Ficha Técnica do LED SMD LTST-C194KGKT - Dimensões 1.6x0.8x0.3mm - Tensão 1.8-2.4V - Cor Verde - Potência 75mW - Documentação Técnica em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTST-C194KGKT é um LED chip de montagem em superfície (SMD) projetado para aplicações eletrónicas modernas e compactas. O seu posicionamento principal é como um componente indicador ou de retroiluminação de alto brilho e perfil ultrabaixo. A vantagem central deste produto reside na sua altura de embalagem excecionalmente fina de apenas 0,30 milímetros, permitindo a sua utilização em projetos com restrições de espaço, como dispositivos móveis ultra-finos, wearables e painéis com iluminação lateral. Trata-se de um LED verde que utiliza a tecnologia de semicondutor AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio), conhecida pela sua alta eficiência e boa pureza de cor. O mercado-alvo inclui eletrónica de consumo, painéis de controlo industrial, iluminação interior automóvel e aplicações de indicador de uso geral, onde o desempenho fiável e a conformidade com a diretiva RoHS são obrigatórios.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

O dispositivo tem uma dissipação de potência máxima de 75 mW a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C. A corrente direta DC máxima absoluta é de 30 mA, enquanto uma corrente de pico direta mais elevada de 80 mA é permitida em condições pulsadas (ciclo de trabalho de 1/10, largura de pulso de 0,1ms). Esta distinção é crítica para o projeto: o limite de 30mA é para operação contínua, enquanto a classificação de 80mA permite pulsos breves e de alta intensidade em esquemas de acionamento multiplexados. A tensão reversa máxima é de 5V, que é um nível de proteção padrão. As faixas de temperatura de operação e armazenamento são de -30°C a +85°C e -40°C a +85°C, respetivamente, indicando um desempenho robusto numa ampla gama ambiental. A condição de soldagem por infravermelhos é especificada como 260°C durante 10 segundos, que é um perfil padrão para processos de refluxo sem chumbo (Pb-free).

2.2 Características Eletro-Ópticas

Medidas a Ta=25°C e uma corrente de teste padrão (IF) de 20mA, os parâmetros-chave definem o desempenho do LED. A intensidade luminosa (Iv) tem uma gama típica de 18,0 a 112,0 milicandelas (mcd). Esta ampla gama é gerida através de um sistema de binning. O ângulo de visão (2θ1/2) é de 130 graus, proporcionando um padrão de emissão muito amplo e difuso, adequado para iluminação de área em vez de feixes focados. O comprimento de onda de emissão de pico (λP) é tipicamente 574 nm. O comprimento de onda dominante (λd), que define a cor percebida, varia de 567,5 nm a 576,5 nm a 20mA, correspondendo a um tom verde puro. A meia-largura espectral (Δλ) é de 15 nm, indicando uma largura de banda espectral relativamente estreita e boa saturação de cor. A tensão direta (VF) varia de 1,80V a 2,40V a 20mA, o que é importante para calcular os valores das resistências em série e o projeto da fonte de alimentação. A corrente reversa (IR) é no máximo de 10 μA a uma tensão reversa (VR) de 5V, indicando boas características de junção.

3. Explicação do Sistema de Binning

O produto emprega um sistema de binning bidimensional para garantir a consistência de cor e brilho dentro de uma aplicação. Isto é crucial para aplicações que utilizam múltiplos LEDs onde é necessária uniformidade visual.

3.1 Binning de Intensidade Luminosa

A intensidade luminosa é categorizada em quatro bins (M, N, P, Q) medidos em mcd a 20mA. Cada bin tem um valor mínimo e máximo: M (18,0-28,0), N (28,0-45,0), P (45,0-71,0), Q (71,0-112,0). Uma tolerância de +/-15% é aplicada a cada bin de intensidade. Os projetistas devem especificar o código de bin necessário para garantir o nível de brilho para a sua aplicação.

