Hoja de Datos LED 383-2SUBC/C470/S400-A6 - Color Azul - Tensión Directa Típica 3.3V - Corriente de Operación 20mA - Documentación Técnica en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un LED azul de alta luminosidad, diseñado para aplicaciones que requieren una salida luminosa superior. El dispositivo utiliza un chip de InGaN para producir luz azul con una longitud de onda dominante típica de 470 nm. Se caracteriza por un encapsulado compacto, un rendimiento fiable y el cumplimiento de normas medioambientales, incluyendo RoHS, REACH y requisitos libres de halógenos.

1.1 Ventajas Principales

• Alta Intensidad Luminosa:Ofrece una intensidad luminosa típica de 3200 mcd a 20 mA, lo que lo hace adecuado para retroiluminación y aplicaciones indicadoras que requieren alta visibilidad.
• Ángulo de Visión Reducido:Presenta un ángulo de visión típico (2θ1/2) de 20 grados, proporcionando una salida de luz focalizada y direccional.
• Cumplimiento Medioambiental:El producto cumple con RoHS, REACH de la UE y está libre de halógenos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm), garantizando su idoneidad para la fabricación electrónica moderna.
• Flexibilidad de Embalaje:Disponible en cinta y carrete para procesos de montaje automatizado.
• Construcción Robusta:Diseñado para ser fiable y robusto bajo las condiciones de operación especificadas.

1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones

Este LED está dirigido principalmente a los mercados de electrónica de consumo y retroiluminación de pantallas. Sus principales áreas de aplicación incluyen:

• Televisores (Retroiluminación de TV)
• Monitores de Ordenador
• Teléfonos
• Periféricos de Ordenador e Indicadores en General

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

Un análisis exhaustivo de los límites y características eléctricos, ópticos y térmicos del dispositivo.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se recomienda operar en o más allá de estos límites.

• Corriente Directa Continua (I_F):25 mA
• Corriente Directa de Pico (I_FP):100 mA (Ciclo de Trabajo 1/10 @ 1 kHz)
• Tensión Inversa (V_R):5 V
• Disipación de Potencia (P_d):90 mW
• Temperatura de Operación (T_opr):-40°C a +85°C
• Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40°C a +100°C
• Temperatura de Soldadura (T_sol):260°C durante 5 segundos (por ola o reflujo)

2.2 Características Electro-Ópticas (T_a=25°C)

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos en condiciones de prueba estándar (corriente directa de 20 mA, salvo que se especifique lo contrario).

• Intensidad Luminosa (I_v):Mín: 1600 mcd, Típ: 3200 mcd. Esta alta intensidad es una característica clave para retroiluminación.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):Típico: 20 grados. Este haz estrecho es ideal para iluminación direccional.
• Longitud de Onda de Pico (λ_p):Típica: 468 nm.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):Típica: 470 nm. Esto define el color azul percibido.
• Ancho de Banda del Espectro de Radiación (Δλ):Típico: 35 nm. Esto indica la pureza espectral de la luz azul.
• Tensión Directa (V_F):Mín: 2.7V, Típ: 3.3V, Máx: 3.7V a I_F=20mA. Los diseñadores deben tener en cuenta esta caída de tensión en sus circuitos de excitación.
• Corriente Inversa (I_R):Máx: 50 μA a V_R=5V.

Incertidumbres de Medida:Intensidad Luminosa (±10%), Longitud de Onda Dominante (±1.0nm), Tensión Directa (±0.1V).

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

La hoja de datos indica el uso de un sistema de clasificación para categorizar los LED según variaciones clave de rendimiento. Esto garantiza la consistencia dentro de un lote de producción para aplicaciones críticas.

• CAT (Clasificación de Intensidad Luminosa):Clasifica los LED según su salida de luz medida.
• HUE (Clasificación de Longitud de Onda Dominante):Clasifica los LED según el tono o pico específico del color azul emitido.
• REF (Clasificación de Tensión Directa):Clasifica los LED según su caída de tensión directa a una corriente especificada.

Los códigos de clasificación específicos (por ejemplo, C470 en el número de pieza) se utilizan en la información de pedido para seleccionar las características de rendimiento deseadas.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Las curvas características proporcionadas ofrecen una visión más profunda del comportamiento del dispositivo en condiciones variables.

4.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Esta curva muestra la distribución espectral de potencia, con un pico alrededor de 468-470 nm (azul) y un ancho de banda típico de 35 nm, confirmando la naturaleza monocromática de la salida.

4.2 Patrón de Directividad

El diagrama polar ilustra el ángulo de visión de 20 grados, mostrando cómo la intensidad de la luz disminuye bruscamente fuera del haz central.

4.3 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva I-V)

Esta curva no lineal es crucial para el diseño del excitador. Muestra la relación exponencial entre corriente y tensión, con el punto de operación típico en 20 mA / 3.3 V. La curva ayuda a seleccionar resistencias limitadoras de corriente o excitadores de corriente constante apropiados.

