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LED Branco 1608 - 1.6x0.8x0.4mm - 2.6-3.4V - 68mW - Ficha Técnica

Especificação técnica completa para um LED branco 1608. Abrange parâmetros elétricos/ópticos, classificação por bins, confiabilidade e diretrizes de aplicação. Conforme RoHS.
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Capa do documento PDF - LED Branco 1608 - 1.6x0.8x0.4mm - 2.6-3.4V - 68mW - Ficha Técnica

1. Visão Geral do Produto

1.1 Descrição Geral

Este LED branco é fabricado usando um chip azul e fósforo para produzir luz branca. As dimensões do pacote são 1,6mm x 0,8mm x 0,4mm, tornando-o adequado para dispositivos eletrônicos compactos. É projetado para montagem em tecnologia de montagem superficial (SMT) e está em conformidade com RoHS.

1.2 Características

1.3 Aplicações

Indicadores ópticos, interruptores e símbolos, displays e fins de iluminação geral.

2. Parâmetros Técnicos

2.1 Características Elétricas e Ópticas (Ta=25°C)

A tensão direta (VF) em IF=5mA é classificada de 2,6V a 3,4V em etapas abrangendo os bins F1 (2,6-2,7V), F2 (2,7-2,8V), G1 (2,8-2,9V), G2 (2,9-3,0V), H1 (3,0-3,1V), H2 (3,1-3,2V), I1 (3,2-3,3V), I2 (3,3-3,4V). A intensidade luminosa (IV) em IF=5mA varia de 90 mcd a 250 mcd através dos bins: 1AP (90-120 mcd), G20 (120-150 mcd), 1AW (150-200 mcd), 1AX (200-250 mcd). O ângulo de visão é de 140 graus (típico). A corrente reversa é máxima de 10 µA em VR=5V. A resistência térmica da junção ao ponto de solda (RTHJ-S) é máxima de 450°C/W.

2.2 Classificações Máximas Absolutas

Os seguintes limites não devem ser excedidos: Dissipação de potência 68 mW; Corrente direta 20 mA; Tensão reversa 5 V; Corrente direta de pico (pulso 0,1ms, ciclo 1/10) 60 mA; Descarga eletrostática (HBM) 1000 V; Temperatura de operação -40 a +85°C; Temperatura de armazenamento -40 a +85°C; Temperatura de junção 95°C. Deve-se tomar cuidado para garantir que a temperatura da junção não exceda esta classificação.

3. Sistema de Classificação (Binning)

O LED é classificado em bins com base na cromaticidade (coordenadas CIE 1931) e intensidade luminosa. Os bins de cromaticidade são definidos no diagrama CIE com coordenadas para os bins B01-B06 e K01-K06. Esses bins cobrem regiões de branco frio a branco neutro. Os bins de intensidade luminosa são conforme descrito na Seção 2.1. Também são fornecidos bins de tensão direta para facilitar o projeto do circuito. O código do bin no rótulo especifica a VF exata, a cromaticidade e a classificação de fluxo do dispositivo.

4. Análise de Curvas de Desempenho

4.1 Tensão Direta vs Corrente Direta

A curva típica VF-IF mostra um comportamento exponencial: em baixas correntes a tensão aumenta rapidamente, depois se torna mais linear. Em 5 mA nominal, a VF está tipicamente na faixa de 2,8-3,2 V dependendo do bin. Em 20 mA, a VF aumenta em cerca de 0,2-0,3 V.

4.2 Corrente Direta vs Intensidade Relativa

A intensidade relativa aumenta aproximadamente linearmente com a corrente de 0 a 20 mA. Em 5 mA, a saída é cerca de 25% do máximo (20 mA). Esta curva ajuda a selecionar a corrente de acionamento para o brilho desejado.

4.3 Efeitos da Temperatura

A intensidade relativa diminui com o aumento da temperatura ambiente. A 100°C, a intensidade cai para cerca de 85% do seu valor a 25°C. A corrente direta deve ser reduzida em altas temperaturas para evitar superaquecimento. A curva de Temperatura do Pino vs Corrente Direta mostra que a 100°C, a corrente direta permitida é reduzida para cerca de 15 mA.

