Tabla de Contenidos
- 1. Descripción General del Producto
- 2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos
- 2.1 Características Electro-Ópticas
- 2.2 Valores Máximos Absolutos
- 3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning) Para garantizar la consistencia en la producción, los LED se clasifican en lotes (bins) según parámetros clave. 3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa La salida luminosa se categoriza en cuatro lotes (P1, P2, Q1, Q2) cuando se mide a IF=5mA. Los lotes definen rangos específicos: P1 (45.0-57.0 mcd), P2 (57.0-72.0 mcd), Q1 (72.0-90.0 mcd) y Q2 (90.0-112 mcd). Se aplica una tolerancia de ±11% dentro de cada lote. Esto permite a los diseñadores seleccionar un grado de brillo apropiado para su aplicación, equilibrando coste y rendimiento. 3.2 Clasificación por Voltaje Directo El voltaje directo se agrupa bajo el código "T" y se subdivide en sub-lotes: 28 (2.60-2.70V), 29 (2.70-2.80V), 30 (2.80-2.90V) y 31 (2.90-3.00V). Se especifica una tolerancia de ±0.05V. Seleccionar LED de un lote de voltaje ajustado puede ayudar a lograr una distribución de corriente más uniforme cuando se conectan múltiples LED en paralelo. 3.3 Clasificación por Coordenadas de Cromaticidad El color de la luz blanca se define por sus coordenadas de cromaticidad en el diagrama CIE 1931. Los datos proporcionados muestran lotes dentro del grupo "C", cada uno definido por un área cuadrilátera de coordenadas x e y (ej., Lote 1: x=0.274-0.294, y=0.226-0.286). La tolerancia para estas coordenadas es de ±0.01. Esta clasificación garantiza la consistencia del color entre diferentes lotes de producción, lo cual es vital para aplicaciones que requieren una apariencia uniforme. 4. Análisis de Curvas de Rendimiento
- 5. Información Mecánica y del Encapsulado
- 5.1 Dimensiones del Contorno del Encapsulado
- 5.2 Identificación de Polaridad
- 6. Guías de Soldadura y Montaje
- 7. Información de Embalaje y Pedido
- 8. Sugerencias de Aplicación
- 8.1 Escenarios de Aplicación Típicos
- 8.2 Consideraciones de Diseño
- 9. Comparativa Técnica
- 10. Preguntas Frecuentes (FAQ)
- 11. Caso Práctico de Diseño
- 12. Principio de Funcionamiento
- 13. Tendencias Tecnológicas
1. Descripción General del Producto
Este documento detalla las especificaciones de un LED chip de montaje superficial en encapsulado 1206. Este componente está diseñado para aplicaciones de placas de circuito impreso (PCB) de alta densidad donde el espacio es limitado. El dispositivo presenta un tamaño compacto, un perfil bajo de 1.0mm y se suministra en cinta y carrete para compatibilidad con equipos automáticos de montaje pick-and-place.
Las ventajas principales de este LED incluyen su compatibilidad con procesos estándar de soldadura por reflujo infrarrojo y por fase de vapor, lo que lo hace adecuado para fabricación en gran volumen. Es de tipo monocromático, emitiendo luz blanca pura a través de una lente de resina difusa amarilla. El producto está construido con materiales libres de plomo y cumple con las normativas medioambientales pertinentes.
Los mercados objetivo principales para este componente son la electrónica de consumo, interiores de automóviles (iluminación no crítica), equipos de telecomunicaciones y aplicaciones generales de indicación. Su pequeño tamaño y peso ligero lo hacen ideal para retroiluminación de interruptores de membrana, símbolos y paneles LCD en dispositivos miniaturizados.
2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos
2.1 Características Electro-Ópticas
Las métricas de rendimiento clave se definen a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C. La intensidad luminosa (Iv) varía desde un mínimo de 45.0 milicandelas (mcd) hasta un máximo de 112 mcd cuando se alimenta con una corriente directa (IF) de 5mA. El ángulo de visión típico (2θ1/2) es de 140 grados, proporcionando un amplio campo de iluminación adecuado para retroiluminación e indicación.
