Ficha Técnica do LED SMD LTST-C190KGKT - Dimensões 3.2x1.6x0.8mm - Tensão 1.9-2.4V - Potência 75mW - Verde AlInGaP - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de uma lâmpada LED de montagem em superfície (SMD). Este componente foi projetado para montagem automatizada em placas de circuito impresso (PCB) e é particularmente adequado para aplicações onde o espaço é uma restrição crítica. O LED apresenta um perfil ultrafino e utiliza um material semicondutor AlInGaP avançado para o seu chip emissor de luz, proporcionando alto brilho no espectro verde.

1.1 Características

• Conformidade com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).
• Perfil extremamente baixo com altura de apenas 0,80 milímetros.
• Alta intensidade luminosa fornecida por um chip de AlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio).
• Embalado em fita de 8mm enrolada em carretéis de 7 polegadas de diâmetro para sistemas automatizados pick-and-place.
• Contorno do encapsulamento padronizado pela EIA (Electronic Industries Alliance).
• Compatível com níveis de acionamento padrão de circuitos integrados (CI).
• Projetado para compatibilidade com equipamentos automatizados de colocação de componentes.
• Adequado para processos de soldagem por refluxo infravermelho (IR) comumente usados na tecnologia de montagem em superfície (SMT).

1.2 Aplicações

Este LED é versátil e pode ser integrado numa vasta gama de dispositivos e sistemas eletrónicos, incluindo, mas não se limitando a:

• Equipamentos de telecomunicações (ex.: telefones sem fios, telemóveis).
• Dispositivos de automação de escritório e sistemas de rede.
• Eletrodomésticos e eletrónica de consumo.
• Painéis de controlo industrial e instrumentação.
• Retroiluminação de teclados e teclados numéricos.
• Indicadores de estado e de energia.
• Micro-displays e iluminação de símbolos.
• Sinalização interior e mostradores informativos.

2. Análise Profunda das Especificações Técnicas

As secções seguintes fornecem uma análise detalhada das características elétricas, óticas e ambientais do LED.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estes valores representam os limites além dos quais pode ocorrer dano permanente no dispositivo. O funcionamento nestas condições não é garantido.

• Dissipação de Potência (Pd):75 mW
• Corrente Direta de Pico (I_F(PEAK)):80 mA (a um ciclo de trabalho de 1/10, largura de pulso de 0,1ms)
• Corrente Direta Contínua (I_F):30 mA DC
• Tensão Reversa (V_R):5 V
• Gama de Temperatura de Funcionamento (T_opr):-30°C a +85°C
• Gama de Temperatura de Armazenamento (T_stg):-40°C a +85°C
• Temperatura de Soldagem por Refluxo Infravermelho:Máximo de 260°C durante 10 segundos.

2.2 Características Elétricas e Óticas

Estes são os parâmetros de desempenho típicos medidos a uma temperatura ambiente (T_a) de 25°C sob condições de teste especificadas.

• Intensidade Luminosa (I_V):18,0 - 71,0 mcd (medida a I_F= 20 mA).
• Ângulo de Visão (2θ_1/2):130 graus (o ângulo fora do eixo onde a intensidade é metade do valor no eixo).
• Comprimento de Onda de Emissão de Pico (λ_P):574,0 nm (típico).
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):567,5 - 576,5 nm (medido a I_F= 20 mA).
• Largura a Meia Altura Espectral (Δλ):15 nm (típico).
• Tensão Direta (V_F):1,9 - 2,4 V (medida a I_F= 20 mA).
• Corrente Reversa (I_R):Máximo de 10 μA (medida a V_R= 5 V).

3. Explicação do Sistema de Binning

Para garantir consistência na produção e no projeto, os LEDs são classificados em bins com base em parâmetros-chave. Isto permite aos projetistas selecionar componentes que atendam a requisitos específicos de tensão, brilho e cor.

3.1 Binning da Tensão Direta (V_F)

Os bins definem a gama de queda de tensão direta no LED quando acionado a 20mA. A tolerância em cada bin é de ±0,1V.

• Bin 4: 1,90V - 2,00V
• Bin 5: 2,00V - 2,10V
• Bin 6: 2,10V - 2,20V
• Bin 7: 2,20V - 2,30V
• Bin 8: 2,30V - 2,40V

3.2 Binning da Intensidade Luminosa (I_V)

Os bins categorizam a saída luminosa mínima e máxima a 20mA. A tolerância em cada bin é de ±15%.

• Bin M: 18,0 mcd - 28,0 mcd
• Bin N: 28,0 mcd - 45,0 mcd
• Bin P: 45,0 mcd - 71,0 mcd

3.3 Binning da Matiz / Comprimento de Onda Dominante (λ_d)

Este binning controla o tom preciso de verde. A tolerância para cada bin é de ±1 nm.