4.4 Espectro e Padrão de Radiação

A distribuição espectral mostra um pico azul em aproximadamente 450 nm do chip LED e uma ampla emissão amarela do fósforo, resultando em luz branca. A temperatura de cor correlacionada (CCT) é típica de um branco neutro. O padrão de radiação é semelhante ao lambertiano com um amplo ângulo de visão de 140°, proporcionando distribuição uniforme de luz.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Pacote

O pacote LED mede 1,6 mm × 0,8 mm × 0,4 mm com tolerâncias de ±0,2 mm. A vista superior mostra a área de emissão de luz, a vista inferior mostra as almofadas do eletrodo e a vista lateral mostra o perfil fino. A polaridade é indicada por uma marca na vista superior. O padrão de almofada de solda recomendado é de 2,4 mm × 0,8 mm para cada almofada, com espaçamento de 0,8 mm, conforme mostrado na Figura 1-5.

5.2 Dimensões da Fita Portadora e do Carretel

A fita portadora tem 8 mm de largura com passo de bolso de 4 mm. O carretel tem um diâmetro externo de 178 ±1 mm, diâmetro do cubo de 60 ±1 mm e largura de 13,0 ±0,5 mm. Cada carretel contém 4000 unidades de LEDs.

5.3 Informações do Rótulo

Cada carretel é etiquetado com número de peça, número de especificação, número de lote, código do bin (incluindo código de fluxo, bin de cromaticidade, bin de VF, código de comprimento de onda), quantidade e código de data.

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Reflow

O perfil de reflow recomendado segue os padrões JEDEC. Pré-aquecimento de 150°C a 200°C por 60-120 segundos. A taxa de rampa não deve exceder 3°C/s. O tempo acima de 217°C (líquido) é de 60-150 segundos. A temperatura de pico é de 260°C com tempo máximo de permanência de 10 segundos (dentro de 5°C do pico). A taxa de resfriamento deve ser ≤6°C/s. O tempo total de 25°C ao pico é de no máximo 8 minutos. Não realize soldagem por reflow mais de duas vezes.

6.2 Soldagem Manual e Reparo

Se a soldagem manual for necessária, use um ferro de solda a ≤300°C por menos de 3 segundos por almofada. Apenas uma operação de soldagem manual é permitida. O reparo após o reflow não é recomendado; se inevitável, use um ferro de solda de cabeça dupla e pré-qualifique o processo.

6.3 Precauções

Evite montagem em PCB empenada; não aplique estresse mecânico ou vibração durante o resfriamento; não resfrie rapidamente após a soldagem.

7. Informações de Embalagem e Pedido

Os LEDs são embalados em sacos de barreira de umidade com dessecante e indicador de umidade. Condições de armazenamento antes da abertura: ≤30°C, ≤75% UR, válido dentro de 1 ano a partir da data da embalagem. Após abertura: ≤30°C, ≤60% UR, deve ser usado dentro de 24 horas. Se o tempo de armazenamento for excedido ou o dessecante mudar de cor, asse os LEDs a 60±5°C por pelo menos 24 horas antes do uso. A embalagem externa é uma caixa de papelão padrão adequada para envio.

8. Sugestões de Aplicação

Devido ao seu tamanho pequeno, este LED é ideal para layouts densos de PCB. Use resistores limitadores de corrente para garantir que a corrente direta não exceda 20 mA. Considere o projeto térmico: o LED deve ser montado com área de cobre adequada para auxiliar na dissipação de calor. Evite expor o LED a ambientes com enxofre (>100 ppm) ou compostos halogenados (Br>900 ppm, Cl>900 ppm, total >1500 ppm), pois podem causar corrosão e descoloração. Para limpeza, use álcool isopropílico; não use limpeza ultrassônica, pois pode danificar o LED.

9. Comparação Técnica

Comparado a pacotes SMD maiores como 2835 (2,8×3,5 mm) ou 3528, o pacote 1608 oferece uma área 75% menor, enquanto ainda fornece brilho suficiente para aplicações de indicador (até 250 mcd). Seu amplo ângulo de visão de 140° é vantajoso para aplicações onde é necessária distribuição uniforme de luz. No entanto, sua corrente direta máxima é limitada a 20 mA, resultando em menor fluxo total em comparação com LEDs de alta potência. É mais adequado para projetos de baixa potência e com espaço limitado.

10. Perguntas Frequentes

10.1 Como devo lidar com dispositivos sensíveis a ESD?

Sempre use estações de trabalho aterradas, use pulseiras antiestáticas e armazene LEDs em embalagens antiestáticas.

