ilustra como a saída de luz aumenta com a corrente, até ao limite máximo especificado.
• Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Demonstra a diminuição da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta, o que é vital para aplicações em ambientes de alta temperatura.
• Distribuição Espectral de Potência Relativa:Descreve o espectro de emissão, centrado no comprimento de onda de pico de ~588 nm, confirmando a saída de cor amarela.
• Padrão do Ângulo de Visão:Um diagrama polar que mostra a distribuição angular da intensidade luminosa, confirmando o amplo ângulo de visão de 130 graus.

6. Diretrizes de Montagem e Manuseio

6.1 Limpeza

Devem ser utilizados apenas agentes de limpeza especificados. Produtos químicos não especificados podem danificar o pacote do LED. Se a limpeza for necessária, mergulhe o LED em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente por menos de um minuto.

6.2 Layout Recomendado para as Pastilhas de Fixação na PCB

É fornecido um padrão de solda (footprint) detalhado para garantir a formação adequada da junta de solda, o alinhamento do componente e o alívio térmico durante a soldagem por refluxo. Aderir a este padrão é essencial para o rendimento de fabrico e a fiabilidade.

6.3 Processo de Soldagem

Soldagem por Refluxo (Processo Sem Chumbo Recomendado):

• Temperatura de Pré-aquecimento:150°C - 200°C
• Tempo de Pré-aquecimento:Máximo de 120 segundos.
• Temperatura de Pico:Máximo de 260°C.
• Tempo Acima do Líquidus (no pico):Máximo de 10 segundos. O processo de refluxo não deve ser repetido mais de duas vezes.

Soldagem Manual (Ferro de Soldar):

• Temperatura da Ponta do Ferro:Máximo de 300°C.
• Tempo de Contacto:Máximo de 3 segundos por junta. Isto deve ser realizado apenas uma vez.

O perfil de temperatura fornecido é baseado em normas JEDEC. O perfil real deve ser caracterizado para o projeto específico da PCB, a pasta de solda e o forno utilizados.

6.4 Condições de Armazenamento

Saco de Barreira à Humidade Selado (MBP):Armazenar a ≤30°C e ≤90% de Humidade Relativa (HR). A vida útil dentro do saco selado com dessecante é de um ano.

Após Abertura do Saco:Armazenar a ≤30°C e ≤60% HR. Os componentes devem ser submetidos ao refluxo IR dentro de 672 horas (28 dias) após a exposição. Para armazenamento além deste período, cozer a aproximadamente 60°C durante pelo menos 20 horas antes da montagem para remover a humidade absorvida e prevenir o "efeito pipoca" durante o refluxo.

7. Informações de Embalagem

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora relevada com uma fita protetora de cobertura.

• Tamanho do Carretel:7 polegadas (178 mm) de diâmetro.
• Largura da Fita:8 mm.
• Quantidade por Carretel:3000 unidades.
• Quantidade Mínima de Embalagem:500 unidades para lotes remanescentes.
• A embalagem está em conformidade com as especificações ANSI/EIA-481. É permitido um máximo de dois componentes (bolsos) em falta consecutivos por carretel.

8. Notas de Aplicação e Precauções

8.1 Uso Pretendido

Este LED foi projetado para equipamentos eletrónicos de uso geral (ex.: eletrónica de consumo, equipamento de escritório, dispositivos de comunicação). Não está classificado para aplicações críticas de segurança onde uma falha possa levar a risco direto para a vida ou saúde (ex.: aviação, suporte de vida médico, controlo de transportes). Para tais aplicações, a consulta com o fabricante do componente é obrigatória para avaliar a adequação e os requisitos de fiabilidade.

8.2 Considerações de Projeto

• Limitação de Corrente:É sempre necessário um resistor externo em série para limitar a corrente direta ao valor desejado (≤30 mA DC). O valor do resistor é calculado usando a Lei de Ohm: R = (Vfonte - VF) / IF, onde VF é a tensão direta do lote apropriado.
• Gestão Térmica:A dissipação de potência (Pd = VF * IF) não deve exceder 75 mW. Uma área adequada de cobre na PCB (usando o layout de pastilhas recomendado) ajuda a dissipar o calor e a manter uma temperatura de junção mais baixa, preservando a saída luminosa e a longevidade.
• Proteção contra Tensão Reversa:Se o circuito expuser o LED a uma potencial polarização reversa (ex.: em circuitos AC ou multiplexados), recomenda-se um diodo de proteção em paralelo (cátodo a cátodo).

9. Comparação e Diferenciação Técnica

As principais vantagens deste componente na sua classe incluem:

• Tecnologia de Material:O uso de AlInGaP proporciona maior eficiência e melhor estabilidade térmica para cores vermelhas, laranjas e amarelas em comparação com tecnologias mais antigas como o GaAsP.
• Ângulo de Visão Ampla:O ângulo de visão de 130 graus oferece uma iluminação ampla e uniforme, adequada para indicadores de estado que precisam de ser visíveis de vários ângulos.
• Embalagem Robusta:A compatibilidade com soldagem por refluxo IR e processos SMT padrão garante alta fiabilidade na fabricação em volume.
• Classificação por Lotes Abrangente:A classificação por três parâmetros (Vf, Iv, Comprimento de Onda) permite uma correspondência precisa de cor e brilho em aplicações que requerem múltiplos LEDs.

