Tabla de contenido
- 1. Descripción General del Producto
- 1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo
- 2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos
- 2.1 Límites Absolutos Máximos
- 2.2 Características Electro-Ópticas (Ta=25°C)
- 3. Explicación del Sistema de Binning
- 4. Análisis de Curvas de Rendimiento
- 4.1 Curvas del Chip UY (Amarillo Brillante)
- 4.2 Curvas del Chip SYG (Amarillo-Verde Brillante)
- 5. Información Mecánica y del Encapsulado
- 5.1 Dimensiones del Encapsulado
- 5.2 Identificación de Polaridad
- 6. Directrices de Soldadura y Montaje
- 6.1 Formado de Pines
- 6.2 Parámetros de Soldadura
- 6.3 Condiciones de Almacenamiento
- 7. Información de Embalaje y Pedido
- 7.1 Especificación del Embalaje
- 7.2 Explicación de la Etiqueta
- 8. Sugerencias de Aplicación
- 8.1 Escenarios de Aplicación Típicos
- 8.2 Consideraciones de Diseño
- 9. Comparación y Diferenciación Técnica
- 10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)
- 11. Caso Práctico de Diseño y Uso
- 12. Introducción al Principio de Funcionamiento
- 13. Tendencias Tecnológicas
1. Descripción General del Producto
La serie 1259-7 es una lámpara LED compacta diseñada para aplicaciones de indicación e iluminación de fondo. Integra dos chips semiconductores AlGaInP emparejados en un solo encapsulado, lo que permite una salida de luz uniforme y un amplio ángulo de visión de 40 grados. El producto está disponible en dos configuraciones principales: tipos bicolor y tipos bipolar. Las lámparas bicolor suelen combinar dos colores diferentes (por ejemplo, Amarillo Brillante y Amarillo-Verde Brillante) en un encapsulado difuso, mientras que las lámparas bipolares presentan un solo color (Blanco Transparente o Color Transparente) en un encapsulado claro. Este diseño ofrece fiabilidad de estado sólido, una larga vida operativa y bajo consumo de energía, lo que lo hace adecuado para integrarse en dispositivos electrónicos modernos.
1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo
Las ventajas clave de esta lámpara LED incluyen su arquitectura de doble chip para un brillo consistente, compatibilidad con circuitos integrados de bajo voltaje y cumplimiento de las principales normativas medioambientales como RoHS, REACH de la UE y estándares libres de halógenos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Sus mercados objetivo principales son la electrónica de consumo y los periféricos informáticos, donde los indicadores compactos y fiables son esenciales.
2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos
Esta sección proporciona un análisis objetivo y detallado de las especificaciones clave del LED según se definen en la ficha técnica.
2.1 Límites Absolutos Máximos
El dispositivo no debe operarse más allá de estos límites para evitar daños permanentes. Tanto para el chip UY (Amarillo Brillante) como para el SYG (Amarillo-Verde Brillante), la corriente directa continua máxima (IF) es de 25 mA. La tensión inversa máxima (VR) es de 5 V. La disipación de potencia (Pd) para cada chip está limitada a 60 mW. El rango de temperatura de operación (Topr) es de -40°C a +85°C, y la temperatura de almacenamiento (Tstg) se extiende de -40°C a +100°C. La temperatura de soldadura (Tsol) se especifica para procesos de reflujo a 260°C durante un máximo de 5 segundos.
2.2 Características Electro-Ópticas (Ta=25°C)
Estos parámetros definen el rendimiento del LED en condiciones típicas. La tensión directa (VF) para ambos chips es típicamente de 2.0V, con un rango de 1.7V a 2.4V a una corriente de prueba de 20mA. La corriente inversa máxima (IR) es de 10 µA a 5V. La intensidad luminosa (IV) es una métrica clave: el chip UY tiene un valor típico de 125 mcd (mín. 63 mcd), mientras que el chip SYG tiene un valor típico de 80 mcd (mín. 40 mcd). El ángulo de visión (2θ1/2) es típicamente de 40 grados para ambos. La longitud de onda dominante (λd) del chip UY es típicamente de 589 nm (pico λp en 591 nm), y la del chip SYG es típicamente de 573 nm (pico λp en 575 nm). El ancho de banda espectral (Δλ) es de 15 nm para UY y 20 nm para SYG. Se indican las incertidumbres de medición para la tensión directa (±0.1V), la intensidad luminosa (±10%) y la longitud de onda dominante (±1.0nm).
