Hoja de Datos del LED 6324-15SUBC/S400-X10 - Color Azul - Voltaje Directo 3.3V - Corriente de Operación 20mA - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas completas para un LED azul de alta luminosidad, identificado por el número de parte 6324-15SUBC/S400-X10. Este componente pertenece a una serie diseñada específicamente para aplicaciones que demandan una salida luminosa superior. El LED se ofrece en una configuración de encapsulado tipo lámpara estándar, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de procesos de ensamblaje electrónico. Su diseño central prioriza la fiabilidad y robustez en diversos entornos operativos.

El dispositivo cumple con las principales directivas ambientales y de seguridad, incluyendo RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas), regulaciones REACH de la UE, y se fabrica como un componente libre de halógenos. Este cumplimiento garantiza que el producto cumple con los estrictos estándares internacionales para componentes electrónicos. El LED está disponible suministrado en cinta y carrete para montaje automatizado pick-and-place, mejorando la eficiencia de producción en entornos de fabricación de alto volumen.

1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo

La ventaja principal de este LED es su combinación de alta intensidad luminosa y un encapsulado fiable. Con una intensidad típica de 500 milicandelas (mcd) a una corriente de accionamiento estándar de 20mA, proporciona un brillo significativo para su factor de forma. El producto está diseñado para aplicaciones de indicación de propósito general e iluminación de fondo en electrónica de consumo e industrial. Los mercados objetivo clave incluyen los fabricantes de televisores, monitores de computadora, teléfonos y varios periféricos informáticos donde se requiere una indicación o iluminación azul brillante y consistente. La elección de varios ángulos de visión permite a los diseñadores seleccionar el patrón de radiación óptimo para su aplicación específica, equilibrando entre la cobertura de área amplia y la intensidad axial.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

Esta sección proporciona un análisis objetivo y detallado de los parámetros técnicos clave del LED según se definen en su hoja de datos. Comprender estas especificaciones es crucial para un diseño de circuito adecuado y para garantizar la fiabilidad a largo plazo.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Los Valores Máximos Absolutos definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. Estas no son condiciones de operación.

• Corriente Directa Continua (I_F)): 25 mA. Esta es la corriente continua máxima que se puede aplicar continuamente al LED.
• Corriente Directa de Pico (I_FP)): 100 mA. Esta especificación de corriente pulsada (con un ciclo de trabajo de 1/10 y una frecuencia de 1 kHz) permite períodos breves de sobreexcitación, útil para aplicaciones de multiplexación o estroboscópicas.
• Voltaje Inverso (V_R)): 5 V. Exceder este voltaje en polarización inversa puede causar la ruptura de la unión.
• Disipación de Potencia (P_d)): 90 mW. Esta es la potencia máxima que el encapsulado puede disipar como calor, calculada como Voltaje Directo multiplicado por Corriente Directa.
• Temperatura de Operación y Almacenamiento: El dispositivo puede operar desde -40°C hasta +85°C y almacenarse desde -40°C hasta +100°C.
• Temperatura de Soldadura: Los terminales pueden soportar 260°C durante 5 segundos, lo que es compatible con los perfiles estándar de soldadura por reflujo sin plomo.

2.2 Características Electro-Ópticas

Estos parámetros se miden en una condición de prueba estándar de 25°C de temperatura ambiente y una corriente directa (I_F) de 20 mA, a menos que se especifique lo contrario.

• Intensidad Luminosa (I_v)): El valor típico es 500 mcd, con un mínimo de 250 mcd. Esto especifica el brillo percibido del LED medido por el ojo humano.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2)): 60 grados (típico). Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial máximo.
• Longitud de Onda de Pico (λ_p)): 468 nm (típico). Esta es la longitud de onda a la que la distribución espectral de potencia de la luz emitida es máxima.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d)): 470 nm (típico). Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano, definiendo el color "azul" del LED.
• Ancho de Banda del Espectro de Radiación (Δλ): 35 nm (típico). Esto indica el ancho espectral de la luz emitida, medido a la mitad de la intensidad máxima (FWHM).
• Voltaje Directo (V_F)): Oscila entre 2.7V (mín.) y 3.7V (máx.), con un valor típico de 3.3V a 20mA. Esto es crucial para diseñar el circuito limitador de corriente.
• Corriente Inversa (I_R)): Máximo de 50 μA cuando se aplica una polarización inversa de 5V.

La hoja de datos también señala las incertidumbres de medición: ±0.1V para V_F, ±10% para I_v, y ±1.0nm para λ_d.

