Folha de Dados Técnica do Indicador Bicolor SMT CBI LTL-M12YG1H310U - Amarelo Verde/Amarelo - 10mA

1. Visão Geral do Produto

O LTL-M12YG1H310U é um Indicador de Placa de Circuito (CBI) de Tecnologia de Montagem em Superfície (SMT). Consiste num suporte (invólucro) preto de plástico em ângulo reto, projetado para acoplar com lâmpadas LED específicas. Este design facilita a montagem em placas de circuito impresso (PCBs). A função principal é fornecer uma indicação visual de estado clara e de alto contraste. A unidade possui uma fonte de LED bicolor, capaz de emitir luz Amarelo Verde ou Amarela através de uma lente difusa branca, o que ajuda a obter uma aparência de iluminação uniforme.

1.1 Características e Vantagens Principais

• Design para Montagem em Superfície:Otimizado para processos automatizados de pick-and-place e soldagem por refluxo, aumentando a eficiência e fiabilidade da fabricação.
• Invólucro de Alto Contraste:A caixa de plástico preto melhora significativamente a razão de contraste da luz emitida, tornando o indicador mais visível, especialmente em condições de iluminação ambiente intensa.
• Funcionalidade Bicolor:Integra chips LED Amarelo Verde e Amarelo num único encapsulamento, permitindo indicação de duplo estado (ex: standby/ativo, normal/aviso) usando uma única pegada de componente.
• Eficiência Energética:Caracterizado por baixo consumo de energia e alta eficiência luminosa, tornando-o adequado para aplicações sensíveis à potência.
• Conformidade Ambiental:Este é um produto sem chumbo e está em conformidade com a diretiva de Restrição de Substâncias Perigosas (RoHS).
• Construção Robusta:Projetado para suportar processos padrão de montagem SMT, incluindo pré-condicionamento acelerado para Nível de Sensibilidade à Humidade JEDEC 3.

1.2 Aplicações e Mercados-Alvo

Este indicador é projetado para uso em equipamentos eletrónicos comuns em várias indústrias-chave:

• Sistemas de Computador:Luzes de estado para energia, atividade de armazenamento ou conectividade de rede em placas-mãe, servidores e periféricos.
• Equipamentos de Comunicação:Luzes indicadoras em routers, switches, modems e outro hardware de rede.
• Eletrónica de Consumo:Indicadores de energia, modo ou função em eletrodomésticos, equipamentos de áudio/vídeo e dispositivos de automação residencial.
• Controlos Industriais:Indicadores de estado e falha em painéis de controlo, máquinas e instrumentação onde é necessário feedback visual fiável.

2. Análise Aprofundada de Parâmetros Técnicos

Todos os parâmetros são especificados a uma temperatura ambiente (TA) de 25°C, salvo indicação em contrário. Compreender estes limites é crítico para um design de circuito fiável.

2.1 Especificações Máximas Absolutas

Estas especificações definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. A operação nestas condições não é garantida.

• Dissipação de Potência (PD):72 mW (para cada cor, Amarelo Verde e Amarelo). Esta é a perda de potência máxima permitida na forma de calor.
• Corrente Direta de Pico (IFP):80 mA. Esta corrente é permitida apenas em condições pulsadas (ciclo de trabalho ≤ 1/10, largura de pulso ≤ 0.1ms) por durações muito curtas.
• Corrente Direta Contínua DC (IF):30 mA. Esta é a corrente máxima recomendada para operação contínua.
• Gama de Temperatura de Operação:-40°C a +85°C. O dispositivo é garantido para funcionar dentro desta gama de temperatura ambiente.
• Gama de Temperatura de Armazenamento:-40°C a +100°C. O dispositivo pode ser armazenado sem danos dentro destes limites.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes são os parâmetros de desempenho típicos em condições de teste padrão (IF = 10mA).

