Índice
- 1. Visão Geral do Produto
- 1.1 Vantagens Principais
- 1.2 Aplicações Alvo
- 2. Análise de Parâmetros Técnicos
- 2.1 Classificações Absolutas Máximas
- 2.2 Características Eletro-Óticas
- 3. Informação Mecânica e de Embalagem
- 3.1 Dimensões de Contorno
- 3.2 Especificação de Embalagem
- 4. Diretrizes de Montagem e Manuseamento
- 4.1 Condições de Armazenamento
- 4.2 Processo de Soldadura
- 4.3 Limpeza
- 5. Aplicação e Projeto de Circuito
- 5.1 Método de Acionamento
- 5.2 Considerações de Projeto
- 6. Curvas e Características de Desempenho
- 7. Comparação e Posicionamento Técnico
- 8. Perguntas Frequentes (FAQ)
- 8.1 Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Comprimento de Onda Dominante?
- 8.2 Por que é necessário um cozimento se o MBB for aberto por mais de 168 horas?
- 8.3 Posso acionar este LED a 20mA continuamente?
- 8.4 Como interpreto o código de bin de intensidade luminosa?
1. Visão Geral do Produto
O LTL-M11KG1H310U é um Indicador para Placa de Circuito (CBI) projetado para montagem em superfície (tecnologia SMT). Consiste num suporte (carcaça) preto de plástico em ângulo reto que integra uma lâmpada LED verde de alta eficiência. Este componente foi concebido para aplicações que requerem indicação visual clara de estado num encapsulamento compacto de nível de placa.
1.1 Vantagens Principais
- Compatibilidade SMT:Projetado para processos automatizados de pick-and-place e soldadura por refluxo, aumentando a eficiência da produção.
- Contraste Aprimorado:A carcaça de plástico preto proporciona um fundo de alto contraste, melhorando a visibilidade e o brilho percebido do LED.
- Alta Eficiência:Utiliza tecnologia de chip verde AlInGaP combinada com uma lente difusora branca para uma distribuição de luz consistente e de amplo ângulo.
- Conformidade Ambiental:Este é um produto sem chumbo, totalmente conforme com as diretivas RoHS.
- Design Empilhável:O design da carcaça permite a criação de matrizes verticais ou horizontais, oferecendo flexibilidade no layout do painel.
1.2 Aplicações Alvo
Este indicador é adequado para uma vasta gama de equipamentos eletrónicos, incluindo:
- Periféricos e placas-mãe de computador
- Dispositivos de comunicação (routers, switches, modems)
- Eletrónica de consumo
- Painéis de controlo industrial e instrumentação
2. Análise de Parâmetros Técnicos
2.1 Classificações Absolutas Máximas
Estas classificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. A operação nestas condições não é garantida.
- Dissipação de Potência (PD):72 mW
- Corrente Direta de Pico (IFP):80 mA (Ciclo de Trabalho ≤ 1/10, Largura de Pulso ≤ 0.1ms)
- Corrente Direta Contínua (IF):30 mA DC
- Gama de Temperatura de Operação (Topr):-40°C a +85°C
- Gama de Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40°C a +100°C
- Temperatura de Soldadura dos Terminais:260°C durante no máximo 5 segundos, medido a 2.0mm do corpo do LED.
2.2 Características Eletro-Óticas
Medidas a uma temperatura ambiente (TA) de 25°C e a uma corrente direta (IF) de 10mA, salvo indicação em contrário.
- Intensidade Luminosa (IV):3 mcd (Mín.), 8 mcd (Tip.), 23 mcd (Máx.). O código de classificação real está marcado no saco de embalagem.
- Ângulo de Visão (2θ1/2):40 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial.
- Comprimento de Onda de Pico (λP):575 nm (Típico).
- Comprimento de Onda Dominante (λd):564.5 nm (Mín.), 571 nm (Tip.), 576.5 nm (Máx.). Este define a cor percecionada.
- Largura Espectral a Meia Altura (Δλ):15 nm (Típico).
- Tensão Direta (VF):1.8V (Mín.), 2.0V (Tip.), 2.4V (Máx.) a IF=10mA.
- Corrente Inversa (IR):10 μA (Máx.) a VR=5V.Nota:Este dispositivo não foi projetado para operação sob polarização inversa.
3. Informação Mecânica e de Embalagem
3.1 Dimensões de Contorno
O componente apresenta um design em ângulo reto. Notas dimensionais críticas incluem:
- Todas as dimensões estão em milímetros, com uma tolerância geral de ±0.25mm salvo indicação em contrário.
- O material da carcaça é plástico preto.
- O LED integrado emite uma cor verde (amarelo-esverdeada) através de uma lente difusora branca.
