Tamanhos de LED explicados: tabela completa de tamanhos de LED, tipos, dimensões e aplicações

Os LEDs vêm em vários tipos de encapsulamento, e escolher o tamanho errado de LED afeta o brilho, a pegada na PCB, o desempenho térmico e o método de montagem. Seja para colocar um indicador em uma protoboard, projetar uma PCB de fita de LED ou especificar um módulo COB para um holofote, o tamanho é a primeira decisão a acertar.

Este guia cobre todas as principais categorias de tamanho de LED, dimensões through-hole, códigos de encapsulamento SMD, tamanhos de módulo COB e a diferença entre tamanho do chip e tamanho do encapsulamento, com uma tabela de referência rápida para cada um.

Figura: Mostrando a progressão do tamanho do encapsulamento de LED, do chip SMD 0402, passando pelo 5050 RGB, 5mm through-hole e módulo COB de 30mm.

Visão Geral dos Tamanhos de LED

Resposta rápida: Os tamanhos de LED se dividem em quatro categorias com base no tipo de encapsulamento.

• Through-hole: 3mm, 5mm, 8mm, 10mm, identificados pelo diâmetro do corpo
• Indicadores SMD: 0402, 0603, 0805, 1206, pegada codificada no número da peça (mm)
• Iluminação SMD: 2835, 3528, 5050, 5630 (por exemplo, 2835 = 2,8 x 3,5 mm)
• COB: módulos de 10 a 50+ mm, dimensionados pelo diâmetro da superfície emissora de luz (LES)

Tamanhos de LED SMD

Os códigos de encapsulamento SMD codificam as dimensões físicas em milímetros. Um 2835 tem 2,8 x 3,5 mm; um 5050 tem 5,0 x 5,0 mm. Existem dois níveis funcionais: classe indicador para LEDs de status e classe iluminação para iluminação.

Ambos os tipos suportam montagem automatizada de PCB via pick-and-place e soldagem por refluxo. Uma vez selecionado um LED SMD, o próximo passo é confirmar a orientação, e é aí que este guia de polaridade de LED SMD é útil para ler as marcações de cátodo e indicadores de pegada em todos os tamanhos de encapsulamento.

Tabela de Tamanhos de LED SMD

As dimensões da pegada alimentam diretamente o design dos seus pads de solda, portanto, sempre confirme a geometria do pad com a folha de dados do fabricante.

Nota: As dimensões são nominais. Sempre verifique o layout do pad e o Vf com a folha de dados do componente antes de finalizar a pegada da sua PCB.

Figura: Comparação de escala de encapsulamentos SMD mostrando oito encapsulamentos de 0402 a 5630

Figura: LED SMD 2835 mostrando dimensões da vista superior (corpo de 2,8 x 3,5 mm, pads de 0,9 x 1,4 mm) e seção transversal lateral com altura total de 0,7 mm, die e encapsulante.

Encapsulamentos SMD de LED Mais Comuns

LEDs 0603

• 1,6 x 0,8 mm; 0,45 mm de altura
• Ideal para indicadores de status em placas compactas
• Requer pick-and-place automatizado; não é confiavelmente soldável à mão

LEDs 2835

• 2,8 x 3,5 mm; melhor lúmens-por-watt de qualquer encapsulamento SMD mainstream
• Perfil fino de 0,70 mm adequado para fitas de LED e painéis de luz
• Padrão na fabricação moderna de PCB de LED, disponível na biblioteca de peças da JLCPCB e suportado pelo serviço de montagem de PCB da JLCPCB

LEDs 3528

• 3,5 x 2,8 mm; padrão antigo ainda encontrado em fitas decorativas de baixo custo
• Eficiência menor que o 2835; não recomendado para novos designs

LEDs 5050

• 5,0 x 5,0 mm; encapsulamento de três dies permite mistura de cores RGB em um único componente
• Padrão para fitas endereçáveis (WS2812B, SK6812) e iluminação arquitetônica colorida

Tamanhos de LED Through-Hole

Os LEDs through-hole são dimensionados pelo diâmetro do corpo. O passo dos terminais é de 2,54 mm (100 mil) em todos os tamanhos padrão. O terminal mais longo é o ânodo.