La especificación del voltaje directo (VF) es crítica para el diseño del circuito. Varía de 2.60V a 3.00V a 5mA. Los diseñadores deben asegurarse de que el circuito de alimentación pueda acomodar este rango de voltaje para lograr un brillo consistente. La corriente inversa (IR) se especifica con un máximo de 50 microamperios cuando se aplica un voltaje inverso (VR) de 5V, indicando las características de fuga del diodo.
2.2 Valores Máximos Absolutos
Estos valores definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente. El dispositivo puede soportar un voltaje inverso (VR) de hasta 5V. La corriente directa continua máxima (IF) es de 25mA. Para operación pulsada, se permite una corriente directa pico (IFP) de 100mA bajo un ciclo de trabajo de 1/10 a 1kHz. La disipación de potencia máxima (Pd) es de 110mW. El voltaje de resistencia a la descarga electrostática (ESD) es de 150V (Modelo de Cuerpo Humano), lo que requiere precauciones de manejo ESD adecuadas durante el montaje.
El rango de temperatura de operación (Topr) es de -40°C a +85°C, y el rango de temperatura de almacenamiento (Tstg) es de -40°C a +90°C. El perfil de temperatura de soldadura es crucial: para soldadura por reflujo, la temperatura pico no debe exceder los 260°C por más de 10 segundos; para soldadura manual, la temperatura de la punta del soldador no debe exceder los 350°C por más de 3 segundos.
3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)
Para garantizar la consistencia en la producción, los LED se clasifican en lotes (bins) según parámetros clave.
3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa
La salida luminosa se categoriza en cuatro lotes (P1, P2, Q1, Q2) cuando se mide a IF=5mA. Los lotes definen rangos específicos: P1 (45.0-57.0 mcd), P2 (57.0-72.0 mcd), Q1 (72.0-90.0 mcd) y Q2 (90.0-112 mcd). Se aplica una tolerancia de ±11% dentro de cada lote. Esto permite a los diseñadores seleccionar un grado de brillo apropiado para su aplicación, equilibrando coste y rendimiento.
3.2 Clasificación por Voltaje Directo
El voltaje directo se agrupa bajo el código "T" y se subdivide en sub-lotes: 28 (2.60-2.70V), 29 (2.70-2.80V), 30 (2.80-2.90V) y 31 (2.90-3.00V). Se especifica una tolerancia de ±0.05V. Seleccionar LED de un lote de voltaje ajustado puede ayudar a lograr una distribución de corriente más uniforme cuando se conectan múltiples LED en paralelo.
3.3 Clasificación por Coordenadas de Cromaticidad
El color de la luz blanca se define por sus coordenadas de cromaticidad en el diagrama CIE 1931. Los datos proporcionados muestran lotes dentro del grupo "C", cada uno definido por un área cuadrilátera de coordenadas x e y (ej., Lote 1: x=0.274-0.294, y=0.226-0.286). La tolerancia para estas coordenadas es de ±0.01. Esta clasificación garantiza la consistencia del color entre diferentes lotes de producción, lo cual es vital para aplicaciones que requieren una apariencia uniforme.
4. Análisis de Curvas de Rendimiento
La hoja de datos hace referencia a curvas típicas de características electro-ópticas. Aunque los gráficos específicos no se detallan en el texto proporcionado, dichas curvas suelen ilustrar la relación entre la corriente directa y la intensidad luminosa, el voltaje directo frente a la temperatura y la distribución espectral de potencia. Analizar estas curvas es esencial para comprender el rendimiento en condiciones no estándar, como diferentes corrientes de alimentación o temperaturas ambientales. Los diseñadores pueden usar estos datos para optimizar el circuito de alimentación en cuanto a eficiencia y longevidad.