10.2 E se o saco de barreira de umidade estiver danificado?

Se o saco estiver danificado ou se o indicador de umidade mostrar >30%, os LEDs devem ser assados a 60±5°C por 24 horas antes do uso.

10.3 Posso usar diferentes correntes de acionamento para dimerização?

Sim, o LED pode ser acionado com correntes de 0 a 20 mA. Observe que a cromaticidade pode mudar ligeiramente com a corrente. A operação de pulso com baixo ciclo de trabalho é possível até 60 mA de pico.

10.4 Este LED é adequado para uso externo?

A faixa de temperatura de operação (-40 a +85°C) é adequada para muitas aplicações externas, mas são necessários encapsulamento adequado e proteção contra umidade e contaminantes.

11. Casos de Aplicação

Caso 1: Iluminação de fundo de termostato residencial inteligente - o tamanho pequeno se encaixa em uma PCB compacta, fornecendo indicação de status branca. Caso 2: Iluminação de botão interior automotivo - ângulo de visão amplo garante visibilidade de vários ângulos. Caso 3: Indicador de nível de bateria em eletrônicos portáteis - baixo consumo de energia prolonga a vida útil da bateria.

12. Princípio de Operação

Este LED branco utiliza um chip InGaN emissor de azul que emite luz a ~450 nm. O chip é revestido com um fósforo emissor de amarelo (tipicamente YAG dopado com Ce). A luz azul excita parcialmente o fósforo para emitir luz amarela; a combinação de luz azul e amarela aparece branca ao olho humano. A proporção de azul para amarelo determina a temperatura de cor correlacionada.

13. Tendências de Desenvolvimento

A tendência na indústria de LEDs é em direção a pacotes menores com maior eficácia. O encapsulamento em escala de chip (CSP) e as arquiteturas flip-chip estão ganhando popularidade por melhor desempenho térmico e tamanho reduzido. Este pacote 1608 representa uma tecnologia madura que continua amplamente utilizada para aplicações de indicador e display. Desenvolvimentos futuros incluem maior brilho por unidade de área e melhor estabilidade de cor em relação à temperatura.

Terminologia de Especificação LED

Explicação completa dos termos técnicos LED

Desempenho Fotoeletrico

Termo Unidade/Representação Explicação Simples Por Que Importante
Eficácia Luminosa lm/W (lumens por watt) Saída de luz por watt de eletricidade, maior significa mais eficiente energeticamente. Determina diretamente o grau de eficiência energética e custo de eletricidade.
Fluxo Luminoso lm (lumens) Luz total emitida pela fonte, comumente chamada de "brilho". Determina se a luz é brilhante o suficiente.
Ângulo de Visão ° (graus), ex., 120° Ângulo onde a intensidade da luz cai à metade, determina a largura do feixe. Afeta o alcance de iluminação e uniformidade.
CCT (Temperatura de Cor) K (Kelvin), ex., 2700K/6500K Calor/frescor da luz, valores mais baixos amarelados/quentes, mais altos esbranquiçados/frios. Determina a atmosfera de iluminação e cenários adequados.
CRI / Ra Sem unidade, 0–100 Capacidade de reproduzir cores de objetos com precisão, Ra≥80 é bom. Afeta a autenticidade da cor, usado em locais de alta demanda como shoppings, museus.
SDCM Passos da elipse MacAdam, ex., "5 passos" Métrica de consistência de cor, passos menores significam cor mais consistente. Garante cor uniforme em todo o mesmo lote de LEDs.
Comprimento de Onda Dominante nm (nanômetros), ex., 620nm (vermelho) Comprimento de onda correspondente à cor dos LEDs coloridos. Determina a tonalidade de LEDs monocromáticos vermelhos, amarelos, verdes.
Distribuição Espectral Curva comprimento de onda vs intensidade Mostra a distribuição de intensidade nos comprimentos de onda. Afeta a reprodução de cor e qualidade.

