Ficha Técnica do LED SMD LTST-C190TGKT-5A - Dimensões 1.6x0.8x0.6mm - Tensão 3.2V - Verde - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um LED chip de montagem em superfície de alto desempenho. O dispositivo caracteriza-se pelo seu perfil excecionalmente fino, tornando-o adequado para aplicações com restrições rigorosas de altura. Trata-se de um díodo emissor de luz verde que utiliza tecnologia de semicondutor InGaN (Nitreto de Gálio e Índio), encapsulado numa lente transparente. O produto foi concebido para ser compatível com processos modernos de montagem automatizada, incluindo soldadura por reflow infravermelho, e cumpre as normas ambientais como um produto verde conforme RoHS.

As principais vantagens deste LED incluem o seu fator de forma ultracompacto, a elevada intensidade luminosa e a construção robusta adequada para fabrico em grande volume. Os seus mercados-alvo principais são a eletrónica de consumo, luzes indicadoras, retroiluminação para pequenos ecrãs e qualquer aplicação que necessite de uma fonte de luz verde fiável, brilhante e miniaturizada.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Os limites operacionais do dispositivo são definidos a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C. A corrente direta contínua máxima (DC) é classificada em 20 mA. Para operação em pulso, é permitida uma corrente direta de pico de 100 mA sob um ciclo de trabalho rigoroso de 1/10 com uma largura de pulso de 0.1 ms. A dissipação total de potência não deve exceder 76 mW. O componente pode operar dentro de uma gama de temperaturas de -20°C a +80°C e pode ser armazenado em ambientes entre -30°C e +100°C. Crucialmente, está classificado para soldadura por reflow infravermelho a uma temperatura de pico de 260°C durante um máximo de 10 segundos.

2.2 Características Elétricas e Óticas

As principais métricas de desempenho são medidas a Ta=25°C e uma corrente de teste padrão (IF) de 5 mA. A intensidade luminosa (Iv) tem um valor típico de 60.0 milicandelas (mcd), com um valor mínimo especificado de 28.0 mcd. Isto indica uma saída brilhante adequada para indicadores visíveis à luz do dia. O dispositivo apresenta um ângulo de visão (2θ1/2) muito amplo de 130 graus, proporcionando uma distribuição de luz ampla e uniforme.

Eletricamente, a tensão direta (VF) mede tipicamente 3.20 volts, com uma gama definida pelo sistema de binning. A corrente reversa (IR) é especificada no máximo de 10 μA quando é aplicada uma tensão reversa (VR) de 5V, embora o dispositivo não seja concebido para operação em polarização reversa. Óticamente, o comprimento de onda dominante (λd) é tipicamente 525 nm, situando-o no espectro verde, com uma meia-largura espectral (Δλ) de 35 nm. O comprimento de onda de emissão de pico (λp) é aproximadamente 530 nm.

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência na produção em massa, os LEDs são classificados em bins de desempenho. Isto permite aos designers selecionar componentes que cumpram requisitos de tolerância específicos para a sua aplicação.

3.1 Binning da Tensão Direta

As unidades são categorizadas pela sua tensão direta a 5mA. Os códigos de bin D6, D7 e D8 representam gamas de tensão de 2.60-2.80V, 2.80-3.00V e 3.00-3.20V, respetivamente, cada uma com uma tolerância de ±0.1V.

3.2 Binning da Intensidade Luminosa

Os LEDs são classificados com base na sua saída de luz a 5mA. Os códigos N, P, Q e R correspondem a gamas de intensidade de 28.0-45.0 mcd, 45.0-71.0 mcd, 71.0-112.0 mcd e 112.0-180.0 mcd, respetivamente. Aplica-se uma tolerância de ±15% a cada bin.

3.3 Binning do Comprimento de Onda Dominante

A cor (comprimento de onda) é classificada para controlar a variação de tonalidade. Os códigos de bin AP, AQ e AR cobrem as gamas do espectro verde de 520.0-525.0 nm, 525.0-530.0 nm e 530.0-535.0 nm, com uma tolerância apertada de ±1 nm por bin.