4.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

Esta curva demuestra que la salida de luz (intensidad) aumenta con la corriente directa. Sin embargo, la operación debe permanecer dentro del valor máximo absoluto de 25 mA de corriente continua para evitar sobrecalentamiento y degradación acelerada.

4.5 Curvas de Rendimiento Térmico

Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente:Muestra que la salida luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. Una gestión térmica eficaz es esencial para mantener el brillo en la aplicación.

Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente:Esta curva de reducción de potencia es crítica para la fiabilidad. Indica que la corriente directa máxima permitida debe reducirse a medida que aumenta la temperatura ambiente para mantenerse dentro de los límites de disipación de potencia del dispositivo y evitar la fuga térmica.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED presenta un encapsulado estándar con patillas radiales (a menudo denominado encapsulado tipo \"lámpara\"). Las notas dimensionales clave del dibujo incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (mm).
• La altura de la brida debe ser inferior a 1,5 mm (0,059\").
• La tolerancia estándar es de ±0,25 mm a menos que se especifique lo contrario.

El dibujo dimensional proporciona medidas precisas para el espaciado de las patillas, el diámetro del cuerpo y la altura total, que son esenciales para el diseño de la huella en PCB y el ajuste mecánico.

5.2 Identificación de Polaridad

El cátodo (patilla negativa) se identifica típicamente por un punto plano en la lente del LED o por la patilla más corta. Se debe consultar el diagrama de la hoja de datos para la marca de polaridad específica de este componente.

6. Pautas de Soldadura y Montaje

El manejo adecuado es crítico para garantizar la fiabilidad y prevenir daños.

6.1 Formado de Patillas

• Doble las patillas en un punto al menos a 3 mm de la base de la bombilla de epoxi.
• Realice el formadoantes soldering.
• Evite tensionar el encapsulado; una desalineación durante el montaje en PCB puede causar grietas en la resina y fallos.
• Corte las patillas a temperatura ambiente.

6.2 Condiciones de Almacenamiento

• Almacene a ≤30°C y ≤70% HR después de la recepción. La vida útil en almacén es de 3 meses bajo estas condiciones.
• Para un almacenamiento más prolongado (hasta 1 año), utilice un recipiente sellado con nitrógeno y desecante.
• Evite cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación.

6.3 Parámetros de Soldadura

Mantenga una distancia mínima de 3 mm desde la unión de soldadura hasta la bombilla de epoxi.

Soldadura Manual:

- Temperatura de la Punta del Soldador: Máx. 300°C (Máx. 30W)

- Tiempo de Soldadura: Máx. 3 segundos

Soldadura por Ola o por Inmersión:

- Temperatura de Precalentamiento: Máx. 100°C (Máx. 60 seg.)

- Temperatura y Tiempo del Baño de Soldadura: Máx. 260°C, Máx. 5 segundos

Reglas Generales de Soldadura:

- Evite tensiones en las patillas durante las operaciones a alta temperatura.

- No suelde (por inmersión o manual) más de una vez.

- Proteja el LED de golpes/vibraciones hasta que se enfríe a temperatura ambiente después de soldar.

- Evite el enfriamiento rápido desde la temperatura máxima.

- Utilice siempre la temperatura efectiva más baja.

6.4 Limpieza

• Si es necesario, limpie solo con alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante ≤1 minuto.
• Evite la limpieza ultrasónica. Si es absolutamente necesaria, se requiere una precalificación extensa para garantizar que no se produzcan daños.

7. Gestión Térmica y Precauciones ESD

7.1 Gestión del Calor

El rendimiento y la vida útil del LED dependen en gran medida de la temperatura. Los diseñadores deben:

• Considerar la disipación de calor desde la etapa inicial de diseño.
• Reducir la corriente de operación según la curva \"Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente\".
• Controlar la temperatura alrededor del LED en la aplicación final para mantener el brillo y la longevidad.

7.2 Sensibilidad a ESD (Descarga Electroestática)

El producto es sensible a las descargas electrostáticas. Se deben seguir los procedimientos estándar de manejo ESD durante el montaje y manipulación, incluido el uso de estaciones de trabajo conectadas a tierra, pulseras antiestáticas y contenedores conductores.

8. Información de Embalaje y Pedido

8.1 Especificación de Embalaje

• Embalaje Primario:Bolsa antiestática (resistente a la humedad).
• Embalaje Secundario:Caja interior.
• Embalaje Terciario:Caja exterior.

8.2 Cantidad de Embalaje

• De 200 a 500 piezas por bolsa.
• 6 bolsas por caja interior.
• 10 cajas interiores por caja exterior.

8.3 Explicación de Etiquetas

Las etiquetas en el embalaje contienen información crítica:

- CPN:Número de Producción del Cliente

- P/N:Número de Pieza (Número de Parte)

- QTY:Cantidad de Embalaje

- CAT/HUE/REF:Códigos de clasificación para Intensidad Luminosa, Longitud de Onda Dominante y Tensión Directa.