• Intensidade Luminosa (Iv):
  • Amarelo Verde: Típico 8.7 mcd (Mín 4.5 mcd, Máx 23 mcd).
  • Amarelo: Típico 15 mcd (Mín 4.5 mcd, Máx 23 mcd).
  • O código de classificação Iv está marcado em cada saco de embalagem para fins de binning.
  • A medição é realizada com um sensor/filtro que aproxima a curva de resposta fotópica do olho CIE.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):40 graus para ambas as cores. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial de pico, definindo a dispersão do feixe.
• Comprimento de Onda de Pico (λP):
  • Amarelo Verde: 574 nm.
  • Amarelo: 592 nm.
  • Este é o comprimento de onda no ponto mais alto do espectro emitido.
• Comprimento de Onda Dominante (λd):
  • Amarelo Verde: 570 nm (gama 564-574 nm).
  • Amarelo: 590 nm (gama 584-596 nm).
  • Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano, derivado do diagrama de cromaticidade CIE.
• Largura Espectral a Meia Altura (Δλ):Aproximadamente 15 nm para ambas as cores, indicando a pureza espectral.
• Tensão Direta (VF):2.5 V típico (2.0 V mín) a 10mA para ambas as cores. Este parâmetro é crucial para o cálculo do resistor limitador de corrente.
• Corrente Reversa (IR):10 μA máximo quando uma tensão reversa (VR) de 5V é aplicada.Importante:Este dispositivo não foi projetado para operação sob polarização reversa; esta condição de teste é apenas para caracterização.

3. Sistema de Binning e Classificação

O produto emprega um sistema de classificação para garantir consistência em parâmetros ópticos-chave.

• Binning de Intensidade Luminosa (Iv):O valor Iv é classificado, e o código correspondente é impresso em cada saco de embalagem. Isto permite aos designers selecionar componentes dentro de uma gama específica de brilho para uma aparência uniforme do painel.
• Binning de Comprimento de Onda:O comprimento de onda dominante (λd) é especificado com uma gama (ex: 564-574 nm para Amarelo Verde). Os componentes são classificados para ficarem dentro destes limites de cromaticidade.
• Tensão Direta:Embora seja dado um valor típico, a gama mín/máx (2.0V a 2.5V a 10mA) define a variação aceitável para este parâmetro.

4. Análise de Curvas de Desempenho

As curvas de desempenho típicas (referenciadas na folha de dados) fornecem uma visão visual do comportamento do dispositivo em condições variáveis. Os designers devem consultar estes gráficos para análise detalhada.

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Esta curva mostra como a saída de luz aumenta com a corrente. É tipicamente não-linear, e operar acima da corrente DC recomendada pode não produzir ganhos de brilho proporcionais, enquanto aumenta o calor e reduz a vida útil.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta:Esta curva característica IV é essencial para compreender a resistência dinâmica do LED e para projetar um circuito de acionamento apropriado.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:A saída de luz do LED geralmente diminui à medida que a temperatura da junção aumenta. Esta curva ajuda a estimar a derating do brilho em ambientes de alta temperatura.
• Distribuição Espectral:Gráficos que mostram a intensidade relativa ao longo dos comprimentos de onda para cada cor, centrados nos seus comprimentos de onda de pico (574 nm e 592 nm).

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões de Contorno

O dispositivo está alojado num suporte preto de plástico em ângulo reto. Notas dimensionais-chave:

• Todas as dimensões primárias são fornecidas em milímetros, com uma tolerância padrão de ±0.25mm, salvo especificação em contrário.
• O material do invólucro é plástico preto.
• O LED integrado é do tipo bicolor (Amarelo Verde/Amarelo) com uma lente difusa branca.
• Desenhos dimensionais detalhados devem ser consultados para um planeamento preciso da pegada na PCB e colocação.

5.2 Identificação de Polaridade e Montagem

Como um componente SMT, a orientação correta durante a colocação é vital. O diagrama da pegada na folha de dados indica as almofadas do cátodo e ânodo. Os designers devem garantir que a pegada na PCB corresponde a este diagrama para evitar colocação incorreta por máquinas automatizadas.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

A adesão a estas diretrizes é crítica para prevenir danos durante o processo de montagem.

6.1 Armazenamento e Manuseamento

• Embalagem Selada:Armazenar a ≤30°C e ≤70% de HR. Usar dentro de um ano a partir da data da embalagem.
• Embalagem Aberta:Se o Saco de Barreira à Humidade (MBB) for aberto, o ambiente de armazenamento não deve exceder 30°C e 60% de HR.
• Tempo de Vida no Chão de Fábrica:Componentes expostos ao ar ambiente devem ser submetidos a soldagem por refluxo IR dentro de 168 horas (7 dias).
• Reaquecimento:Se expostos por mais de 168 horas, é necessário um reaquecimento a 60°C durante pelo menos 48 horas antes da soldagem para remover a humidade absorvida e prevenir o "popcorning" durante o refluxo.

