Ficha Técnica do LED Amarelo de Média Potência SMD 67-21S - Pacote PLCC-2 - 2.1-2.8V - 70mA - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um LED de Média Potência para montagem em superfície (SMD) em pacote PLCC-2, que emite luz amarela. Projetado para aplicações gerais de iluminação, oferece um equilíbrio entre desempenho, eficiência e tamanho compacto. O dispositivo apresenta um ângulo de visão amplo, é construído com materiais isentos de chumbo e está em conformidade com as normas ambientais RoHS, tornando-o adequado para os processos modernos de montagem eletrônica.

1.1 Características e Vantagens Principais

As principais vantagens deste LED incluem sua alta eficácia luminosa e seu perfil de consumo de média potência, o que permite uma operação eficiente em diversos cenários de iluminação. O formato compacto PLCC-2 facilita a integração em projetos de PCB, enquanto o amplo ângulo de visão de 120 graus garante uma distribuição uniforme da luz. Sua conformidade com as diretivas Pb-free e RoHS está alinhada com as regulamentações ambientais globais.

1.2 Aplicações e Mercados-Alvo

Este LED foi projetado como um componente versátil, adequado para múltiplos segmentos de iluminação. Suas principais áreas de aplicação incluem iluminação decorativa e de entretenimento, onde cor e brilho consistentes são cruciais. Também é aplicável em sistemas de iluminação agrícola. Além disso, sua designação de uso geral o torna uma escolha confiável para luzes indicadoras, retroiluminação e outras tarefas comuns de iluminação em eletrônicos de consumo e industriais.

2. Parâmetros Técnicos: Análise Objetiva Detalhada

Esta seção fornece uma análise objetiva e detalhada dos limites operacionais e das características de desempenho do dispositivo sob condições de teste definidas.

2.1 Especificações Absolutas Máximas

As Especificações Absolutas Máximas definem os limites de estresse além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. Essas especificações são definidas a uma temperatura no ponto de solda (T_Soldering) de 25°C. A corrente direta contínua (I_F) não deve exceder 70 mA. Para operação pulsada, uma corrente direta de pico (I_FP) de 140 mA é permitida sob um ciclo de trabalho de 1/10 e uma largura de pulso de 10 ms. A dissipação máxima de potência (P_d) é de 200 mW. O dispositivo pode operar dentro de uma faixa de temperatura ambiente (T_opr) de -40°C a +85°C e ser armazenado (T_stg) entre -40°C e +100°C. A resistência térmica da junção ao ponto de solda (R_th J-S) é de 50 °C/W, e a temperatura máxima permitida na junção (T_j) é de 115°C. A soldagem deve aderir a perfis térmicos rigorosos: soldagem por refluxo a 260°C por no máximo 10 segundos, ou soldagem manual a 350°C por no máximo 3 segundos. Uma nota crítica enfatiza que o produto é sensível à descarga eletrostática (ESD), exigindo precauções apropriadas de manuseio.

2.2 Características Eletro-Ópticas

As Características Eletro-Ópticas são medidas a T_Soldering = 25°C e uma corrente de teste (I_F) de 60 mA, representando um ponto de operação típico. O fluxo luminoso (I_v) tem uma faixa típica de 8,5 lm (mínimo) a 13,0 lm (máximo). A tensão direta (V_F) tipicamente fica entre 2,1 V e 2,8 V. O ângulo de visão (2θ_1/2), definido como o ângulo total na metade da intensidade, é de 120 graus. A corrente reversa (I_R) é garantida como máxima de 50 µA quando uma tensão reversa (V_R) de 5V é aplicada. Tolerâncias importantes são observadas: o fluxo luminoso tem uma tolerância de ±11%, e a tensão direta tem uma tolerância de ±0,1V em torno de seu valor de bin.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir a consistência nas séries de produção, os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros-chave de desempenho. Isso permite que os projetistas selecionem componentes que atendam aos requisitos específicos da aplicação para brilho e características elétricas.

3.1 Binning de Fluxo Luminoso

A saída luminosa é categorizada em vários códigos de bin (B7, B8, B9, L1, L2, L3), cada um definindo uma faixa específica de valores mínimos e máximos de fluxo luminoso medidos em I_F=60mA. Por exemplo, o bin B7 cobre de 8,5 a 9,0 lm, enquanto o bin L3 cobre de 12,0 a 13,0 lm. A tolerância geral para o fluxo luminoso é de ±11%.