3.2 Binning de Comprimento de Onda Dominante

A cor (comprimento de onda dominante) também é dividida em três códigos: C (567,5-570,5 nm), D (570,5-573,5 nm) e E (573,5-576,5 nm). Uma tolerância apertada de +/- 1 nm é mantida para cada bin de comprimento de onda. Ao combinar um código de bin de intensidade e um código de bin de comprimento de onda, pode ser selecionado um subconjunto de desempenho específico e consistente do produto LTST-C194KGKT.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora curvas gráficas específicas sejam referenciadas na ficha técnica (ex: Fig.1, Fig.6), o seu comportamento típico pode ser descrito com base na tecnologia. A relação entre a corrente direta (IF) e a intensidade luminosa (Iv) é geralmente linear dentro da faixa de operação, o que significa que o brilho aumenta proporcionalmente com a corrente até à classificação máxima. A tensão direta (VF) tem um coeficiente de temperatura negativo; diminui ligeiramente à medida que a temperatura da junção aumenta. O comprimento de onda dominante (λd) também pode sofrer um ligeiro desvio (tipicamente para comprimentos de onda mais longos) com o aumento da temperatura da junção, uma característica comum dos LEDs semicondutores. A curva de ângulo de visão amplo de 130 graus implica um padrão de emissão quase Lambertiano, onde a intensidade é mais alta no centro e diminui gradualmente em direção às bordas.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões da Embalagem

O LED apresenta uma pegada de embalagem padrão EIA. As dimensões-chave incluem um comprimento e largura típicos, sendo a característica definidora a altura ultra-fina de 0,30 mm. Todas as tolerâncias dimensionais são tipicamente ±0,10 mm, salvo indicação em contrário. O material da lente é transparente, o que permite que a cor verde nativa do chip AlInGaP seja emitida sem filtragem de cor ou difusão, maximizando a saída de luz.

5.2 Design da Ilha de Solda e Polaridade

A ficha técnica inclui dimensões sugeridas para as ilhas de solda, para garantir a formação adequada da junta de solda e estabilidade mecânica durante o refluxo. É fornecida uma espessura máxima recomendada de estêncil de 0,10mm para aplicação da pasta de solda. O componente tem marcações de ânodo e cátodo; a polaridade correta deve ser observada durante a colocação para garantir o funcionamento adequado. O design da ilha facilita uma boa molhagem da solda e ajuda a auto-alinhar o componente durante o refluxo.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

É fornecido um perfil de refluxo por infravermelhos (IR) sugerido, em conformidade com os padrões JEDEC para processos sem chumbo. Os parâmetros-chave incluem uma zona de pré-aquecimento (150-200°C), um tempo de pré-aquecimento (máx. 120 seg), uma temperatura de pico (máx. 260°C) e um tempo acima do líquido (tempo específico na temperatura de pico, máx. 10 seg). Este perfil é crítico para evitar choque térmico, garantir o refluxo adequado da solda e evitar danos na embalagem do LED ou no chip semicondutor.

6.2 Condições de Armazenamento e Manuseio

Os LEDs são sensíveis à humidade. Quando na embalagem de fábrica selada com dessecante, devem ser armazenados a ≤30°C e ≤90% de HR e utilizados dentro de um ano. Uma vez aberto o saco à prova de humidade, o ambiente de armazenamento não deve exceder 30°C e 60% de HR. Recomenda-se que os componentes expostos a condições ambientais por mais de 672 horas (28 dias) sejam "cozidos" a aproximadamente 60°C durante pelo menos 20 horas antes da soldagem, para remover a humidade absorvida e prevenir o "efeito pipoca" durante o refluxo.

6.3 Limpeza

Se for necessária limpeza após a soldagem, apenas devem ser utilizados solventes especificados. Recomenda-se imergir o LED em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente por menos de um minuto. Produtos de limpeza químicos não especificados podem danificar o material da embalagem epóxi ou a lente.

7. Embalagem e Informações de Pedido

O produto é fornecido em embalagem de fita e carretel compatível com equipamentos automáticos de pick-and-place. A largura da fita é de 8mm, enrolada em carretéis de 7 polegadas (178mm) de diâmetro. Cada carretel contém 5000 peças. Para quantidades menores, está disponível uma quantidade mínima de embalagem de 500 peças para lotes remanescentes. As especificações da fita e do carretel seguem os padrões ANSI/EIA 481-1-A-1994. A embalagem inclui uma fita de cobertura superior para selar os bolsos vazios, e o número máximo de componentes em falta consecutivos na fita é de dois.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED é ideal para indicadores de estado em portáteis, tablets e smartphones ultra-finos. Serve bem como retroiluminação para interruptores de membrana, teclados e pequenos displays gráficos em controlos industriais ou dispositivos médicos. O seu amplo ângulo de visão torna-o adequado para iluminação geral de painéis onde é necessária luz uniforme e difusa.