Parâmetros Elétricos

Termo Símbolo Explicação Simples Considerações de Design
Tensão Direta Vf Tensão mínima para ligar o LED, como "limiar de partida". A tensão do driver deve ser ≥Vf, tensões somam-se para LEDs em série.
Corrente Direta If Valor de corrente para operação normal do LED. Normalmente acionamento de corrente constante, corrente determina brilho e vida útil.
Corrente de Pulsação Máxima Ifp Corrente de pico tolerável por curtos períodos, usada para dimerização ou flash. A largura do pulso e ciclo de trabalho devem ser rigorosamente controlados para evitar danos.
Tensão Reversa Vr Tensão reversa máxima que o LED pode suportar, além pode causar ruptura. O circuito deve evitar conexão reversa ou picos de tensão.
Resistência Térmica Rth (°C/W) Resistência à transferência de calor do chip para a solda, mais baixo é melhor. Alta resistência térmica requer dissipação de calor mais forte.
Imunidade ESD V (HBM), ex., 1000V Capacidade de suportar descarga eletrostática, mais alta significa menos vulnerável. Medidas antiestáticas necessárias na produção, especialmente para LEDs sensíveis.

Gerenciamento Térmico e Confiabilidade

Termo Métrica Chave Explicação Simples Impacto
Temperatura de Junção Tj (°C) Temperatura operacional real dentro do chip LED. Cada redução de 10°C pode dobrar a vida útil; muito alta causa decaimento da luz, deslocamento de cor.
Depreciação do Lúmen L70 / L80 (horas) Tempo para o brilho cair para 70% ou 80% do inicial. Define diretamente a "vida de serviço" do LED.
Manutenção do Lúmen % (ex., 70%) Porcentagem de brilho retida após o tempo. Indica retenção de brilho ao longo do uso de longo prazo.
Deslocamento de Cor Δu′v′ ou elipse MacAdam Grau de mudança de cor durante o uso. Afeta a consistência da cor nas cenas de iluminação.
Envelhecimento Térmico Degradação do material Deterioração devido a alta temperatura a longo prazo. Pode causar queda de brilho, mudança de cor ou falha de circuito aberto.

Embalagem e Materiais

Termo Tipos Comuns Explicação Simples Características e Aplicações
Tipo de Pacote EMC, PPA, Cerâmica Material da carcaça protegendo o chip, fornecendo interface óptica/térmica. EMC: boa resistência ao calor, baixo custo; Cerâmica: melhor dissipação de calor, vida mais longa.
Estrutura do Chip Frontal, Flip Chip Arranjo dos eletrodos do chip. Flip chip: melhor dissipação de calor, eficácia mais alta, para alta potência.
Revestimento de Fósforo YAG, Silicato, Nitreto Cobre o chip azul, converte alguns para amarelo/vermelho, mistura para branco. Diferentes fósforos afetam eficácia, CCT e CRI.
Lente/Óptica Plana, Microlente, TIR Estrutura óptica na superfície controlando a distribuição da luz. Determina o ângulo de visão e curva de distribuição de luz.

Controle de Qualidade e Classificação

Termo Conteúdo de Binning Explicação Simples Propósito
Bin de Fluxo Luminoso Código ex. 2G, 2H Agrupado por brilho, cada grupo tem valores de lúmen mín/máx. Garante brilho uniforme no mesmo lote.
Bin de Tensão Código ex. 6W, 6X Agrupado por faixa de tensão direta. Facilita o emparelhamento do driver, melhora a eficiência do sistema.
Bin de Cor Elipse MacAdam de 5 passos Agrupado por coordenadas de cor, garantindo faixa estreita. Garante consistência de cor, evita cor irregular dentro do dispositivo.
Bin CCT 2700K, 3000K etc. Agrupado por CCT, cada um tem faixa de coordenadas correspondente. Atende aos diferentes requisitos de CCT da cena.

Testes e Certificação

Termo Padrão/Teste Explicação Simples Significado
LM-80 Teste de manutenção do lúmen Iluminação de longo prazo a temperatura constante, registrando decaimento de brilho. Usado para estimar vida do LED (com TM-21).
TM-21 Padrão de estimativa de vida Estima a vida sob condições reais com base nos dados LM-80. Fornece previsão científica de vida.
IESNA Sociedade de Engenharia de Iluminação Abrange métodos de teste ópticos, elétricos, térmicos. Base de teste reconhecida pela indústria.
RoHS / REACH Certificação ambiental Garante nenhuma substância nociva (chumbo, mercúrio). Requisito de acesso ao mercado internationalmente.
ENERGY STAR / DLC Certificação de eficiência energética Certificação de eficiência energética e desempenho para iluminação. Usado em aquisições governamentais, programas de subsídios, aumenta a competitividade.