Ficha Técnica LED Top View Série 45-21 Amarelo Brilhante - 3.0x2.0x1.1mm - 2.25V Typ - 40mW - Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um componente LED de montagem em superfície (SMD) de topo. O dispositivo é caracterizado pela sua emissão em amarelo brilhante, obtida através de um chip de material AlGaInP encapsulado em resina transparente. As principais vantagens de projeto incluem um ângulo de visão amplo e um acoplamento de luz otimizado via refletor interno, tornando-o particularmente adequado para aplicações com guias de luz. O seu baixo requisito de corrente também o posiciona como uma escolha ideal para aplicações sensíveis ao consumo de energia, como equipamentos portáteis.

O produto é projetado com foco em confiabilidade e conformidade. Apresenta um encapsulamento SMT branco com um *lead frame* individual de 2 pinos. É compatível com as normas RoHS, REACH da UE e livre de halogênios (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Além disso, é qualificado de acordo com o padrão AEC-Q101, tornando-o adequado para ambientes exigentes, como iluminação interior automotiva (ex.: retroiluminação de painel de instrumentos).

2. Análise Detalhada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

O dispositivo não deve ser operado além destes limites para evitar danos permanentes.

• Tensão Reversa (V_R):5 V
• Corrente Direta (I_F):50 mA (Contínua)
• Corrente Direta de Pico (I_FP):100 mA (Ciclo de trabalho 1/10 @1kHz)
• Dissipação de Potência (P_d):120 mW
• Descarga Eletrostática (ESD) HBM:2000 V
• Temperatura de Operação (T_opr):-40°C a +85°C
• Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40°C a +90°C
• Temperatura de Soldagem (T_sol):Reflow: 260°C por 10 seg; Manual: 350°C por 3 seg.

2.2 Características Eletro-Ópticas (T_a=25°C)

Parâmetros de desempenho típicos medidos em condições padrão.

• Intensidade Luminosa (I_v):450 a 900 mcd (em I_F=20mA)
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):120 graus (Típico)
• Comprimento de Onda de Pico (λ_p):591 nm (Típico)
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):585,5 a 594,5 nm
• Largura de Banda do Espectro de Radiação (Δλ):15 nm (Típico)
• Tensão Direta (V_F):1,95 a 2,55 V (em I_F=20mA)
• Corrente Reversa (I_R):10 μA Máx. (em V_R=5V)

Nota: As tolerâncias são de ±11% para intensidade luminosa, ±1nm para comprimento de onda dominante e ±0,1V para tensão direta.

3. Explicação do Sistema de Binning

O dispositivo é classificado em *bins* com base em parâmetros-chave de desempenho para garantir consistência no projeto da aplicação.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

• U1:450 - 565 mcd
• U2:565 - 715 mcd
• V1:715 - 900 mcd

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante (Grupo A)

• D3:585,5 - 588,5 nm
• D4:588,5 - 591,5 nm
• D5:591,5 - 594,5 nm

3.3 Binning de Tensão Direta (Grupo C)

• 1:1,95 - 2,15 V
• 2:2,15 - 2,35 V
• 3:2,35 - 2,55 V

4. Análise das Curvas de Desempenho

As curvas típicas de características eletro-ópticas (referenciadas na folha de dados) ilustram a relação entre a corrente direta e a intensidade luminosa, a tensão direta e o impacto da temperatura ambiente no desempenho. Estas curvas são essenciais para os projetistas preverem o comportamento em condições não padrão, como temperaturas operacionais mais altas ou correntes de acionamento variáveis. Analisar estes gráficos ajuda na seleção de resistores limitadores de corrente apropriados e na compreensão das potenciais variações de brilho ao longo da faixa operacional do dispositivo.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Contorno do Pacote

O dispositivo possui uma pegada SMT compacta. As dimensões principais (em mm, tolerância ±0,1mm salvo especificação) são aproximadamente 3,0mm de comprimento, 2,0mm de largura e 1,1mm de altura. Um layout recomendado para as *pads* de solda é fornecido para garantir uma conexão mecânica e térmica adequada durante a montagem.

