Ficha Técnica do LED Amarelo SMD3528 - Dimensões 3.5x2.8mm - Tensão 2.2V - Potência 0.144W - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LED Amarelo SMD3528 é um dispositivo de montagem em superfície projetado para aplicações de iluminação geral, retroiluminação e sinalização. Este LED de chip único oferece um fator de forma compacto com um amplo ângulo de visão de 120 graus, tornando-o adequado para aplicações que requerem iluminação uniforme. A principal vantagem deste componente reside no seu sistema de binning padronizado, que garante uma saída de cor e fluxo luminoso consistentes entre lotes de produção, algo crucial para aplicações que exigem uniformidade de cor.

O mercado-alvo inclui eletrônicos de consumo, iluminação interior automotiva, sinalização e luminárias decorativas onde é necessária uma iluminação amarela confiável e de baixa potência.

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

O dispositivo é classificado para operação nas seguintes condições máximas, medidas a uma temperatura do ponto de solda (T_s) de 25°C. Exceder estes limites pode causar danos permanentes.

• Corrente Direta (I_F):30 mA (Contínua)
• Corrente de Pulso Direta (I_FP):40 mA (Largura do pulso ≤10ms, Ciclo de trabalho ≤1/10)
• Dissipação de Potência (P_D):144 mW
• Temperatura de Operação (T_opr):-40°C a +80°C
• Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40°C a +80°C
• Temperatura de Junção (T_j):125°C
• Temperatura de Soldagem (T_sld):230°C ou 260°C por 10 segundos (Soldagem por refluxo)

2.2 Características Elétricas e Ópticas

O desempenho típico é medido a T_s=25°C e I_F=20mA, salvo indicação em contrário.

• Tensão Direta (V_F):Típica 2.2V, Máxima 2.6V
• Tensão Reversa (V_R):5V
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):590 nm
• Corrente Reversa (I_R):Máxima 10 µA (a V_R=5V)
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):120 graus

3. Explicação do Sistema de Binning

Um sistema de binning abrangente categoriza os LEDs com base em parâmetros-chave de desempenho para garantir consistência. A tolerância para medição de fluxo luminoso é de ±7%, e para medição de tensão é de ±0.08V.

3.1 Binning de Fluxo Luminoso

O fluxo luminoso é medido a I_F=20mA. O código do bin define a saída mínima e típica.

• A2:Mín. 0.5 lm, Típ. 1.0 lm
• A3:Mín. 1.0 lm, Típ. 1.5 lm
• B1:Mín. 1.5 lm, Típ. 2.0 lm
• B2:Mín. 2.0 lm, Típ. 2.5 lm
• B3:Mín. 2.5 lm, Típ. 3.0 lm

3.2 Binning de Comprimento de Onda

O comprimento de onda dominante é agrupado em bins para controlar o tom preciso de amarelo.

• Y1:585 nm a 588 nm
• Y2:588 nm a 591 nm
• Y3:591 nm a 594 nm

3.3 Binning de Tensão Direta

A tensão direta é agrupada em bins para auxiliar no projeto de circuitos para regulação de corrente.

• C:1.8V a 2.0V
• D:2.0V a 2.2V
• E:2.2V a 2.4V
• F:2.4V a 2.6V

3.4 Decodificação da Nomenclatura do Produto

O número do modelo segue uma estrutura específica:T3200SYA. Com base nas regras de nomenclatura fornecidas, isto pode ser interpretado como um produto com um código interno específico, um bin de fluxo luminoso, um código de cor (Y para Amarelo), uma contagem de chips (S para chip único de baixa potência), um código de lente (00 para sem lente) e um código de embalagem (32 para 3528).

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui várias curvas características que são vitais para compreender o comportamento do LED sob diferentes condições de operação.

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

Esta curva mostra a relação exponencial entre a tensão direta aplicada e a corrente resultante. É essencial para selecionar o resistor limitador de corrente ou circuito driver apropriado para garantir que o LED opere dentro da sua faixa de corrente especificada e para prevenir fuga térmica.

4.2 Corrente Direta vs. Fluxo Luminoso Relativo

Este gráfico ilustra como a saída de luz aumenta com a corrente direta. Normalmente mostra uma relação quase linear dentro da faixa de operação recomendada, seguida por um platô ou diminuição em correntes mais altas devido à queda de eficiência e ao aumento da temperatura de junção. Operar além da região linear é ineficiente e acelera a degradação.

4.3 Temperatura de Junção vs. Potência Espectral Relativa

Esta curva demonstra a estabilidade térmica da saída de cor do LED. Para este LED amarelo de AlInGaP, a energia espectral relativa permanece acima de 90% numa faixa de temperatura de junção de 25°C a 125°C quando acionado a 20mA. Isto indica uma boa estabilidade de cor ao longo da sua faixa de temperatura de operação, o que é crítico para aplicações onde é necessária cor consistente.