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3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

• CATEl producto utiliza un sistema de clasificación (binning) para categorizar las unidades en función de parámetros ópticos y eléctricos clave. Esto garantiza la consistencia dentro de un lote de producción para aplicaciones que requieren un emparejamiento estricto de color o brillo. La etiqueta del embalaje incluye códigos para estas clasificaciones:
• HUE: Clasificaciones de Intensidad Luminosa. Las unidades se clasifican en función de su salida de luz medida.
• REF: Clasificaciones de Longitud de Onda Dominante. Esto clasifica los LED según su tono específico de azul.

: Clasificaciones de Voltaje Directo. Los LED se agrupan por su caída de voltaje directo a la corriente de prueba.

Los diseñadores deben consultar con el proveedor las definiciones específicas de los códigos de clasificación y su disponibilidad para asegurar que la clasificación seleccionada cumple con los requisitos de la aplicación en cuanto a consistencia de color y rendimiento eléctrico.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona varias curvas características que ilustran el comportamiento del dispositivo bajo condiciones variables. Estas son esenciales para comprender el rendimiento más allá de las especificaciones de un solo punto a 25°C/20mA.

4.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Esta curva muestra gráficamente la distribución espectral de potencia, con un pico alrededor de 468 nm y un FWHM típico de 35 nm, confirmando la emisión monocromática azul del chip de InGaN.

4.2 Patrón de Directividad

Un gráfico polar ilustra la distribución espacial de la luz, correspondiente al ángulo de visión de 60 grados. La intensidad es más alta a lo largo del eje central (0°) y disminuye simétricamente hacia los bordes.

4.3 Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V)_FEsta curva muestra la relación exponencial típica de un diodo. El voltaje directo aumenta logarítmicamente con la corriente. En el punto de operación recomendado de 20mA, el voltaje es típicamente 3.3V. Esta curva es vital para la gestión térmica, ya que V

tiene un coeficiente de temperatura negativo.

4.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

Este gráfico demuestra que la salida de luz es aproximadamente lineal con la corriente en el rango de operación normal. Conducir el LED más allá de sus valores máximos absolutos no producirá aumentos proporcionales en la luz y generará calor excesivo.

4.5 Curvas de Dependencia con la Temperatura_aDos curvas clave muestran el efecto de la temperatura ambiente (T

• ):Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente.
• : La salida luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. Esta desclasificación debe tenerse en cuenta en diseños que operan a altas temperaturas.Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente._F: Para un voltaje fijo, la corriente directa aumentaría con la temperatura debido al coeficiente de temperatura negativo de V

. Esto resalta la importancia crítica de usar un controlador de corriente constante, no una fuente de voltaje constante, para prevenir la fuga térmica.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

• El LED está alojado en un encapsulado estándar tipo lámpara. El dibujo del encapsulado proporciona dimensiones críticas para el diseño de la huella en la PCB y las comprobaciones de espacio libre.
• Todas las dimensiones se proporcionan en milímetros.
• Una nota clave especifica que la altura de la brida debe ser inferior a 1.5mm (0.059 pulgadas).
• La tolerancia por defecto para dimensiones no especificadas es de ±0.25mm.

El dibujo típicamente muestra el espaciado de terminales, el tamaño del cuerpo del encapsulado, la forma de la lente y la posición del indicador del cátodo (generalmente un lado plano o el terminal más corto).

Los diseñadores deben adherirse estrictamente a estas dimensiones al crear el patrón de soldadura en la PCB para garantizar una soldadura y alineación adecuadas.

6. Pautas de Soldadura y Montaje

El manejo adecuado es esencial para mantener la fiabilidad. La hoja de datos proporciona instrucciones detalladas.

• 6.1 Formado de Terminales
• El doblado debe realizarse al menos a 3mm de la base del bulbo de epoxi.
• Forme los terminales antes de soldar.
• Evite someter el encapsulado a estrés; corte los terminales a temperatura ambiente.

Los orificios de la PCB deben alinearse perfectamente con los terminales del LED para evitar estrés de montaje.

• 6.2 Almacenamiento
• Almacene a ≤30°C y ≤70% HR. La vida útil en almacén es de 3 meses desde el envío.
• Para un almacenamiento más prolongado (hasta 1 año), use un contenedor sellado con nitrógeno y desecante.

Evite cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación.