8.2 Considerações de Projeto do Circuito de Acionamento

Os LEDs são dispositivos acionados por corrente. Para garantir brilho uniforme, especialmente quando múltiplos LEDs estão conectados em paralelo, é fortemente recomendado o uso de um resistor limitador de corrente individual em série com cada LED. Não é aconselhável acionar LEDs diretamente a partir de uma fonte de tensão sem limite de corrente, pois pequenas variações na tensão direta podem levar a diferenças significativas na corrente e, consequentemente, no brilho. O valor da resistência em série (R) pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, onde Vcc é a tensão de alimentação, VF é a tensão direta do LED (use o valor máximo para o cálculo de corrente no pior caso) e IF é a corrente direta desejada (≤30mA DC).

9. Comparação e Diferenciação Técnica

O principal fator diferenciador do LTST-C194KGKT é a sua altura de 0,30mm, que é significativamente mais fina do que muitos LEDs chip padrão (frequentemente 0,6mm ou mais). Isto permite a integração em dispositivos finos de próxima geração. O uso da tecnologia AlInGaP para luz verde oferece maior eficiência e melhor estabilidade térmica em comparação com tecnologias mais antigas, como o GaP tradicional. A combinação de um amplo ângulo de visão de 130 graus e uma lente transparente proporciona um ponto verde puro e brilhante com boa visibilidade a partir de ângulos fora do eixo, ao contrário das lentes difusas que espalham mais a luz, mas reduzem a intensidade de pico.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Qual é a diferença entre comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante?

R: O comprimento de onda de pico (λP) é o comprimento de onda no qual a potência óptica de saída é máxima. O comprimento de onda dominante (λd) é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano, calculado a partir do diagrama de cromaticidade CIE. O λd é mais relevante para a especificação da cor.

P: Posso acionar este LED a 30mA continuamente?

R: Sim, 30mA é a corrente direta DC contínua máxima classificada. Para uma longevidade e fiabilidade ideais, é frequentemente recomendado operar a uma corrente mais baixa, como 20mA (a condição de teste).

P: Por que o binning é importante?

R: As variações de fabrico causam pequenas diferenças no brilho e na cor. O binning classifica os LEDs em grupos com características rigidamente controladas. Especificar um código de bin garante consistência visual ao usar múltiplos LEDs num único produto.

P: Como interpreto o bin "Q" para intensidade luminosa?

R: O bin "Q" contém os LEDs com o maior brilho, variando de 71,0 a 112,0 mcd a 20mA. É garantido que qualquer LED do bin Q estará dentro desta faixa (com uma tolerância de +/-15% em unidades individuais).

11. Caso Prático de Projeto e Uso

Considere projetar um painel de indicador de estado para um router de rede que requer dez LEDs verdes. Para garantir que todas as dez luzes pareçam idênticas em brilho e cor, o projetista especificaria o LTST-C194KGKT com uma combinação de bins específica, por exemplo, bin de intensidade "P" e bin de comprimento de onda "D". Cada LED seria acionado por uma fonte de alimentação de 5V através de uma resistência em série separada. Calculando o valor da resistência usando o VF máximo (2,4V) e um IF alvo de 20mA: R = (5V - 2,4V) / 0,020A = 130 Ohms. Poderia ser usada uma resistência padrão de 130Ω ou 150Ω. O perfil ultra-fino permite que a PCB seja colocada muito perto da carcaça de plástico fina do router. O amplo ângulo de visão garante que o indicador seja visível a partir de vários ângulos numa sala.

12. Introdução ao Princípio Tecnológico

Este LED é baseado no material semicondutor AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio) cultivado num substrato. Quando uma tensão direta é aplicada, os eletrões e as lacunas recombinam-se na região ativa do semicondutor, libertando energia na forma de fotões (luz). A composição específica da liga AlInGaP determina a energia da banda proibida, que corresponde diretamente ao comprimento de onda (cor) da luz emitida — neste caso, verde. A embalagem epóxi transparente atua como uma lente, moldando a saída de luz e fornecendo proteção ambiental para o delicado chip semicondutor e as ligações por fio.

13. Tendências e Desenvolvimentos da Indústria

A tendência nos LEDs SMD continua em direção à miniaturização, maior eficiência e maior fiabilidade. As alturas das embalagens estão a diminuir para permitir produtos finais mais finos. As melhorias de eficiência (mais lúmens por watt) reduzem o consumo de energia e a geração de calor. Há também um foco em tolerâncias de binning mais apertadas e melhor consistência de cor entre lotes de produção. Além disso, a compatibilidade com processos de montagem automatizados e perfis de soldagem sem chumbo e de alta temperatura continua a ser um requisito fundamental para a ampla adoção no mercado global de fabrico eletrónico.