4.4 Distribuição de Potência Espectral

A curva espectral mostra um pico estreito centrado em torno do comprimento de onda dominante (590 nm), o que é característico dos LEDs monocromáticos. A largura total à meia altura (FWHM) deste pico determina a pureza da cor. Um FWHM mais estreito indica uma cor amarela mais saturada e pura.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões Físicas e Desenho de Contorno

O LED está em conformidade com as dimensões padrão do pacote SMD 3528: aproximadamente 3.5mm de comprimento, 2.8mm de largura e uma altura típica. Desenhos mecânicos detalhados com tolerâncias (ex.: .X: ±0.10mm, .XX: ±0.05mm) são fornecidos para o projeto da pegada da PCB.

5.2 Padrão de PCB e Estêncil Recomendados

Um layout recomendado para as almofadas de solda e um projeto de abertura de estêncil são fornecidos para garantir a formação adequada da junta de solda durante a soldagem por refluxo. Seguir estas diretrizes previne o efeito "tombstone", desalinhamento e solda insuficiente.

5.3 Identificação da Polaridade

O cátodo é tipicamente marcado por um ponto verde no topo do encapsulamento do LED ou por um entalhe/chanfro num dos lados do corpo do encapsulamento. A polaridade correta deve ser observada durante a montagem.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Parâmetros de Soldagem por Refluxo

O LED é compatível com processos padrão de refluxo por infravermelhos ou convecção. A temperatura máxima do corpo durante a soldagem não deve exceder 230°C por 10 segundos ou 260°C por 10 segundos. Deve ser usado um perfil de refluxo padrão com zonas de pré-aquecimento, imersão, refluxo e arrefecimento, garantindo que a temperatura de pico e o tempo acima do líquido sejam controlados.

6.2 Precauções de Manuseio e Armazenamento

• Armazene num ambiente seco e antiestático dentro da faixa de temperatura especificada (-40°C a +80°C).
• Utilize dentro de 12 meses a partir da data de fabrico, nas condições de armazenamento recomendadas, para manter a soldabilidade.
• Evite stress mecânico na lente e nas ligações dos fios.
• Limpe com álcool isopropílico se necessário; evite a limpeza ultrassónica.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Especificação da Fita e Carretel

O produto é fornecido em fita transportadora relevada enrolada em carretéis. As dimensões-chave dos compartimentos da fita transportadora são especificadas para garantir compatibilidade com equipamentos padrão de pick-and-place para SMD. A força de descolamento da fita de cobertura é definida como 0.1N a 0.7N quando descolada a um ângulo de 10 graus.

7.2 Seleção do Modelo para Pedido

Números de peça específicos para pedido são derivados combinando o modelo base com os códigos de bin desejados para fluxo luminoso, comprimento de onda e tensão direta (ex.: T3200SYA-A2-Y2-D). Consulte as tabelas completas de binning para selecionar a combinação que atende aos requisitos da aplicação em termos de brilho, cor e características elétricas.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Circuitos de Aplicação Típicos

O método de acionamento mais comum é uma fonte de corrente constante ou um simples resistor em série com uma fonte de tensão DC. O valor do resistor é calculado como R = (V_supply- V_F) / I_F. Para aplicações que requerem brilho estável ou que operam numa ampla faixa de temperatura, é altamente recomendado um driver de corrente constante para compensar o coeficiente de temperatura negativo de V_F.

8.2 Considerações sobre Gestão Térmica

Embora a dissipação de potência seja baixa, uma gestão térmica eficaz na PCB ainda é importante para a confiabilidade a longo prazo. Garanta uma área de cobre adequada conectada à almofada térmica (se aplicável) ou às almofadas do cátodo/ânodo para conduzir o calor para longe da junção do LED. Operar na ou perto da corrente máxima nominal gerará mais calor e requer um projeto térmico mais cuidadoso.

8.3 Design para Fabricação (DFM)

Siga o padrão de almofada e o projeto de estêncil recomendados. Mantenha um espaçamento adequado entre LEDs e outros componentes para evitar sombreamento ou interferência óptica. Considere o ângulo de visão de 120 graus ao projetar guias de luz ou difusores para alcançar o padrão de iluminação desejado.

9. Padrões de Confiabilidade e Qualidade

9.1 Matriz de Testes de Confiabilidade

O produto é submetido a uma série de testes de confiabilidade rigorosos baseados em padrões JEDEC e MIL para garantir desempenho a longo prazo. Os testes principais incluem:

• Vida Útil de Operação em Alta/Baixa Temperatura (HTOL/LTOL):1008 horas a 85°C/-40°C na corrente máxima.
• Vida Útil de Operação em Alta Temperatura e Alta Humidade (HTHH):1008 horas a 60°C/90% RH na corrente máxima.
• Teste de Polarização com Temperatura e Humidade (THB):20 ciclos entre -20°C e 60°C com 60% RH.
• Choque Térmico:100 ciclos entre -40°C e 125°C.