Figura: LED through-hole mostrando LED de 5mm com dimensões-chave rotuladas, e linha de tamanhos mostrando LEDs de 3mm a 10mm em escala com régua.

LEDs SMD vs Through-Hole

Para uma comparação mais profunda dos dois métodos de montagem além dos LEDs, veja este guia sobre montagem em superfície vs through-hole.

Tamanhos de LED COB

Um LED COB (Chip-on-Board) liga múltiplos dies diretamente a um substrato sob uma camada uniforme de fósforo. Os COBs são dimensionados pelo diâmetro da LES (Superfície Emissora de Luz), não por um código de pegada.

Pontos-chave:

• O tamanho da LES do COB varia conforme o fabricante; não há padrão universal de nomenclatura
• Requerem um dissipador de calor dedicado e material de interface térmica
• Não são montados em PCBs FR4; distintos dos fluxos de trabalho SMD

Figura: Módulo LED COB com seta de dimensão vermelha rotulando o diâmetro da LES de 30mm

Tamanho do Chip de LED vs Tamanho do Encapsulamento de LED

O tamanho do encapsulamento é o invólucro externo: estrutura de terminais, lente, encapsulante e pads da PCB. É o que números de peça como 0603, 2835 e 5050 descrevem.

O tamanho do chip (die) é o die semicondutor interno. LEDs padrão normalmente têm um die de 250 a 500 µm dentro de qualquer encapsulamento.

Dois LEDs com o mesmo código de encapsulamento podem ter tamanhos de die diferentes, afetando eficiência, saída de fluxo e consistência de cor. O tamanho do encapsulamento reflete a pegada. A qualidade do die reflete o desempenho.

Tamanhos de Mini LED e Micro LED

Mini LED e Micro LED são categorias emergentes de encapsulamento impulsionadas pela tecnologia de displays.

• Mini LED: tamanho do die tipicamente abaixo de 200 µm; usado em retroiluminação para TVs LCD e monitores com zonas de escurecimento local
• Micro LED: tamanho do die abaixo de 100 µm; usado em headsets AR/VR, smartwatches e displays de visão direta de alta resolução

Nenhum dos tipos segue a nomenclatura padrão de encapsulamento SMD; os tamanhos são definidos pelo passo de pixel (sub-1 mm) e método de transferência de die, em vez de um código de pegada

Estes diferem dos LEDs SMD e COB padrão no processo de fabricação e não são obtidos de bibliotecas de peças convencionais.

Comparação de LED SMD 2835 vs 3528 vs 5050

Figura: Diagrama de layout interno do LED SMD 5050 mostrando dies vermelho, verde e azul dentro de um encapsulamento de 5,0 x 5,0 mm com quatro pads de solda nos cantos e rótulos de dimensão.

Como Escolher o Tamanho Certo de LED

Verifique a tabela de referência rápida de seleção de LED

Método de Montagem do LED

• Soldagem manual: 5mm THT, 0805, 1206
• SMT de baixo volume: 0805, 1206, 2835
• Produção de alto volume: qualquer encapsulamento SMD padronizado

Requisitos Térmicos

• Indicadores de baixa potência (0402 a 1206): FR4 padrão, sem tratamento extra necessário
• Média potência (2835, 5050): despejos de cobre sob o pad térmico; adicione vias térmicas para melhor transferência
• Alta potência (5630, 3030, COB): PCB com núcleo de alumínio (MCPCB) ou dissipador de calor dedicado necessário

Figura: PCB populada mostrando três zonas de encapsulamento de LED: indicadores 0603 perto de um microcontrolador, uma matriz linear de fita 2835 e um cluster de LED RGB 5050 no canto.

