Hoja de Datos de Lámpara LED 383-2SYGD/S530-E2 - Amarillo Verde Brillante - 20mA - 2.0V - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas completas para una lámpara LED de alto brillo Amarillo Verde Brillante. El dispositivo forma parte de una serie diseñada para aplicaciones que exigen una salida luminosa superior y fiabilidad. Utiliza tecnología de chip AlGaInP encapsulada en una resina difusora verde, ofreciendo una emisión distintiva y vibrante de color amarillo-verde.

Las ventajas principales de este LED incluyen su construcción robusta, el cumplimiento de las principales normativas medioambientales (RoHS, REACH, Libre de Halógenos) y su disponibilidad en varias opciones de embalaje, como cinta y carrete para montaje automatizado. Está diseñado para integrarse en una amplia gama de productos electrónicos de consumo e industrial donde se requiere una iluminación indicadora brillante y consistente.

El mercado objetivo abarca fabricantes de paneles de visualización, dispositivos de comunicación y equipos informáticos, donde la fiabilidad del componente y el rendimiento óptico son críticos.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

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. No son condiciones de funcionamiento recomendadas.

• Corriente Directa Continua (IF):25 mA. Esta es la corriente continua máxima que se puede aplicar continuamente al LED.
• Corriente Directa de Pico (IFP):60 mA. Esta especificación de corriente pulsada (a ciclo de trabajo 1/10, 1 kHz) permite breves períodos de mayor intensidad, útil para multiplexación o efectos estroboscópicos.
• Tensión Inversa (VR):5 V. Exceder este voltaje en polarización inversa puede causar ruptura de la unión.
• Disipación de Potencia (Pd):60 mW. La potencia máxima que el encapsulado puede disipar como calor, calculada como VF * IF.
• Temperatura de Funcionamiento y Almacenamiento:Rango desde -40°C hasta +85°C (funcionamiento) y desde -40°C hasta +100°C (almacenamiento). Este amplio rango garantiza la funcionalidad en entornos hostiles.
• Temperatura de Soldadura (Tsol):260°C durante 5 segundos. Esto define la tolerancia del perfil de soldadura por reflujo.

2.2 Características Electro-Ópticas

Estos parámetros se miden en una condición de prueba estándar de Ta=25°C e IF=20mA, proporcionando los datos de rendimiento de referencia.

• Intensidad Luminosa (Iv):40 (Mín), 80 (Típ) mcd. Esto especifica el brillo percibido del LED por el ojo humano. El valor típico de 80 mcd indica una salida brillante adecuada para aplicaciones indicadoras.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):25° (Típ). Este ángulo de visión estrecho concentra la salida de luz en un haz más dirigido, ideal para aplicaciones que requieren un punto de luz focalizado.
• Longitud de Onda de Pico (λp):575 nm (Típ). La longitud de onda a la cual la emisión espectral es más fuerte.
• Longitud de Onda Dominante (λd):573 nm (Típ). La longitud de onda única percibida por el ojo humano, que define el color "Amarillo Verde Brillante".
• Ancho de Banda del Espectro de Radiación (Δλ):20 nm (Típ). El rango de longitudes de onda emitidas, indicando un color relativamente puro.
• Tensión Directa (VF):1.7 (Mín), 2.0 (Típ), 2.4 (Máx) V. La caída de tensión a través del LED cuando funciona a 20mA. Esto es crucial para el diseño del circuito y el cálculo de la resistencia limitadora de corriente.
• Corriente Inversa (IR):10 μA (Máx) a VR=5V. Especifica la corriente de fuga bajo polarización inversa.

Se proporcionan incertidumbres de medición para parámetros clave: Intensidad Luminosa (±10%), Longitud de Onda Dominante (±1.0nm) y Tensión Directa (±0.1V), importantes para el control de calidad y el análisis de márgenes de diseño.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye varias curvas características que ilustran el comportamiento del dispositivo bajo condiciones variables. Son esenciales para comprender el rendimiento más allá del punto de prueba estándar.

3.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Esta curva muestra la distribución espectral de potencia. El pico está centrado alrededor de 575 nm con un ancho de banda típico (FWHM) de 20 nm, confirmando el punto de color amarillo-verde. La forma es característica del material semiconductor AlGaInP.

3.2 Patrón de Directividad

El gráfico del patrón de radiación visualiza el ángulo de visión de 25°. La intensidad es máxima a 0° (en el eje) y disminuye a la mitad aproximadamente a ±12.5° fuera del eje, definiendo el ángulo 2θ1/2.