5. Información Mecánica y del Encapsulado
5.1 Dimensiones del Contorno del Encapsulado
El encapsulado 1206 tiene dimensiones nominales de 1.6mm de longitud, 0.8mm de ancho y una altura de 1.0mm. El dibujo dimensional proporciona medidas detalladas para el cuerpo del LED, el indicador del cátodo y las recomendaciones de almohadillas de soldadura. Todas las tolerancias no especificadas son de ±0.1mm. El cátodo suele estar marcado por un punto verde o una muesca en el encapsulado.
5.2 Identificación de Polaridad
La polaridad correcta es crucial para el funcionamiento. El componente tiene un ánodo y un cátodo. El encapsulado incluye un marcador visual (como un punto verde o una esquina biselada) para identificar el terminal del cátodo. El diseño de la huella en el PCB debe alinearse con esta marca para evitar la instalación inversa durante el montaje automático.
6. Guías de Soldadura y Montaje
El dispositivo es totalmente compatible con procesos de soldadura por reflujo infrarrojo (IR) y por fase de vapor. El parámetro crítico es la temperatura pico del cuerpo durante el reflujo, que no debe exceder los 260°C por más de 10 segundos. Se recomienda un perfil estándar de reflujo sin plomo. Para reparación manual, la soldadura manual debe realizarse rápidamente, con la temperatura de la punta del soldador no excediendo los 350°C durante un máximo de 3 segundos por almohadilla para evitar daños térmicos a la resina epoxi y al chip semiconductor.
Debido a su sensibilidad a la descarga electrostática (clasificación ESD: 150V HBM), deben emplearse controles ESD adecuados (ej., estaciones de trabajo conectadas a tierra, pulseras antiestáticas) durante el manejo y montaje.
7. Información de Embalaje y Pedido
Los LED se suministran en cinta portadora gofrada de 8mm de ancho enrollada en carretes de 7 pulgadas de diámetro. Cada carrete contiene 2000 piezas. Se proporcionan las dimensiones del carrete y las especificaciones de los bolsillos de la cinta portadora para garantizar la compatibilidad con alimentadores automáticos. En cuanto a la sensibilidad a la humedad, los carretes se empaquetan en bolsas de aluminio a prueba de humedad con desecante y una tarjeta indicadora de humedad para proteger los componentes durante el almacenamiento y transporte.
El número de pieza sigue un sistema de codificación específico que encapsula atributos clave. Por ejemplo, los elementos dentro del número de pieza indican el rango de intensidad luminosa (CAT), las coordenadas de cromaticidad (HUE) y el rango de voltaje directo (REF), permitiendo una selección precisa de componentes clasificados.
8. Sugerencias de Aplicación
8.1 Escenarios de Aplicación Típicos
- Retroiluminación:Ideal para retroiluminar interruptores de membrana, iconos y símbolos en paneles de control, salpicaderos y electrodomésticos de consumo.
- Indicadores de Estado:Adecuado como indicadores de encendido, conectividad o estado de función en equipos de telecomunicaciones, dispositivos de red y controles industriales.
- Retroiluminación de LCD:Puede usarse en matrices para retroiluminación plana por borde o directa de pantallas LCD pequeñas monocromáticas o en color.
- Iluminación de Propósito General:Útil en iluminación decorativa de baja potencia, iluminación de acento e iluminación de tareas donde la miniaturización es clave.
8.2 Consideraciones de Diseño
- Limitación de Corriente:Siempre use una resistencia limitadora de corriente en serie o un driver de corriente constante. El voltaje directo tiene un rango, así que diseñe para el VF máximo para asegurar que el LED no exceda su corriente máxima nominal.
- Gestión Térmica:Aunque la disipación de potencia es baja, asegure un área de cobre en el PCB o vías térmicas adecuadas si opera a altas temperaturas ambientales o cerca de la corriente máxima para mantener la longevidad.
- Diseño Óptico:La lente difusa proporciona un amplio ángulo de visión pero reduce la intensidad axial pico. Considere esto para aplicaciones que requieren luz dirigida.
- Selección de Clasificación (Binning):Para aplicaciones que requieren brillo o color uniforme, especifique al proveedor los lotes de intensidad y cromaticidad requeridos.