• Bin C: 567,5 nm - 570,5 nm
• Bin D: 570,5 nm - 573,5 nm
• Bin E: 573,5 nm - 576,5 nm

4. Análise das Curvas de Desempenho

As curvas de desempenho típicas (não reproduzidas no texto, mas referenciadas na ficha técnica) fornecem uma visão visual do comportamento do dispositivo em condições variáveis. Estas incluem tipicamente:

• Intensidade Luminosa Relativa vs. Corrente Direta:Mostra como a saída de luz aumenta com a corrente de acionamento, tipicamente numa relação não linear.
• Tensão Direta vs. Corrente Direta:Ilustra a curva característica IV do díodo.
• Intensidade Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demonstra a derivação térmica da saída de luz; a intensidade geralmente diminui à medida que a temperatura aumenta.
• Distribuição Espectral:Um gráfico que mostra a potência radiante relativa ao longo dos comprimentos de onda, centrada no comprimento de onda de pico de 574nm com uma largura a meia altura típica de 15nm.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Encapsulamento

O LED tem uma pegada SMD retangular compacta. As dimensões-chave (em milímetros) são: comprimento = 3,2, largura = 1,6, altura = 0,8. Um desenho dimensional detalhado especifica as localizações dos terminais, o contorno do componente e a marcação de polaridade (tipicamente um indicador do cátodo). Todas as tolerâncias dimensionais são de ±0,1mm, salvo indicação em contrário.

5.2 Padrão de Terminais Recomendado para PCB

É fornecida uma sugestão de layout dos terminais de solda para garantir soldagem fiável e alinhamento adequado durante o processo de refluxo. Este padrão considera a formação do filete de solda e o auto-alinhamento do componente durante o refluxo.

5.3 Embalagem em Fita e Carretel

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora relevada com uma fita de proteção. Detalhes-chave da embalagem:

• Largura da Fita Transportadora:8 mm.
• Diâmetro do Carretel:7 polegadas (178 mm).
• Quantidade por Carretel:4000 unidades.
• Quantidade Mínima de Encomenda (MOQ):500 unidades para quantidades remanescentes.
• A embalagem está em conformidade com as normas ANSI/EIA-481.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Soldagem por Refluxo IR (Processo sem Chumbo)

O componente está classificado para processos de soldagem sem chumbo (Pb-free). É fornecida uma sugestão de perfil de refluxo, aderindo às normas JEDEC. Os parâmetros-chave incluem:

• Temperatura de Pré-aquecimento:150°C a 200°C.
• Tempo de Pré-aquecimento:Máximo de 120 segundos.
• Temperatura Máxima do Corpo:Máximo de 260°C.
• Tempo Acima de 260°C:Máximo de 10 segundos.
• Número de Passagens de Refluxo:Máximo de duas vezes.

Nota:O perfil de temperatura real deve ser caracterizado para o projeto específico da PCB, a pasta de solda e o forno utilizados.

6.2 Soldagem Manual

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

• Temperatura do Ferro:Máximo de 300°C.
• Tempo de Soldagem:Máximo de 3 segundos por terminal.
• Número de Tentativas de Soldagem:Recomenda-se apenas uma vez para evitar danos térmicos.

6.3 Limpeza

Se for necessária limpeza após a soldagem, apenas devem ser utilizados solventes especificados para evitar danificar o encapsulamento do LED. Agentes recomendados incluem álcool etílico ou álcool isopropílico (IPA). O LED deve ser imerso à temperatura ambiente por menos de um minuto.

7. Precauções de Armazenamento e Manuseamento

7.1 Sensibilidade à Descarga Eletrostática (ESD)

Os LEDs são sensíveis a descargas eletrostáticas. Devem estar implementados controlos ESD adequados durante o manuseamento, incluindo o uso de pulseiras aterradas, tapetes antiestáticos e recipientes condutores. Todo o equipamento deve estar devidamente aterrado.

7.2 Sensibilidade à Humidade

Este componente tem uma classificação de Nível de Sensibilidade à Humidade (MSL). O nível específico (ex.: MSL 3) indica quanto tempo o dispositivo pode ser exposto às condições ambiente após a abertura da embalagem selada original antes de necessitar de secagem para remover a humidade absorvida.

• Embalagem Selada:Armazenar a ≤30°C e ≤90% de Humidade Relativa (HR). A vida útil é de um ano quando armazenado na embalagem à prova de humidade original com dessecante.
• Embalagem Aberta:Para componentes removidos da embalagem selada, o ambiente de armazenamento não deve exceder 30°C e 60% de HR. Recomenda-se completar o processo de refluxo IR dentro de uma semana. Para armazenamento mais longo fora da embalagem original, armazenar num recipiente selado com dessecante. Componentes armazenados por mais de uma semana devem ser secos (ex.: a 60°C durante 20 horas) antes da soldagem para prevenir o efeito "popcorn" durante o refluxo.

8. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

8.1 Limitação de Corrente

Um resistor externo limitador de corrente é quase sempre necessário ao acionar um LED a partir de uma fonte de tensão. O valor do resistor pode ser calculado usando a Lei de Ohm: R = (V_fonte- V_F) / I_F. Usar o V_Fmáximo da ficha técnica (2,4V) garante que o resistor fornece limitação de corrente adequada mesmo para LEDs do bin de tensão mais alta.

8.2 Gestão Térmica

Embora a dissipação de potência seja baixa (75mW), manter a temperatura de junção do LED dentro da gama de funcionamento especificada é crucial para a fiabilidade a longo prazo e saída de luz estável. Garanta alívio térmico adequado no projeto dos terminais da PCB e evite colocar o LED perto de outras fontes de calor significativas.

8.3 Projeto Ótico

O amplo ângulo de visão de 130 graus torna este LED adequado para aplicações que requerem iluminação difusa e ampla, em vez de um feixe focalizado. Para aplicações de indicador, considere a intensidade luminosa necessária (selecionando o bin I_Vapropriado) para garantir visibilidade sob condições de iluminação ambiente.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Os principais fatores diferenciadores deste LED são a suaaltura ultrafina de 0,8mme o uso de umchip AlInGaP. Comparado com os LEDs verdes tradicionais de GaP (Fosfeto de Gálio), a tecnologia AlInGaP oferece tipicamente maior eficiência e brilho, resultando em maior intensidade luminosa para uma dada corrente de acionamento. O perfil fino é uma vantagem crítica na eletrónica de consumo moderna e fina, onde a altura (z-height) é severamente limitada.

10. Perguntas Frequentes (FAQ)

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

Comprimento de Onda de Pico (λ_P):O comprimento de onda único no qual a potência ótica emitida é maior.Comprimento de Onda Dominante (λ_d):O comprimento de onda único da luz monocromática que corresponde à cor percebida do LED, conforme definido pelo diagrama de cromaticidade CIE. λ_dé mais relevante para a especificação de cor em aplicações de display e indicador.

10.2 Posso acionar este LED sem um resistor limitador de corrente?

No.Um LED é um dispositivo acionado por corrente. Ligá-lo diretamente a uma fonte de tensão que exceda a sua tensão direta fará com que uma corrente excessiva flua, potencialmente destruindo o dispositivo instantaneamente devido à fuga térmica. Utilize sempre um resistor limitador de corrente em série ou um driver de corrente constante.

10.3 Por que é importante o binning?

O binning garante uniformidade de cor e brilho dentro de uma aplicação. Usar LEDs dos mesmos bins de V_F, I_Ve λ_dgarante que todos os indicadores num painel terão uma aparência e desempenho consistentes, o que é crítico para a experiência do utilizador e a qualidade do produto.

11. Exemplo Prático de Projeto

Cenário:Projetar um indicador de estado para um dispositivo portátil alimentado por uma linha de 3,3V. O objetivo é um indicador verde de brilho médio.

1. Seleção de Corrente:Escolha uma corrente de acionamento de 10mA para um equilíbrio entre brilho e consumo de energia.
2. Cálculo do Resistor:Use o V_Fmáximo por segurança: R = (3,3V - 2,4V) / 0,01A = 90 Ohms. O valor padrão mais próximo é 91 Ohms.
3. Seleção do Bin:Especifique o Bin N para intensidade luminosa (28-45 mcd) e o Bin D para comprimento de onda dominante (570,5-573,5 nm) para obter um verde consistente e de brilho médio.
4. Layout:Siga o padrão de terminais recomendado na ficha técnica. Certifique-se de que o terminal do cátodo (marcado no LED) está ligado ao terra através do resistor limitador de corrente.

12. Introdução à Tecnologia

Este LED utiliza um semicondutor deAlInGaP (Fosfeto de Alumínio, Índio e Gálio)crescido num substrato transparente. Quando uma tensão direta é aplicada, os eletrões e as lacunas recombinam-se na região ativa do chip, libertando energia na forma de fotões (luz). A composição específica da liga AlInGaP determina a energia da banda proibida e, portanto, a cor da luz emitida, neste caso, verde. Este sistema de material é conhecido pela sua alta eficiência quântica interna, especialmente nas regiões espectrais vermelha, laranja, amarela e verde.

13. Tendências da Indústria

A tendência nos LEDs SMD para eletrónica de consumo continua em direção àminiaturização, maior eficiência e melhor reprodução de cores.As alturas dos encapsulamentos estão a diminuir para abaixo de 0,8mm para permitir dispositivos cada vez mais finos. As melhorias de eficiência (mais lúmens por watt) reduzem o consumo de energia e a carga térmica. Há também uma ênfase crescente em tolerâncias de binning mais apertadas para atender aos exigentes requisitos de uniformidade de cor dos displays de alta resolução e da iluminação automóvel. A tecnologia semicondutora subjacente também está a evoluir, com investigação contínua em materiais como GaN-on-Si e micro-LEDs para aplicações de próxima geração.