LED SMD Azul 3.2x1.0x1.5mm - Tensión Directa 3.2V - Potencia 70mW - Color Azul - Especificación Técnica

1. Resumen del Producto

El RF-BNT112TS-CF es un LED azul de montaje superficial fabricado con un chip azul y encapsulado de silicona. Viene en un paquete compacto de 3.2 mm x 1.0 mm x 1.5 mm, lo que lo hace ideal para aplicaciones con espacio limitado. Este LED ofrece un ángulo de visión extremadamente amplio de 140 grados, garantizando una distribución uniforme de la luz. Está diseñado para todos los procesos de ensamblaje SMT y soldadura, y cumple con los requisitos RoHS. La sensibilidad a la humedad está clasificada en el Nivel 3, por lo que requiere un manejo y almacenamiento adecuados.

2. Parámetros Técnicos y Sistema de Clasificación (Binning)

2.1 Características Eléctricas y Ópticas (Ta=25°C)

Nota: Tolerancia para la medición de VF es ±0.1 V, longitud de onda ±2 nm, intensidad luminosa ±10%.

2.2 Clasificaciones Máximas Absolutas (Ta=25°C)

Nota: Condición de pulso: ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1 ms. La corriente máxima debe determinarse en función de las condiciones térmicas para garantizar que la temperatura de unión no supere el máximo nominal.

2.3 Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

El LED se clasifica en contenedores (bins) de longitud de onda e intensidad luminosa después de la producción. Los bins de longitud de onda dominante incluyen D10 (465-467.5 nm), D20 (467.5-470 nm), E10 (470-472.5 nm) y E20 (472.5-475 nm). Los bins de intensidad luminosa van desde 90 mcd (1AP) hasta 260 mcd (1GK). La tensión directa no se clasifica en categorías, sino que se mide con una tolerancia de ±0.1 V. El código de bin en la etiqueta indica la combinación específica de longitud de onda e intensidad para la trazabilidad.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

3.1 Tensión Directa vs. Corriente Directa

La Fig. 1-6 muestra la característica típica de tensión directa frente a corriente directa. A 20 mA, la tensión directa suele estar alrededor de 3.0-3.2 V (dentro del rango de 2.8-3.5 V). La curva demuestra el aumento exponencial esperado de la corriente con la tensión.

3.2 Corriente Directa vs. Intensidad Relativa

Como se muestra en la Fig. 1-7, la intensidad relativa aumenta casi linealmente con la corriente directa hasta 25 mA, con una ligera saturación a corrientes más altas. Esta relación lineal permite un control predecible del brillo ajustando la corriente.

3.3 Dependencia de la Temperatura

La Fig. 1-8 ilustra que la intensidad relativa disminuye al aumentar la temperatura ambiente. A 85 °C, la intensidad cae aproximadamente al 80% del valor a 25 °C. La Fig. 1-9 proporciona pautas de reducción de potencia: la corriente directa máxima debe reducirse a medida que aumenta la temperatura del pin para evitar superar el límite de temperatura de unión.

3.4 Longitud de Onda vs. Corriente Directa

La Fig. 1-10 muestra que la longitud de onda dominante se desplaza ligeramente (aproximadamente 1-2 nm) a medida que la corriente directa aumenta de 0 a 30 mA. Este desplazamiento es típico en los LED azules InGaN y debe considerarse en aplicaciones críticas para el color.

3.5 Distribución Espectral

La curva de intensidad relativa vs. longitud de onda (Fig. 1-11) muestra una emisión espectral estrecha centrada alrededor de 465-475 nm con un ancho de banda a media altura de aproximadamente 30 nm. Este espectro de emisión azul es ideal para aplicaciones que requieren luz azul pura.

3.6 Patrón de Radiación

La Fig. 1-12 presenta las características de radiación. El LED tiene un ángulo de visión amplio de 140°, con una intensidad que cae al 50% aproximadamente a ±70° del eje óptico. Esta distribución amplia se logra mediante el diseño de la lente y es adecuada para aplicaciones de indicadores y retroiluminación.

4. Dimensiones Mecánicas y Patrón de Soldadura

4.1 Dimensiones del Paquete

El paquete del LED mide 3.2 mm (largo) x 1.0 mm (ancho) x 1.5 mm (alto). La vista superior muestra un área de lente transparente; la vista lateral indica un grosor de 1.5 mm incluida la lente. La vista inferior revela dos almohadillas metálicas (ánodo y cátodo) con las dimensiones que se muestran en el dibujo. La marca de polaridad se indica en la vista inferior: la almohadilla 1 es el cátodo y la almohadilla 2 es el ánodo (o viceversa según la marca). Todas las dimensiones tienen una tolerancia de ±0.2 mm a menos que se indique lo contrario.

