Ficha Técnica da Lâmpada LED Azul LTLR42FTBK4KHBPT - Pacote T-1 - 3.2V - 20mA - 400mcd - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTLR42FTBK4KHBPT é uma lâmpada de diodo emissor de luz (LED) azul projetada para montagem em furo passante em placas de circuito impresso (PCBs). Faz parte de um sistema de Indicador de Placa de Circuito (CBI), que utiliza um suporte (housing) plástico preto de ângulo reto que se acopla à lâmpada LED. Esta família de produtos é conhecida pela sua versatilidade, oferecendo configurações como orientação de vista superior (com espaçador) ou de ângulo reto, e pode ser organizada em arranjos horizontais ou verticais. O design enfatiza a facilidade de montagem e empilhabilidade.

1.1 Características Principais

• Facilidade de Montagem:Projetado especificamente para processos de montagem em placa de circuito diretos e eficientes.
• Fonte de Luz de Estado Sólido:Oferece alta confiabilidade, longa vida útil e resistência a choques e vibrações em comparação com lâmpadas incandescentes tradicionais.
• Eficiência Energética:Apresenta baixo consumo de energia e alta eficiência luminosa.
• Conformidade Ambiental:Este é um produto livre de chumbo e está em conformidade com a diretiva de Restrição de Substâncias Perigosas (RoHS).
• Fonte de Luz:Utiliza um chip semicondutor de InGaN (Nitreto de Gálio e Índio) com emissão de pico nominal de 470nm (azul).
• Embalagem:Fornecido em embalagem de fita e bobina adequada para equipamentos de montagem automatizada.

1.2 Aplicações Alvo

Este LED é adequado para uma ampla gama de equipamentos eletrônicos que requerem indicação de status, retroiluminação ou iluminação geral. Os principais mercados de aplicação incluem:

• Equipamentos de informática e TI
• Dispositivos de comunicação
• Eletrônicos de consumo
• Controles e instrumentação industrial

2. Análise Profunda dos Parâmetros Técnicos

2.1 Ratings Absolutos Máximos

Estes ratings definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação sob estas condições não é garantida.

• Dissipação de Potência (Pd):Máximo de 76 mW. Esta é a potência elétrica total que o dispositivo pode dissipar como calor.
• Corrente Direta de Pico (I_FP):Máximo de 100 mA. Isto é permitido apenas sob condições pulsadas (ciclo de trabalho ≤ 1/10, largura de pulso ≤ 10μs).
• Corrente Direta Contínua (I_F):Máximo de 20 mA em condições DC.
• Derating de Corrente:A corrente direta DC máxima permitida deve ser reduzida linearmente em 0,273 mA para cada grau Celsius que a temperatura ambiente (T_A) subir acima de 30°C.
• Faixa de Temperatura de Operação (T_opr):-30°C a +80°C.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldagem dos Terminais:Máximo de 260°C por 5 segundos, medido a um ponto a 2,0mm (0,079 polegadas) do corpo do LED.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos a uma temperatura ambiente (T_A) de 25°C.

• Intensidade Luminosa (I_V):140 - 680 mcd (milicandelas), com um valor típico de 400 mcd, medido em I_F= 20mA. O código de bin específico determina a faixa exata.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):45 graus. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial de pico.
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_P):468 nm (nanômetros). Este é o comprimento de onda no qual a saída espectral é mais forte.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):465 - 475 nm, com um valor típico de 470 nm. Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano que define a cor.
• Largura de Meia Altura Espectral (Δλ):25 nm. Isto indica a pureza espectral ou largura de banda da luz emitida.
• Tensão Direta (V_F):2,7 - 3,4 V, com um valor típico de 3,2 V, medido em I_F= 20mA.
• Corrente Reversa (I_R):Máximo de 10 μA (microamperes), medido a uma tensão reversa (V_R) de 5V.Importante:Este dispositivo não foi projetado para operação sob polarização reversa; este teste é apenas para caracterização.

3. Especificação do Sistema de Binning

O LTLR42FTBK4KHBPT é classificado (binned) de acordo com dois parâmetros ópticos chave para garantir consistência de cor e brilho dentro de uma aplicação. O código de bin está marcado na embalagem.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

Classificado a uma corrente de teste de 20mA. A tolerância para cada limite de bin é de ±15%.

• Bin H:180 - 240 mcd
• Bin J:240 - 310 mcd
• Bin K:310 - 400 mcd
• Bin L:400 - 520 mcd
• Bin M:520 - 680 mcd

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante

Classificado a uma corrente de teste de 20mA. A tolerância para cada limite de bin é de ±1 nm.