6.2 Processo de Soldagem

• Soldagem por Refluxo (Recomendada):Deve ser usado um perfil de refluxo compatível com JEDEC.
  • Pré-aquecimento/Estabilização: 150-200°C por até 100 segundos no máximo.
  • Tempo Acima do Líquido (T_L=217°C): 60-150 segundos.
  • Temperatura de Pico (T_P): 260°C no máximo.
  • Tempo dentro de 5°C da Temperatura de Classificação Especificada (T_C=255°C): 30 segundos no máximo.
  • Tempo total de 25°C ao pico: 5 minutos no máximo.
• Soldagem Manual:Se necessário, usar um ferro de soldar a uma temperatura máxima de 300°C por não mais de 3 segundos por junta. Evitar aplicar stress mecânico aos terminais durante a soldagem.
• Limpeza:Usar apenas solventes à base de álcool como álcool isopropílico (IPA). Evitar produtos de limpeza químicos agressivos ou desconhecidos.

Nota Crítica:A temperatura máxima de refluxo não é um indicador da Temperatura de Deflexão por Calor (HDT) ou ponto de fusão do suporte. Exceder os limites de tempo/temperatura pode deformar a lente de plástico ou causar falha catastrófica do LED.

7. Embalagem e Informações de Encomenda

7.1 Especificação de Embalagem

• Fita Transportadora:Os componentes são fornecidos em bobinas de 13 polegadas. A fita transportadora é feita de liga de poliestireno condutivo preto, com 0.40mm de espessura.
• Quantidade por Bobina:1.400 peças.
• Proteção contra Humidade:Cada bobina é embalada com um dessecante e um cartão indicador de humidade dentro de um Saco de Barreira à Humidade (MBB).
• Cartão Interno:Contém 3 MBBs (total 4.200 peças).
• Cartão Externo:Contém 10 cartões internos (total 42.000 peças).

7.2 Interpretação do Número do Modelo

O número de peça LTL-M12YG1H310U pode ser interpretado como parte de um sistema de codificação de família, embora a descrição completa seja proprietária. Identifica esta variante específica de CBI SMT com saída bicolor Amarelo Verde/Amarelo.

8. Considerações de Design de Aplicação

8.1 Design do Circuito de Acionamento

Os LEDs são dispositivos acionados por corrente. Um resistor limitador de corrente em série é obrigatório quando acionado por uma fonte de tensão. O valor do resistor (R_série) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R_série= (V_fonte- V_F) / I_F. Usar o V_Fmáximo da folha de dados para um design conservador, garantindo que a corrente não excede o nível desejado. Por exemplo, para acionar a 10mA a partir de uma fonte de 5V: R = (5V - 2.5V) / 0.01A = 250 Ω. Um resistor de valor padrão 270 Ω seria uma escolha segura.

8.2 Gestão Térmica

Embora a dissipação de potência seja baixa (72mW), garantir um layout adequado da PCB pode ajudar a gerir o calor. Ligar as almofadas térmicas (se presentes na pegada) a uma área de cobre para funcionar como dissipador de calor. Evitar colocar o indicador perto de outras fontes de calor significativas na placa.

8.3 Integração Óptica

O ângulo de visão de 40 graus fornece um feixe razoavelmente amplo. A lente difusa branca cria um brilho uniforme e suave em vez de uma fonte pontual nítida. O invólucro preto evita a condução de luz e melhora a aparência no estado desligado. Considerar estes fatores ao projetar guias de luz ou recortes no painel.

9. Comparação e Diferenciação

O LTL-M12YG1H310U oferece vantagens específicas na sua categoria:

• vs. LEDs SMT Monocromáticos:Fornece duas cores distintas (Amarelo Verde e Amarelo) num único encapsulamento, economizando espaço na PCB e custo de montagem em comparação com o uso de dois LEDs monocromáticos separados para indicação de duplo estado.
• vs. LEDs de Montagem em Orifício:O design SMT elimina a necessidade de perfurar orifícios, permite layouts de PCB de maior densidade e é compatível com linhas de montagem totalmente automatizadas, reduzindo o custo e tempo de fabricação.
• vs. LEDs Não Difusos:A lente difusa branca integrada oferece um ponto de luz mais uniforme e esteticamente agradável em comparação com LEDs com lentes transparentes, que podem exibir um "hot spot" mais pronunciado.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

Q1: Posso acionar este LED a 20mA continuamente?