9. Comparativa Técnica
En comparación con LED de orificio pasante más grandes o incluso otros encapsulados SMD como 0805 o 0603, el encapsulado 1206 ofrece un equilibrio entre facilidad de manejo (para montaje manual y automático) y un área superficial ligeramente mayor para disipación de calor que huellas más pequeñas. Su altura de 1.0mm es estándar para muchas aplicaciones de retroiluminación. El diferenciador clave para esta pieza específica es su punto de color blanco puro y lente difusa, que puede ofrecer una estética o rendimiento óptico diferente en comparación con LED de lente transparente o coloreados en el mismo encapsulado.
10. Preguntas Frecuentes (FAQ)
P: ¿Cuál es la corriente de alimentación recomendada para este LED?
R: Las características electro-ópticas se especifican a 5mA. Aunque la corriente continua máxima es de 25mA, operar a 20mA o menos es típico para un equilibrio de brillo, eficiencia y fiabilidad a largo plazo. Consulte siempre las curvas de reducción de potencia si están disponibles.
P: ¿Puedo usar este LED en una aplicación exterior de automóvil?
R: El rango de temperatura de operación (-40°C a +85°C) cubre muchos entornos automotrices. Sin embargo, esta hoja de datos no especifica la calificación AEC-Q101 u otras pruebas de fiabilidad de grado automotriz. Para aplicaciones exteriores o críticas para la seguridad, se debe seleccionar un componente específicamente calificado para uso automotriz.
P: ¿Cómo interpreto el número de pieza para realizar un pedido?
R: El número de pieza codifica la información de clasificación (binning). Para asegurar que recibe LED con la intensidad luminosa, color y voltaje directo específicos que requiere, debe proporcionar el número de pieza completo, que incluye códigos para los rangos CAT (intensidad), HUE (color) y REF (voltaje).
P: ¿Es necesaria una resistencia limitadora de corriente?
R: Sí, absolutamente. Los LED son dispositivos controlados por corriente. Conectarlos directamente a una fuente de voltaje que exceda su voltaje directo causará un flujo de corriente excesivo, llevando a un fallo inmediato. Una resistencia en serie o un circuito activo de corriente constante es obligatorio.
11. Caso Práctico de Diseño
Escenario:Diseñar la retroiluminación para un conjunto de cuatro interruptores de membrana en el panel de un dispositivo médico. Se requiere brillo uniforme.
Pasos de Diseño:
- Selección:Elegir este LED blanco difuso 1206 por su amplio ángulo de visión y pequeño tamaño.
- Clasificación (Binning):Especificar el lote de intensidad luminosa Q1 (72-90 mcd) y un lote de cromaticidad específico (ej., C1) para garantizar la coincidencia de color y brillo en los cuatro interruptores.
- Diseño del Circuito:Planear alimentar los cuatro LED en paralelo desde una línea de 5V. Calcular el valor de la resistencia limitadora basándose en el voltaje directo máximo (3.00V) del lote de voltaje T31 para garantizar una operación segura: R = (V_alimentación - VF_máx) / I_F = (5V - 3.0V) / 0.02A = 100 Ohmios. Usar una resistencia de 100 ohmios, 1/10W por LED.
- Diseño de la Placa (Layout):Colocar los LED centrados bajo cada difusor de interruptor. Seguir el diseño de almohadillas de soldadura recomendado en la hoja de datos para garantizar una buena fiabilidad de la unión soldada. Incluir una pequeña zona de cobre conectada a las almohadillas del cátodo para una ligera mejora térmica.
- Montaje:Usar el perfil de reflujo especificado. Inspeccionar la polaridad después del montaje.
12. Principio de Funcionamiento
Este es un diodo emisor de luz semiconductor. Cuando se aplica un voltaje directo que excede su energía de banda prohibida a través del ánodo y el cátodo, los electrones y huecos se recombinan en la región activa (compuesta de InGaN para la generación de luz blanca). Este proceso de recombinación libera energía en forma de fotones (luz). La composición específica del material y el recubrimiento de fósforo (en el caso de LED blancos) determinan la longitud de onda y el color de la luz emitida. La lente de resina difusa amarilla encapsula el chip, proporcionando protección mecánica, dando forma al haz de salida de luz y dispersando la luz para crear un ángulo de visión más amplio y uniforme.