4. Análise das Curvas de Desempenho

Embora curvas gráficas específicas sejam referenciadas na ficha técnica (ex.: Figura 1 para distribuição espectral, Figura 5 para ângulo de visão), os dados fornecidos permitem uma compreensão analítica. A relação entre a corrente direta e a intensidade luminosa é geralmente linear dentro da gama operacional. A tensão direta exibe um coeficiente de temperatura negativo, o que significa que diminui ligeiramente à medida que a temperatura da junção aumenta. A curva de distribuição espectral mostraria um único pico centrado em torno de 530 nm com a meia-largura declarada de 35 nm, confirmando uma emissão de cor verde pura.

5. Informação Mecânica e de Embalagem

O LED é uma embalagem padrão EIA com dimensões ultrafinas. A característica principal é a sua altura de apenas 0.80 mm. Desenhos dimensionais detalhados especificam o comprimento, largura, espaçamento dos terminais e geometria geral para garantir um design adequado da pegada na PCB. A embalagem utiliza um material de lente transparente. A polaridade é indicada pela estrutura física do componente, tipicamente com uma marca de cátodo. São fornecidas as dimensões recomendadas para as pastilhas de solda para garantir a formação de uma junta de solda fiável e um alinhamento adequado durante o reflow.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Perfil de Soldadura por Reflow

É fornecido um perfil de reflow infravermelho sugerido para processos de soldadura sem chumbo (Pb-free). Este perfil baseia-se em normas JEDEC. Os parâmetros-chave incluem uma fase de pré-aquecimento entre 120-150°C, uma temperatura de pico máxima de 260°C e um tempo acima do líquido (tipicamente 217°C para solda sem chumbo) não superior a 10 segundos. O perfil visa minimizar o stress térmico na embalagem do LED enquanto garante um reflow adequado da solda.

6.2 Manuseamento e Armazenamento

O dispositivo é sensível a Descargas Eletrostáticas (ESD). Recomenda-se manuseamento com pulseiras de aterramento ou luvas antiestáticas. Na sua embalagem original selada à prova de humidade com dessecante, a vida útil é de um ano quando armazenado a ≤30°C e ≤90% de HR. Uma vez aberta a embalagem, os componentes devem ser armazenados a ≤30°C e ≤60% de HR e utilizados dentro de uma semana. Para armazenamento além de uma semana fora da embalagem original, é necessário um cozimento a aproximadamente 60°C durante pelo menos 20 horas antes da soldadura para remover a humidade absorvida e prevenir o "efeito pipoca" durante o reflow.

6.3 Limpeza

Se for necessária limpeza após a soldadura, apenas devem ser utilizados solventes especificados. A imersão do LED em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente durante menos de um minuto é aceitável. Produtos químicos não especificados podem danificar a epóxi da embalagem ou a lente.

7. Embalagem e Informação de Encomenda

Os componentes são fornecidos em embalagem de fita e carretel compatível com equipamentos automáticos de pick-and-place. A largura da fita é de 8 mm, enrolada em carretéis de 7 polegadas de diâmetro. Cada carretel completo contém 4000 peças. Aplica-se uma quantidade mínima de encomenda de 500 peças para carretéis parciais. A embalagem está em conformidade com as especificações ANSI/EIA 481-1-A-1994. O número de peça LTST-C190TGKT-5A segue o sistema de codificação interno do fabricante, onde os elementos provavelmente denotam a série, a cor (TG para verde) e os códigos de bin específicos para intensidade e comprimento de onda.

8. Recomendações de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Este LED é ideal para indicadores de estado em dispositivos portáteis (telemóveis, tablets, wearables), retroiluminação para pequenos LCDs ou teclados, indicadores de painel em controlos industriais e iluminação decorativa em produtos de consumo. O seu perfil fino é crítico para designs modernos e elegantes.

