Ficha Técnica do LED SMD LTST-N682TWVSET - Dupla Cor Amarelo/Branco - 30mA - 102mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações do LTST-N682TWVSET, um Diodo Emissor de Luz (LED) de Montagem em Superfície (SMD). Este componente integra dois chips LED distintos num único encapsulamento: um que emite luz amarela e outro que emite luz branca. Foi projetado para processos de montagem automatizada em placas de circuito impresso (PCB), sendo adequado para fabricação em grande volume. O seu formato compacto atende às necessidades de aplicações com restrições de espaço em diversos setores eletrónicos.

1.1 Características e Vantagens Principais

• Fonte de Dupla Cor:Combina um chip Amarelo de AlInGaP e um chip LED Branco num único pacote, permitindo indicação de múltiplos estados ou mistura de cores numa área mínima.
• Compatibilidade com Automação:Fornecido em fita de 8mm enrolada em bobinas de 7 polegadas de diâmetro, em conformidade com os padrões EIA para compatibilidade com equipamentos automáticos de pick-and-place de alta velocidade.
• Robustez na Fabricação:Compatível com processos de soldagem por refluxo por infravermelhos (IR), que é o padrão para montagem moderna de PCBs. O dispositivo é pré-condicionado para os padrões de sensibilidade à umidade JEDEC Nível 3, aumentando a fiabilidade durante a soldagem.
• Conformidade Ambiental:O produto está em conformidade com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).
• Interface Elétrica:Projetado para ser compatível com Circuitos Integrados (C.I.), permitindo um acionamento direto a partir de saídas de nível lógico típico ou circuitos de acionamento.

1.2 Aplicações e Mercados-Alvo

O LTST-N682TWVSET foi desenvolvido para uma ampla gama de equipamentos eletrónicos onde é necessária uma indicação de estado fiável e compacta. Os seus principais domínios de aplicação incluem:

• Telecomunicações:Indicadores de estado em routers, modems e switches de rede.
• Eletrónica de Consumo & Automação de Escritório:Luzes de estado de alimentação, bateria ou função em computadores portáteis, impressoras e periféricos.
• Eletrodomésticos & Equipamento Industrial:Indicadores de modo operacional em painéis de controlo.
• Sinalização Interior & Painéis Frontais:Retroiluminação para símbolos ou fornecimento de luminárias de estado multicolor.

2. Dimensões do Pacote e Informações Mecânicas

O contorno físico do pacote LTST-N682TWVSET é definido por formatos SMD padrão da indústria para garantir compatibilidade mecânica. As notas dimensionais principais especificam que todas as medidas estão em milímetros, com uma tolerância geral de ±0,2 mm, salvo indicação em contrário. O componente apresenta uma lente transparente.

2.1 Atribuição de Pinos e Polaridade

O dispositivo possui quatro terminais elétricos. A atribuição dos pinos é a seguinte:

• Pinos 1 e 2:Estes são o ânodo e o cátodo para ochip LED Amarelode AlInGaP.
• Pinos 3 e 4:Estes são o ânodo e o cátodo para ochip LEDBranco.

É crucial consultar o desenho detalhado do pacote (implícito na ficha técnica) para a localização física exata do Pino 1, tipicamente marcado por um ponto ou um canto chanfrado no pacote, para garantir a orientação correta durante a montagem.

3. Especificações e Características

Operar o dispositivo dentro dos seus limites especificados é essencial para a fiabilidade e desempenho.

3.1 Especificações Máximas Absolutas

Estas especificações definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. São especificadas a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

Parâmetro	Chip Branco	Chip Amarelo	Unidade
Dissipação de Potência	102	78	mW
Corrente Direta de Pico (Ciclo de Trabalho 1/10, Pulso de 0,1ms)	100	100	mA
Corrente Direta em CC	30	30	mA
Gama de Temperatura de Operação	-40°C a +85°C
Gama de Temperatura de Armazenamento	-40°C a +100°C

3.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos a Ta=25°C e uma corrente de teste padrão (IF) de 20mA, salvo indicação em contrário.

