Ficha Técnica do LED SMD LTST-C190TGKT-2A - Dimensões 1.6x0.8x0.6mm - Tensão 2.4-3.2V - Cor Verde - Documento Técnico em Português

O LTST-C190TGKT-2A é um díodo emissor de luz (LED) de montagem em superfície (SMD) projetado para aplicações eletrónicas modernas com restrições de espaço. Este componente pertence a uma família de LEDs chip ultra-finos, apresentando uma altura de embalagem de apenas 0.8mm. Utiliza um chip semicondutor de InGaN (Nitreto de Gálio e Índio) para produzir luz verde, oferecendo um equilíbrio entre brilho e eficiência num formato miniatura. O dispositivo é fornecido em fita padrão da indústria de 8mm montada em bobinas de 7 polegadas de diâmetro, tornando-o totalmente compatível com equipamentos automáticos de montagem pick-and-place de alta velocidade.

A principal vantagem deste LED é o seu perfil excecionalmente baixo, o que é crítico para aplicações onde a altura (z-height) é um fator limitante, como em ecrãs ultra-finos, dispositivos móveis e tecnologia vestível. A sua compatibilidade com processos de soldagem por refluxo infravermelho (IR) alinha-se com as linhas de montagem padrão de tecnologia de montagem em superfície (SMT), garantindo uma fabricação fiável e eficiente. O produto é especificado como um "Produto Verde", indicando conformidade com regulamentações ambientais sobre substâncias perigosas. O seu mercado-alvo inclui eletrónica de consumo, luzes indicadoras, retroiluminação para pequenos ecrãs e vários dispositivos portáteis onde é necessária uma indicação fiável e brilhante num invólucro minúsculo.

Esta secção fornece uma análise objetiva e detalhada das principais características elétricas, ópticas e térmicas do LED, conforme definido na ficha técnica. Todos os parâmetros são especificados a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

As Especificações Máximas Absolutas definem os limites de stress além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. Estas não são condições de operação.

Dissipação de Potência (Pd):

76 mW. Esta é a quantidade máxima de potência que o invólucro do LED pode dissipar como calor sem exceder os seus limites térmicos.

Corrente Direta de Pico (I

F(PEAK)

• ):100 mA. Esta corrente só pode ser aplicada em condições pulsadas com um ciclo de trabalho de 1/10 e uma largura de pulso de 0.1ms. É útil para flashes breves e de alta intensidade, mas não para operação contínua.
• Corrente Direta Contínua (I_):20 mA. Esta é a corrente direta contínua máxima recomendada para operação fiável a longo prazo.Gama de Temperatura de Operação:
• -20°C a +80°C. O dispositivo foi projetado para funcionar dentro desta gama de temperatura ambiente._FGama de Temperatura de Armazenamento:-30°C a +100°C. O dispositivo pode ser armazenado dentro destes limites quando não está energizado.
• Condição de Soldagem por Infravermelhos:Suporta 260°C durante 10 segundos. Isto define a tolerância de temperatura de pico durante os processos de soldagem por refluxo típicos para pastas de solda sem chumbo (Pb-free).
• Estes são os parâmetros de operação típicos que definem o desempenho do LED em condições normais.Intensidade Luminosa (I
• ):18.0 - 112.0 mcd (milicandela) a I

= 2mA. Esta ampla gama indica que o dispositivo está disponível em diferentes classes de brilho (ver Secção 3). A medição utiliza um filtro que aproxima a curva de resposta fotópica do olho CIE.

Ângulo de Visão (2θ

• 1/2_V):130 graus. Este é um ângulo de visão muito amplo, o que significa que a saída de luz é dispersa numa área ampla em vez de ser um feixe estreito. O ângulo é definido onde a intensidade cai para metade do seu valor axial (no centro)._FComprimento de Onda de Emissão de Pico (λ
• ):_{530 nm (típico). Este é o comprimento de onda no qual a potência espectral de saída é mais alta.}Comprimento de Onda Dominante (λ):
• 520.0 - 540.0 nm. Este é o comprimento de onda único percebido pelo olho humano que define a cor do LED, derivado do diagrama de cromaticidade CIE. Diferentes classes cobrem esta gama._PLargura a Meia Altura Espectral (Δλ):15 nm (típico). Isto especifica a largura de banda da luz emitida, medida como a largura total à meia altura (FWHM) do pico espectral. Um valor de 15nm indica uma cor verde relativamente pura.
• Tensão Direta (V_d):2.4 - 3.2 V a I
• = 2mA. A queda de tensão no LED durante a operação. É classificada em intervalos específicos.Corrente Reversa (I
• ):_F10 μA (máx.) a V= 5V. Este parâmetro é apenas para fins de teste. O LED não foi projetado para operar em polarização reversa, e aplicar uma tensão reversa no circuito pode danificá-lo._FPara garantir consistência na produção em massa, os LEDs são classificados em "classes" (bins) com base em parâmetros-chave. Isto permite aos projetistas selecionar componentes que atendam a requisitos específicos de cor, brilho e tensão.
• As unidades estão em Volts (V) medidos a 2mA. A tolerância em cada classe é de ±0.1V._RClasse D4:2.4V (Mín.) a 2.6V (Máx.)_RClasse D5:

