Hoja de Datos de Lámpara LED 494-10SYGT/S530-E2 - Amarillo Verde Brillante - 20mcd - 2.0V - 60mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas de una lámpara LED de alto brillo Amarillo Verde Brillante. El dispositivo está diseñado utilizando tecnología de chip AlGaInP, encapsulado en resina transparente verde, y está destinado a aplicaciones que requieren una iluminación robusta y fiable con una salida de color distintiva.

1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo

El LED ofrece varias características clave que lo hacen adecuado para diseños electrónicos modernos. Está disponible en varios ángulos de visión y opciones de embalaje como cinta y carrete para montaje automatizado. El producto cumple con las regulaciones ambientales, siendo libre de plomo, compatible con RoHS, compatible con REACH de la UE y libre de halógenos (con Bromo <900 ppm, Cloro <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Sus aplicaciones principales incluyen retroiluminación y funciones de indicador en electrónica de consumo como televisores, monitores de computadora, teléfonos y equipos informáticos en general.

2. Parámetros Técnicos: Interpretación Objetiva en Profundidad

Esta sección detalla los límites operativos críticos y las características de rendimiento del LED bajo condiciones de prueba estándar (Ta=25°C).

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente en el dispositivo. La corriente directa continua (I_F) no debe exceder los 25 mA. Para operación pulsada, se permite una corriente directa pico (I_FP) de 60 mA con un ciclo de trabajo de 1/10 y 1 kHz. La tensión inversa máxima (V_R) es de 5 V. El dispositivo puede disipar hasta 60 mW de potencia. El rango de temperatura de operación es de -40°C a +85°C, mientras que el almacenamiento puede ser de -40°C a +100°C. La tolerancia a la temperatura de soldadura es de 260°C durante un máximo de 5 segundos.

2.2 Características Electro-Ópticas

Estos parámetros definen el rendimiento típico cuando se opera dentro de las condiciones recomendadas. A una corriente directa de 20 mA, la intensidad luminosa (I_v) es típicamente de 20 mcd, con un mínimo de 10 mcd. El ángulo de visión (2θ_1/2) es típicamente de 100 grados. La longitud de onda pico (λ_p) es típicamente de 575 nm, y la longitud de onda dominante (λ_d) es típicamente de 573 nm, definiendo su color Amarillo Verde Brillante. El ancho de banda espectral (Δλ) es típicamente de 20 nm. La tensión directa (V_F) mide típicamente 2.0 V, variando de 1.7 V a 2.4 V a 20 mA. La corriente inversa (I_R) es un máximo de 10 µA a 5 V. Se notan las incertidumbres de medición para la tensión directa (±0.1V), la intensidad luminosa (±10%) y la longitud de onda dominante (±1.0nm).

2.3 Características Térmicas

Aunque no se presenta como una tabla separada, la gestión térmica es crucial. La clasificación de disipación de potencia de 60 mW y el rango de temperatura de operación están directamente relacionados con el rendimiento térmico del dispositivo. Es necesario un disipador de calor adecuado o una reducción de corriente cuando se opera cerca de los valores máximos o en temperaturas ambientales elevadas para garantizar la longevidad y mantener el rendimiento óptico.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye varias representaciones gráficas del comportamiento del LED bajo condiciones variables.

3.1 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda

Esta curva ilustra la distribución espectral de potencia, mostrando la emisión centrada alrededor del pico de 575 nm con un ancho de banda definido, confirmando el punto de color amarillo-verde.

3.2 Patrón de Directividad

Este gráfico polar visualiza la distribución espacial de la luz, correspondiente al ángulo de visión de 100 grados, mostrando cómo la intensidad disminuye desde el eje central.

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

Esta curva fundamental muestra la relación exponencial entre corriente y tensión, esencial para diseñar el circuito limitador de corriente correcto. La V_Ftípica de 2.0V a 20mA es un parámetro de diseño clave.