• Bin B08:465,0 - 470,0 nm
• Bin B09:470,0 - 475,0 nm

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica inclui curvas características típicas que são essenciais para o projeto do circuito e para entender o comportamento do dispositivo sob condições variáveis. Estas curvas representam graficamente relações como:

• Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V):Mostra a relação não linear entre a tensão no LED e a corrente que flui através dele. Isto é crítico para selecionar o resistor limitador de corrente ou circuito driver apropriado.
• Intensidade Luminosa vs. Corrente Direta:Ilustra como a saída de luz aumenta com a corrente. Demonstra a relação sublinear, indicando que a eficiência pode cair em correntes muito altas.
• Intensidade Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Mostra a dependência da saída de luz com a temperatura da junção. Tipicamente, a intensidade luminosa diminui à medida que a temperatura aumenta.
• Distribuição Espectral:Um gráfico de potência radiante relativa versus comprimento de onda, mostrando o pico em 468nm e a meia largura de 25nm, confirmando as características da cor azul.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões de Contorno

A lâmpada LED está em conformidade com as dimensões padrão do pacote T-1 (3mm). O suporte plástico preto de ângulo reto associado possui desenhos mecânicos específicos fornecidos na ficha técnica. Observações importantes incluem:

• Todas as dimensões estão em milímetros (com equivalentes em polegadas).
• A tolerância padrão é de ±0,25mm (±0,010\") salvo indicação em contrário.
• O material do suporte é plástico preto.
• A própria lâmpada LED possui um chip de InGaN azul e uma lente transparente (água-clara).

5.2 Especificação de Embalagem

O dispositivo é fornecido no formato padrão da indústria de fita e bobina para colocação automatizada.

• Fita Portadora:Feita de liga de poliestireno condutivo preto. Espessura de 0,50 ±0,06 mm.
• Bobina:Bobina padrão de 13 polegadas de diâmetro contendo 400 peças.
• Embalagem de Cartão:
  • 1 bobina é embalada com um cartão indicador de umidade e dessecante dentro de uma Bolsa de Barreira de Umidade (MBB).
  • 2 MBBs são embaladas em uma Caixa Interna (total de 800 pcs).
  • 10 Caixas Internas são embaladas em uma Caixa Externa (total de 8.000 pcs).

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Condições de Armazenamento

• Embalagem Selada:Armazenar a ≤30°C e ≤70% de Umidade Relativa (UR). Usar dentro de um ano a partir da data de selagem da bolsa.
• Embalagem Aberta:Armazenar a ≤30°C e ≤60% UR. Os componentes devem passar pelo processo de soldagem por refluxo de IR dentro de 168 horas (7 dias) após a exposição.
• Armazenamento Estendido (Aberto):Para armazenamento além de 168 horas, armazenar em um recipiente selado com dessecante ou em um dessecador de nitrogênio. Componentes armazenados fora da bolsa original por mais de 168 horas devem ser pré-aquecidos (baked) a aproximadamente 60°C por pelo menos 48 horas antes da montagem por solda para remover a umidade absorvida e prevenir danos de \"pipocagem\" (popcorning) durante o refluxo.

6.2 Formação dos Terminais

• Dobre os terminais em um ponto a pelo menos 3mm da base da lente do LED.
• Não use a base do chassi dos terminais (lead frame) como ponto de apoio.
• Realize a formação dos terminais à temperatura ambiente eantesdo processo de soldagem.
• Durante a inserção na PCB, use a força de fixação mínima necessária para evitar impor tensão mecânica excessiva no componente.

6.3 Processo de Soldagem

Regra Geral:Mantenha uma distância mínima de 2mm da base da lente/suporte até o ponto de solda. Evite mergulhar a lente/suporte na solda. Não aplique tensão externa aos terminais enquanto o LED estiver em alta temperatura.

• Soldagem Manual (Ferro):
  • Temperatura: Máximo de 350°C.
  • Tempo: Máximo de 3 segundos por junta de solda.
  • Posição: Não mais próximo que 2mm da base.
• Soldagem por Onda:
  • Temperatura de Pré-aquecimento: Máximo de 100°C.
  • Tempo de Pré-aquecimento: Máximo de 60 segundos.
  • Temperatura da Onda de Solda: Máximo de 260°C.
  • Tempo de Soldagem: Conforme o perfil padrão de soldagem por onda, garantindo que a distância de 2mm seja mantida.