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Parâmetro	Símbolo	Chip Branco	Chip Amarelo	Unidade	Condição / Notas
Intensidade Luminosa	Iv	Mín: 1600, Máx: 3200	Mín: 710, Máx: 1800	mcd	IF=20mA. Medido com filtro de resposta ocular CIE.
Ângulo de Visão (Meia Intensidade)	2θ1/2	120 (Típico)		graus	Ângulo onde a intensidade cai para 50% do valor no eixo.
Comprimento de Onda Dominante	λd	-	585 - 595	nm	Define a cor percebida (Amarelo).
Comprimento de Onda de Emissão de Pico	λP	-	590 (Típico)	nm	Comprimento de onda no pico da saída espectral.
Largura a Meia Altura da Linha Espectral	Δλ	-	20 (Típico)	nm	Largura de banda do espectro emitido.
Tensão Direta	VF	2.6 - 3.4	1.7 - 2.6	V	IF=20mA. Tolerância é ±0.1V.
Corrente Reversa	IR	10 (Máx)		μA	VR=5V. O dispositivo não é para operação reversa.

Notas-Chave de Medição:

• A medição da intensidade luminosa segue a curva padrão de resposta ocular fotópica CIE.
• O comprimento de onda dominante é derivado das coordenadas de cromaticidade CIE.
• O teste de tensão reversa é apenas para fins informativos/de qualidade; o LED não deve ser operado em polarização reversa numa aplicação.

4. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência de cor e brilho na produção, os LEDs são classificados em bins de desempenho. O LTST-N682TWVSET utiliza binning separado para os chips branco e amarelo.

4.1 Binning de Intensidade Luminosa (Iv)

Chip Branco:Classificado em dois grupos com base na intensidade luminosa mínima a 20mA.

• W1:1600 mcd a 2265 mcd.
• W2:2265 mcd a 3200 mcd.

Chip Amarelo:Classificado em três grupos.

• U:710 mcd a 965 mcd.
• V:965 mcd a 1315 mcd.
• W:1315 mcd a 1800 mcd.

A tolerância dentro de cada bin de intensidade é de ±11%.

4.2 Binning de Comprimento de Onda (WD) para o Chip Amarelo

O comprimento de onda dominante do chip amarelo é classificado para controlar o matiz.

• J:585 nm a 590 nm.
• K:590 nm a 595 nm.

A tolerância dentro de cada bin de comprimento de onda é de ±1 nm.

4.3 Binning de Cromaticidade (CIE) para o Chip Branco

O ponto de cor do LED branco é definido pelas suas coordenadas de cromaticidade CIE 1931 (x, y). A ficha técnica fornece uma tabela com múltiplos códigos de bin (A1, A2, A3, B1, B2, B3, C1, C2, C3), cada um representando uma região quadrilátera no diagrama de cromaticidade definida por quatro pontos de coordenadas (x,y). Isto permite uma seleção precisa da temperatura de cor branca e do tom. A tolerância para as coordenadas (x, y) dentro de um bin é de ±0,01.

5. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica referencia curvas de desempenho típicas que representam graficamente relações-chave. Analisá-las é crítico para o projeto.

5.1 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V)

Esta curva mostra a relação exponencial entre a corrente que flui através do LED e a queda de tensão nos seus terminais. O chip Amarelo de AlInGaP terá uma tensão direta (V_F) mais baixa para uma dada corrente em comparação com o chip Branco, conforme indicado na tabela de características elétricas. Os projetistas usam esta curva para selecionar resistores limitadores de corrente apropriados ou configurações de acionamento de corrente constante para alcançar o brilho desejado, mantendo-se dentro dos limites de potência.

5.2 Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta

Este gráfico demonstra como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento. Geralmente é linear numa faixa, mas satura a correntes mais altas. Operar na corrente CC recomendada de 20mA garante eficiência e longevidade ótimas. A especificação de corrente de pico pulsada de 100mA permite flashes breves de alta intensidade sem danos.

