Tabla de contenido
- 1. Resumen del Producto
- 1.1 Descripción General
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicaciones
- 2. Dimensiones del Encapsulado y Patrones de Soldadura
- 2.1 Dimensiones Mecánicas
- 2.2 Patrón de Soldadura Recomendado
- 3. Características Eléctricas y Ópticas
- 3.1 Binning de Tensión Directa
- 3.2 Binning de Longitud de Onda Dominante
- 3.3 Binning de Intensidad Luminosa
- 3.4 Ángulo de Visión y Corriente Inversa
- 3.5 Resistencia Térmica
- 4. Valores Máximos Absolutos
- 5. Curvas Típicas de Características Ópticas
- 5.1 Tensión Directa vs. Corriente Directa
- 5.2 Corriente Directa vs. Intensidad Relativa
- 5.3 Temperatura del Pin vs. Intensidad Relativa
- 5.4 Corriente Directa vs. Longitud de Onda Dominante
- 5.5 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda
- 5.6 Patrón de Radiación
- 6. Información de Embalaje
- 6.1 Dimensiones de la Cinta Portadora
- 6.2 Dimensiones del Carrete
- 6.3 Información de la Etiqueta
- 6.4 Embalaje Resistente a la Humedad
- 6.5 Caja de Cartón
- 7. Pruebas de Fiabilidad y Criterios
- 7.1 Pruebas de Fiabilidad
- 7.2 Criterios de Falla
- 8. Instrucciones de Soldadura por Reflujo SMT
- 8.1 Perfil de Reflujo
- 8.2 Soldadura Manual
- 8.3 Reparación
- 8.4 Precauciones
- 9. Precauciones de Manipulación y Almacenamiento
- 9.1 Consideraciones Ambientales
- 9.2 Compuestos Orgánicos Volátiles (COV)
- 9.3 Diseño del Circuito
- 9.4 Diseño Térmico
- 9.5 Condiciones de Almacenamiento
- 9.6 Protección ESD
- Terminología de especificaciones LED
- Rendimiento fotoeléctrico
- Parámetros eléctricos
- Gestión térmica y confiabilidad
- Embalaje y materiales
- Control de calidad y clasificación
- Pruebas y certificación
1. Resumen del Producto
1.1 Descripción General
Este producto es un LED SMD de color ámbar fabricado con un chip ámbar. Las dimensiones del encapsulado son 1.6mm x 0.8mm x 0.7mm, lo que lo hace adecuado para ensamblajes electrónicos compactos. El LED ofrece un ángulo de visión extremadamente amplio de 140 grados, garantizando una distribución uniforme de la luz en aplicaciones de indicadores y displays.
1.2 Características
- Ángulo de visión extremadamente amplio de 140°.
- Compatible con todos los procesos de montaje SMT y soldadura.
- Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 3 (según IPC/JEDEC J-STD-020).
- Cumple con RoHS.
1.3 Aplicaciones
- Indicadores ópticos.
- Interruptores, símbolos y displays.
- Iluminación y señalización de uso general.
2. Dimensiones del Encapsulado y Patrones de Soldadura
2.1 Dimensiones Mecánicas
El encapsulado del LED tiene un cuerpo rectangular con dimensiones 1.6mm (largo) x 0.8mm (ancho) x 0.7mm (alto). La vista superior muestra la disposición del área emisora de luz, mientras que la vista inferior indica las dos almohadillas de soldadura con marca de polaridad. Las cotas están en milímetros con tolerancias de ±0.2mm a menos que se indique lo contrario.
La vista lateral ilustra la altura de 0.7mm y un pequeño chaflán en una esquina para la identificación de polaridad. La polaridad también se indica mediante una marca en la parte inferior.
2.2 Patrón de Soldadura Recomendado
Para una fiabilidad óptima de las juntas de soldadura, se proporciona el patrón de tierra de PCB recomendado. El patrón consta de dos almohadillas rectangulares separadas 0.8mm, cada una de 0.8mm de ancho, con un ancho total de 2.4mm. La plantilla de pasta de soldadura debe diseñarse en consecuencia para lograr un volumen de soldadura adecuado.
3. Características Eléctricas y Ópticas
3.1 Binning de Tensión Directa
Con una corriente de prueba de 20mA y temperatura Ts=25°C, la tensión directa (VF) se clasifica en tres bines:
- Bin B0: 1.8V a 2.0V (típico 1.9V)
- Bin C0: 2.0V a 2.2V (típico 2.1V)
- Bin D0: 2.2V a 2.4V (típico 2.3V)
La tolerancia de medición para la tensión directa es ±0.1V. Estos bines permiten a los clientes seleccionar LEDs con tensión consistente para configuraciones en paralelo o en serie.