13. Tendencias Tecnológicas
El mercado de LED de dispositivo de montaje superficial (SMD) continúa tendiendo hacia una mayor eficiencia (más lúmenes por vatio), tamaños de encapsulado más pequeños (ej., 0402, 0201) e índices de reproducción cromática (CRI) mejorados para LED blancos. También hay un enfoque en aumentar la fiabilidad y el rendimiento térmico para permitir corrientes de alimentación más altas en espacios compactos. Además, la integración de electrónica de control directamente con el chip LED (ej., LED inteligentes con circuitos integrados embebidos) es una tendencia emergente para aplicaciones de iluminación avanzadas. El componente descrito en esta hoja de datos representa un estilo de encapsulado maduro y ampliamente adoptado que sigue siendo muy relevante para soluciones de indicación y retroiluminación rentables y fiables.
Terminología de especificaciones LED
Explicación completa de términos técnicos LED
Rendimiento fotoeléctrico
| Término | Unidad/Representación | Explicación simple | Por qué es importante |
|---|---|---|---|
| Eficacia luminosa | lm/W (lúmenes por vatio) | Salida de luz por vatio de electricidad, más alto significa más eficiencia energética. | Determina directamente el grado de eficiencia energética y el costo de electricidad. |
| Flujo luminoso | lm (lúmenes) | Luz total emitida por la fuente, comúnmente llamada "brillo". | Determina si la luz es lo suficientemente brillante. |
| Ángulo de visión | ° (grados), por ejemplo, 120° | Ángulo donde la intensidad de la luz cae a la mitad, determina el ancho del haz. | Afecta el rango de iluminación y uniformidad. |
| CCT (Temperatura de color) | K (Kelvin), por ejemplo, 2700K/6500K | Calidez/frescura de la luz, valores más bajos amarillentos/cálidos, más altos blanquecinos/fríos. | Determina la atmósfera de iluminación y escenarios adecuados. |
| CRI / Ra | Sin unidad, 0–100 | Capacidad de representar colores de objetos con precisión, Ra≥80 es bueno. | Afecta la autenticidad del color, se usa en lugares de alta demanda como centros comerciales, museos. |
| SDCM | Pasos de elipse MacAdam, por ejemplo, "5 pasos" | Métrica de consistencia de color, pasos más pequeños significan color más consistente. | Asegura color uniforme en el mismo lote de LEDs. |
| Longitud de onda dominante | nm (nanómetros), por ejemplo, 620nm (rojo) | Longitud de onda correspondiente al color de LEDs coloreados. | Determina el tono de LEDs monocromáticos rojos, amarillos, verdes. |
| Distribución espectral | Curva longitud de onda vs intensidad | Muestra distribución de intensidad a través de longitudes de onda. | Afecta la representación del color y calidad. |
Parámetros eléctricos
| Término | Símbolo | Explicación simple | Consideraciones de diseño |
|---|---|---|---|
| Voltaje directo | Vf | Voltaje mínimo para encender LED, como "umbral de inicio". | El voltaje del controlador debe ser ≥Vf, los voltajes se suman para LEDs en serie. |
| Corriente directa | If | Valor de corriente para operación normal de LED. | Generalmente accionamiento de corriente constante, la corriente determina brillo y vida útil. |
| Corriente de pulso máxima | Ifp | Corriente pico tolerable por períodos cortos, se usa para atenuación o destello. | El ancho de pulso y ciclo de trabajo deben controlarse estrictamente para evitar daños. |
| Voltaje inverso | Vr | Máximo voltaje inverso que LED puede soportar, más allá puede causar ruptura. | El circuito debe prevenir conexión inversa o picos de voltaje. |
| Resistencia térmica | Rth (°C/W) | Resistencia a la transferencia de calor desde chip a soldadura, más bajo es mejor. | Alta resistencia térmica requiere disipación de calor más fuerte. |