4.2 Patrón de Soldadura Recomendado

La Fig. 1-5 proporciona el patrón de tierra de PCB recomendado: cada almohadilla tiene 0.70 mm de ancho y 0.90 mm de largo, con una separación de 2.20 mm entre los centros de las almohadillas. Este patrón garantiza una formación adecuada de la junta de soldadura y una buena disipación de calor. Es fundamental montar el LED sobre una superficie de PCB plana y evitar deformaciones.

4.3 Identificación de Polaridad

El cátodo se identifica por una almohadilla más pequeña o una marca de esquina en la vista inferior. Se debe respetar la polaridad correcta durante el ensamblaje para evitar daños por tensión inversa.

5. Pautas de Soldadura y Ensamblaje

5.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

El perfil de soldadura por reflujo recomendado (Fig. 3-1) especifica: velocidad de rampa ≤ 3 °C/s (desde Tsmin hasta Tp), precalentamiento de 150 °C a 200 °C durante 60-120 segundos, tiempo por encima de 217 °C (TL) máximo 60 s, temperatura pico (Tp) 260 °C durante máximo 10 s (con tiempo dentro de 5 °C de Tp ≤ 30 s), y velocidad de enfriamiento ≤ 6 °C/s. El tiempo total desde 25 °C hasta el pico debe ser ≤ 8 minutos.

5.2 Soldador y Reparación

Si es necesaria la soldadura manual, utilice un soldador con temperatura inferior a 300 °C y duración inferior a 3 segundos. Solo se permite una operación de soldadura manual. Para reparaciones, se recomienda un soldador de doble punta; sin embargo, debe confirmarse que la reparación no dañe las características del LED.

5.3 Precauciones

• El LED utiliza encapsulado de silicona que es blando; evite aplicar presión mecánica sobre la superficie de la lente. Utilice boquillas de recogida adecuadas con fuerza controlada.
• No monte sobre PCBs deformados; evite doblar el PCB después de la soldadura.
• Evite el enfriamiento rápido después de la soldadura; permita el enfriamiento natural para evitar el choque térmico.
• No realice la soldadura por reflujo más de dos veces. Si el intervalo entre dos operaciones de soldadura supera las 24 horas, hornee los LED antes de usarlos (60±5 °C durante ≥24 horas).

6. Información de Embalaje

6.1 Especificaciones de Embalaje

Embalaje estándar: 3000 piezas por carrete. Las dimensiones de la cinta portadora y del carrete se proporcionan en la hoja de datos (Figs. 2-1, 2-2). El carrete tiene un diámetro de 178±1 mm, ancho 8.0±0.1 mm, diámetro del cubo 60±1 mm y diámetro del agujero 13.0±0.5 mm.

6.2 Información de la Etiqueta

Cada carrete lleva una etiqueta que contiene: Número de Pieza, Número de Especificación, Número de Lote, Código de Bin (incluyendo bin de flujo luminoso, bin de cromaticidad, tensión directa, longitud de onda), Cantidad y Fecha de Fabricación.

6.3 Embalaje de Barrera contra la Humedad

Los carretes se sellan en una bolsa de barrera contra la humedad con un desecante y una tarjeta indicadora de humedad. La bolsa está etiquetada con precauciones de manejo ESD. Condiciones de almacenamiento antes de abrir: ≤30 °C, ≤75% HR, vida útil de un año desde la fecha de embalaje. Después de abrir: ≤30 °C, ≤60% HR, 24 horas. Si se superan las condiciones de almacenamiento, hornee a 60±5 °C durante ≥24 horas.

7. Condiciones de Prueba de Fiabilidad

Criterios de fallo: Tensión directa > 1.1 x L.E.S., Corriente inversa > 2.0 x L.E.S., Intensidad luminosa<0.7 x L.I.S. (L.E.S. = límite especificado superior, L.I.S. = límite especificado inferior).