6.3 Proceso de SoldaduraSoldadura Manual: Punta del soldador ≤300°C (máx. 30W), tiempo ≤3 segundos, mantenga la unión de soldadura a ≥3mm del bulbo.Soldadura por Ola o Inmersión

: Precalentamiento ≤100°C (≤60 seg), baño de soldadura ≤260°C por ≤5 seg, mantenga la unión a ≥3mm del bulbo. Se proporciona un gráfico de perfil de soldadura recomendado, que muestra un calentamiento gradual, una meseta dentro del límite de 260°C y un enfriamiento controlado. No se recomienda un enfriamiento rápido. Evite múltiples ciclos de soldadura y estrés mecánico mientras el LED está caliente.

6.4 Limpieza

Si es necesario, limpie solo con alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante ≤1 minuto. Evite la limpieza ultrasónica a menos que esté precalificada, ya que puede dañar el dado o las uniones de alambre.

6.5 Gestión Térmica

Un diseño térmico adecuado es crítico. La corriente de operación debe desclasificarse a temperaturas ambientales más altas (consulte la curva de desclasificación). La temperatura alrededor del LED en la aplicación final debe controlarse para mantener el rendimiento y la longevidad.

6.6 Precauciones contra ESD (Descarga Electroestática)

El LED es sensible a ESD y a sobretensiones, lo que puede dañar el dado semiconductor. Deben seguirse los procedimientos estándar de manejo ESD (por ejemplo, estaciones de trabajo conectadas a tierra, pulseras antiestáticas) durante el montaje y manejo.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Especificación del Empaquetado

• Los LED se empaquetan para protección y manejo automatizado:
• Se colocan en bolsas antiestáticas.
• Las bolsas se empaquetan en cajas internas.
• Las cajas internas se empaquetan en cajas externas principales.Cantidad de Empaquetado

: Mínimo de 200 a 500 piezas por bolsa. Cinco bolsas por caja interna. Diez cajas internas por caja externa.

7.2 Explicación de la Etiqueta

• CPNLa etiqueta del embalaje incluye:
• : Número de Parte del Cliente.P/N
• QTY: Número de Parte del Fabricante (6324-15SUBC/S400-X10).
• : Cantidad en el paquete.CAT/HUE/REF
• : Códigos de clasificación para Intensidad, Longitud de Onda y Voltaje.LOT No

: Número de lote de fabricación trazable.

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

• Como se enumera, las aplicaciones principales son como indicadores de estado o retroiluminación en:
• Televisores y Monitores (indicadores de encendido, fuente de entrada).
• Teléfonos (indicador de mensaje en espera, estado de línea).

Computadoras y Periféricos (encendido, actividad del disco duro).

Su alto brillo también lo hace adecuado para indicadores de panel en entornos bien iluminados.

• 8.2 Consideraciones de DiseñoCircuito de Accionamiento_F: Utilice siempre una resistencia limitadora de corriente en serie o un controlador de corriente constante. Calcule el valor de la resistencia usando R = (Voltaje de Alimentación - V_F) / I_F. Use el V
• máximo de la hoja de datos para asegurar que la corriente no exceda los límites bajo todas las condiciones.Gestión Térmica
• : En una PCB, asegure un área de cobre adecuada alrededor de los terminales del LED para que actúe como disipador de calor, especialmente si se acciona cerca de la corriente máxima.Ángulo de Visión
• : Seleccione la variante de ángulo de visión apropiada para la aplicación. Un ángulo de 60 grados ofrece un buen equilibrio entre brillo axial y visibilidad amplia.Protección contra ESD

: En entornos sensibles, considere añadir un diodo de supresión de voltaje transitorio (TVS) o un pequeño capacitor en paralelo con el LED (con una resistencia en serie) para proteger contra picos de voltaje.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

• Si bien una comparación directa con competidores requiere números de parte alternativos específicos, las características diferenciadoras clave de este LED basadas en su hoja de datos son:Alta Luminosidad
• : Un valor típico de 500 mcd a 20mA es una salida significativa para un encapsulado tipo lámpara estándar.Cumplimiento Integral
• : El cumplimiento simultáneo con los estándares RoHS, REACH y Libre de Halógenos es una gran ventaja para los mercados globales y diseños con conciencia ambiental.Especificaciones Robustas
• : Los valores máximos absolutos claros y las instrucciones detalladas de manejo reducen el riesgo de aplicación.Disponibilidad en Cinta y Carrete

: Admite el montaje automatizado de alta velocidad, reduciendo el costo de fabricación para la producción en volumen.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)P1: ¿Puedo alimentar este LED directamente con una fuente de 5V?_FR: No. El voltaje directo típico es de 3.3V. Conectarlo directamente a 5V causaría un flujo de corriente excesivo, pudiendo destruir el LED. Debe usar una resistencia limitadora de corriente. Por ejemplo, con una fuente de 5V y un objetivo de 20mA, usando el V

máx. de 3.7V por seguridad: R = (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 Ohmios. Una resistencia de 68 Ohmios sería una elección estándar.P2: ¿Por qué disminuye la intensidad luminosa cuando aumenta la temperatura ambiente?