A1: A Especificação Máxima Absoluta para corrente direta DC é 30mA. Embora acionar a 20mA esteja dentro deste limite, deve-se consultar a curva "Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta". O aumento na saída de luz de 10mA para 20mA pode ser sub-linear, e o aumento da dissipação de potência (calor) pode reduzir a longevidade. Operar na condição de teste típica de 10mA é recomendado para uma vida útil ótima.

Q2: Como controlo as duas cores independentemente?

A2: A folha de dados implica uma configuração de cátodo comum ou ânodo comum para os dois chips dentro do encapsulamento. O esquema no diagrama da pegada mostrará a pinagem. Serão necessários dois resistores limitadores de corrente e circuitos de acionamento separados (ex: pinos GPIO de microcontrolador) para controlar cada canal de cor independentemente.

Q3: O tempo de vida no chão de fábrica de 168 horas após abrir o saco é um requisito estrito?

A3: Sim, é crítico para a fiabilidade. A exposição além de 168 horas permite que a humidade seja absorvida pelo encapsulamento de plástico. Durante o refluxo, esta humidade pode vaporizar-se rapidamente, causando delaminação interna ou fissuras ("popcorning"). Se excedido, o reaquecimento obrigatório de 48 horas a 60°C deve ser realizado.

Q4: Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Comprimento de Onda Dominante?

A4: O Comprimento de Onda de Pico (λP) é o comprimento de onda físico no ponto de maior intensidade no gráfico de saída espectral. O Comprimento de Onda Dominante (λd) é um valor calculado baseado na perceção de cor humana (gráfico CIE) e representa a "cor" que realmente vemos. Para LEDs, estes valores são frequentemente próximos, mas não idênticos.

11. Estudo de Caso de Design e Uso

Cenário: Projetar um painel de estado para um router de rede.

Um designer precisa de indicadores para "Ligado" (fixo), "Atividade do Sistema" (intermitente) e "Ligação/Atividade Ethernet" (duplo estado). Poderiam usar:

- Um LED monocromático Verde para "Ligado".

- Um LED monocromático Âmbar intermitente para "Atividade do Sistema".

- Um LED bicolor LTL-M12YG1H310U para "Ethernet". Pode mostrar um Amarelo Verde fixo para uma ligação de 100Mbps, um Amarelo fixo para uma ligação de 1Gbps, e piscar a cor respetiva durante a atividade de dados. Esta solução usa apenas três pegadas de componente para transmitir quatro estados distintos, otimizando o espaço do painel e simplificando a lista de materiais em comparação com o uso de quatro LEDs monocromáticos separados.

12. Introdução ao Princípio Técnico

Díodos Emissores de Luz (LEDs) são dispositivos semicondutores que emitem luz através de eletroluminescência. Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, os eletrões recombinam-se com as lacunas, libertando energia na forma de fotões. O comprimento de onda específico (cor) da luz emitida é determinado pela banda proibida de energia dos materiais semicondutores usados (ex: ligas de Fosfeto de Arsénio de Gálio (GaAsP) para cores amarela e amarelo-verde). A lente difusa branca contém partículas de dispersão que aleatorizam a direção dos fotões emitidos, criando um ângulo de visão mais uniforme e amplo em comparação com uma lente transparente.

13. Tendências e Desenvolvimentos da Indústria

O mercado para indicadores SMT continua a evoluir. As tendências incluem:

Miniaturização:Desenvolvimento de tamanhos de encapsulamento ainda menores (ex: 0402, 0201 métrico) para placas de ultra-alta densidade.

Aumento da Eficiência:Melhorias contínuas em materiais epitaxiais e design de chip produzem maior intensidade luminosa (mcd) a correntes de acionamento mais baixas, reduzindo o consumo geral de energia do sistema.

Soluções Integradas:Crescimento de LEDs com resistores limitadores de corrente ou drivers IC integrados ("LEDs inteligentes") para simplificar o design do circuito.

Opções de Cor:Expansão das cores disponíveis e combinações multi-cor (RGB, RGBW) em encapsulamentos únicos para aplicações de indicação estética e de estado mais versáteis.

O LTL-M12YG1H310U enquadra-se na tendência de fornecer multifuncionalidade (bicolor) num encapsulamento SMT padrão, fiável e fabricável.