3.3 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva IV)

Este gráfico muestra la relación exponencial entre la corriente (I) y la tensión (V) para un diodo. La curva permite a los diseñadores determinar la VF a corrientes distintas de 20mA. La VF típica de 2.0V a 20mA es visible en este gráfico.

3.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

Esta curva demuestra que la salida de luz (intensidad) es aproximadamente lineal con la corriente directa dentro del rango de funcionamiento. Confirma que conducir el LED a su corriente continua máxima (25mA) producirá un brillo mayor que a la corriente de prueba de 20mA.

3.5 Curvas de Rendimiento Térmico

Dos gráficos clave relacionan el rendimiento con la temperatura ambiente (Ta):Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente:Muestra que la salida luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura. Esta reducción de especificaciones es crítica para aplicaciones en entornos de alta temperatura; el LED será menos brillante cuando esté caliente.Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente:Ilustra cómo cambia la tensión directa (VF) con la temperatura para una corriente dada. Típicamente, la VF tiene un coeficiente de temperatura negativo para los LEDs, lo que significa que disminuye ligeramente a medida que aumenta la temperatura.

4. Información Mecánica y del Encapsulado

4.1 Dimensiones del Encapsulado

El dibujo mecánico proporciona dimensiones críticas para el diseño de la huella en PCB y el montaje. Las especificaciones clave incluyen: - Todas las dimensiones están en milímetros. - La altura de la brida debe ser inferior a 1.5mm (0.059\"). - Se aplica una tolerancia general de ±0.25mm a menos que se especifique lo contrario. El dibujo detalla el espaciado de terminales, el tamaño del cuerpo y el patrón de soldadura recomendado, asegurando un ajuste mecánico y una gestión térmica adecuados.

4.2 Identificación de Polaridad

El terminal del cátodo (negativo) suele estar indicado por un punto plano en la lente del LED, un terminal más corto o una marca en el encapsulado. Se debe observar la polaridad correcta durante la instalación para evitar daños por polarización inversa.

5. Guías de Soldadura y Montaje

El manejo adecuado es crucial para la fiabilidad. Se proporcionan instrucciones detalladas:

5.1 Formado de Terminales

• Doble los terminales en un punto al menos a 3mm de la base del bulbo de epoxi.
• Realice el formadoantes soldering.
• Evite tensionar el encapsulado; la tensión puede agrietar el epoxi o dañar el chip.
• Corte los terminales a temperatura ambiente.
• Asegúrese de que los orificios de la PCB se alineen perfectamente con los terminales del LED para evitar tensiones de montaje.

5.2 Almacenamiento

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

5.3 Proceso de Soldadura

Regla General:Mantenga una distancia mínima de 3mm desde la unión de soldadura hasta el bulbo de epoxi.

Soldadura Manual:- Temperatura de la punta del soldador: Máx. 300°C (para un soldador de 30W máx.). - Tiempo de soldadura: Máx. 3 segundos por terminal.

Soldadura por Ola/Inmersión:- Temperatura de precalentamiento: Máx. 100°C (durante máx. 60 segundos). - Temperatura y tiempo del baño de soldadura: Máx. 260°C durante 5 segundos. - Se proporciona un gráfico de perfil de soldadura recomendado, mostrando la curva ideal de temperatura vs. tiempo a través de las zonas de precalentamiento, saturación, reflujo y enfriamiento.

Notas Críticas:- Evite tensiones en los terminales durante las fases de 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 procesos de enfriamiento rápido. - Utilice siempre la temperatura efectiva más baja.

5.4 Limpieza

• Si es necesario, limpie solo con alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante ≤1 minuto.
• Seque al aire a temperatura ambiente.
• Evite la limpieza ultrasónica a menos que sea absolutamente necesaria y esté precalificada, ya que puede dañar el chip del LED o las uniones.

5.5 Gestión Térmica

Un diseño térmico eficaz es esencial para la longevidad y el mantenimiento del rendimiento. - Considere el disipador de calor durante la fase de diseño de la aplicación. - Reduzca apropiadamente la corriente de funcionamiento en función de la temperatura ambiente, consultando la curva de reducción de especificaciones (implícita en los gráficos de rendimiento). - Controle la temperatura alrededor del LED en la aplicación final.