10. Perguntas Frequentes (FAQs)

P: Qual é a tensão direta típica para calcular o meu resistor limitador de corrente?

R: Utilize o Vf máximo do seu lote especificado (ex.: 2,40V para o Lote 8) para um projeto conservador que garanta que a corrente nunca excede o limite desejado, mesmo com variações do componente.

P: Posso alimentar este LED com uma fonte lógica de 3,3V ou 5V?

R: Sim. Para uma fonte de 3,3V e uma corrente alvo de 20mA, usando um Vf típico de 2,0V, o resistor em série seria aproximadamente (3,3V - 2,0V) / 0,020A = 65 Ohms. Um resistor padrão de 68 Ohms seria adequado. Para uma fonte de 5V, o resistor seria aproximadamente (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ohms.

P: Como é que a temperatura afeta o brilho?

R: A intensidade luminosa diminui à medida que a temperatura ambiente (e, consequentemente, da junção) aumenta. Consulte a curva "Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente" na ficha de dados. Para ambientes de alta temperatura, pode ser necessário reduzir a corrente de operação ou melhorar a dissipação de calor.

P: Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Comprimento de Onda Dominante?

R: O Comprimento de Onda de Pico (λP) é o único comprimento de onda no qual o espectro de emissão é mais forte. O Comprimento de Onda Dominante (λd) é derivado das coordenadas de cor e representa o único comprimento de onda de uma luz monocromática pura que pareceria ter a mesma cor para o olho humano. O λd é mais relevante para a especificação da cor.

11. Exemplo de Projeto e Caso de Uso

Cenário: Projetar um painel de status com múltiplos LEDs para um router de rede.

1. Requisito:Quatro indicadores de status amarelos para "Energia", "Internet", "Wi-Fi" e "Ethernet". Devem ter brilho uniforme e cor visualmente correspondente.
2. Seleção:Especifique LEDs do mesmo Lote de Intensidade (ex.: Lote Q para alto brilho) e do mesmo Lote de Matiz (ex.: Lote K) para garantir consistência. O lote de Tensão Direta é menos crítico para a correspondência, mas afeta o projeto da fonte de alimentação.
3. Projeto do Circuito:Usando uma linha de sistema de 5V. Assumindo um Vf escolhido de 2,2V (valor médio) e uma corrente alvo de 20mA para bom brilho e longevidade. Calcule o resistor: R = (5V - 2,2V) / 0,020A = 140 Ohms. Use um resistor padrão de 150 Ohm para uma ligeira redução (~19mA).
4. Layout:Coloque os LEDs na PCB usando o padrão de solda recomendado. Garanta espaçamento adequado para fluxo de ar e para evitar acoplamento térmico. Ligue cada LED em paralelo com o seu próprio resistor limitador de corrente à fonte de 5V, controlado por pinos GPIO individuais do microcontrolador configurados para drenar corrente.
5. Fabricação:Siga o perfil de refluxo IR recomendado. Após a montagem, verifique a saída de luz e a consistência da cor.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Este LED é um dispositivo fotónico semicondutor. O seu núcleo é um chip feito de materiais AlInGaP, formando uma junção p-n. Quando uma tensão direta que excede o potencial interno da junção é aplicada, eletrões e lacunas são injetados através da junção. Quando estes portadores de carga se recombinam, libertam energia na forma de fotões (luz). A composição específica da liga AlInGaP determina a energia da banda proibida, que define diretamente o comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, na região amarela (~587-595 nm). A lente de epóxi transparente encapsula o chip, fornece proteção mecânica e molda o feixe de saída de luz.

13. Tendências Tecnológicas

O desenvolvimento de LEDs SMD como este é impulsionado por várias tendências em curso na eletrónica:

• Miniaturização:Redução contínua do tamanho do pacote para permitir projetos de PCB de maior densidade e produtos finais mais pequenos.
• Aumento da Eficiência:Avanços no crescimento epitaxial e no projeto de chips resultam em maior eficácia luminosa (mais saída de luz por watt elétrico), reduzindo o consumo de energia e a carga térmica.
• Melhoria na Reprodução de Cor e Gama:Embora este seja um LED monocromático, tendências mais amplas envolvem o desenvolvimento de emissores de banda estreita para retroiluminação de displays e iluminação especializada para alcançar gamas de cores mais amplas.
• Fiabilidade e Robustez Aprimoradas:Melhorias nos materiais e processos de embalagem levam a vidas operacionais mais longas e melhor resistência a ciclos térmicos, humidade e outros stresses ambientais.
• Integração:Uma tendência para integrar múltiplos chips LED (ex.: RGB), circuitos de controlo e até drivers em módulos de pacote únicos e mais inteligentes.