5.3 Distribuição Espectral

Para o chip amarelo, uma curva de distribuição espectral mostraria um pico relativamente estreito em torno de 590nm (típico), com uma largura a meia altura de cerca de 20nm, confirmando a sua saída monocromática amarela. O espectro do LED branco seria muito mais amplo, tipicamente um chip LED azul combinado com um fósforo para produzir uma emissão ampla em todo o espectro visível.

6. Diretrizes de Montagem e Aplicação

6.1 Processo de Soldagem

O dispositivo foi projetado para processos de solda sem chumbo (Pb-free). O perfil de refluxo por IR recomendado deve estar em conformidade com a J-STD-020B. Os parâmetros-chave incluem:

• Pré-aquecimento:Rampa até 150-200°C.
• Tempo de Pré-aquecimento:Máximo de 120 segundos.
• Temperatura de Pico:Não deve exceder 260°C.
• Tempo Acima do Líquidus:Deve ser limitado, com o tempo total de soldagem na temperatura de pico não excedendo 10 segundos, e o refluxo deve ser realizado no máximo duas vezes.

Para soldagem manual com ferro, a temperatura da ponta não deve exceder 300°C, e o tempo de contacto deve ser limitado a 3 segundos, apenas uma vez.

6.2 Layout Recomendado para as Trilhas na PCB

A ficha técnica inclui um padrão de trilhas (footprint) sugerido para a PCB. Usar este desenho recomendado garante a formação adequada da junta de solda, estabilidade mecânica e dissipação de calor durante e após a soldagem. A adesão a este padrão é crítica para uma montagem automatizada bem-sucedida e para a fiabilidade.

6.3 Limpeza

Se for necessária limpeza pós-soldagem, apenas devem ser usados solventes especificados. Imergir o LED em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente por menos de um minuto é aceitável. O uso de produtos químicos não especificados ou agressivos pode danificar o encapsulamento ou a lente do LED.

7. Precauções de Armazenamento e Manuseio

7.1 Sensibilidade à Umidade

Os LEDs são embalados num saco barreira à humidade com dessecante para evitar a absorção de humidade atmosférica, o que pode causar "popcorning" (fissuração do pacote) durante o refluxo. Enquanto selados, devem ser armazenados a ≤30°C e ≤70% de HR e usados dentro de um ano.

Uma vez aberto o saco, inicia-se a "vida útil no chão de fábrica". Os componentes devem ser armazenados a ≤30°C e ≤60% de HR. É fortemente recomendado completar o processo de refluxo por IR dentro de 168 horas (7 dias) após a abertura do saco.

Se os componentes forem expostos além das 168 horas, devem ser "cozidos" (desidratados) a aproximadamente 60°C durante pelo menos 48 horas antes da soldagem para remover a humidade absorvida.

7.2 Cuidados na Aplicação

Estes LEDs destinam-se a equipamentos eletrónicos comerciais e industriais padrão. Para aplicações que exijam fiabilidade excecional onde uma falha possa comprometer a segurança (ex.: aviação, suporte de vida médico, controlo de transportes), são necessárias qualificação específica e consulta prévia antes da integração no projeto.

8. Embalagem e Informações de Pedido

8.1 Especificações da Fita e da Bobina

Os componentes são fornecidos em fita transportadora relevada, com 8mm de largura, selada com fita de cobertura. A fita é enrolada em bobinas padrão de 7 polegadas (178mm) de diâmetro. Cada bobina completa contém 2000 peças. Para quantidades inferiores a uma bobina completa, aplica-se uma quantidade mínima de embalagem de 500 peças. A embalagem está em conformidade com as especificações EIA-481-1-B.

8.2 Interpretação do Número da Peça

O número da peça LTST-N682TWVSET segue o sistema de codificação interno do fabricante, onde "TWVSET" provavelmente indica a combinação de cores específica (T=?, W=Branco, V=?, SET=dupla?). Para encomendar com precisão, o número da peça completo juntamente com quaisquer seleções de códigos de bin necessários (ex.: para intensidade ou cor) deve ser especificado.