5.2 Identificação da Polaridade

O ânodo (+) está claramente marcado na parte superior do encapsulamento. A orientação correta da polaridade é crucial durante a colocação para garantir o funcionamento adequado do circuito.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Métodos de Soldagem

O método de montagem principal recomendado é a soldagem por refluxo por infravermelhos (IR). É sugerido um perfil de temperatura de refluxo sem chumbo específico, com uma temperatura de pico de 260°C por no máximo 10 segundos. A soldagem por refluxo não deve ser realizada mais de duas vezes. A soldagem manual é permitida, mas deve ser feita com cuidado a uma temperatura da ponta abaixo de 350°C por não mais que 3 segundos por terminal, utilizando um ferro de soldar com capacidade de 25W ou menos.

6.2 Precauções de Armazenamento e Manuseio

• Sensibilidade ESD:O dispositivo é sensível à descarga eletrostática. Procedimentos adequados de manuseio ESD devem ser seguidos.
• Sensibilidade à Umidade:Os LEDs são embalados em um saco resistente à umidade com dessecante.
  • Não abra o saco até o momento do uso.
  • Antes de abrir: Armazene a ≤30°C / ≤70% UR por até um ano.
  • Após abrir: Use em até 3 dias sob condições de ≤30°C / ≤60% UR. As peças não utilizadas devem ser resseladas em uma embalagem seca.
  • Se o indicador de dessecante mudar de cor ou o tempo de armazenamento for excedido, é necessário um cozimento único a 60±5°C por 24 horas antes do uso.

6.3 Notas Críticas de Uso

• Proteção de Corrente:Um resistor limitador de corrente externo é obrigatório. A característica exponencial V-I do LED significa que um pequeno aumento na tensão pode causar um grande e destrutivo surto de corrente.
• Evitar Tensão Mecânica:Evite aplicar tensão mecânica ao corpo do LED durante o aquecimento (soldagem) e não deforme a PCB após a montagem.
• Reparo:Não é recomendado reparar após a soldagem. Se for inevitável, deve ser usado um ferro de soldar de duas pontas para aquecer simultaneamente ambos os terminais para evitar danos.

7. Embalagem e Informações de Pedido

7.1 Especificações de Embalagem

Os componentes são fornecidos em fita transportadora relevada, que é então enrolada em bobinas. A bobina padrão contém 2000 peças. São fornecidas dimensões detalhadas para os compartimentos da fita transportadora e para a bobina para facilitar a configuração da máquina de montagem automática *pick-and-place*.

7.2 Explicação do Rótulo

O rótulo da bobina contém vários códigos para rastreabilidade e especificação:

• P/N:Número do Produto (ex.: 45-21/YSC-AU1V1C/2T-AFM)
• LOT No:Número do Lote de Fabricação
• QTY:Quantidade da Embalagem
• CAT:Código do *Bin* de Intensidade Luminosa (ex.: V1)
• HUE:Código do *Bin* de Comprimento de Onda Dominante (ex.: D4)
• REF:Código do *Bin* de Tensão Direta (ex.: 2)

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

• Equipamentos de Telecomunicações:Indicadores de status e retroiluminação para telefones e máquinas de fax.
• Eletrônicos de Consumo:Retroiluminação plana para LCDs, interruptores e símbolos.
• Iluminação Geral:Aplicações com guias de luz para distribuição uniforme de luz, ideais para indicadores de painel.
• Interiores Automotivos:Retroiluminação de painel de instrumentos e outras funções de iluminação interior (qualificado para AEC-Q101).

8.2 Considerações de Projeto

• Circuito de Acionamento:Sempre implemente um resistor em série para definir a corrente direta. Calcule o valor do resistor com base na tensão de alimentação (V_CC), na tensão direta do LED (V_Fdo *bin* apropriado) e na corrente desejada (I_F, não excedendo 50mA contínuos).
• Gerenciamento Térmico:Embora a dissipação de potência seja baixa, garanta uma área de cobre na PCB adequada ou alívio térmico se operar em altas temperaturas ambientes ou próximo da corrente máxima.
• Projeto Óptico:O ângulo de visão de 120 graus e a lente transparente tornam este LED excelente para aplicações que requerem visibilidade em ângulo amplo ou acoplamento em guias de luz. Considere a distribuição angular da intensidade ao projetar guias de luz ou difusores.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado aos LEDs padrão, este dispositivo oferece várias vantagens-chave para aplicações específicas. O amplo ângulo de visão de 120 graus é superior a muitos LEDs de ângulo estreito, proporcionando iluminação mais uniforme em aplicações de painel sem óptica secundária. A qualificação AEC-Q101 é um diferenciador crítico para os mercados automotivo e outros de alta confiabilidade, indicando testes rigorosos para choque térmico, resistência à umidade e estabilidade de longo prazo. A combinação do material AlGaInP para cores amarelo/laranja/vermelho geralmente oferece maior eficiência luminosa e melhor estabilidade térmica do que tecnologias mais antigas, como GaAsP. A conformidade sem halogênios e sem chumbo garante a adesão às regulamentações ambientais modernas.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas nos Parâmetros Técnicos)

