Ficha Técnica da Série 67-21 de LED Top View - Pacote P-LCC-2 - 2.0x1.25x0.8mm - 2.35V - 60mW - Laranja Suave - Português

1. Visão Geral do Produto

A série 67-21 representa uma família de LEDs Top View encapsulados num pacote de montagem em superfície compacto P-LCC-2 (Portador de Chip com Terminais Plásticos). Este dispositivo é projetado como um indicador óptico, apresentando um corpo branco com uma janela incolor e transparente que proporciona um padrão de emissão de luz amplo e uniforme. As suas principais vantagens incluem um ângulo de visão muito amplo, otimizado para um acoplamento eficiente da luz em guias de luz, e baixos requisitos de corrente direta, tornando-o excecionalmente adequado para aplicações sensíveis ao consumo de energia. Os mercados-alvo principais são iluminação interior automotiva (ex.: retroiluminação de painéis de instrumentos), indicadores de equipamentos de telecomunicações, retroiluminação geral de interruptores e símbolos, e qualquer dispositivo eletrónico portátil onde a eficiência de espaço e energia seja crítica.

1.1 Características Principais e Conformidade

• Pacote:P-LCC-2, corpo branco, lente incolor transparente.
• Desempenho Óptico:Ângulo de visão amplo, ideal para aplicações com guias de luz.
• Compatibilidade de Fabrico:Adequado para soldadura por refluxo de fase de vapor e compatível com equipamento de colocação automática.
• Formato de Fornecimento:Disponível em fita de 8mm e bobina para montagem automatizada.
• Conformidade Ambiental:Produto sem chumbo e em conformidade com as diretivas RoHS.
• Opções de Cor:A série está disponível em laranja suave (como detalhado nesta folha), verde, azul e amarelo.

2. Análise Profunda dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. Não é recomendada a operação nestes ou perto destes limites, pois pode afetar a fiabilidade.

• Tensão Inversa (V_R):5 V - A tensão máxima que pode ser aplicada no sentido inverso.
• Corrente Direta (I_F):25 mA - A corrente contínua direta máxima.
• Corrente Direta de Pico (I_FP):60 mA - A corrente direta pulsada máxima (ciclo de trabalho 1/10, 1 kHz).
• Dissipação de Potência (P_d):60 mW - A potência máxima que o pacote pode dissipar a 25°C ambiente.
• Descarga Eletrostática (ESD):2000 V (Modelo do Corpo Humano) - Indica um nível moderado de sensibilidade à ESD; são necessários procedimentos de manuseamento adequados.
• Temperatura de Operação (T_opr):-40°C a +85°C - A gama de temperatura ambiente para operação normal.
• Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40°C a +90°C.
• Temperatura de Soldadura:Refluxo: 260°C durante 10 segundos máx.; Soldadura manual: 350°C durante 3 segundos máx.

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

Estes são os parâmetros de desempenho típicos em condições de teste padrão (I_F= 20 mA).

• Intensidade Luminosa (I_v):90 a 180 mcd (milicandelas). A saída de luz é classificada em bins, com um valor típico provavelmente próximo do meio desta gama. A tolerância é de ±11%.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):120 graus (típico). Este é o ângulo total no qual a intensidade luminosa é metade da intensidade de pico. O ângulo amplo é uma característica chave para aplicações de indicador.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_p):611 nm (típico). O comprimento de onda no qual a emissão espectral é mais forte.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):603 a 609 nm. Esta é a cor percebida da luz, classificada em bins para consistência. A tolerância é de ±1 nm.
• Largura de Banda Espectral (Δλ):20 nm (típico). A largura do espectro emitido a metade da intensidade máxima.
• Tensão Direta (V_F):1,75 a 2,35 V. A queda de tensão no LED a 20 mA, também classificada em bins. A tolerância é de ±0,1 V.
• Corrente Inversa (I_R):10 μA (máx.) a V_R= 5 V.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir a consistência de cor e brilho na produção, os LEDs são classificados em bins. O código específico do dispositivo (ex.: Q2R2 B/2T) indica a sua atribuição de bin.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa (Código CAT)

• Bin Q2:90 - 112 mcd
• Bin R1:112 - 140 mcd
• Bin R2:140 - 180 mcd

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante (Código HUE)

• Grupo F, Bin EE1:603 - 606 nm
• Grupo F, Bin EE2:606 - 609 nm

3.3 Binning de Tensão Direta (Código REF)

• Grupo B, Bin 0:1,75 - 1,95 V
• Grupo B, Bin 1:1,95 - 2,15 V
• Grupo B, Bin 2:2,15 - 2,35 V

4. Análise das Curvas de Desempenho

A folha de dados fornece várias curvas características que são cruciais para o projeto.

4.1 Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente

A curva mostra que a intensidade luminosa é relativamente estável de -40°C até aproximadamente 25°C. Acima de 25°C, a intensidade diminui gradualmente à medida que a temperatura aumenta, o que é típico do comportamento do LED devido à queda de eficiência. A 85°C, a saída pode ser cerca de 80-85% do seu valor a 25°C. Isto deve ser considerado em ambientes de alta temperatura.