3.2 Binning de Tensão Direta

A tensão direta é classificada em códigos de 28 a 34, cada um representando um passo de 0,1V. O bin 28 cobre de 2,1V a 2,2V, e o bin 34 cobre de 2,7V a 2,8V. A tolerância para a tensão direta é de ±0,1V em relação à faixa do bin.

3.3 Binning de Comprimento de Onda Dominante

A cor amarela é definida pelo seu comprimento de onda dominante. Dois códigos de bin são especificados: Y52 para uma faixa de comprimento de onda dominante de 585 nm a 590 nm, e Y53 para 590 nm a 595 nm. A tolerância de medição para o comprimento de onda dominante/de pico é de ±1 nm.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Dados gráficos fornecem insights sobre como o LED se comporta sob diferentes condições operacionais, o que é crucial para um projeto de circuito robusto e gerenciamento térmico.

4.1 Distribuição Espectral

A curva espectral fornecida mostra a intensidade luminosa relativa ao longo dos comprimentos de onda, de aproximadamente 540 nm a 640 nm. A curva atinge o pico na região amarela (em torno de 585-595 nm), confirmando os bins de comprimento de onda dominante, com emissão mínima em outras partes do espectro visível.

4.2 Curvas Típicas de Características Eletro-Ópticas

Várias relações-chave são ilustradas: A Figura 1 mostra a variação da tensão direta diminuindo linearmente à medida que a temperatura da junção aumenta de 25°C para 115°C. A Figura 2 descreve o aumento da potência radiométrica relativa de forma sub-linear com a corrente direta. A Figura 3 indica que o fluxo luminoso relativo diminui à medida que a temperatura da junção aumenta, uma característica térmica comum dos LEDs. A Figura 4 mostra a relação entre corrente direta e tensão direta, essencial para o projeto do driver. A Figura 5 fornece uma curva de derating, mostrando a corrente direta máxima permitida diminuindo à medida que a temperatura no ponto de solda aumenta, o que é crítico para o projeto térmico. A Figura 6 é um diagrama de radiação polar ilustrando a distribuição espacial da intensidade, confirmando o amplo ângulo de visão de 120 graus.

5. Informações Mecânicas e de Pacote

5.1 Dimensões do Pacote

É fornecida uma vista dimensionada detalhada do pacote PLCC-2. As dimensões-chave incluem o comprimento, largura e altura totais, bem como o espaçamento e tamanho dos terminais. O desenho especifica que a tolerância padrão para dimensões não especificadas é de ±0,15 mm. Esta informação é vital para o projeto do footprint na PCB e para garantir o posicionamento adequado durante a montagem.

5.2 Identificação de Polaridade

Embora não detalhado explicitamente no texto, os pacotes PLCC-2 padrão normalmente têm um cátodo marcado (geralmente um entalhe, ponto ou canto chanfrado) para identificação de polaridade. Os projetistas devem consultar o desenho do pacote para confirmar o esquema exato de marcação para este componente específico.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Parâmetros de Soldagem por Refluxo

A ficha técnica declara explicitamente o perfil térmico máximo para soldagem: o componente pode suportar uma temperatura de pico de 260°C por no máximo 10 segundos durante a soldagem por refluxo. Para soldagem manual, o limite é de 350°C por 3 segundos. Exceder esses limites pode danificar a estrutura interna do LED ou o encapsulamento plástico.

6.2 Precauções de Armazenamento e Manuseio

O dispositivo é sensível à umidade. A bolsa resistente à umidade não deve ser aberta até que os componentes estejam prontos para uso. Antes de abrir, as condições de armazenamento devem ser ≤ 30°C e ≤ 90% UR. Após a abertura, os componentes têm uma "vida útil no chão de fábrica" de 168 horas (7 dias) sob condições de ≤ 30°C e ≤ 60% UR. Quaisquer LEDs não utilizados devem ser resselados em uma embalagem à prova de umidade com dessecante. Se o tempo de armazenamento especificado for excedido ou o indicador de dessecante tiver mudado de cor, é necessário um tratamento de secagem (baking) antes do uso para remover a umidade absorvida e prevenir o "efeito pipoca" durante o refluxo.

7. Embalagem e Informações de Pedido

7.1 Embalagem Resistente à Umidade

Os LEDs são fornecidos em fitas transportadoras embossadas, que são então enroladas em bobinas. As quantidades padrão carregadas por bobina são 250, 500, 1000, 2000, 3000 ou 4000 peças. A bobina, com a fita dentro, é selada dentro de uma bolsa de alumínio à prova de umidade junto com dessecante.