3.2 Especificação de Embalagem
Os LEDs são fornecidos em fita e bobina para montagem automatizada.
- Fita Suporte:Liga de poliestireno condutivo preto, com 0.40mm de espessura.
- Tamanho da Bobina:Bobina padrão de 13 polegadas (330mm) de diâmetro.
- Quantidade por Bobina:1.400 unidades.
- Embalagem Principal:Uma bobina é embalada com um dessecante e um cartão indicador de humidade num Saco de Barreira à Humidade (MBB). Três MBBs são embalados numa caixa interior (total de 4.200 unidades). Dez caixas interiores são embaladas numa caixa exterior (total de 42.000 unidades).
4. Diretrizes de Montagem e Manuseamento
4.1 Condições de Armazenamento
- Embalagem Selada:Armazenar a ≤30°C e ≤70% HR. Utilizar no prazo de um ano a partir da data de selagem do saco.
- Embalagem Aberta:Armazenar a ≤30°C e ≤60% HR. Os componentes devem ser submetidos a refluxo por infravermelhos (IR) no prazo de 168 horas (7 dias) após a abertura do MBB.
- Armazenamento Prolongado (Aberto):Para armazenamento além de 168 horas, armazenar num recipiente selado com dessecante ou num dessecador de azoto. É necessário um cozimento a 60°C durante pelo menos 48 horas antes da montagem SMT.
4.2 Processo de Soldadura
Soldadura Manual:Temperatura máxima do ferro de 300°C durante no máximo 3 segundos. Aplicar apenas uma vez.
Soldadura por Refluxo:Seguir um perfil de temperatura conforme JEDEC. Parâmetros-chave incluem:
- Pré-aquecimento/Estabilização:150°C a 200°C durante no máximo 100 segundos.
- Tempo Acima do Líquido (TL=217°C):60 a 150 segundos.
- Temperatura de Pico (TP):260°C no máximo.
- Tempo dentro de 5°C da Temperatura de Classificação Especificada (TC=255°C):Máximo 30 segundos.
- Tempo Total de 25°C ao Pico:Máximo 5 minutos.
Cuidado:Temperatura ou tempo excessivos podem deformar a lente ou causar falha catastrófica do LED. A temperatura máxima de refluxo não é indicativa da temperatura de deflexão por calor do suporte.
4.3 Limpeza
Se for necessária limpeza após a soldadura, utilizar solventes à base de álcool, como álcool isopropílico. Evitar produtos de limpeza agressivos ou abrasivos.
5. Aplicação e Projeto de Circuito
5.1 Método de Acionamento
Os LEDs são dispositivos acionados por corrente. Para garantir um brilho uniforme, especialmente ao acionar múltiplos LEDs em paralelo, deve ser utilizado um resistor limitador de corrente em série com cada LED. O valor do resistor (R) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (Vfonte- VF) / IF, onde VFé a tensão direta do LED e IFé a corrente de operação desejada (ex.: 10mA).
5.2 Considerações de Projeto
- Controlo de Corrente:Acionar sempre com uma fonte de corrente constante ou uma fonte de tensão com um resistor em série. A ligação direta a uma fonte de tensão que exceda VFcausará corrente excessiva e falha rápida.
- Gestão Térmica:Embora a dissipação de potência seja baixa, garantir que a temperatura máxima da junção não é excedida em ambientes de alta temperatura ambiente, respeitando a corrente de operação especificada.
- Precauções contra ESD:Embora não explicitamente declarado para este dispositivo, são recomendadas as precauções padrão de manuseamento ESD para dispositivos semicondutores durante a montagem.
6. Curvas e Características de Desempenho
A ficha técnica referencia curvas de desempenho típicas que ilustram a relação entre parâmetros-chave. Embora gráficos específicos não sejam detalhados no texto fornecido, tais curvas normalmente incluem:
- Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente, tipicamente de forma sub-linear a correntes mais elevadas.
- Tensão Direta vs. Corrente Direta:Demonstra a característica I-V do díodo.
- Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Ilustra a diminuição da saída de luz à medida que a temperatura da junção aumenta.
- Distribuição Espectral:Um gráfico que mostra a intensidade da luz emitida em diferentes comprimentos de onda, centrada no comprimento de onda dominante de 571nm.
Estas curvas são essenciais para os projetistas preverem o desempenho em condições não padrão (diferentes correntes de acionamento ou temperaturas) e otimizarem o circuito para eficiência e longevidade.