3.4 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa

Este gráfico demuestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente de accionamiento. Es típicamente sub-lineal a corrientes más altas debido a la caída de eficiencia y efectos térmicos, informando decisiones sobre la corriente de accionamiento óptima para el brillo deseado.

3.5 Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente

Esta curva muestra el coeficiente de temperatura negativo de la salida de luz. A medida que aumenta la temperatura ambiente, la intensidad luminosa generalmente disminuye, lo cual es crítico para aplicaciones con amplias variaciones de temperatura.

3.6 Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente

A menudo relacionado con la reducción de potencia, este gráfico puede indicar cómo se debe reducir la corriente directa máxima permitida a medida que aumenta la temperatura ambiente para mantenerse dentro de los límites de disipación de potencia.

4. Información Mecánica y de Empaquetado

4.1 Dimensiones del Encapsulado

La hoja de datos incluye un dibujo mecánico detallado del encapsulado del LED. Las dimensiones clave incluyen la longitud, anchura y altura total del componente, el espaciado de las patillas, y el tamaño y posición de la lente de epoxi. Las notas especifican que todas las dimensiones están en milímetros, la altura de la brida debe ser inferior a 1.5mm, y la tolerancia general es de ±0.25mm a menos que se indique lo contrario. Esta información es vital para el diseño de la huella en la PCB y para garantizar un ajuste adecuado dentro del ensamblaje.

4.2 Identificación de Polaridad

El cátodo se identifica típicamente por un punto plano en la lente, una patilla más corta, o una marca específica en el cuerpo del encapsulado como se muestra en el diagrama de dimensiones. Se debe observar la polaridad correcta durante la instalación.

5. Pautas de Soldadura y Ensamblaje

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

5.1 Formado de Patillas

Si es necesario, las patillas deben doblarse en un punto al menos a 3 mm de la base de la bombilla de epoxi. El formado debe hacerse antes de soldar a temperatura ambiente para evitar tensiones en el encapsulado o las patillas, lo que puede causar rotura o degradación del rendimiento. Los orificios de la PCB deben alinearse con precisión con las patillas del LED para evitar tensiones de montaje.

5.2 Almacenamiento

Los LED deben almacenarse a 30°C o menos y al 70% de humedad relativa o menos. La vida útil de almacenamiento recomendada después del envío es de 3 meses. Para un almacenamiento más largo de hasta un año, utilice un recipiente sellado con atmósfera de nitrógeno y desecante. Evite cambios rápidos de temperatura en ambientes húmedos para prevenir la condensación.

5.3 Proceso de Soldadura

Se debe mantener una distancia mínima de 3 mm entre la unión de soldadura y la bombilla de epoxi. Las condiciones recomendadas son:
Soldadura Manual:Temperatura máxima de la punta del soldador 300°C (30W máximo), tiempo de soldadura máximo 3 segundos.
Soldadura por Ola/Inmersión:Temperatura de precalentamiento máxima 100°C (60 segundos máximo), temperatura del baño de soldadura máxima 260°C durante 5 segundos.
Se proporciona un gráfico recomendado del perfil de temperatura de soldadura, que típicamente muestra una fase de calentamiento, precalentamiento, reflujo y enfriamiento. La soldadura por inmersión o manual no debe realizarse más de una vez. Evite tensiones en las patillas a altas temperaturas. Después de soldar, proteja el LED de golpes mecánicos hasta que se enfríe a temperatura ambiente. No utilice procesos de enfriamiento rápido.

5.4 Limpieza

Si es necesaria la limpieza, use alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante no más de un minuto, luego seque al aire. No se recomienda la limpieza ultrasónica ya que puede dañar el LED. Si es absolutamente necesario, se requiere una precalificación para determinar los niveles de potencia y duración seguros.