10.1 Qual valor de resistor devo usar com uma fonte de 5V?

Usando a tensão direta típica de 2,25V e uma corrente alvo de 20mA, o cálculo é: R = (V_CC- V_F) / I_F= (5V - 2,25V) / 0,02A = 137,5 Ω. Um resistor padrão de 150 Ω resultaria em uma corrente ligeiramente menor, cerca de 18,3mA, o que é seguro e dentro das especificações. Sempre use a V_Fmáxima da folha de dados (2,55V) para um projeto de pior caso, garantindo que a corrente nunca exceda o limite desejado.

10.2 Posso acionar este LED com um sinal PWM para dimerização?

Sim, a modulação por largura de pulso (PWM) é um método eficaz para dimerizar LEDs. Certifique-se de que a corrente de pico em cada pulso não exceda a classificação máxima absoluta de 50mA (contínua) ou 100mA (pulsada). A frequência deve ser alta o suficiente (tipicamente >100Hz) para evitar cintilação visível.

10.3 Por que o procedimento de armazenamento e cozimento é tão importante?

Os pacotes SMD podem absorver umidade da atmosfera. Durante o processo de soldagem por refluxo em alta temperatura, essa umidade retida pode se expandir rapidamente, causando delaminação interna ou \"efeito pipoca\", que racha o encapsulamento e destrói o dispositivo. O processo de cozimento remove suavemente essa umidade absorvida antes que o componente passe pelo refluxo.

11. Estudo de Caso de Projeto Prático

Cenário:Projetando um conjunto de indicadores de status para um painel de controle industrial. Os indicadores precisam ser visíveis de um ângulo amplo, confiáveis e acionados diretamente a partir dos pinos GPIO de 3,3V de um microcontrolador.
Solução:Este LED é uma excelente escolha. O ângulo de visão de 120 graus garante visibilidade de várias posições do operador. A confiabilidade de nível AEC-Q101 é benéfica para ambientes industriais. Para o circuito, usando uma fonte de 3,3V e assumindo uma V_Fde 2,25V a 20mA, é necessário um resistor em série de (3,3V - 2,25V)/0,02A = 52,5 Ω (use 56 Ω). O GPIO do microcontrolador pode drenar/fornecer os 20mA. O baixo consumo de energia (40mW por LED) minimiza a geração de calor no painel.

12. Introdução ao Princípio de Operação

Este é um diodo emissor de luz semicondutor. Quando uma tensão direta que excede sua tensão direta característica (V_F) é aplicada através do ânodo e cátodo, elétrons e lacunas são injetados na região ativa do chip semicondutor de AlGaInP. Esses portadores de carga se recombinam, liberando energia na forma de fótons. A composição específica da liga de AlGaInP determina a energia da banda proibida, que define o comprimento de onda (cor) da luz emitida—neste caso, amarelo brilhante (~591 nm). A resina epóxi transparente encapsulante protege o chip e atua como uma lente, moldando a saída de luz para alcançar o ângulo de visão especificado de 120 graus.

13. Tendências Tecnológicas

A tendência geral nos LEDs indicadores é em direção a maior eficiência (mais saída de luz por watt), tamanhos de pacote menores para placas de maior densidade e maior integração de recursos como regulação de corrente embutida ou diodos de proteção. Há também um forte impulso para uma conformidade ambiental mais ampla (além do RoHS para incluir substâncias como PFAS) e padrões de confiabilidade aprimorados para aplicações automotivas e industriais, como visto na qualificação AEC-Q101 deste componente. O uso de materiais semicondutores avançados como o AlGaInP continua a fornecer desempenho superior para cores vermelho, laranja e amarelo em comparação com LEDs brancos filtrados ou convertidos por fósforo.