5.6 Protección contra ESD (Descarga Electroestática)

El LED es sensible a las descargas electrostáticas y a los picos de tensión, que pueden dañar el chip semiconductor. Se deben observar las precauciones estándar de manejo ESD durante todos los procesos de montaje y manipulación. Utilice estaciones de trabajo, pulseras y contenedores conductores conectados a tierra.

6. Información de Embalaje y Pedido

6.1 Especificación de Embalaje

Los LEDs se embalan para garantizar la protección durante el envío y manejo: -Embalaje Primario:Bolsas antiestáticas (mín. 200 a 500 piezas por bolsa). -Embalaje Secundario:5 bolsas se colocan en una caja interior. -Embalaje Terciario:10 cajas interiores se embalan en una caja exterior maestra. Este embalaje de múltiples niveles protege contra la humedad, la estática y los daños físicos.

6.2 Explicación de Etiquetas

Las etiquetas en el embalaje contienen información clave para la trazabilidad e identificación: -CPN:Número de Producción del Cliente. -P/N:Número de Producción del Fabricante (ej., 383-2SYGD/S530-E2). -QTY:Cantidad de Embalaje. -CAT:Clasificación/Bin para Intensidad Luminosa. -HUE:Clasificación/Bin para Longitud de Onda Dominante. -REF:Clasificación/Bin para Tensión Directa. -LOT No:Número de Lote de Fabricación para trazabilidad.

7. Sugerencias de Aplicación

7.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Como se enumera en la hoja de datos, este LED es adecuado para: -Televisores y Monitores:Utilizado como indicadores de estado, retroiluminación para botones o iluminación decorativa. -Teléfonos:Indicadores de estado de llamada, luces de mensaje en espera o retroiluminación del teclado. -Computadoras:Indicadores de encendido, luces de actividad del disco duro o acentos decorativos en periféricos. Su alto brillo y rendimiento fiable lo hacen ideal para la electrónica de consumo donde la larga vida y el color consistente son importantes.

7.2 Consideraciones de Diseño

• Limitación de Corriente:Utilice siempre una resistencia en serie o un controlador de corriente constante para limitar la corriente directa al valor deseado (ej., 20mA). Calcule el valor de la resistencia usando R = (Vsupply - VF) / IF.
• Diseño Térmico:Asegure un área de cobre en la PCB u otro disipador de calor adecuado si opera cerca de los valores máximos o en altas temperaturas ambientales.
• Diseño Óptico:El ángulo de visión de 25° proporciona un haz focalizado. Para una iluminación más amplia, considere usar una lente difusora o seleccionar un LED con un ángulo de visión más amplio.
• Protección ESD:En aplicaciones sensibles, considere añadir diodos de supresión de tensión transitoria (TVS) u otra protección en las líneas del LED.

8. Comparación y Diferenciación Técnica

Aunque en esta hoja de datos individual no se proporciona una comparación directa con otros productos, se pueden inferir las características diferenciadoras clave de este LED: -Tecnología del Chip:Utiliza AlGaInP (Fosfuro de Aluminio Galio Indio), conocido por su alta eficiencia en las regiones del espectro amarillo, naranja y rojo, en comparación con el InGaN utilizado para azul y verde.Cumplimiento Ambiental:El cumplimiento total con las normas RoHS, REACH y Libre de Halógenos (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm) es una ventaja significativa para productos dirigidos a mercados globales con regulaciones estrictas. -Ángulo de Visión Estrecho:El ángulo de 25° es más estrecho que el de muchos LEDs estándar (que suelen ser de 30-60°), ofreciendo una salida de luz más dirigida adecuada para aplicaciones indicadoras específicas.Instrucciones Detalladas de Manejo:Las guías integrales para soldadura, almacenamiento y ESD van más allá de las especificaciones básicas, indicando un enfoque de diseño en la fiabilidad y la fabricabilidad.

9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P1: ¿Qué valor de resistencia debo usar con una fuente de 5V para conducir este LED a 20mA?R1: Usando la VF típica de 2.0V: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohmios. Use el valor estándar más cercano (ej., 150Ω o 160Ω). Siempre calcule usando la VF máxima (2.4V) para garantizar una limitación de corriente suficiente en las peores condiciones: R_mín = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohmios.

P2: ¿Puedo conducir este LED a su corriente continua máxima de 25mA?R2: Sí, pero debe asegurar una disipación de calor adecuada. La intensidad luminosa será mayor que a 20mA (ver curva Intensidad Relativa vs. Corriente), pero la tensión directa también será ligeramente mayor y el dispositivo funcionará más caliente. Puede ser necesaria una reducción de especificaciones en altas temperaturas ambientales.