4.2 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V)

Esta curva não linear é essencial para selecionar a resistência limitadora de corrente. A 20 mA, a V_Ftípica é cerca de 2,0V, mas pode variar entre 1,8V e 2,2V dependendo do bin e da temperatura. A curva torna-se mais íngreme acima de 20 mA, indicando que um pequeno aumento na corrente requer um aumento maior na tensão.

4.3 Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta

A saída de luz é aproximadamente linear com a corrente até aos 20 mA nominal. Operar acima desta corrente aumentará o brilho, mas à custa de maior dissipação de potência, eficiência reduzida e potencialmente menor tempo de vida. A curva de derating mostra que a corrente direta máxima permitida diminui à medida que a temperatura ambiente sobe acima de 25°C para manter a temperatura da junção dentro de limites seguros.

4.4 Distribuição Espectral

O espectro é uma banda estreita centrada em torno de 611 nm (pico) com uma largura de banda típica de 20 nm, confirmando a cor monocromática "laranja suave". Há emissão mínima fora desta banda.

4.5 Padrão de Radiação

O diagrama polar confirma o padrão de emissão tipo Lambertiano com um ângulo de visão muito amplo de 120°. A intensidade é quase uniforme numa ampla área frontal, tornando-o excelente para indicadores de ângulo amplo.

5. Informação Mecânica e do Pacote

5.1 Dimensões do Pacote

O pacote P-LCC-2 tem as seguintes dimensões principais (tolerância ±0,1 mm salvo indicação em contrário):

• Comprimento Total: 2,0 mm
• Largura Total: 1,25 mm
• Altura Total: 0,8 mm
• Passo dos Terminais: 1,0 mm (distância entre os centros dos dois terminais)
• Largura do Terminal: 0,4 mm (típico)
• Recomendação de Padrão de Ligações: É fornecido um footprint detalhado para o projeto do PCB, garantindo uma soldadura adequada e estabilidade mecânica.

5.2 Identificação da Polaridade

O lado do cátodo (negativo) é tipicamente identificado por um entalhe ou uma marca verde no corpo do pacote, como mostrado no diagrama de vista superior. A orientação correta é crítica para o funcionamento do circuito.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Perfil de Soldadura por Refluxo

O dispositivo é classificado para soldadura por refluxo de fase de vapor ou infravermelhos. O parâmetro crítico é uma temperatura de pico no corpo do pacote de 260°C (±5°C) durante um máximo de 10 segundos. Um perfil de refluxo padrão sem chumbo (aquecimento, pré-aquecimento, refluxo, arrefecimento) é aplicável. Evitar tempo excessivo na gama de temperatura líquida.

6.2 Soldadura Manual

Se for necessária soldadura manual, a temperatura da ponta do ferro não deve exceder 350°C, e o tempo de contacto com o terminal deve ser limitado a 3 segundos ou menos por pista. Utilizar um ferro de baixa potência (aprox. 30W) com ponta fina.

6.3 Condições de Armazenamento

Como um dispositivo sensível à humidade (MSD), os LEDs são embalados num saco de alumínio à prova de humidade com dessecante. Uma vez aberto o saco selado, os componentes devem ser utilizados dentro de um período de tempo específico (não especificado nesta folha, mas tipicamente 168 horas a<30°C/60%RH para Nível 3) ou pré-aquecidos antes do refluxo para evitar o efeito "pipoca" durante a soldadura.

7. Embalagem e Informação de Encomenda

7.1 Especificações da Fita e Bobina

• Largura da Fita:8 mm
• Passo dos Bolsos:4,0 mm
• Dimensões da Bobina:Bobina padrão de 7 polegadas (178 mm de diâmetro) com um cubo de 13 polegadas (330 mm).
• Quantidade por Bobina:2000 unidades.

7.2 Explicação do Rótulo

O rótulo da bobina contém vários códigos: CPN (Número da Peça do Cliente), PN (Número da Peça Interno), Quantidade, Número do Lote e os três códigos de binning chave: CAT (Intensidade Luminosa), HUE (Comprimento de Onda Dominante) e REF (Tensão Direta).

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Circuitos de Aplicação Típicos

O circuito de acionamento mais comum é uma simples resistência em série. O valor da resistência (R_s) é calculado como: R_s= (V_{alimentação}- V_F) / I_F. Para uma alimentação de 5V e uma V_Ftípica de 2,0V a 20 mA: R_s= (5 - 2,0) / 0,02 = 150 Ω. A potência nominal da resistência deve ser pelo menos I_F²* R_s= 0,06W; uma resistência de 1/8W ou 1/4W é adequada. Para brilho constante numa gama de tensão ou temperatura, recomenda-se um driver de corrente constante.

8.2 Considerações de Projeto para Guias de Luz

• Alinhamento:O alinhamento preciso entre o LED e a entrada do guia de luz é crucial para maximizar a eficiência de acoplamento da luz.
• Distância:Manter a distância entre a lente do LED e o guia de luz o mais pequena possível (idealmente<0,5 mm) para minimizar a perda de luz.
• Material:Utilizar guias de luz feitos de materiais ópticos de alto grau de transmissão (ex.: PMMA, PC).