2.6V a 2.8V

Classe D6:

2.8V a 3.0V

Classe D7:

• 3.0V a 3.2VSelecionar uma classe de tensão mais restrita pode ajudar a projetar circuitos limitadores de corrente mais consistentes, especialmente ao alimentar múltiplos LEDs em série.
• As unidades estão em milicandela (mcd) medidos a 2mA. A tolerância em cada classe é de ±15%.Classe M:
• 18.0 mcd a 28.0 mcdClasse N:
• 28.0 mcd a 45.0 mcdClasse P:

45.0 mcd a 71.0 mcd

Classe Q:

71.0 mcd a 112.0 mcd

• Esta classificação permite a seleção com base nas necessidades de brilho da aplicação, desde indicadores de baixa potência até luzes de estado mais brilhantes.As unidades estão em nanómetros (nm) medidos a 2mA. A tolerância para cada classe é de ±1 nm.
• Classe AP:520.0 nm a 525.0 nm (Mais verde, próximo do azul-verde)
• Classe AQ:525.0 nm a 530.0 nm
• Classe AR:530.0 nm a 535.0 nm (Verde típico)

Classe AS:

535.0 nm a 540.0 nm (Amarelo-esverdeado)

Isto é crucial para aplicações críticas em termos de cor, onde um tom específico de verde deve ser mantido em múltiplas unidades ou combinado com outros componentes.

• Embora curvas gráficas específicas sejam referenciadas na ficha técnica (ex.: Fig.1, Fig.5), o seu comportamento típico pode ser descrito com base na física padrão dos LEDs e nos parâmetros fornecidos.A tensão direta (V
• ) tem uma relação logarítmica com a corrente direta (I). Na condição de teste de 2mA, V
• está entre 2.4V e 3.2V. À medida que a corrente aumenta, Vaumentará ligeiramente. O LED exibe uma característica semelhante a um díodo: corrente negligenciável flui abaixo de uma tensão de limiar (cerca de 2V para InGaN verde), após a qual a corrente aumenta rapidamente com pequenos aumentos de tensão. Portanto, os LEDs devem ser alimentados por uma fonte limitada de corrente, não por uma fonte de tensão.
• A intensidade luminosa (I) é aproximadamente proporcional à corrente direta numa gama significativa. Operar a 2mA fornece os valores de intensidade classificados. Aumentar a corrente aumentará a saída de luz, mas esta relação pode tornar-se sublinear a correntes mais altas devido ao aquecimento e à queda de eficiência. A corrente contínua máxima de 20mA fornece uma diretriz para o limite superior de operação para manter a fiabilidade.

O LED emite luz principalmente na região verde do espectro visível. O comprimento de onda de pico é tipicamente 530 nm, com uma largura espectral a meia altura de 15 nm. Isto resulta numa cor verde relativamente pura. O comprimento de onda dominante (λ

), que define a cor percebida, varia entre 520 nm e 540 nm dependendo da classe. O espectro é largamente independente da corrente de acionamento, mas pode sofrer um ligeiro desvio com a temperatura da junção.

O LED apresenta um invólucro padrão da indústria do tipo "chip LED". As dimensões-chave (em milímetros) incluem uma altura de perfil muito baixa de 0.8mm. A ficha técnica inclui desenhos mecânicos detalhados mostrando vistas superior, lateral e inferior com todas as dimensões críticas e tolerâncias (tipicamente ±0.10mm). A vista inferior mostra claramente o layout das ilhas de ânodo e cátodo e a marcação de polaridade.

A polaridade é tipicamente indicada por uma marca no invólucro ou por um design assimétrico das ilhas na parte inferior. A polaridade correta é essencial para a operação. Aplicar tensão reversa pode causar falha imediata.