3.2 Binning de Longitud de Onda Dominante
La longitud de onda dominante (λD) se mide a 20mA y 25°C, con dos bines que cubren el espectro ámbar:
- Bin A00: 600nm a 605nm
- Bin B00: 605nm a 610nm
La tolerancia de medición es ±2nm. El ancho de banda medio espectral es típicamente de 15nm, lo que indica un espectro de color relativamente estrecho adecuado para indicadores monocromáticos.
3.3 Binning de Intensidad Luminosa
La intensidad luminosa (IV) se clasifica en cuatro grupos a 20mA:
- F20: 80 a 100 mcd
- G10: 100 a 120 mcd
- G20: 120 a 150 mcd
- H10: 150 a 180 mcd
Tolerancia de medición ±10%.
3.4 Ángulo de Visión y Corriente Inversa
El ángulo de visión (2θ1/2) es típicamente de 140 grados, garantizando un patrón de radiación amplio. La corriente inversa a VR=5V es un máximo de 10μA, lo que indica una buena calidad de la unión.
3.5 Resistencia Térmica
La resistencia térmica desde la unión hasta el punto de soldadura (RTHJ-S) es un máximo de 450°C/W. Este parámetro es importante para la gestión térmica en aplicaciones de alta corriente.
4. Valores Máximos Absolutos
El LED no debe operarse más allá de los siguientes valores máximos absolutos a Ts=25°C:
- Disipación de Potencia: 72 mW
- Corriente Directa: 30 mA (continua)
- Corriente Directa de Pico (pulso): 60 mA (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1ms)
- Descarga Electroestática (HBM): 2000 V
- Temperatura de Operación: -40 a +85 °C
- Temperatura de Almacenamiento: -40 a +85 °C
- Temperatura de Unión: 95 °C
Se debe tener cuidado para asegurar que el producto no exceda estos límites, ya que hacerlo puede causar daños permanentes.
5. Curvas Típicas de Características Ópticas
Las siguientes curvas ilustran el rendimiento típico del LED bajo diversas condiciones (todas medidas a Ts=25°C a menos que se indique lo contrario):
5.1 Tensión Directa vs. Corriente Directa
A medida que la corriente directa aumenta de 0 a 30mA, la tensión directa aumenta aproximadamente de forma lineal desde aproximadamente 1.8V a 2.4V (dependiendo del bin). Esta relación es importante para el diseño del controlador.
5.2 Corriente Directa vs. Intensidad Relativa
La intensidad luminosa relativa aumenta con la corriente directa de manera casi lineal hasta 30mA, con cierta saturación a corrientes más altas.
5.3 Temperatura del Pin vs. Intensidad Relativa
A temperaturas de pin más altas, la intensidad relativa disminuye. La curva muestra que a 85°C, la intensidad puede caer hasta aproximadamente el 70% del valor a 25°C.
5.4 Corriente Directa vs. Longitud de Onda Dominante
La longitud de onda dominante se desplaza ligeramente con la corriente directa. A 20mA, la longitud de onda está dentro del bin especificado, pero a corrientes más altas puede ocurrir un pequeño desplazamiento hacia el rojo.
5.5 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda
La distribución espectral muestra una intensidad pico alrededor de 605nm con un ancho de banda medio de aproximadamente 15nm.
5.6 Patrón de Radiación
El patrón de radiación es similar al Lambertiano con un amplio ángulo de visión de 140°. La intensidad relativa cae al 50% a 70° fuera del eje.
6. Información de Embalaje
6.1 Dimensiones de la Cinta Portadora
Los LEDs se embalan en cinta portadora con un ancho de 8.0mm y un paso de bolsillo de 4.0mm. Cada bolsillo contiene un LED con la orientación de polaridad marcada. La cinta se sella con una cinta de cobertura superior. Las dimensiones son: ancho 8.00mm, paso de bolsillo 4.00mm, profundidad de bolsillo 0.95mm y distancia al orificio de arrastre 2.00mm.
6.2 Dimensiones del Carrete
Cada carrete tiene un diámetro de 178mm ±1mm, ancho de 8.0mm ±0.1mm, diámetro del cubo de 60mm ±1mm y diámetro del orificio central de 13.0mm ±0.5mm. El carrete contiene 4000 LEDs por carrete.
6.3 Información de la Etiqueta
La etiqueta incluye número de pieza, número de especificación, número de lote, código de bin (incluyendo flujo luminoso, cromaticidad, tensión directa, longitud de onda), cantidad y fecha. El código de bin codifica la categoría de rendimiento específica para la trazabilidad.
6.4 Embalaje Resistente a la Humedad
Los carretes se colocan en una bolsa barrera contra la humedad con un desecante y una tarjeta indicadora de humedad. La bolsa se sella y se etiqueta. El nivel de sensibilidad a la humedad es 3, lo que significa que los LEDs tienen una vida útil en planta de 168 horas una vez abierta la bolsa, en condiciones de ≤30°C y ≤60% HR.
6.5 Caja de Cartón
Las bolsas selladas se empaquetan en cajas de cartón para su envío. La caja proporciona protección mecánica y capacidad de apilamiento.