- LOT No:Número de Lote para Trazabilidad.

9. Consideraciones de Diseño para la Aplicación

9.1 Diseño del Circuito Excitador

Debido a la característica I-V no lineal, una simple resistencia en serie suele ser suficiente para uso como indicador. Para matrices de retroiluminación o control preciso de corriente, se recomienda un excitador de corriente constante para garantizar un brillo uniforme y proteger los LED. Calcule la resistencia en serie usando R = (V_{alimentación}- V_F) / I_F, usando el V_Fmáx. para un diseño seguro.

9.2 Diseño del PCB

Asegúrese de que el patrón de agujeros del PCB coincida exactamente con el espaciado de las patillas del LED para evitar tensiones mecánicas. Proporcione un área de cobre adecuada o vías térmicas para la disipación de calor si se opera cerca de los valores máximos absolutos.

9.3 Integración Óptica

El ángulo de visión de 20 grados hace que este LED sea adecuado para aplicaciones que requieren un haz focalizado. Para una iluminación más amplia, serán necesarias ópticas secundarias (lentes o difusores).

10. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con los LED indicadores estándar, los diferenciadores principales de este dispositivo son sumuy alta intensidad luminosa (3200 mcd típ.)y suángulo de visión reducido. Está diseñado para aplicaciones donde el alto brillo en una dirección específica es primordial, como la retroiluminación de paneles LCD en monitores y televisores, en lugar de para indicación de estado omnidireccional.

11. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Cuál es la corriente y tensión de operación típicas?

R: La condición de prueba estándar es una corriente directa de 20 mA, lo que resulta en una caída de tensión directa típica de 3,3 V.

P: ¿Puedo alimentar este LED con una fuente de 5 V?

R: Sí, pero es obligatoria una resistencia limitadora de corriente. Por ejemplo, usando valores típicos: R = (5V - 3,3V) / 0,020A = 85 Ohmios. Una resistencia estándar de 82 o 100 Ohmios sería apropiada, pero los cálculos deben verificarse con los valores mín./máx. de V_F.

P: ¿Cómo afecta la temperatura al brillo?

R: La intensidad luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. Consulte la curva \"Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente\" para datos específicos. Un disipador de calor adecuado es crucial en entornos de alta temperatura.

P: ¿Qué significan los códigos de clasificación (CAT, HUE, REF) para mi diseño?

R: Garantizan la consistencia de color y brillo. Para aplicaciones donde la apariencia uniforme es crítica (por ejemplo, matrices de retroiluminación), es esencial especificar clasificaciones ajustadas para HUE (longitud de onda) y CAT (intensidad).

12. Ejemplo Práctico de Uso

Escenario: Diseñar un indicador de estado simple para el panel de un dispositivo.

1. Fuente de Alimentación:Hay un riel de 5 V disponible en el PCB.

2. Cálculo de Corriente:Objetivo I_F= 20 mA. Usando V_Fmáx. (3,7 V) para un diseño conservador: R = (5V - 3,7V) / 0,020A = 65 Ohmios. El valor estándar más cercano es 68 Ohmios.

3. Verificación de Potencia:Potencia disipada en la resistencia P = I²R = (0,02)²* 68 = 0,0272 W. Una resistencia estándar de 1/8 W (0,125 W) es suficiente.

4. Diseño del PCB:Coloque la resistencia de 68 Ω en serie con el ánodo del LED. Siga las dimensiones del encapsulado para el diseño de los agujeros. Asegúrese de que el cátodo (identificado según la hoja de datos) esté conectado a tierra.

5. Montaje:Siga las pautas de formado de patillas y soldadura con precisión, manteniendo las uniones de soldadura a >3 mm de la lente.

13. Principio de Funcionamiento

Este es un diodo emisor de luz (LED) semiconductor. Cuando se aplica una tensión directa a través de la unión P-N (ánodo positivo respecto al cátodo), los electrones y los huecos se recombinan dentro de la región activa (chip de InGaN). Este proceso de recombinación libera energía en forma de fotones (luz). La composición específica del material (InGaN) y la estructura de las capas semiconductoras determinan la longitud de onda de la luz emitida, que en este caso está en el espectro azul (~470 nm). La lente de epoxi encapsula el chip, proporciona protección mecánica y da forma al haz de salida de luz.

14. Tendencias y Contexto Tecnológico

Los LED azules de InGaN representan una tecnología fundamental en la iluminación de estado sólido. El desarrollo de LED azules eficientes fue un gran logro científico, que permitió la creación de LED blancos (mediante conversión de fósforo) que revolucionaron la iluminación general. Este componente específico ejemplifica la aplicación de esta tecnología para retroiluminación y fines indicadores especializados. Las tendencias en la industria continúan centrándose en aumentar la eficacia luminosa (lúmenes por vatio), mejorar la reproducción cromática, mejorar la fiabilidad y seguir miniaturizando los encapsulados manteniendo o aumentando la salida de luz.