7. Comparação e Posicionamento Técnico
O LTL-M11KG1H310U diferencia-se pelo seu encapsulamento SMT integrado em ângulo reto. Comparado com LEDs discretos que requerem suportes ou espaçadores separados, esta solução CBI oferece:
- Montagem Simplificada:Um único componente substitui o LED e o suporte, reduzindo a contagem de peças e os passos de montagem.
- Alinhamento Consistente:A carcaça integrada garante um posicionamento preciso e consistente do LED em relação ao PCB e ao recorte do painel.
- Visualização Otimizada:O design em ângulo reto é ideal para aplicações onde o indicador deve ser visualizado a partir do painel frontal de um invólucro, perpendicular ao PCB principal.
- Aprimoramento do Contraste:A carcaça preta é uma vantagem-chave sobre carcaças transparentes ou brancas, melhorando significativamente a legibilidade em várias condições de iluminação.
8. Perguntas Frequentes (FAQ)
8.1 Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Comprimento de Onda Dominante?
Comprimento de Onda de Pico (λP):O comprimento de onda único no qual a distribuição espectral de potência é máxima (575nm típico).Comprimento de Onda Dominante (λd):O comprimento de onda único que, quando combinado com uma luz branca de referência, corresponde à cor percecionada do LED. É derivado do diagrama de cromaticidade CIE e é mais relevante para a perceção de cor humana (571nm típico).
8.2 Por que é necessário um cozimento se o MBB for aberto por mais de 168 horas?
A embalagem de plástico é sensível à humidade (MSL 3). Quando exposta à humidade ambiente, a humidade pode ser absorvida. Durante o processo de refluxo a alta temperatura, esta humidade retida pode expandir-se rapidamente ("efeito pipoca"), causando delaminação interna ou fissuração do encapsulamento do LED. O cozimento remove esta humidade absorvida.
8.3 Posso acionar este LED a 20mA continuamente?
Sim. A corrente direta contínua máxima absoluta é 30mA. Operar a 20mA está dentro da especificação. No entanto, deve garantir que a dissipação de potência (VF* IF) não excede 72mW. Com uma VFtípica de 2.0V e IF=20mA, a potência é de 40mW, o que é aceitável.
8.4 Como interpreto o código de bin de intensidade luminosa?
O saco de embalagem está marcado com um código de classificação IV. Este código corresponde ao bin de intensidade luminosa medido para os LEDs nesse saco (ex.: um código que indica o bin de 8-12 mcd). Os projetistas devem especificar o bin necessário ou estar preparados para variações de intensidade se misturarem peças de lotes diferentes.
Terminologia de Especificação LED
Explicação completa dos termos técnicos LED
Desempenho Fotoeletrico
| Termo | Unidade/Representação | Explicação Simples | Por Que Importante |
|---|---|---|---|
| Eficácia Luminosa | lm/W (lumens por watt) | Saída de luz por watt de eletricidade, maior significa mais eficiente energeticamente. | Determina diretamente o grau de eficiência energética e custo de eletricidade. |
| Fluxo Luminoso | lm (lumens) | Luz total emitida pela fonte, comumente chamada de "brilho". | Determina se a luz é brilhante o suficiente. |
| Ângulo de Visão | ° (graus), ex., 120° | Ângulo onde a intensidade da luz cai à metade, determina a largura do feixe. | Afeta o alcance de iluminação e uniformidade. |
| CCT (Temperatura de Cor) | K (Kelvin), ex., 2700K/6500K | Calor/frescor da luz, valores mais baixos amarelados/quentes, mais altos esbranquiçados/frios. | Determina a atmosfera de iluminação e cenários adequados. |
| CRI / Ra | Sem unidade, 0–100 | Capacidade de reproduzir cores de objetos com precisão, Ra≥80 é bom. | Afeta a autenticidade da cor, usado em locais de alta demanda como shoppings, museus. |
| SDCM | Passos da elipse MacAdam, ex., "5 passos" | Métrica de consistência de cor, passos menores significam cor mais consistente. | Garante cor uniforme em todo o mesmo lote de LEDs. |
| Comprimento de Onda Dominante | nm (nanômetros), ex., 620nm (vermelho) | Comprimento de onda correspondente à cor dos LEDs coloridos. | Determina a tonalidade de LEDs monocromáticos vermelhos, amarelos, verdes. |
| Distribuição Espectral | Curva comprimento de onda vs intensidade | Mostra a distribuição de intensidade nos comprimentos de onda. | Afeta a reprodução de cor e qualidade. |
Parâmetros Elétricos
| Termo | Símbolo | Explicação Simples | Considerações de Design |
|---|---|---|---|
| Tensão Direta | Vf | Tensão mínima para ligar o LED, como "limiar de partida". | A tensão do driver deve ser ≥Vf, tensões somam-se para LEDs em série. |