5.5 Gestión del Calor

La gestión térmica debe considerarse durante la fase de diseño de la aplicación. La corriente de operación debe reducirse apropiadamente en función de la temperatura ambiente, refiriéndose a la curva de reducción de potencia (implícita en los gráficos de rendimiento) para evitar exceder la temperatura máxima de unión y garantizar la fiabilidad a largo plazo.

6. Información de Empaquetado y Pedido

6.1 Especificación de Empaquetado

Los LED se empaquetan para prevenir descargas electrostáticas (ESD) y daños por humedad. Se colocan en bolsas antiestáticas. Estas bolsas se empaquetan luego en cajas internas, que posteriormente se colocan en cajas externas para su envío.

6.2 Cantidad de Empaquetado y Explicación de Etiquetas

Las cantidades de empaquetado estándar son de 200-1000 piezas por bolsa antiestática, 4 bolsas por caja interna y 10 cajas internas por caja externa. Las etiquetas en el embalaje incluyen códigos para: Número de Producción del Cliente (CPN), Número de Pieza (P/N), Cantidad de Empaquetado (QTY), Rangos (CAT, probablemente para clasificación de intensidad luminosa o longitud de onda), Longitud de Onda Dominante (HUE), Tensión Directa (REF) y Número de Lote (LOT No).

7. Sugerencias de Aplicación

7.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED es ideal para indicadores de estado, retroiluminación para pantallas pequeñas e iluminación de paneles en electrónica de consumo como televisores, monitores, teléfonos y computadoras donde se requiere una señal amarillo-verde distintiva.

7.2 Consideraciones de Diseño

Diseño del Circuito:Siempre use una resistencia limitadora de corriente en serie. Calcule el valor de la resistencia en función de la tensión de alimentación (V_CC), la tensión directa típica (V_F~2.0V), y la corriente directa deseada (I_F, sin exceder 25mA continuos). Fórmula: R = (V_CC- V_F) / I_F.
Diseño de la PCB:Siga la huella recomendada de las dimensiones del encapsulado. Asegúrese de que la marca de polaridad en la PCB coincida con el cátodo del LED.
Diseño Térmico:Para operación continua en o cerca de la corriente máxima, considere la capacidad de la PCB para actuar como disipador de calor. Usar trazas de cobre más anchas conectadas a las almohadillas del LED puede ayudar a disipar el calor.
Diseño Óptico:El ángulo de visión de 100 grados proporciona un haz amplio. Para una luz más enfocada, pueden ser necesarias lentes externas o reflectores.

8. Comparación y Diferenciación Técnica

Si bien no se proporciona una comparación directa con otros números de pieza en esta única hoja de datos, se pueden inferir los factores clave de diferenciación de este LED:
Tecnología del Chip:El uso de material semiconductor AlGaInP es estándar para LEDs amarillos y ámbar de alta eficiencia, ofreciendo buen brillo y pureza de color.
Cumplimiento Ambiental:El cumplimiento total con los estándares RoHS, REACH y Libre de Halógenos lo hace adecuado para mercados globales con estrictas regulaciones ambientales.
Encapsulado:El encapsulado estándar tipo lámpara ofrece facilidad de manejo y soldadura para aplicaciones de orificio pasante, aunque el documento también menciona disponibilidad en cinta y carrete, sugiriendo variantes SMD o compatibilidad con montaje automatizado.

9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P1: ¿Qué resistencia necesito para una fuente de 5V?
R1: Apuntando a una corriente de accionamiento segura de 20mA con una V_Ftípica de 2.0V: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. Use el valor estándar más cercano (ej., 150Ω o 160Ω) y verifique la potencia nominal de la resistencia (P = I²R = 0.06W, por lo que una resistencia de 1/8W o 1/4W está bien).

P2: ¿Puedo accionar este LED con 3.3V?
R2: Sí. Usando el mismo cálculo: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ω. Una resistencia estándar de 68Ω resultaría en una corriente ligeramente menor (~19.1mA), lo cual es aceptable.

