Folha de Dados do LED LTL-R42FGY1H106T - Montagem em Orifício Passante - Amarelo Verde/Amarelo - 10mA - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTL-R42FGY1H106T é um componente Indicador para Placa de Circuito (CBI). Consiste num suporte (carcaça) plástico preto em ângulo reto, projetado para acoplar com lâmpadas LED específicas. Este design facilita a montagem em placas de circuito impresso (PCBs). O produto está disponível em configurações que suportam montagem com vista superior ou em ângulo reto e pode ser organizado em matrizes horizontais ou verticais, oferecendo empilhabilidade para flexibilidade de design.

1.1 Características Principais

• Projetado para simplificar os processos de montagem em placas de circuito.
• O material da carcaça preta melhora o contraste visual do indicador iluminado.
• Opera com baixo consumo de energia mantendo alta eficiência.
• Fabricado como produto sem chumbo e em conformidade com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).
• Utiliza lâmpadas de tamanho T-1: o LED1 emite cor amarelo-verde usando um chip AlInGaP de 569nm, e o LED2 emite cor amarela usando um chip AlInGaP de 589nm.

1.2 Aplicações Alvo

Este componente é adequado para uma ampla gama de equipamentos eletrónicos, incluindo, mas não se limitando a:

• Sistemas e periféricos de computador
• Dispositivos de comunicação
• Eletrónica de consumo
• Equipamentos e controlos industriais

2. Parâmetros Técnicos: Interpretação Objetiva e Detalhada

2.1 Especificações Máximas Absolutas

As seguintes especificações definem os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. A operação sob ou nestas condições não é garantida.

• Dissipação de Potência (P_d):52 mW (para ambos os LEDs Amarelo Verde e Amarelo). Esta é a potência máxima que o LED pode dissipar como calor.
• Corrente Direta de Pico (I_FP):60 mA. Esta corrente só pode ser aplicada em condições pulsadas (ciclo de trabalho ≤ 1/10, largura de pulso ≤ 10μs).
• Corrente Direta Contínua (I_F):20 mA. Esta é a máxima corrente direta contínua recomendada para operação confiável.
• Faixa de Temperatura de Operação (T_opr):-40°C a +85°C. O dispositivo é funcional dentro desta faixa de temperatura ambiente.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento (T_stg):-45°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura dos Terminais:260°C por no máximo 5 segundos, medido a 2.0mm (0.079\") do corpo do LED.

2.2 Características Elétricas e Ópticas

Estes parâmetros são especificados a uma temperatura ambiente (T_A) de 25°C e representam o desempenho típico do dispositivo em condições de teste padrão.

• Intensidade Luminosa (I_V):LED1 (Amarelo Verde): 15 mcd (típico). LED2 (Amarelo): 14 mcd (típico). Medido a I_F= 10mA com uma tolerância de teste de ±15%. A medição usa um sensor/filtro que aproxima a curva de resposta fotópica do olho CIE.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):100 graus (típico) para ambas as cores de LED. Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa cai para metade do seu valor axial (no eixo).
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_P):LED1: 572 nm. LED2: 591 nm. Este é o comprimento de onda no ponto mais alto do espectro de emissão.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):LED1: 570 nm (típico), faixa 566-573 nm. LED2: 588 nm (típico), faixa 584-593 nm. Este comprimento de onda único descreve melhor a cor percebida, derivado do diagrama de cromaticidade CIE (tolerância ±1nm).
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):15 nm (típico) para ambos, indicando a pureza espectral.
• Tensão Direta (V_F):2.0V (típico), com um máximo de 2.6V para ambos os LEDs a I_F= 10mA.
• Corrente Reversa (I_R):10 μA (máximo) a uma Tensão Reversa (V_R) de 5V.Importante:Este dispositivo não foi projetado para operação sob polarização reversa; esta condição de teste é apenas para caracterização.

3. Análise das Curvas de Desempenho

A folha de dados fornece curvas características típicas para ambos os tipos de LED. Estas curvas são essenciais para compreender o comportamento do dispositivo em condições variáveis.

3.1 Curvas do LED1 (Amarelo Verde)

Os gráficos típicos para o LED Amarelo Verde incluiriam:
- Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente, tipicamente numa relação sub-linear a correntes mais altas devido ao aquecimento.
- 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 mostrando a intensidade da luz emitida através dos comprimentos de onda, centrado em torno de 572 nm.

3.2 Curvas do LED2 (Amarelo)

Curvas características semelhantes são fornecidas para o LED Amarelo, com parâmetros-chave como o comprimento de onda de pico deslocado para 591 nm. A forma das curvas (I-V, intensidade vs. corrente/temperatura) será análoga, mas com valores específicos das características do chip amarelo.