3. Explicación del Sistema de Binning
La ficha técnica hace referencia a un sistema de binning para parámetros clave, indicado por etiquetas como CAT (rango de Intensidad Luminosa), HUE (rango de Longitud de Onda Dominante) y REF (rango de Tensión Directa). Este sistema garantiza la consistencia de color y brillo dentro de un lote de producción. Los diseñadores deben consultar las tablas de binning detalladas del fabricante (no proporcionadas en este extracto) para seleccionar los códigos apropiados según los requisitos de tolerancia de color y brillo de su aplicación.
4. Análisis de Curvas de Rendimiento
Los datos gráficos proporcionan una visión más profunda del comportamiento del LED bajo condiciones variables.
4.1 Curvas del Chip UY (Amarillo Brillante)
La curva de Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda muestra un pico de emisión estrecho centrado alrededor de 591 nm. El patrón de directividad confirma el ángulo de visión de 40 grados. La curva de Corriente Directa vs. Tensión Directa (I-V) exhibe la relación exponencial típica de un diodo. La curva de Intensidad Relativa vs. Corriente Directa muestra que la salida de luz aumenta linealmente con la corriente hasta el máximo nominal. La curva de Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente indica una disminución en la salida a medida que aumenta la temperatura, una característica común de los LED. La curva de Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente en condiciones de tensión constante mostraría un aumento de la corriente con la temperatura debido al coeficiente de temperatura negativo del diodo.
4.2 Curvas del Chip SYG (Amarillo-Verde Brillante)
Se proporcionan curvas similares para el chip SYG, con su pico de emisión alrededor de 575 nm. Se incluye una curva adicional de Coordenadas de Cromaticidad vs. Corriente Directa, que es crucial para comprender cualquier posible cambio de color que pueda ocurrir al alimentar el LED con corrientes diferentes a la condición de prueba (20mA).
5. Información Mecánica y del Encapsulado
5.1 Dimensiones del Encapsulado
El LED presenta un encapsulado radial redondo estándar de 5mm con pines. Las dimensiones clave incluyen el diámetro del cuerpo, el espaciado de los pines y la altura total. La altura de la brida se especifica que debe ser inferior a 1.5mm. Las tolerancias dimensionales estándar son de ±0.25mm a menos que se indique lo contrario. Un dibujo dimensionado detallado es esencial para el diseño de la huella en la PCB.
5.2 Identificación de Polaridad
Para los LED bipolares, el pin más largo suele denotar el ánodo (+). Para los LED bicolor, la configuración de cátodo común es estándar, donde el pin central es el cátodo común y los dos pines exteriores son los ánodos para los dos chips de color diferente. Se debe consultar el diagrama de la ficha técnica para confirmar la asignación exacta de pines.
6. Directrices de Soldadura y Montaje
El manejo adecuado es crítico para la fiabilidad.
6.1 Formado de Pines
El doblado debe realizarse al menos a 3mm de la base de la bombilla de epoxi. El formado debe hacerse antes de soldar y a temperatura ambiente para evitar daños por tensión o grietas. La alineación de los orificios de la PCB debe ser precisa para evitar tensiones de montaje.
6.2 Parámetros de Soldadura
Para soldadura manual: temperatura de la punta del soldador ≤300°C (máx. 30W), tiempo ≤3 segundos, con una distancia mínima de 3mm desde la unión a la bombilla. Para soldadura por ola/inmersión: precalentamiento ≤100°C durante ≤60 seg, baño de soldadura ≤260°C durante ≤5 seg, con la misma regla de distancia de 3mm. Se recomienda un solo paso de soldadura. Un gráfico de perfil de soldadura sugiere una secuencia de calentamiento, pico y enfriamiento para minimizar el choque térmico.
6.3 Condiciones de Almacenamiento
Los LED deben almacenarse a ≤30°C y ≤70% HR. La vida útil desde el envío es de 3 meses. Para un almacenamiento más prolongado (hasta 1 año), utilice un contenedor sellado con atmósfera de nitrógeno y desecante. Evite cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación.
7. Información de Embalaje y Pedido
7.1 Especificación del Embalaje
Los LED se empaquetan en bolsas antiestáticas (200-500 uds/bolsa). Cinco bolsas se colocan en una caja interior, y diez cajas interiores se empaquetan en una caja maestra exterior. Los materiales de embalaje son resistentes a la humedad.
7.2 Explicación de la Etiqueta
La etiqueta del paquete incluye: CPN (Número de Parte del Cliente), P/N (Número de Parte del Fabricante), QTY (Cantidad), CAT (Binning de Intensidad Luminosa), HUE (Binning de Longitud de Onda Dominante), REF (Binning de Tensión Directa) y LOT No. (Código de Trazabilidad).