| Corrente Direta | If | Valor de corrente para operação normal do LED. | Normalmente acionamento de corrente constante, corrente determina brilho e vida útil. |
| Corrente de Pulsação Máxima | Ifp | Corrente de pico tolerável por curtos períodos, usada para dimerização ou flash. | A largura do pulso e ciclo de trabalho devem ser rigorosamente controlados para evitar danos. |
| Tensão Reversa | Vr | Tensão reversa máxima que o LED pode suportar, além pode causar ruptura. | O circuito deve evitar conexão reversa ou picos de tensão. |
| Resistência Térmica | Rth (°C/W) | Resistência à transferência de calor do chip para a solda, mais baixo é melhor. | Alta resistência térmica requer dissipação de calor mais forte. |
| Imunidade ESD | V (HBM), ex., 1000V | Capacidade de suportar descarga eletrostática, mais alta significa menos vulnerável. | Medidas antiestáticas necessárias na produção, especialmente para LEDs sensíveis. |
Gerenciamento Térmico e Confiabilidade
| Termo | Métrica Chave | Explicação Simples | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de Junção | Tj (°C) | Temperatura operacional real dentro do chip LED. | Cada redução de 10°C pode dobrar a vida útil; muito alta causa decaimento da luz, deslocamento de cor. |
| Depreciação do Lúmen | L70 / L80 (horas) | Tempo para o brilho cair para 70% ou 80% do inicial. | Define diretamente a "vida de serviço" do LED. |
| Manutenção do Lúmen | % (ex., 70%) | Porcentagem de brilho retida após o tempo. | Indica retenção de brilho ao longo do uso de longo prazo. |
| Deslocamento de Cor | Δu′v′ ou elipse MacAdam | Grau de mudança de cor durante o uso. | Afeta a consistência da cor nas cenas de iluminação. |
| Envelhecimento Térmico | Degradação do material | Deterioração devido a alta temperatura a longo prazo. | Pode causar queda de brilho, mudança de cor ou falha de circuito aberto. |
Embalagem e Materiais
| Termo | Tipos Comuns | Explicação Simples | Características e Aplicações |
|---|---|---|---|
| Tipo de Pacote | EMC, PPA, Cerâmica | Material da carcaça protegendo o chip, fornecendo interface óptica/térmica. | EMC: boa resistência ao calor, baixo custo; Cerâmica: melhor dissipação de calor, vida mais longa. |
| Estrutura do Chip | Frontal, Flip Chip | Arranjo dos eletrodos do chip. | Flip chip: melhor dissipação de calor, eficácia mais alta, para alta potência. |
| Revestimento de Fósforo | YAG, Silicato, Nitreto | Cobre o chip azul, converte alguns para amarelo/vermelho, mistura para branco. | Diferentes fósforos afetam eficácia, CCT e CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estrutura óptica na superfície controlando a distribuição da luz. | Determina o ângulo de visão e curva de distribuição de luz. |
Controle de Qualidade e Classificação
| Termo | Conteúdo de Binning | Explicação Simples | Propósito |
|---|---|---|---|
| Bin de Fluxo Luminoso | Código ex. 2G, 2H | Agrupado por brilho, cada grupo tem valores de lúmen mín/máx. | Garante brilho uniforme no mesmo lote. |
| Bin de Tensão | Código ex. 6W, 6X | Agrupado por faixa de tensão direta. | Facilita o emparelhamento do driver, melhora a eficiência do sistema. |
| Bin de Cor | Elipse MacAdam de 5 passos | Agrupado por coordenadas de cor, garantindo faixa estreita. | Garante consistência de cor, evita cor irregular dentro do dispositivo. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada um tem faixa de coordenadas correspondente. | Atende aos diferentes requisitos de CCT da cena. |
Testes e Certificação
| Termo | Padrão/Teste | Explicação Simples | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Teste de manutenção do lúmen | Iluminação de longo prazo a temperatura constante, registrando decaimento de brilho. | Usado para estimar vida do LED (com TM-21). |
| TM-21 | Padrão de estimativa de vida | Estima a vida sob condições reais com base nos dados LM-80. | Fornece previsão científica de vida. |
| IESNA | Sociedade de Engenharia de Iluminação | Abrange métodos de teste ópticos, elétricos, térmicos. | Base de teste reconhecida pela indústria. |
| RoHS / REACH | Certificação ambiental | Garante nenhuma substância nociva (chumbo, mercúrio). | Requisito de acesso ao mercado internationalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificação de eficiência energética | Certificação de eficiência energética e desempenho para iluminação. | Usado em aquisições governamentais, programas de subsídios, aumenta a competitividade. |