4. Informações Mecânicas e de Embalagem

4.1 Dimensões de Contorno

O componente apresenta um design em ângulo reto para orifício passante. Notas dimensionais críticas incluem:
- Todas as dimensões são fornecidas em milímetros, com polegadas entre parênteses.
- A tolerância padrão é ±0.25mm (0.010\") salvo indicação em contrário.
- O material do suporte (carcaça) é plástico preto ou cinza escuro, classificado UL 94V-0 para inflamabilidade.
- O LED1 tem uma lente difusa verde para emissão amarelo-verde; o LED2 tem uma lente difusa amarela.

4.2 Identificação de Polaridade

Embora não detalhado explicitamente no texto fornecido, os LEDs de orifício passante tipicamente têm um terminal ânodo (+) mais longo e um terminal cátodo (-) mais curto. A carcaça também pode ter um lado achatado ou outra marcação perto do cátodo. A polaridade correta deve ser observada durante a inserção na PCB.

5. Diretrizes de Soldadura e Montagem

5.1 Armazenamento

Para uma vida útil ótima, armazene os LEDs num ambiente que não exceda 30°C ou 70% de humidade relativa. Se removidos da bolsa de barreira de humidade original, use dentro de três meses. Para armazenamento mais longo fora da embalagem original, use um recipiente selado com dessecante ou um dessecador preenchido com nitrogénio.

5.2 Limpeza

Se a limpeza for necessária, use solventes à base de álcool, como álcool isopropílico.

5.3 Formação dos Terminais

Se os terminais precisarem de ser dobrados, faça-o num ponto a pelo menos 3mm da base da lente do LED. Não use a base da lente ou o suporte dos terminais como fulcro. A formação dos terminais deve ser concluída à temperatura ambiente eantesdo processo de soldadura.

5.4 Parâmetros de Soldadura

Uma folga mínima de 2mm deve ser mantida entre o ponto de soldadura e a base da lente/suporte. Evite imergir a lente/suporte na solda.

• Ferro de Soldar:Temp. máx. 350°C, tempo máx. 3 segundos por terminal (uma única vez).
• Soldadura por Onda:Pré-aquecer até máx. 120°C por até 100s. Onda de solda a máx. 260°C por até 5s. Posição de imersão não inferior a 2mm da base do bulbo de epóxi.
• Soldadura por Refluxo (Perfil para Referência):
  • Pré-aquecimento/Estabilização: 150°C mín. a 200°C máx. durante máx. 100s.
  • Tempo acima do líquido (T_L=217°C): 60-90s.
  • Temperatura de Pico (T_P): 250°C máx.
  • Tempo dentro de 5°C da temperatura de classificação (T_C=245°C): Máx. 30s.
  • Tempo total de 25°C ao pico: Máx. 5 minutos.

Cuidado:Temperatura ou tempo de soldadura excessivos podem deformar a lente ou causar falha catastrófica do LED.

5.5 Montagem na PCB

Durante a montagem na PCB, aplique a força de fixação mínima necessária para evitar impor tensão mecânica excessiva no corpo do LED ou nos seus terminais.

6. Princípio do Método de Acionamento

Um LED é um dispositivo operado por corrente. A sua saída de luz (intensidade luminosa) é principalmente uma função da corrente direta (I_F) que o atravessa. Para garantir desempenho estável e consistente, é crucial acionar o LED com uma fonte de corrente constante ou uma fonte de tensão com uma resistência limitadora de corrente em série. O valor da resistência pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (V_fonte- V_F) / I_F, onde V_Fé a tensão direta do LED na corrente de operação desejada. A ligação direta a uma fonte de tensão sem limitação de corrente provavelmente excederá a corrente direta contínua máxima, levando a degradação rápida ou falha.

7. Informações de Embalagem e Encomenda

7.1 Especificação de Embalagem

Os LEDs são fornecidos em embalagem de fita e carretel para montagem automatizada.

• Fita Suporte:Liga de Poliestireno Condutivo Preto, espessura 0.50 ±0.06 mm. Tolerância cumulativa do passo de 10 furos de roda dentada é ±0.20.
• Carretel:Carretel padrão de 13 polegadas contendo 350 peças.

7.2 Especificação da Caixa

• 1 carretel é embalado com 1 cartão indicador de humidade e 1 saco de dessecante dentro de 1 Bolsa de Barreira de Humidade (MBB).
• 1 MBB é embalada em 1 Caixa Interna. Cada Caixa Interna contém 2 carretéis (total de 700 peças).
• 10 Caixas Internas são embaladas em 1 Caixa Externa. Cada Caixa Externa contém um total de 7.000 peças (700 pcs * 10).

8. Sugestões de Aplicação e Considerações de Design

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Esta lâmpada LED é adequada para sinalização interior/exterior e equipamentos eletrónicos em geral. O design em ângulo reto torna-a ideal para indicadores de estado em PCBs onde a placa é montada perpendicularmente à linha de visão do utilizador (ex.: na borda de uma placa-mãe de computador ou painel de controlo industrial).