8. Sugerencias de Aplicación
8.1 Escenarios de Aplicación Típicos
Las aplicaciones principales incluyen indicadores de estado para televisores, monitores, teléfonos y ordenadores. La versión bicolor es adecuada para señalización de doble estado (por ejemplo, encendido/espera), mientras que las versiones transparentes de alto brillo son ideales para iluminación de paneles.
8.2 Consideraciones de Diseño
Siempre utilice una resistencia limitadora de corriente en serie con el LED. Calcule el valor de la resistencia en función de la tensión de alimentación, la tensión directa del LED (utilice el valor típico o máximo según el margen de diseño) y la corriente directa deseada (≤20mA para operación normal). Considere la reducción de potencia por temperatura del LED al diseñar para entornos de alta temperatura ambiente. Asegúrese de que el diseño de la PCB proporcione el espacio libre adecuado alrededor de la bombilla del LED según las directrices de soldadura.
9. Comparación y Diferenciación Técnica
El diferenciador clave de la serie 1259-7 es su diseño de doble chip en un solo encapsulado para funcionalidad bicolor o uniformidad de brillo en un formato estándar de 5mm. En comparación con los LED de 5mm de un solo chip, ofrece flexibilidad de diseño (dos colores) o un patrón luminoso más uniforme. Su tecnología AlGaInP proporciona alta eficiencia en el espectro amarillo/verde en comparación con tecnologías más antiguas. El cumplimiento de las normativas medioambientales modernas (RoHS, REACH, Libre de Halógenos) es un requisito estándar, pero sigue siendo un criterio de selección clave.
10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)
P: ¿Puedo alimentar este LED continuamente a 25mA?
R: Si bien el Límite Absoluto Máximo es de 25mA, las Características Electro-Ópticas se especifican a 20mA. Para una operación confiable a largo plazo y para gestionar la temperatura de la unión, se recomienda operar a 20mA o menos.
P: ¿Cuál es la diferencia entre longitud de onda dominante y longitud de onda de pico?
R: La longitud de onda de pico (λp) es el punto único de mayor potencia espectral. La longitud de onda dominante (λd) es la longitud de onda única de una luz monocromática que coincide con el color percibido del LED. λd es más relevante para la especificación del color en las aplicaciones.
P: ¿Cómo interpreto el bin de intensidad luminosa (CAT)?
R: El código CAT corresponde a un rango específico de valores en mcd. Debe solicitar el documento de binning del fabricante para conocer los valores mínimos/máximos exactos de cada código CAT y así asegurar que se cumplen sus requisitos de brillo.
11. Caso Práctico de Diseño y Uso
Caso: Indicador de Estado de Dos Colores para un Router de Red.Un diseñador utiliza el 1259-7 bicolor (UY/SYG) para indicar actividad de la red (verde intermitente) y estados de error (amarillo fijo). Utiliza un microcontrolador para conmutar la corriente entre los dos pines de ánodo (compartiendo un cátodo común). Se utiliza una resistencia de 100Ω en cada rama de ánodo con una alimentación de 5V, resultando en una corriente de aproximadamente (5V - 2.0V)/100Ω = 30mA. Para adherirse a la recomendación de 20mA, aumentan la resistencia a 150Ω, resultando en ~20mA. El amplio ángulo de visión garantiza la visibilidad desde varios ángulos.
12. Introducción al Principio de Funcionamiento
Este LED se basa en material semiconductor AlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio). Cuando se aplica una tensión directa a través de la unión p-n, los electrones y los huecos se recombinan, liberando energía en forma de fotones. La composición específica de la aleación AlGaInP determina la energía de la banda prohibida, que corresponde directamente a la longitud de onda (color) de la luz emitida: amarillo (~589 nm) o amarillo-verde (~573 nm). La lente de epoxi da forma a la salida de luz y proporciona protección mecánica y ambiental.
13. Tendencias Tecnológicas
La tendencia en los LED indicadores es hacia una mayor eficiencia (más lúmenes por vatio), tamaños de encapsulado más pequeños (por ejemplo, SMD 0402, 0201) y soluciones integradas (por ejemplo, LED con CI incorporados para secuenciación o control). Si bien los encapsulados radiales con pines como el de 5mm siguen siendo populares para ciertas aplicaciones de montaje en orificio, los encapsulados de dispositivo de montaje superficial (SMD) dominan los nuevos diseños debido a su menor huella y adecuación para el montaje automatizado. El cumplimiento ambiental y la ampliación de la gama de colores continúan siendo impulsores clave del desarrollo.
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. |