A ficha técnica fornece um padrão de ilhas (footprint) recomendado para o projeto da PCB. Seguir este padrão garante soldagem, alinhamento e estabilidade mecânica adequados. O design inclui tipicamente conexões de alívio térmico para gerir o calor durante a soldagem e operação._FO dispositivo é compatível com processos de soldagem por refluxo infravermelho (IR) usando pasta de solda sem chumbo (Pb-free). É fornecido um perfil sugerido, que geralmente segue os padrões JEDEC. Os parâmetros-chave incluem:_FPré-aquecimento:_FGama de 120-150°C._FTempo de Pré-aquecimento:

Máximo de 120 segundos para permitir a ativação do fluxo da pasta e estabilização da temperatura.

Temperatura de Pico:_VMáximo de 260°C.

Tempo Acima do Líquidus:

O perfil deve limitar o tempo em que os terminais do LED estão acima do ponto de fusão da solda a cerca de 10 segundos no máximo._dO perfil é caracterizado para evitar choque térmico e garantir juntas de solda fiáveis sem danificar a estrutura interna do LED ou a lente de epóxi.

Se a soldagem manual for necessária, deve-se ter extremo cuidado:

Temperatura do Ferro:

Máximo de 300°C.

Tempo de Soldagem:

Máximo de 3 segundos por ilha.

Frequência:

Deve ser realizada apenas uma vez. O aquecimento repetido aumenta o risco de danos.

Recomenda-se um ferro de soldar com ponta fina e fluxo apropriado.

Apenas devem ser usados agentes de limpeza especificados. Solventes recomendados incluem álcool etílico ou isopropílico à temperatura normal. O LED deve ser imerso por menos de um minuto. Produtos químicos não especificados podem danificar o invólucro plástico ou a lente.

O armazenamento adequado é crítico para componentes SMD:

• Embalagem Selada:Armazenar a ≤30°C e ≤90% de Humidade Relativa (HR). Usar dentro de um ano após abrir o saco de barreira de humidade.
• Embalagem Aberta:Para componentes removidos da sua embalagem seca original, o ambiente não deve exceder 30°C / 60% HR. Recomenda-se completar o refluxo IR dentro de uma semana.
• Armazenamento Prolongado (Aberto):Armazenar num recipiente selado com dessecante ou num dessecador de azoto.
• Secagem (Baking):LEDs armazenados fora da embalagem original por mais de uma semana devem ser secos a aproximadamente 60°C durante pelo menos 20 horas antes da montagem para remover a humidade absorvida e evitar o "efeito pipoca" durante o refluxo.

O produto é fornecido para montagem automatizada:

Largura da Fita:

8mm.

• Diâmetro da Bobina:7 polegadas (178mm).
• Quantidade por Bobina:4000 unidades.
• Quantidade Mínima de Encomenda (MOQ):500 unidades para quantidades remanescentes.

Selagem dos Bolsos:

Bolsos vazios são selados com fita de cobertura superior.

Componentes em Falta:

É permitido um máximo de duas lâmpadas em falta consecutivas de acordo com a especificação.

Padrão:

• A embalagem está em conformidade com as especificações ANSI/EIA-481-1-A-1994.Indicadores de Estado:
• Luzes de alimentação, conectividade ou atividade em eletrónica de consumo (routers, carregadores, dispositivos de casa inteligente).Retroiluminação:
• Iluminação lateral para pequenos ecrãs LCD ou ícones em dispositivos finos.Dispositivos Portáteis e Vestíveis:
• Luzes indicadoras em smartphones, rastreadores de fitness e dispositivos auditivos onde a espessura é crítica.Indicadores de Painel:

Indicadores agrupados em painéis de controlo e instrumentação.

Acionamento por Corrente:

Utilize sempre um resistor limitador de corrente em série ou um circuito de acionamento de corrente constante. Calcule o valor do resistor usando R = (V

• fonte 8mm.
• - V) / I
• . Use o Vmáximo da classe para garantir que a corrente mínima é atingida se V
• fonteestiver no seu mínimo.
• Gestão Térmica:Embora a dissipação de potência seja baixa, garanta uma área de cobre na PCB adequada ou vias térmicas sob as ilhas se operar perto da corrente máxima, especialmente em altas temperaturas ambientes.
• Proteção contra ESD:O LED é sensível a descargas eletrostáticas (ESD). Implemente procedimentos de manuseio seguros contra ESD (pulseiras, bancadas aterradas) durante a montagem e projeto. Considere adicionar díodos de supressão de tensão transitória (TVS) ou resistores em linhas sensíveis se o ambiente da aplicação for propenso a ESD.
• Projeto Óptico:O ângulo de visão de 130 graus fornece uma dispersão ampla. Para luz direcionada, pode ser necessária uma lente externa ou guia de luz.