9. Fiabilidade e Garantia de Qualidade

O produto é submetido a um conjunto abrangente de testes de fiabilidade com um nível de confiança de 90% e uma Percentagem de Defeitos Tolerada por Lote (LTPD) de 10%. Os itens de teste incluem:

• Resistência à Soldadura por Refluxo (260°C)
• Ciclagem de Temperatura (-40°C a +100°C)
• Choque Térmico (-10°C a +100°C)
• Armazenamento a Alta e Baixa Temperatura
• Tempo de Vida em Operação DC (1000 hrs a 20mA)
• Tempo de Vida em Operação a Alta Temperatura/Humidade (85°C/85% RH, 1000 hrs)

Estes testes garantem a robustez do dispositivo em condições ambientais adversas típicas de aplicações automotivas e industriais.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Dados Técnicos)

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

O Comprimento de Onda de Pico (λ_p) é o comprimento de onda físico com a maior potência espectral de saída (611 nm). O Comprimento de Onda Dominante (λ_d) é o comprimento de onda único da luz monocromática que produziria a mesma cor percebida (603-609 nm). λ_dé mais relevante para a especificação da cor.

10.2 Posso acionar este LED a 30 mA para obter mais brilho?

Acionar a 30 mA excede o Valor Máximo Absoluto para corrente direta contínua (25 mA). Embora possa funcionar brevemente, aumentará significativamente a temperatura da junção, acelerará a depreciação do lúmen e provavelmente causará falha prematura. Para maior brilho, selecione um LED de um bin com maior intensidade luminosa ou um produto classificado para corrente mais alta.

10.3 Como interpreto o código do dispositivo "67-21/S2C-F Q2R2 B/2T (SLO)"?

Este é o número completo da peça. "67-21" é a série. "S2C-F" provavelmente denota o pacote e a cor (Laranja Suave). "Q2R2" indica o bin de intensidade luminosa (uma combinação que provavelmente especifica uma sub-gama). "B/2T" indica o bin de tensão direta (Grupo B, Bin 2). "SLO" confirma a cor Laranja Suave.

11. Estudo de Caso de Projeto Prático

11.1 Projetando um Conjunto de Indicadores de Painel de Instrumentos

Cenário:Projetar a retroiluminação para 5 ícones do painel de instrumentos numa aplicação automotiva. A tensão de alimentação é 12V (bateria do veículo) e a temperatura ambiente pode atingir 85°C.

Passos de Projeto:

1. Método de Acionamento:Utilizar uma resistência em série para cada LED por simplicidade e custo. Um regulador linear ou um CI driver de LED dedicado seria melhor para um controlo preciso da corrente em toda a gama de tensão.
2. Seleção de Corrente:Para garantir longevidade a alta temperatura, aplicar derating à corrente. Usar 15 mA em vez de 20 mA fornece uma margem de segurança. Verificar a curva de derating: a 85°C, a I_Fmáxima permitida ainda está acima de 20 mA, portanto 15 mA é seguro.
3. Cálculo da Resistência:Utilizar a V_Fmáxima do Bin 2 (2,35V) para um projeto de pior caso, garantindo que a corrente nunca excede o alvo. R_s= (12V - 2,35V) / 0,015A ≈ 643 Ω. Usar o valor padrão mais próximo, 620 Ω.
4. Potência Nominal da Resistência:P = (12-2,35)^2 / 620 ≈ 0,15W. Uma resistência de 1/4W (0,25W) é suficiente.
5. Layout do PCB:Colocar os LEDs precisamente de acordo com o padrão de ligações recomendado. Garantir que as marcações do cátodo estão orientadas de forma consistente. Fornecer um pequeno alívio térmico nas pistas se o PCB tiver grandes áreas de cobre, mas evitar dissipação de calor excessiva que possa dificultar a soldadura.
6. Projeto do Guia de Luz:Modelar o guia de luz para capturar o cone de emissão de 120°. A entrada do guia de luz deve ser ligeiramente maior que a área emissora do LED.

12. Introdução Tecnológica e Tendências

12.1 Tecnologia do Pacote P-LCC-2

O pacote P-LCC-2 é um padrão para LEDs SMD. Consiste num chip de LED montado num chassi de terminais, encapsulado por um corpo plástico branco refletor (frequentemente PPA ou PCT) para aumentar a eficiência da saída de luz, e coberto por uma lente de epóxi transparente ou difusa. A designação "top view" significa que a emissão de luz primária é perpendicular ao plano de montagem. O ângulo de visão amplo é alcançado através de uma combinação da tecnologia do chip, do design da taça refletora e da geometria da lente.

12.2 Tendências da Indústria

A tendência para LEDs indicadores como a série 67-21 é para maior eficiência (mais saída de luz por mA), melhor consistência de cor através de binning mais apertado e fiabilidade melhorada para graus automotivos e industriais. Há também uma movimentação para miniaturização (pacotes mais pequenos como 0402) mantendo ou melhorando o desempenho óptico. Além disso, a integração de proteção ESD no chip está a tornar-se mais comum para melhorar a robustez no manuseamento e montagem.