9. Considerações de Projeto e Circuitos de Aplicação Típicos

9.1 Limitação de Corrente

Os LEDs são dispositivos acionados por corrente. Um método de acionamento simples e comum é usar um resistor em série. O valor do resistor (R_s) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R_s= (V_fonte- V_F) / I_F. Por exemplo, para acionar ochip Amareloa 20mA a partir de uma fonte de 5V, assumindo uma V_Ftípica de 2,2V: R_s= (5V - 2,2V) / 0,020A = 140 Ω. Um resistor padrão de 150 Ω seria adequado. A potência nominal do resistor deve ser verificada: P = I²R = (0,02)²* 150 = 0,06W, portanto, um resistor de 1/8W (0,125W) é suficiente.

9.2 Acionamento Independente vs. Comum

Como os chips amarelo e branco têm ânodos e cátodos separados (4 pinos no total), podem ser controlados de forma completamente independente. Isto permite três estados visuais: Só Amarelo, Só Branco, ou Ambos ligados (o que pode aparecer como uma cor mista dependendo da intensidade). Eles não devem ser conectados em paralelo diretamente ao mesmo acionador devido ao potencial V_F mismatch.

9.3 Gerenciamento Térmico

Embora a dissipação de potência seja baixa (máx. 102mW para o branco, 78mW para o amarelo), um projeto adequado da PCB ajuda na longevidade. Usar o padrão de trilhas de solda recomendado ajuda a conduzir o calor da junção do LED para o cobre da PCB. Operar na ou abaixo da corrente CC recomendada e dentro da gama de temperatura especificada garante que o LED mantenha a sua vida útil nominal e estabilidade de cor.

10. Comparação e Diferenciação Técnica

O principal fator diferenciador do LTST-N682TWVSET é o seu design dedupla cor num único pacote. Comparado com o uso de dois LEDs SMD separados, esta solução oferece vantagens significativas:

• Economia de Espaço:Reduz a área ocupada na PCB em aproximadamente 50%, crucial para designs miniaturizados.
• Eficiência na Montagem:Apenas um componente precisa ser recolhido, colocado e soldado em vez de dois, aumentando a produtividade da montagem e reduzindo potenciais erros de colocação.
• Alinhamento Óptico:Ambas as fontes de luz estão fixas numa relação espacial conhecida e consistente dentro do pacote, o que pode ser importante para acoplamento com guias de luz ou lentes.
• Compatibilidade de Desempenho:Embora classificados separadamente, chips do mesmo lote de produção podem ter características térmicas mais consistentes quando alojados juntos.

A escolha do AlInGaP para o chip amarelo proporciona alta eficiência luminosa e excelente pureza de cor (espectro estreito) em comparação com tecnologias mais antigas como o GaAsP.

11. Perguntas Frequentes (FAQ) Baseadas em Parâmetros Técnicos

P1: Posso acionar os LEDs amarelo e branco com o mesmo resistor limitador de corrente?
R1:Não. Eles têm características de tensão direta diferentes (Amarelo: ~1,7-2,6V, Branco: ~2,6-3,4V). Conectá-los em paralelo com um único resistor causaria uma divisão desigual da corrente, potencialmente sobrecarregando um chip e subcarregando o outro. Eles requerem circuitos limitadores de corrente separados.

P2: Qual é o propósito da especificação de corrente direta de pico (100mA a 1/10 de ciclo de trabalho)?
R2:Esta especificação permite operação pulsada a correntes mais altas por curtos períodos, como em aplicações de piscar ou estroboscópicas, para alcançar brilho instantâneo mais alto. O baixo ciclo de trabalho e a curta largura de pulso garantem que a potência média e a temperatura da junção permaneçam dentro dos limites seguros.

P3: Por que o procedimento de armazenamento e "cozimento" é tão específico?
R3:Os pacotes plásticos SMD podem absorver humidade do ar. Durante o processo de soldagem por refluxo a alta temperatura, esta humidade retida transforma-se rapidamente em vapor, criando alta pressão interna que pode delaminar o pacote ou fissurar o chip ("popcorning"). A rotulagem de sensibilidade à humidade e os procedimentos de "cozimento" são práticas críticas da indústria para prevenir este modo de falha.