O LTST-C190TGKT-2A diferencia-se principalmente pelo seu perfil ultra-fino de 0.8mm. Comparado com LEDs padrão de altura 1.0mm ou 1.2mm, isto permite o projeto em produtos finais mais finos. O uso da tecnologia InGaN proporciona maior eficiência e saída mais brilhante em comparação com tecnologias mais antigas como AlGaInP para verde, embora com uma tensão direta tipicamente mais alta. O sistema abrangente de classificação oferece aos projetistas um controlo fino sobre a consistência de cor e brilho, o que é uma vantagem sobre LEDs fornecidos com dispersões de parâmetros mais amplas e não especificadas.

Sim, 20mA é a corrente direta contínua máxima recomendada. Para a maior longevidade e fiabilidade, operar a uma corrente mais baixa, como 10-15mA, é frequentemente aconselhável, pois reduz o stress térmico. Consulte sempre as curvas de derating, se disponíveis.

• Usando a fórmula R = (Vfonte
• - V) / I
• . Para um Ialvo de 5mA e um V
• máximo de 3.2V (Classe D7): R = (5V - 3.2V) / 0.005A = 360 Ohms. Para um alvo de 10mA: R = (5V - 3.2V) / 0.01A = 180 Ohms. Escolha sempre o próximo valor de resistor padrão mais alto e considere a potência nominal (P = IR).

A especificação I

• a V=5V é um parâmetro de teste de qualidade e fuga realizado durante a fabricação. Verifica a integridade da junção semicondutora. Num circuito real, nunca deve sujeitar o LED a uma polarização reversa, pois mesmo uma pequena tensão reversa além da baixa tensão de ruptura reversa do dispositivo pode causar falha imediata e catastrófica._{Um código de encomenda completo pode especificar classes para V}, I_F, e λ_F(ex.: D5-N-AR). Isto especificaria LEDs com uma tensão direta de 2.6-2.8V, intensidade luminosa de 28-45 mcd e um comprimento de onda dominante de 530-535 nm. Consulte o fabricante para a sintaxe exata de encomenda._FCenário:_{Projetar um indicador de bateria fraca para um dispositivo portátil alimentado por uma bateria de iões de lítio de 3.7V. O indicador deve ser claramente visível mas minimizar o consumo de energia.}Passos do Projeto:
• Seleção de Corrente:Escolha I
• = 5mA para um bom equilíbrio entre brilho e baixa potência.Consideração de Tensão:
• A tensão da bateria varia de ~4.2V (cheia) a ~3.0V (fraca). Use a tensão mínima do sistema (3.0V) para o cálculo do resistor no pior caso para garantir que o LED ainda acenda.Cálculo do Resistor (Pior Caso):

Assuma usar um LED da Classe V

D7 (V

máx. = 3.2V). Com bateria fraca (3.0V), não há tensão suficiente para polarizar diretamente o LED (3.0V

3.2V). Portanto, selecione uma classe V

mais baixa (ex.: D4: máx. 2.6V) ou use uma bomba de carga/acionador de LED para desempenho consistente em toda a gama da bateria. Se usar a Classe D4 com V

máx.=2.6V com bateria fraca: R = (3.0V - 2.6V) / 0.005A = 80 Ohms. Com carga total (4.2V): I