8. Precauciones de Manejo

8.1 Compatibilidad de Materiales

El paquete del LED es sensible a compuestos de azufre, bromo y cloro. El entorno y los materiales de acoplamiento deben tener un contenido de azufre inferior a 100 PPM, bromo inferior a 900 PPM, cloro inferior a 900 PPM y Br+Cl total inferior a 1500 PPM. Los compuestos orgánicos volátiles (VOC) de los materiales del accesorio pueden penetrar en la silicona y causar decoloración y pérdida de salida de luz. Se deben evitar los adhesivos que emiten vapores orgánicos.

8.2 Protección ESD

Los LED son dispositivos sensibles a descargas electrostáticas. Se deben observar las precauciones estándar ESD (estaciones de trabajo con conexión a tierra, pulseras antiestáticas, contenedores conductores) durante el manejo y ensamblaje.

8.3 Limpieza

Agente de limpieza recomendado: alcohol isopropílico. Otros solventes deben probarse para verificar la compatibilidad. No se recomienda la limpieza por ultrasonidos, ya que puede causar daños.

8.4 Manipulación Mecánica

No toque ni aplique presión directamente sobre la lente de silicona. Use pinzas o herramientas adecuadas para manipular el componente por sus superficies laterales. Evite apilar o dejar caer.

8.5 Diseño del Circuito

Cada LED debe ser accionado con una corriente que no exceda la clasificación máxima absoluta. Se debe utilizar una resistencia limitadora de corriente en serie. Asegúrese de que nunca se aplique tensión inversa. El diseño térmico es crítico: se requiere una disipación de calor adecuada para mantener la temperatura de unión por debajo de 95 °C.

8.6 Almacenamiento y Horneado

Si la bolsa de barrera contra la humedad está perforada o el tiempo de almacenamiento después de abrir supera las 24 horas, hornee los LED a 60±5 °C durante ≥24 horas antes de usarlos. No utilice si la bolsa muestra signos de daño o si el desecante ha cambiado de color.

9. Ejemplos de Aplicación

El LED SMD azul es adecuado para:

• Indicadores ópticos en electrónica de consumo (por ejemplo, luces de estado, LED de notificación)
• Retroiluminación de interruptores, símbolos y pantallas pequeñas
• Iluminación general decorativa o de acento
• Fuente de luz azul para sensores o aplicaciones fotoeléctricas

Al diseñar un circuito, la corriente directa debe establecerse típicamente en 20 mA. Para operación pulsada (por ejemplo, pantallas multiplexadas), la corriente de pico puede aumentar a 60 mA con un ciclo de trabajo de 1/10. El ángulo de visión amplio (140°) hace que el LED sea adecuado para diseños con iluminación de borde donde la luz debe emitirse sobre un área grande.

10. Consideraciones de Diseño y Preguntas Comunes

10.1 Gestión Térmica

Dada la resistencia térmica de 450 °C/W, incluso a 20 mA (aproximadamente 64 mW de potencia), el aumento de temperatura de unión sobre la ambiente es de aproximadamente 29 °C. A 85 °C ambiente, la unión puede superar los 95 °C; por lo tanto, es necesario reducir la potencia. Utilice almohadillas de cobre adecuadas y vías térmicas para mejorar la disipación de calor.

10.2 Uniformidad de Color

Debido a que el LED se clasifica por longitud de onda dominante, los diseñadores deben seleccionar el contenedor (bin) apropiado para su aplicación. Si se utilizan varios LED en el mismo dispositivo, solicite el mismo código de bin para garantizar un color consistente.

10.3 Circuito de Accionamiento

Se recomienda una fuente de corriente constante para mantener un brillo estable y evitar sobrecorriente. La variación de la tensión directa (2.8-3.5 V) debe tenerse en cuenta en el diseño de la fuente de alimentación.

10.4 Sensibilidad ESD

El LED tiene una clasificación ESD de 1000 V (HBM). Aunque es razonablemente robusto, se deben seguir los procedimientos de manejo adecuados (estaciones de trabajo con conexión a tierra, contenedores antiestáticos) para evitar daños.

11. Tendencias de la Industria y Antecedentes Tecnológicos

Los LED azules basados en tecnología InGaN han sido fundamentales para la iluminación moderna de estado sólido. Este paquete utiliza un chip azul con encapsulado de silicona, que ofrece alta fiabilidad y ángulos de visión amplios. A medida que la industria avanza hacia la miniaturización, este paquete de 3.2x1.0 mm proporciona una solución compacta para aplicaciones con espacio limitado. La tendencia hacia una mayor eficacia y un mejor control del color continúa, pero para muchas aplicaciones de indicadores y retroiluminación, este LED azul estándar sigue siendo rentable y confiable.