R: Esta es una característica fundamental de los LED semiconductores. A medida que aumenta la temperatura, la eficiencia de los procesos de recombinación generadores de luz dentro del chip de InGaN disminuye, lo que lleva a una salida óptica menor para la misma entrada eléctrica. La curva de desclasificación cuantifica este efecto.P3: ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda de Pico y Longitud de Onda Dominante?

R: La Longitud de Onda de Pico (468 nm) es el pico físico del espectro de luz emitido. La Longitud de Onda Dominante (470 nm) es un valor calculado que representa la longitud de onda única de luz monocromática pura que sería percibida por el ojo humano como teniendo el mismo color que la salida del LED. A menudo son cercanas pero no idénticas.P4: ¿Qué tan crítica es la distancia de 3mm para soldar y doblar terminales?

R: Muy crítica. El bulbo de resina epoxi es sensible al calor y al estrés mecánico. Mantener una distancia de 3mm asegura que el calor de la soldadura no cause un choque térmico al epoxi (causando grietas o delaminación) y que el estrés de doblado no se transfiera a las frágiles uniones de alambre internas conectadas al dado semiconductor.

11. Caso Práctico de Diseño y Uso Escenario: Diseñar un indicador de encendido para el panel frontal de una computadora de escritorio.Requisitos: Visible en una habitación iluminada, alimentado desde el riel de espera de 5V del sistema, fiable para operación a largo plazo.Pasos de Diseño: 1.Selección del Componente: Este LED azul es adecuado debido a su alto brillo (500 mcd típico). 2.Cálculo del Circuito_F: Usando el riel de espera de 5V. Suponiendo un V_Fconservador de 3.5V y una I²deseada de 15mA (para longevidad y menor calor), el valor de la resistencia es R = (5V - 3.5V) / 0.015A = 100 Ohmios. Potencia nominal de la resistencia: P = I²R = (0.015)* 100 = 0.0225W. Una resistencia estándar de 1/8W (0.125W) es más que suficiente. 3.Diseño de la PCB: Coloque el LED en la ubicación del panel frontal. Incluya una generosa área de cobre conectada a los terminales del cátodo y ánodo para que actúe como disipador de calor. Siga las dimensiones del encapsulado para la huella. 4.Montaje

: Siga las pautas de soldadura por ola si la PCB se ensambla mediante ese proceso, asegurando que el LED se coloque al final o se enmascare si es posible para minimizar la exposición térmica.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

Este LED se basa en un chip semiconductor hecho de Nitruro de Galio e Indio (InGaN), como se indica en la sección de materiales. Cuando se aplica un voltaje directo que excede el umbral del diodo (aprox. 2.7V), los electrones y huecos se inyectan en la región activa del chip. Cuando estos portadores de carga se recombinan, liberan energía en forma de fotones (luz). La composición específica de la aleación de InGaN determina la energía del bandgap, que define directamente la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, azul (~470 nm). La lente de resina epoxi sirve para proteger el chip, dar forma al haz de salida de luz (ángulo de visión de 60 grados) y mejorar la extracción de luz del material semiconductor.

13. Tendencias Tecnológicas

• La tecnología LED continúa evolucionando. Si bien este componente representa un producto estándar y maduro, las tendencias más amplias de la industria que influyen en tales dispositivos incluyen:Mayor Eficiencia
• : La investigación continua en ciencia de materiales tiene como objetivo mejorar los lúmenes por vatio (eficacia) de los LED, reduciendo el consumo de energía para la misma salida de luz.Miniaturización
• : La búsqueda de dispositivos electrónicos más pequeños impulsa el desarrollo de LED en huellas de encapsulado cada vez más pequeñas mientras se mantiene o aumenta el brillo.Fiabilidad Mejorada
• : Las mejoras en materiales de encapsulado y técnicas de unión del dado continúan extendiendo la vida operativa y la tolerancia a entornos hostiles.Integración Inteligente

: Una tendencia hacia LED con controladores integrados, controladores o incluso sensores dentro del encapsulado, aunque esto es más frecuente en módulos de iluminación de alta gama que en lámparas indicadoras básicas.