P4: Como interpreto os códigos de bin CIE para o LED branco?
R4:Os códigos de bin CIE (A1, B2, C3, etc.) definem uma pequena região no diagrama de cromaticidade CIE. Os projetistas selecionam um código de bin específico para garantir que todos os LEDs brancos no seu produto tenham uma aparência de cor consistente (mesmo ponto de branco, evitando tons amarelados ou azulados). Para a maioria das aplicações, especificar um bin é necessário para uniformidade de cor.

12. Exemplo de Aplicação Prática

Cenário: Indicador de Duplo Estado para um Dispositivo de Rede
Um projeto de router de rede requer um único indicador para mostrar dois estados:Ligado/Atividade de RedeeErro do Sistema.

• Escolha de Design:Usar o LTST-N682TWVSET.
• Implementação:
  1. OLED Brancoé conectado a um pino GPIO no microcontrolador principal através de um resistor de 150Ω em série para uma linha de 3,3V. O firmware faz este LED piscar suavemente para indicar atividade de rede quando o sistema está a operar normalmente.
  2. OLED Amareloé conectado a um pino GPIO diferente através de um resistor de 100Ω em série (para um brilho ligeiramente maior como alerta). O firmware aciona este LED num padrão de ligado constante ou piscar rápido apenas quando um erro do sistema é detetado.
• Resultado:Um único componente compacto na PCB fornece feedback visual claro e distinto para dois estados operacionais, simplificando o design do painel frontal e a interface do utilizador.

13. Princípio de Operação

A emissão de luz nos LEDs baseia-se na eletroluminescência numa junção p-n de semicondutor. Quando uma tensão direta 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 cor (comprimento de onda) da luz emitida é determinada pela energia da banda proibida do material semicondutor.

• Chip Amarelo (AlInGaP):Utiliza um semicondutor de Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio. Este sistema de material tem uma banda proibida correspondente à emissão de luz na parte amarela/âmbar/laranja/vermelha do espectro. É conhecido pela alta eficiência e boa estabilidade térmica.
• Chip Branco:Mais comummente, um LED branco é um chip LED azul (tipicamente baseado em semicondutor de InGaN) revestido com um fósforo amarelo. Parte da luz azul é convertida pelo fósforo em luz amarela. A mistura da luz azul restante e da luz amarela convertida é percebida pelo olho humano como branca. O "tom" exato de branco (frio, neutro, quente) é controlado pela composição e espessura do fósforo.

14. Tendências e Contexto Tecnológico

O LTST-N682TWVSET representa um produto maduro e otimizado dentro do mercado de LEDs SMD. As principais tendências em curso neste setor incluem:

• Maior Integração:Evolução além da dupla cor para pacotes RGB (Vermelho-Verde-Azul) ou RGBW (Vermelho-Verde-Azul-Branco) num único footprint SMD, permitindo programabilidade de cor total para indicadores e micro-displays.
• Maior Eficiência:Melhoria contínua na eficiência quântica interna dos materiais semicondutores (como AlInGaP e InGaN) e fósforos, levando a uma saída luminosa mais alta (lúmens) por unidade de potência elétrica de entrada (watts), reduzindo o consumo de energia e a carga térmica.
• Miniaturização:A procura por dispositivos mais pequenos continua, com LEDs de pacote à escala do chip (CSP) que não têm o pacote plástico tradicional, reduzindo ainda mais o tamanho e melhorando a flexibilidade do design óptico.
• Melhor Consistência de Cor:Avanços nos processos de fabrico e binning permitem tolerâncias mais apertadas no comprimento de onda e cromaticidade, dando aos projetistas controlo mais preciso sobre a aparência visual final nos seus produtos.
• Funcionalidades Inteligentes:Integração de circuitos de controlo (como acionadores de corrente constante ou lógica simples) diretamente no pacote do LED, criando módulos LED "inteligentes" que simplificam o design do sistema.

Dispositivos como o LTST-N682TWVSET permanecem altamente relevantes para indicação de estado económica, fiável e eficiente em espaço onde controlo de cor avançado ou programabilidade não são necessários.