8.2 Considerações de Design

• Limitação de Corrente:Implemente sempre a limitação de corrente adequada, conforme descrito na Secção 6.
• Gestão Térmica:Embora a dissipação de potência seja baixa (52mW), garanta que a temperatura ambiente de operação não exceda 85°C. Em layouts de alta densidade, considere o fluxo de ar.
• Layout da PCB:Siga a zona de exclusão recomendada (2mm da base da lente) para a máscara de solda e trilhas, para evitar problemas de soldadura.
• Precauções contra ESD:Embora não explicitamente declarado, os procedimentos padrão de manuseio contra Descarga Eletrostática (ESD) devem ser observados durante a montagem.

9. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

P1: Qual é a diferença entre Comprimento de Onda de Pico e Comprimento de Onda Dominante?
R1: O Comprimento de Onda de Pico (λ_P) é literalmente o ponto mais alto no gráfico de saída espectral. O Comprimento de Onda Dominante (λ_d) é derivado das coordenadas de cor no gráfico CIE e representa o comprimento de onda único de uma luz monocromática pura que pareceria mais próxima em cor do LED. λ_dé mais relevante para a perceção de cor.

P2: Posso acionar este LED a 20mA continuamente?
R2: Sim, 20mA é a corrente direta contínua máxima recomendada. Para uma vida útil mais longa e confiabilidade, operar a uma corrente mais baixa (ex.: 10mA como usado nos testes) é frequentemente aconselhável, especialmente se a intensidade luminosa total não for necessária.

P3: Por que há uma tolerância de ±15% na intensidade luminosa?
R3: Esta é uma tolerância de fabrico comum para LEDs de média potência. Ela contabiliza as variações normais no processo de crescimento epitaxial do chip semicondutor. Para aplicações que requerem brilho consistente, os LEDs podem ser classificados ("binned") em grupos de intensidade mais restritos.

P4: É necessário um dissipador de calor?
R4: Para este dispositivo com uma dissipação de potência máxima de 52mW, um dissipador de calor dedicado normalmente não é necessário em condições normais de operação. No entanto, a própria PCB atua como um espalhador de calor. Garantir que os terminais são soldados corretamente a pastilhas de cobre adequadas ajudará a dissipar o calor.

10. Exemplo Prático de Caso de Uso

Cenário: Projetar um indicador de estado para um router de rede.
O LTL-R42FGY1H106T (usando o LED amarelo, LED2) é selecionado para indicar o modo "Ativo/Transferência de Dados". A PCB principal do router fornece uma linha de alimentação de 3.3V (V_fonte).
Passos de Design:
1. Escolher a Corrente de Operação:Selecione I_F= 10mA para um bom equilíbrio entre brilho e longevidade.
2. Determinar a Tensão Direta:Da folha de dados, V_F(típico) = 2.0V a 10mA.
3. Calcular a Resistência em Série:R = (3.3V - 2.0V) / 0.010A = 130 Ohms. O valor padrão E24 mais próximo é 130Ω ou 120Ω. Usar 120Ω dá I_F≈ (3.3-2.0)/120 = 10.8mA, o que é aceitável.
4. Calcular a Potência da Resistência: P_R= I²* R = (0.0108)²* 120 ≈ 0.014W. Uma resistência padrão de 1/8W (0.125W) ou 1/10W é mais do que suficiente.
5. Layout da PCB:Coloque a resistência em série com o ânodo do LED. Garanta que o cátodo do LED está ligado ao terra. Mantenha a folga de 2mm em torno da base do LED no design da pegada da PCB.

11. Tecnologia e Tendências de Desenvolvimento (Visão Geral Objetiva)

O LTL-R42FGY1H106T utiliza tecnologia semicondutora de AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio). O AlInGaP é particularmente eficiente nas regiões vermelha, laranja, âmbar e amarela do espectro visível, comparado com tecnologias mais antigas como GaAsP. As tendências-chave neste segmento incluem:
- Aumento da Eficiência:Melhorias contínuas na ciência dos materiais e no design do chip resultam em maior eficácia luminosa (mais saída de luz por watt elétrico).
- Melhoria da Consistência de Cor:Avanços no crescimento epitaxial e processos de classificação permitem tolerâncias mais apertadas no comprimento de onda dominante e intensidade luminosa.
- Inovação na Embalagem:Embora este seja um pacote tradicional de orifício passante, a tendência da indústria é fortemente para pacotes de dispositivos de montagem em superfície (SMD) (ex.: 0603, 0805, PLCC) para montagem automatizada e fatores de forma menores. Os componentes de orifício passante permanecem vitais para aplicações que requerem alta resistência mecânica, montagem manual ou configurações ópticas específicas (como visores em ângulo reto).
- Foco na Confiabilidade:Materiais de embalagem aprimorados e processos de fabrico continuam a estender a vida operacional e a estabilidade sob vários tipos de stress ambiental.