P3: ¿Qué tan brillante es 20 mcd?
R3: 20 milicandelas es un brillo moderado adecuado para aplicaciones de indicador en interiores donde se verá desde una corta distancia. Es claramente visible en condiciones normales de iluminación de una habitación.

P4: ¿Qué significa "Amarillo Verde Brillante"?
R4: Este es un nombre descriptivo para el color definido por su longitud de onda dominante de aproximadamente 573 nm. Se sitúa entre el verde puro (~525 nm) y el amarillo puro (~590 nm) en el espectro.

P5: ¿Se requiere un disipador de calor?
R5: Para operación continua a la corriente máxima absoluta de 25mA en una temperatura ambiente alta, las consideraciones térmicas son importantes. Para uso típico a 20mA a temperatura ambiente, las trazas de la PCB suelen ser suficientes. Consulte las curvas de reducción de potencia para operación a alta temperatura.

10. Ejemplo de Caso de Uso Práctico

Escenario: Diseñar un indicador de encendido para una computadora de escritorio.
Implementación:El LED se coloca en el panel frontal. Se conecta en serie con una resistencia limitadora de 180Ω al riel de alimentación de espera de 5V de la placa base. Cuando la computadora está enchufada (incluso si está apagada), el riel 5VSB está activo, iluminando el LED con aproximadamente 16.7mA ((5V-2.0V)/180Ω), proporcionando una clara indicación de "espera". El amplio ángulo de visión garantiza la visibilidad desde varios ángulos. El bajo consumo de energía (~50mW para LED+resistencia) es insignificante. El cumplimiento Libre de Halógenos y RoHS cumple con los estándares ambientales requeridos para la fabricación de computadoras.

11. Introducción al Principio de Operación

Este LED opera según el principio de electroluminiscencia en un diodo semiconductor. La región activa está compuesta por un semiconductor compuesto de AlGaInP (Fosfuro de Aluminio Galio Indio). Cuando se aplica una tensión directa, los electrones de la región tipo n y los huecos de la región tipo p se inyectan en la región activa. Cuando estos portadores de carga se recombinan, liberan energía en forma de fotones (luz). La composición específica de la aleación AlGaInP determina la energía del bandgap, que a su vez dicta la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, alrededor de 573-575 nm para amarillo-verde. El encapsulado de resina epoxi sirve para proteger el chip semiconductor, actúa como una lente para dar forma al haz de salida de luz (ángulo de visión de 100 grados) y mejora la eficiencia de extracción de luz.

12. Tendencias Tecnológicas (Perspectiva Objetiva)

La industria LED continúa evolucionando. Si bien este es un encapsulado estándar tipo lámpara de orificio pasante, las tendencias más amplias que influyen en tales componentes incluyen:
Mayor Eficiencia:La investigación continua en ciencia de materiales tiene como objetivo mejorar la eficiencia cuántica interna (IQE) y la eficiencia de extracción de luz (LEE) de los LED de AlGaInP, lo que podría conducir a un mayor brillo con la misma corriente o el mismo brillo con menor potencia.
Miniaturización:Existe un cambio general del mercado hacia encapsulados de dispositivo de montaje superficial (SMD) (como 0603, 0402) para indicadores debido a su huella más pequeña y compatibilidad con el montaje automatizado pick-and-place, aunque los encapsulados de orificio pasante siguen siendo relevantes para prototipos, reparaciones y ciertas aplicaciones robustas.
Consistencia de Color:Los avances en el crecimiento epitaxial y los procesos de clasificación permiten un control más estricto sobre la longitud de onda dominante y la intensidad luminosa, proporcionando un color y brillo más consistentes de un dispositivo a otro dentro de un lote de producción.
Fiabilidad y Vida Útil:Las mejoras en materiales de encapsulado (epoxi, silicona) y técnicas de unión del chip continúan mejorando la fiabilidad a largo plazo y el mantenimiento del lumen de los LED, especialmente bajo condiciones de operación a alta temperatura.