Por que o Tamanho do LED Importa

O tamanho de um LED refere-se às dimensões físicas do encapsulamento do LED, medido pelo diâmetro do corpo (para LEDs through-hole) ou pelo código de pegada em milímetros (para LEDs SMD como 2835 ou 5050). O tamanho determina como o LED é montado, quanta luz ele pode produzir e como ele se integra a um design de PCB.

O tamanho do LED não é apenas uma questão de pegada. Ele afeta diretamente o desempenho do seu design e como ele é construído.

• Brilho: Encapsulamentos maiores normalmente suportam correntes de acionamento mais altas e maior saída de lúmens
• Espaço na PCB: A pegada do encapsulamento determina quantos LEDs cabem em uma placa e quão denso seu layout pode ser
• Desempenho térmico: Encapsulamentos de maior potência precisam de despejos de cobre, vias térmicas ou uma PCB com núcleo de alumínio (MCPCB) para permanecer dentro da temperatura de junção nominal
• Ângulo de visão: Encapsulamentos through-hole focam a luz de forma estreita (15 a 60 graus); encapsulamentos SMD a espalham amplamente (120 a 160 graus)
• Método de montagem: Encapsulamentos abaixo de 0805 não podem ser soldados à mão de forma confiável e requerem equipamento pick-and-place automatizado
• Custo: Encapsulamentos indicadores menores são mais baratos por unidade em volume; encapsulamentos de alta potência custam mais e requerem substratos de PCB mais elaborados

Acertar o tamanho na fase de design evita o retrabalho mais comum relacionado a LEDs: brilho insuficiente, superaquecimento ou falhas de montagem em passos apertados.

Perguntas Frequentes sobre Tamanhos de LED

P: Qual é o tamanho de LED mais comum?

Para through-hole: 5mm (T-1¾).
Para iluminação SMD: 2835.
Para indicadores SMD: 0603.

P: O que significam números como 2835 e 5050?

Eles codificam dimensões físicas em mm. Um 2835 tem 2,8 x 3,5 mm. Um 5050 tem 5,0 x 5,0 mm. A mesma lógica se aplica a cada código de encapsulamento de LED SMD.

P: O 2835 é melhor que o 3528?

Sim, para a maioria dos designs modernos. O 2835 oferece maior lúmens-por-watt e um perfil mais fino de 0,70 mm. O 3528 é um encapsulamento legado ainda encontrado em produtos de fita de baixo custo.

P: Qual LED é mais fácil de soldar?

Um 5mm through-hole é o mais fácil de soldar à mão. Para SMD, 0805 e 1206 funcionam com um ferro padrão. Encapsulamentos abaixo de 0805 precisam de equipamento automatizado.

P: Qual LED devo usar para um indicador de PCB?

0603 com SMT automatizado, 0805 ou 1206 para soldagem manual, 3mm ou 5mm THT para construções de montagem em painel.

P: O que é um LED COB?

Um LED COB (Chip-on-Board) liga múltiplos dies a um substrato sob uma camada de fósforo. Dimensionado pelo diâmetro da LES (6 a 50+ mm). Usado em holofotes, downlights e refletores, não em PCBs padrão.

P: Qual é a diferença entre Mini LED e Micro LED?

Mini LEDs têm dies abaixo de 200 µm e são usados para escurecimento de retroiluminação LCD. Micro LEDs estão abaixo de 100 µm e visam displays de visão direta em AR/VR e vestíveis. Nenhum usa códigos de pegada SMD padrão.

Conclusão

A seleção do tamanho do LED se resume a espaço na placa, brilho, método de montagem e necessidades térmicas. O 5mm through-hole e o 2835 SMD cobrem a maioria das construções comuns. Para RGB use 5050; para iluminação de alta saída use COB ou 5630/5730.