| Inmunidad ESD | V (HBM), por ejemplo, 1000V | Capacidad de soportar descarga electrostática, más alto significa menos vulnerable. | Se necesitan medidas antiestáticas en producción, especialmente para LEDs sensibles. |
Gestión térmica y confiabilidad
| Término | Métrica clave | Explicación simple | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de unión | Tj (°C) | Temperatura de operación real dentro del chip LED. | Cada reducción de 10°C puede duplicar la vida útil; demasiado alto causa decaimiento de luz, cambio de color. |
| Depreciación de lúmenes | L70 / L80 (horas) | Tiempo para que el brillo caiga al 70% u 80% del inicial. | Define directamente la "vida de servicio" del LED. |
| Mantenimiento de lúmenes | % (por ejemplo, 70%) | Porcentaje de brillo retenido después del tiempo. | Indica retención de brillo durante uso a largo plazo. |
| Cambio de color | Δu′v′ o elipse MacAdam | Grado de cambio de color durante el uso. | Afecta la consistencia del color en escenas de iluminación. |
| Envejecimiento térmico | Degradación de material | Deterioro debido a alta temperatura a largo plazo. | Puede causar caída de brillo, cambio de color o falla de circuito abierto. |
Embalaje y materiales
| Término | Tipos comunes | Explicación simple | Características y aplicaciones |
|---|---|---|---|
| Tipo de paquete | EMC, PPA, Cerámica | Material de alojamiento que protege el chip, proporciona interfaz óptica/térmica. | EMC: buena resistencia al calor, bajo costo; Cerámica: mejor disipación de calor, vida más larga. |
| Estructura del chip | Frontal, Flip Chip | Disposición de electrodos del chip. | Flip chip: mejor disipación de calor, mayor eficacia, para alta potencia. |
| Revestimiento de fósforo | YAG, Silicato, Nitruro | Cubre el chip azul, convierte algo a amarillo/rojo, mezcla a blanco. | Diferentes fósforos afectan eficacia, CCT y CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estructura óptica en superficie que controla distribución de luz. | Determina el ángulo de visión y curva de distribución de luz. |
Control de calidad y clasificación
| Término | Contenido de clasificación | Explicación simple | Propósito |
|---|---|---|---|
| Clasificación de flujo luminoso | Código por ejemplo 2G, 2H | Agrupado por brillo, cada grupo tiene valores mín/máx de lúmenes. | Asegura brillo uniforme en el mismo lote. |
| Clasificación de voltaje | Código por ejemplo 6W, 6X | Agrupado por rango de voltaje directo. | Facilita emparejamiento de controlador, mejora eficiencia del sistema. |
| Clasificación de color | Elipse MacAdam de 5 pasos | Agrupado por coordenadas de color, asegurando rango estrecho. | Garantiza consistencia de color, evita color desigual dentro del accesorio. |
| Clasificación CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada uno tiene rango de coordenadas correspondiente. | Satisface diferentes requisitos CCT de escena. |
Pruebas y certificación
| Término | Estándar/Prueba | Explicación simple | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Prueba de mantenimiento de lúmenes | Iluminación a largo plazo a temperatura constante, registrando decaimiento de brillo. | Se usa para estimar vida LED (con TM-21). |
| TM-21 | Estándar de estimación de vida | Estima vida bajo condiciones reales basado en datos LM-80. | Proporciona predicción científica de vida. |
| IESNA | Sociedad de Ingeniería de Iluminación | Cubre métodos de prueba ópticos, eléctricos, térmicos. | Base de prueba reconocida por la industria. |
| RoHS / REACH | Certificación ambiental | Asegura que no haya sustancias nocivas (plomo, mercurio). | Requisito de acceso al mercado internacionalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificación de eficiencia energética | Certificación de eficiencia energética y rendimiento para iluminación. | Usado en adquisiciones gubernamentales, programas de subsidios, mejora competitividad. |