P3: La longitud de onda dominante es 573nm. ¿Todas las unidades tendrán exactamente este color?R3: No. Los 573nm son un valor típico. Existe una tolerancia de fabricación, y los LEDs a menudo se clasifican en rangos HUE. La incertidumbre de medición es de ±1.0nm. Para un color consistente en múltiples LEDs en un producto, especifique o seleccione unidades del mismo bin HUE.

P4: ¿Por qué es tan importante la distancia de soldadura (3mm desde el bulbo)?R4: Esto evita que el calor excesivo viaje por el terminal y entre en el bulbo de epoxi durante la soldadura. El calor excesivo puede causar tensión térmica, agrietar el epoxi, degradar la unión interna del chip o decolorar la lente, lo que reduce la salida de luz.

10. Caso Práctico de Diseño y Uso

Caso: Diseño de un Panel de Indicadores de Estado para un Router de RedUn diseñador necesita múltiples LEDs de estado brillantes y fiables (Alimentación, Internet, Wi-Fi, Puertos LAN) en un router que se utilizará en varios entornos domésticos.Razón de Selección:Este LED Amarillo Verde Brillante se elige por su alta intensidad típica (80 mcd), asegurando visibilidad incluso en habitaciones bien iluminadas. Su cumplimiento de las normativas medioambientales es obligatorio para el mercado global. La disponibilidad en cinta y carrete soporta el montaje automatizado de PCB en gran volumen.Implementación:Los LEDs se conducen a 18mA (ligeramente por debajo del punto de prueba de 20mA para margen) a través de un pin GPIO del microcontrolador principal con una resistencia en serie. El diseño de la PCB proporciona una pequeña almohadilla de alivio térmico conectada a un plano de tierra para la disipación de calor. El ángulo de visión de 25° es perfecto ya que los LEDs se montan detrás de pequeñas aperturas claras en el panel frontal del router, creando un punto de luz nítido y brillante para cada estado. El perfil de soldadura detallado de la hoja de datos se programa en los equipos de colocación y horno de reflujo para garantizar un proceso de fabricación fiable y de alto rendimiento.

11. Introducción al Principio de Funcionamiento

Este LED funciona según el principio de electroluminiscencia en una unión p-n semiconductor. La región activa está compuesta por capas de AlGaInP (Fosfuro de Aluminio Galio Indio). Cuando se aplica una tensión directa que excede el potencial de barrera de la unión (aproximadamente 2.0V), los electrones de la región tipo n y los huecos de la región tipo p se inyectan en la región activa. Aquí, se recombinan, liberando energía en forma de fotones (luz). La composición específica de la aleación AlGaInP determina la energía del bandgap, que corresponde directamente a la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, amarillo-verde alrededor de 573-575 nm. La resina difusora verde encapsulante sirve para proteger el delicado chip semiconductor, dar forma al patrón de radiación a un ángulo de visión de 25° y difundir ligeramente la luz para mejorar la homogeneidad de la visión.

12. Tendencias Tecnológicas

La tecnología LED continúa evolucionando, con tendencias generales que impactan dispositivos como este: -Mayor Eficiencia:Las mejoras continuas en ciencia de materiales y diseño de chips conducen a una mayor eficacia luminosa (más salida de luz por vatio eléctrico), permitiendo indicadores más brillantes o un menor consumo de energía. -Miniaturización:La tendencia hacia dispositivos electrónicos más pequeños impulsa LEDs en encapsulados cada vez más pequeños mientras se mantiene o mejora el rendimiento óptico. -Fiabilidad y Vida Útil Mejoradas:Las mejoras en materiales de encapsulado, métodos de unión del chip y tecnología de fósforo (para LEDs blancos) continúan extendiendo la vida operativa y la fiabilidad en condiciones adversas. -Integración Inteligente:Existe una tendencia hacia LEDs con circuitos integrados de control incorporados (como LEDs RGB direccionables), aunque para lámparas indicadoras simples como esta, el enfoque sigue siendo en componentes discretos de alto rendimiento y costo-efectivos. -Normas Ambientales Más Estrictas:El cumplimiento de regulaciones como RoHS y REACH es ahora un requisito básico. La especificación libre de halógenos destacada en esta hoja de datos es parte de esta tendencia hacia la eliminación de sustancias peligrosas de la cadena de suministro electrónico.