7.2 Explicação do Rótulo

O rótulo da embalagem contém vários códigos: CPN (Número do Produto do Cliente), P/N (Número do Produto), QTY (Quantidade da Embalagem), CAT (Classificação de Intensidade Luminosa, correspondente ao bin de fluxo), HUE (Classificação de Comprimento de Onda Dominante), REF (Classificação de Tensão Direta) e LOT No (Número do Lote para rastreabilidade).

7.3 Dimensões da Bobina e da Fita

Desenhos detalhados especificam as dimensões da bobina (diâmetro, largura, tamanho do núcleo) e da fita transportadora (passo dos compartimentos, largura, profundidade). Estas são importantes para a configuração da máquina pick-and-place automatizada. As tolerâncias para estas dimensões são tipicamente ±0,1 mm, salvo indicação em contrário.

8. Sugestões de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Limitação de Corrente e Projeto do Driver

Uma nota crítica de projeto é a necessidade de um resistor limitador de corrente externo ou um driver de corrente constante. A tensão direta tem uma faixa e um coeficiente de temperatura negativo (como mostrado na Fig. 1). Um ligeiro aumento na tensão de alimentação ou uma diminuição na V_F devido ao aquecimento pode causar um grande aumento, potencialmente destrutivo, na corrente direta se o LED for alimentado diretamente por uma fonte de tensão. O driver deve ser projetado para operar dentro das Especificações Absolutas Máximas, considerando a curva de derating (Fig. 5) para temperaturas ambientes elevadas.

8.2 Gerenciamento Térmico

Com uma resistência térmica (R_th J-S) de 50 °C/W, uma dissipação de calor eficaz através dos terminais de solda é essencial para manter o desempenho e a longevidade. O layout da PCB deve fornecer uma área de cobre adequada conectada aos terminais do LED para dissipar o calor. Operar em altas temperaturas de junção reduzirá a saída luminosa (Fig. 3) e acelerará a degradação a longo prazo.

9. Confiabilidade e Garantia de Qualidade

A ficha técnica lista um conjunto abrangente de testes de confiabilidade realizados com um nível de confiança de 90% e uma Tolerância Percentual de Lote Defeituoso (LTPD) de 10%. Os itens de teste incluem resistência à soldagem por refluxo, choque térmico, ciclagem de temperatura, armazenamento e operação em alta temperatura/umidade, armazenamento e operação em baixa temperatura e testes de vida em operação em alta temperatura sob várias condições. Cada teste tem condições específicas (temperatura, umidade, corrente, duração) e tamanho de amostra (22 peças) com critérios de aceitação definidos (0 falhas permitidas, 1 falha rejeita o lote). Estes dados fornecem garantia da robustez do componente sob tensões ambientais e operacionais típicas.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

10.1 Qual é a diferença entre os bins de fluxo luminoso e de comprimento de onda dominante?

Os bins de fluxo luminoso (B7, L1, etc.) categorizam a saída total de luz visível (brilho) do LED. Os bins de comprimento de onda dominante (Y52, Y53) categorizam a cor ou tonalidade percebida da luz amarela. Um projetista deve especificar ambos para garantir consistência tanto no brilho quanto na cor entre múltiplas unidades em uma aplicação.

10.2 Como interpretar o gráfico Corrente Direta vs. Temperatura de Solda (Fig. 5)?

Esta é uma curva de derating. Ela mostra que a corrente direta contínua máxima segura que o LED pode suportar diminui à medida que a temperatura em seus pontos de solda aumenta. Por exemplo, se o projeto da PCB fizer com que as soldas do LED atinjam 85°C, a corrente de acionamento máxima é significativamente menor do que os 70 mA da Especificação Absoluta Máxima especificada a 25°C. Este gráfico deve ser usado para o projeto térmico para evitar superaquecimento.

10.3 O que significa "vida útil no chão de fábrica" e por que é importante?

A vida útil no chão de fábrica é o tempo máximo que os LEDs sensíveis à umidade podem ser expostos às condições ambientais da fábrica (após a abertura da bolsa selada) antes de precisarem ser soldados ou submetidos a nova secagem. Exceder esse tempo pode permitir que a umidade seja absorvida pelo encapsulamento plástico. Durante o alto calor da soldagem por refluxo, essa umidade retida pode vaporizar rapidamente, causando delaminação interna ou rachaduras ("efeito pipoca"), levando a falhas imediatas ou latentes.