7. Pruebas de Fiabilidad y Criterios
7.1 Pruebas de Fiabilidad
El LED ha sido calificado mediante diversas pruebas de fiabilidad según los estándares JEDEC. Estas incluyen:
- Soldadura por Reflujo: 260°C máximo durante 10 segundos, 2 veces
- Ciclo de Temperatura: -40°C a 100°C, 100 ciclos
- Choque Térmico: -40°C a 100°C, 300 ciclos
- Almacenamiento a Alta Temperatura: 100°C durante 1000 horas
- Almacenamiento a Baja Temperatura: -40°C durante 1000 horas
- Prueba de Vida: 25°C, 20mA durante 1000 horas
Todas las pruebas se realizaron en 22 muestras con criterios de aceptación de 0 fallos y 1 rechazo.
7.2 Criterios de Falla
Después del estrés, el LED se considera fallado si:
- La tensión directa supera 1.1 veces el límite superior de especificación.
- La corriente inversa supera 2.0 veces el límite superior de especificación.
- El flujo luminoso cae por debajo de 0.7 veces el límite inferior de especificación.
8. Instrucciones de Soldadura por Reflujo SMT
8.1 Perfil de Reflujo
El perfil de soldadura por reflujo recomendado es el siguiente (según JEDEC J-STD-020):
- Velocidad de rampa promedio (Tsmax a TP): máx. 3°C/s
- Precalentamiento: 150°C a 200°C durante 60 a 120 segundos
- Tiempo por encima de 217°C (TL): máx. 60 segundos
- Temperatura pico (TP): 260°C
- Tiempo dentro de 5°C del pico: máx. 30 segundos
- Velocidad de enfriamiento: máx. 6°C/s
- Tiempo desde 25°C hasta el pico: máx. 8 minutos
La soldadura por reflujo no debe realizarse más de dos veces. Si transcurren más de 24 horas entre dos procesos de soldadura, los LEDs pueden absorber humedad y requerir secado.
8.2 Soldadura Manual
Si es necesaria la soldadura manual, la temperatura del hierro debe ser inferior a 300°C y el tiempo de contacto menor a 3 segundos. La soldadura manual está limitada a una sola vez.
8.3 Reparación
No se recomienda la reparación después del reflujo. Si es inevitable, se debe usar un soldador de doble punta y verificar el efecto en las características del LED.
8.4 Precauciones
- No monte LEDs en secciones de PCB deformadas.
- No aplique fuerza mecánica ni vibraciones durante el enfriamiento después de la soldadura.
- No enfríe el dispositivo rápidamente.
9. Precauciones de Manipulación y Almacenamiento
9.1 Consideraciones Ambientales
El entorno de operación y los materiales de acoplamiento deben contener menos de 100PPM de azufre y sus compuestos para evitar la corrosión del marco de conductores plateado. Además, el contenido individual de Bromo y Cloro debe ser inferior a 900PPM cada uno, y su contenido total inferior a 1500PPM.
9.2 Compuestos Orgánicos Volátiles (COV)
Los COV emitidos por los materiales del accesorio pueden penetrar el encapsulante de silicona y causar decoloración bajo calor y luz, lo que lleva a una pérdida significativa de luz. El fabricante desaconseja el uso de cualquier químico que pueda afectar negativamente el rendimiento del dispositivo. Se recomienda realizar pruebas de compatibilidad para todos los materiales en contacto con el LED.
9.3 Diseño del Circuito
La corriente a través de cada LED no debe exceder la clasificación máxima absoluta. Se debe usar una resistencia limitadora de corriente para evitar daños debido a pequeños cambios de tensión. El circuito solo debe aplicar tensión directa durante la operación; la tensión inversa puede causar migración y daños.
9.4 Diseño Térmico
La gestión térmica es crítica, ya que la generación de calor reduce la eficiencia luminosa y desplaza el color. Se requiere una disipación de calor adecuada y un diseño de PCB para mantener la temperatura de la unión por debajo de la clasificación máxima de 95°C.
9.5 Condiciones de Almacenamiento
- Antes de abrir la bolsa de aluminio: almacenar a ≤30°C y ≤75% HR hasta 1 año desde la fecha.
- Después de abrir: almacenar a ≤30°C y ≤60% HR hasta 168 horas.
- Si las condiciones de almacenamiento se exceden o la bolsa está dañada, hornear a 60±5°C durante ≥24 horas antes de usar.
9.6 Protección ESD
Los LEDs son sensibles a las descargas electrostáticas y al sobreesfuerzo eléctrico. Se deben emplear medidas adecuadas de control ESD (por ejemplo, estaciones de trabajo con conexión a tierra, bolsas antiestáticas) durante la manipulación y el ensamblaje.
Para obtener información adicional, consulte las notas de aplicación relevantes del fabricante.
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. |