6.4 Limpeza

Se a limpeza for necessária após a soldagem, use solventes à base de álcool, como álcool isopropílico. Evite usar limpadores químicos agressivos.

7. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

7.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED azul é bem adequado para aplicações de sinalização interna e externa, bem como para indicação de status geral em uma grande variedade de equipamentos eletrônicos, incluindo computadores, equipamentos de rede, eletrodomésticos e painéis de controle industrial. O suporte de ângulo reto fornece um caminho de emissão de luz de 90 graus, ideal para indicadores montados em painel.

7.2 Projeto do Circuito

• Limitação de Corrente:Um resistor limitador de corrente externo é obrigatório ao acionar o LED a partir de uma fonte de tensão. O valor do resistor pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (V_fonte- V_F) / I_F. Sempre use o V_Fmáximo da ficha técnica (3,4V) para um projeto conservador, garantindo que a corrente não exceda 20mA.
• Gerenciamento Térmico:Observe as especificações de dissipação de potência e derating de corrente. Para aplicações com altas temperaturas ambientes ou operação contínua, garanta ventilação adequada ou dissipação de calor, se necessário, para manter a temperatura da junção dentro dos limites seguros.
• Proteção contra Tensão Reversa:Como o dispositivo não foi projetado para operação em polarização reversa, considere adicionar um diodo de proteção em série ou paralelo (dependendo do circuito) se houver qualquer possibilidade de aplicação de tensão reversa.

7.3 Projeto Óptico

• O ângulo de visão de 45 graus fornece um feixe razoavelmente amplo, adequado para indicação geral.
• A lente transparente produz uma fonte pontual brilhante e focada. Para luz difusa, seria necessário um difusor externo ou um suporte com lente difusa.
• Ao selecionar bins para uma aplicação que requer múltiplos LEDs, especifique os mesmos códigos de bin de intensidade luminosa e comprimento de onda dominante para garantir uniformidade visual entre todos os indicadores.

8. Comparação e Diferenciação Técnica

Embora comparações específicas com concorrentes não sejam fornecidas na ficha técnica, o LTLR42FTBK4KHBPT pode ser avaliado com base em suas especificações padrão:

• Pacote:O clássico pacote de furo passante T-1 oferece robustez e facilidade para prototipagem manual, embora esteja sendo substituído por dispositivos de montagem em superfície (SMD) na produção automatizada de alto volume.
• Eficiência:Com uma intensidade luminosa típica de 400 mcd a 20mA (aproximadamente 64mW), oferece boa eficiência para um LED azul padrão. LEDs SMD mais novos de alta luminosidade ou baixa corrente podem oferecer maior eficácia (lúmens por watt).
• Integração do Sistema:O diferencial chave é o conceito integrado do sistema CBI (Indicador de Placa de Circuito) — o suporte de ângulo reto separado e empilhável. Isto permite um design mecânico flexível e fácil substituição do elemento LED sem alterar o suporte montado na PCB.

9. Perguntas Frequentes (FAQ)

P1: Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico (λ_P) e Comprimento de Onda Dominante (λ_d)?
R1: O Comprimento de Onda de Pico é o comprimento de onda físico onde o LED emite a maior potência óptica. O Comprimento de Onda Dominante é um valor calculado baseado na percepção de cor humana (diagrama de cromaticidade CIE) que representa o comprimento de onda único da cor percebida. Eles geralmente são próximos, mas não idênticos.

P2: Posso acionar este LED com uma fonte de tensão constante sem um resistor?
R2: Não. LEDs são dispositivos acionados por corrente. Sua tensão direta tem uma faixa de tolerância (2,7V-3,4V). Conectar diretamente a uma fonte de tensão, mesmo ligeiramente acima do V_Fmínimo, pode causar fluxo de corrente excessivo, superaquecimento e falha rápida. Sempre use um resistor limitador de corrente em série ou um driver de corrente constante.

P3: Por que a vida útil de 168 horas após a abertura da bolsa é tão importante?
R3: Os pacotes plásticos dos LEDs podem absorver umidade do ar. Durante o processo de soldagem por refluxo em alta temperatura, essa umidade retida pode vaporizar rapidamente, criando pressão interna que pode delaminar o pacote ou rachar o chip (\"pipocagem\" ou popcorning). O limite de 168 horas e o procedimento de pré-aquecimento (baking) são precauções críticas do nível de sensibilidade à umidade (MSL) para prevenir este modo de falha.

P4: Como interpreto o código de bin na bolsa?
R4: O código de bin, por exemplo, \"K-B09\"