8.2 Considerações de Design

Os designers de circuitos devem incluir uma resistência limitadora de corrente em série com o LED. O valor da resistência é calculado usando a Lei de Ohm: R = (Vfonte - VF) / IF, onde VF é a tensão direta do bin escolhido e IF é a corrente de acionamento desejada (não deve exceder 20 mA DC). Para uniformidade de brilho em matrizes multi-LED, é aconselhável selecionar LEDs do mesmo bin de intensidade (ex.: todos do bin P). A gestão térmica na PCB deve garantir que a temperatura operacional em torno do LED não exceda 80°C para manter a longevidade e a saída de luz estável.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

O principal diferenciador deste LED é a sua altura de 0.8mm, que é mais fina do que muitos LEDs chip padrão (ex.: embalagens 0603 ou 0805 que frequentemente têm >1.0mm de altura). Comparado com tecnologia mais antiga como LEDs AlGaInP, o chip InGaN proporciona maior eficiência e brilho, particularmente no espectro verde/azul. O amplo ângulo de visão de 130 graus oferece uma luz mais omnidirecional comparado com LEDs de ângulo de visão mais estreito, o que é benéfico para aplicações onde a posição de visualização não está fixa diretamente no eixo.

10. Perguntas Frequentes (FAQs)

P: Posso acionar este LED continuamente a 20mA?

R: Sim, 20mA é a corrente direta contínua máxima classificada. Para uma longevidade ideal, é comum acionar a uma corrente mais baixa, como 10-15mA, o que ainda proporcionará brilho suficiente enquanto reduz o stress e o calor.

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

R: O comprimento de onda dominante (λd) é derivado do diagrama de cores CIE e representa a cor percebida. O comprimento de onda de pico (λp) é o pico físico real do espectro emitido. Eles estão frequentemente próximos, mas não são idênticos.

P: Por que é necessário o cozimento se o carretel foi aberto há mais de uma semana?

R: A embalagem de plástico pode absorver humidade do ar. Durante o processo de reflow de alta temperatura, esta humidade pode vaporizar-se rapidamente, causando delaminação interna ou fissuras ("efeito pipoca"). O cozimento remove esta humidade absorvida.

P: Posso usar um ferro de soldar em vez de reflow?

R: A soldadura manual com ferro é possível, mas não recomendada para produção em volume. Se necessário, a temperatura da ponta do ferro não deve exceder 300°C, e o tempo de contacto deve ser limitado a um máximo de 3 segundos para um único evento de soldadura.

11. Estudo de Caso de Aplicação Prática

Considere um design para um smartwatch com múltiplos LEDs de notificação. A restrição de altura dentro da caixa do relógio é severa, a 1.0mm. Um LED padrão pode ter 1.2mm de altura, causando problemas de encaixe. Este LED com 0.8mm de altura encaixa perfeitamente. O designer seleciona os bins D7 para tensão (2.8-3.0V) e P para intensidade (45-71 mcd) para garantir brilho e consumo de energia consistentes a partir da fonte de 3.3V do relógio. O amplo ângulo de visão de 130 graus garante que a luz de notificação seja visível mesmo quando o mostrador do relógio é observado de um ângulo. Os LEDs são colocados na PCB, e a montagem passa por um processo de reflow sem chumbo padrão usando o perfil fornecido, resultando em juntas de solda fiáveis sem danificar os componentes.

12. Introdução ao Princípio Tecnológico

Este LED baseia-se no material semicondutor InGaN (Nitreto de Gálio e Índio). Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, eletrões e lacunas são injetados na região ativa. Eles recombinam-se, libertando energia na forma de fotões (luz). A composição específica da liga InGaN determina a energia da banda proibida, que por sua vez dita o comprimento de onda (cor) da luz emitida. Para emissão verde, o teor de índio é cuidadosamente controlado. A lente de epóxi transparente encapsula e protege o chip semicondutor, e a sua forma é concebida para otimizar a extração de luz e o ângulo de visão.

13. Tendências e Desenvolvimentos da Indústria

A tendência nos LEDs SMD continua em direção à miniaturização, maior eficiência (mais saída de luz por watt de entrada elétrica) e melhor consistência de cor. A procura por dispositivos mais finos, como visto neste produto, é impulsionada pela busca incessante por eletrónica de consumo mais elegante. Além disso, há uma integração crescente, com LEDs a serem combinados com drivers e ICs de controlo em embalagens únicas. A tecnologia subjacente InGaN também é central para o desenvolvimento de LEDs de alta potência para iluminação geral e micro-LEDs para ecrãs de próxima geração, indicando uma base tecnológica robusta e em evolução.