9.2 Critérios de Falha

Um teste é considerado uma falha se qualquer amostra exibir:

• Desvio da tensão direta > 200mV.
• Degradação do fluxo luminoso > 25% (para este LED amarelo de AlInGaP).
• Corrente de fuga direta ou reversa > 10 µA.
• Falha catastrófica (circuito aberto ou curto-circuito).

10. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com LEDs não agrupados em bins ou especificados genericamente, a principal vantagem deste produto é o seu desempenho garantido dentro de bins apertados para fluxo, cor e tensão. Isto elimina a necessidade de extensa triagem e correspondência por parte do utilizador final em aplicações que requerem uniformidade, como matrizes multi-LED ou unidades de retroiluminação. O ângulo de visão de 120 graus é mais amplo do que algumas ofertas da concorrência, proporcionando uma emissão de luz mais difusa adequada para iluminação de painéis.

11. Perguntas Frequentes (FAQ)

11.1 Qual é a diferença entre os bins de fluxo luminoso A2 e B3?

O Bin A2 garante uma saída mínima de 0.5 lm (típica 1.0 lm), enquanto o Bin B3 garante um mínimo de 2.5 lm (típica 3.0 lm). Os LEDs B3 são aproximadamente 2.5 a 3 vezes mais brilhantes do que os LEDs A2 na mesma corrente de acionamento de 20mA. Selecione o bin com base no brilho necessário para a sua aplicação.

11.2 Posso acionar este LED continuamente a 30mA?

Sim, 30mA é a classificação máxima de corrente direta contínua. No entanto, operar no valor máximo absoluto gerará mais calor e pode reduzir a vida útil a longo prazo. Para uma confiabilidade ideal, recomenda-se operar na ou abaixo da corrente de acionamento típica de 20mA, ou implementar uma gestão térmica robusta se a operação a 30mA for necessária.

11.3 Como interpreto o código de bin de comprimento de onda Y2?

Um código de bin Y2 significa que o comprimento de onda dominante do LED está entre 588 nm e 591 nm. Isto representa um tom específico e controlado de amarelo. Se a sua aplicação requer um tom de amarelo muito específico (ex.: corresponder a uma cor corporativa), deve especificar o bin de comprimento de onda correspondente.

11.4 É necessário um driver de corrente constante?

Para um simples indicador, um resistor em série com uma fonte de tensão estável é frequentemente suficiente. Para aplicações de iluminação onde o brilho consistente é crítico, ou onde a temperatura ambiente varia significativamente, um driver de corrente constante é altamente recomendado. Ele compensa a mudança da tensão direta do LED com a temperatura, garantindo uma saída de luz estável.

12. Exemplos Práticos de Aplicação

12.1 Iluminação de Ambiente para Interior Automotivo

Uma matriz destes LEDs amarelos, todos selecionados dos mesmos bins de fluxo luminoso (ex.: B2) e comprimento de onda (ex.: Y2), pode ser usada para criar uma iluminação ambiente uniforme nos poços dos pés ou no painel de instrumentos de um veículo. O amplo ângulo de visão ajuda a misturar a luz de fontes discretas. Um driver de corrente constante com capacidade de dimerização por PWM permite o ajuste do brilho.

12.2 Painel de Indicadores de Estado

Num painel de controlo industrial, vários LEDs amarelos podem servir como indicadores de "aviso" ou "atenção". Usar LEDs do mesmo bin de tensão (ex.: D) garante que, quando acionados a partir de uma rede comum de resistores limitadores de corrente, cada LED terá um brilho muito semelhante, criando uma aparência profissional e uniforme.

13. Introdução ao Princípio Tecnológico

Este LED amarelo é baseado na tecnologia de semicondutor AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio). Quando uma tensão direta é aplicada, os eletrões e as lacunas recombinam-se na região ativa do chip semicondutor, libertando energia na forma de fotões. A energia específica da banda proibida do sistema de material AlInGaP determina o comprimento de onda da luz emitida, que neste caso está no espectro amarelo (~590 nm). A luz é emitida a partir do chip, encapsulado numa lente de silicone ou epóxi que também fornece proteção ambiental e determina o ângulo de visão.

14. Tendências e Desenvolvimentos da Indústria

O mercado de LED SMD continua a avançar no sentido de maior eficiência (mais lúmens por watt), melhor reprodução de cor e tolerâncias de binning mais apertadas. Embora este pacote 3528 seja um fator de forma maduro e amplamente adotado, há uma tendência geral para pacotes menores (ex.: 2020, 1515) para aplicações de alta densidade e pacotes de média potência (ex.: 3030, 5050) para maior saída de fluxo. A tecnologia subjacente de AlInGaP para LEDs amarelos e vermelhos também está a ser otimizada para maior eficiência e melhor desempenho a temperaturas elevadas. Além disso, o binning inteligente e a rastreabilidade digital estão a tornar-se mais comuns para garantir a consistência da cadeia de abastecimento para aplicações de iluminação de alta gama.