= (4.2V - 2.4V_mín.) / 80 = 22.5mA (excede 20mA máx.). Isto mostra o desafio de acionar LEDs diretamente de uma fonte de tensão variável. Um circuito de corrente constante ou um acionador mais sofisticado é recomendado para desempenho ideal e segurança do LED._FOs díodos emissores de luz são dispositivos semicondutores que convertem energia elétrica diretamente em luz através de um processo chamado eletroluminescência. O LTST-C190TGKT-2A usa um semicondutor composto de InGaN (Nitretro de Gálio e Índio). Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, eletrões da região tipo-n e lacunas da região tipo-p são injetados na região ativa. Quando estes portadores de carga se recombinam, libertam energia na forma de fotões (luz). O comprimento de onda específico (cor) da luz emitida é determinado pela energia da banda proibida do material semicondutor. Os materiais InGaN são usados para produzir luz nas partes azul, verde e ultravioleta do espectro. A cor verde deste LED resulta da composição específica de índio, gálio e nitrogénio na sua camada ativa._FO desenvolvimento de LEDs como o LTST-C190TGKT-2A segue várias tendências-chave da indústria. Existe uma contínua busca pela miniaturização, permitindo produtos finais mais finos e pequenos. Melhorias de eficiência nos materiais InGaN estão a levar a uma maior eficácia luminosa (mais saída de luz por watt elétrico), o que é crucial para dispositivos alimentados por bateria. Outra tendência é o refinamento da classificação e um controlo mais apertado dos parâmetros, permitindo um desempenho mais consistente na produção em massa e possibilitando aplicações com requisitos rigorosos de uniformidade de cor ou brilho. Finalmente, a fiabilidade aprimorada e a compatibilidade com processos de soldagem sem chumbo e de alta temperatura são essenciais para cumprir as regulamentações ambientais globais e os padrões modernos de fabrico._Fof 5mA and a maximum V_Fof 3.2V (Bin D7): R = (5V - 3.2V) / 0.005A = 360 Ohms. For a target of 10mA: R = (5V - 3.2V) / 0.01A = 180 Ohms. Always choose the next higher standard resistor value and consider power rating (P = I²R).

.3 Why is there a reverse current specification if I shouldn't apply reverse voltage?

The I_Rspecification at V_R=5V is a quality and leakage test parameter performed during manufacturing. It verifies the integrity of the semiconductor junction. In an actual circuit, you should never subject the LED to a reverse bias, as even a small reverse voltage beyond the device's low reverse breakdown voltage can cause immediate and catastrophic failure.

.4 How do I interpret the bin codes in an order?

A full order code might specify bins for V_F, I_V, and λ_d(e.g., D5-N-AR). This would specify LEDs with a forward voltage of 2.6-2.8V, luminous intensity of 28-45 mcd, and a dominant wavelength of 530-535 nm. Consult the manufacturer for exact ordering syntax.

. Practical Design Case

Scenario:Designing a low-battery indicator for a portable device powered by a 3.7V Li-ion battery. The indicator should be clearly visible but minimize power consumption.Design Steps:

1. Current Selection:Choose I_F= 5mA for a good balance of brightness and low power.
2. Voltage Consideration:Battery voltage ranges from ~4.2V (full) to ~3.0V (low). Use the minimum system voltage (3.0V) for worst-case resistor calculation to ensure the LED still turns on.
3. Resistor Calculation (Worst-case):Assume using a V_FBin D7 LED (max V_F= 3.2V). At low battery (3.0V), there is insufficient voltage to forward bias the LED (3.0V<.2V). Therefore, select a lower V_Fbin (e.g., D4: max 2.6V) or use a charge pump/LED driver for consistent performance across the battery range. If using Bin D4 with max V_F=2.6V at low battery: R = (3.0V - 2.6V) / 0.005A = 80 Ohms. At full charge (4.2V): I_F= (4.2V - 2.4V_min) / 80 = 22.5mA (exceeds 20mA max). This shows the challenge of driving LEDs directly from a varying voltage source. A constant-current circuit or a more sophisticated driver is recommended for optimal performance and LED safety.

. Operating Principle Introduction

Light-emitting diodes are semiconductor devices that convert electrical energy directly into light through a process called electroluminescence. The LTST-C190TGKT-2A uses an InGaN (Indium Gallium Nitride) compound semiconductor. When a forward voltage is applied across the p-n junction, electrons from the n-type region and holes from the p-type region are injected into the active region. When these charge carriers recombine, they release energy in the form of photons (light). The specific wavelength (color) of the emitted light is determined by the bandgap energy of the semiconductor material. InGaN materials are used to produce light in the blue, green, and ultraviolet parts of the spectrum. The green color of this LED is a result of the specific composition of indium, gallium, and nitrogen in its active layer.

. Technology Trends

The development of LEDs like the LTST-C190TGKT-2A follows several key industry trends. There is a continuous drive toward miniaturization, enabling thinner and smaller end products. Efficiency improvements in InGaN materials are leading to higher luminous efficacy (more light output per electrical watt), which is crucial for battery-powered devices. Another trend is the refinement of binning and tighter parameter control, allowing for more consistent performance in mass production and enabling applications with stringent color or brightness uniformity requirements. Finally, enhanced reliability and compatibility with lead-free, high-temperature soldering processes are essential to meet global environmental regulations and modern manufacturing standards.