Tabla de contenido
- 1. Resumen del Producto
- 1.1 Descripción General
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicaciones
- 2. Análisis de Parámetros Técnicos
- 2.1 Características Eléctricas y Ópticas (Ta=25°C)
- 2.2 Valores Máximos Absolutos (Ta=25°C)
- 2.3 Sistema de Agrupación (Binning)
- 3. Curvas de Rendimiento
- 3.1 Tensión Directa vs Corriente Directa
- 3.2 Intensidad Relativa vs Corriente Directa
- 3.3 Efectos de la Temperatura del Pin
- 3.4 Longitud de Onda Dominante vs Corriente Directa
- 3.5 Distribución Espectral
- 3.6 Patrón de Radiación
- 4. Información Mecánica y de Embalaje
- 4.1 Dimensiones del Paquete
- 4.2 Cinta Portadora y Carrete
- 4.3 Información de la Etiqueta
- 5. Fiabilidad y Pruebas
- 5.1 Condiciones de Prueba de Fiabilidad
- 5.2 Criterios de Falla
- 6. Pautas de Soldadura por Reflujo SMT
- 6.1 Perfil de Reflujo
- 6.2 Soldadura Manual y Reparación
- 7. Precauciones de Manipulación y Almacenamiento
- 7.1 Restricciones Ambientales
- 7.2 Condiciones de Almacenamiento
- 7.3 Protección contra ESD
- 7.4 Limpieza
- 8. Información para Pedidos
- Terminología de especificaciones LED
- Rendimiento fotoeléctrico
- Parámetros eléctricos
- Gestión térmica y confiabilidad
- Embalaje y materiales
- Control de calidad y clasificación
- Pruebas y certificación
1. Resumen del Producto
1.1 Descripción General
Este LED bicolor está fabricado con un chip naranja y un chip verde en un paquete compacto de 1.6 mm x 1.6 mm x 0.7 mm. Está diseñado para montaje en superficie (SMT) y es adecuado para una amplia gama de aplicaciones de indicadores y pantallas.
1.2 Características
- Ángulo de visión extremadamente amplio de 140 grados.
- Adecuado para todos los procesos de montaje SMT y soldadura.
- Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 3 (según J-STD-020).
- Cumple con RoHS.
1.3 Aplicaciones
- Indicadores ópticos
- Interruptores, símbolos y pantallas
- Iluminación y señalización de uso general
2. Análisis de Parámetros Técnicos
2.1 Características Eléctricas y Ópticas (Ta=25°C)
A una corriente directa de 20mA, el dispositivo presenta las siguientes características:
- Longitud de onda dominante:Naranja: 620-630nm (típica 623nm); Verde: 520-530nm (típica 525nm). La longitud de onda se agrupa en subgrupos para un control más preciso.
- Ancho de banda espectral a media altura:Naranja: 15nm; Verde: 30nm.
- Tensión Directa:Naranja: 1.8-2.4V (típica 2.0V); Verde: 2.8-3.6V (típica 3.2V). Agrupada en rangos de voltaje específicos.
- Intensidad Luminosa:Naranja: 150-430 mcd (agrupada en C1-I2); Verde: 260-900 mcd (agrupada en H00-1CM).
- Ángulo de Visión:140 grados (a media potencia).
- Corriente Inversa:≤10 μA a VR=5V.
- Resistencia Térmica (Unión a Punto de Soldadura):450°C/W.
2.2 Valores Máximos Absolutos (Ta=25°C)
| Parámetro | Símbolo | Naranja | Verde | Unidad |
|---|---|---|---|---|
| Disipación de Potencia | Pd | 72 | 108 | mW |
| Corriente Directa | IF | 30 | mA | |
| Corriente Directa de Pico (Pulso) | IFP | 60 | mA | |
| ESD (Modelo de Cuerpo Humano) | ESD | 1000 | V | |
| Temperatura de Operación | Topr | -40 ~ +85 | °C | |
| Temperatura de Almacenamiento | Tstg | -40 ~ +85 | °C | |
| Temperatura de Unión | Tj | 95 | °C | |
Nota: La corriente directa de pico se especifica con un ciclo de trabajo de 1/10, ancho de pulso de 0.1ms. Se requiere una gestión térmica adecuada para garantizar que la temperatura de unión no supere los 95°C.
2.3 Sistema de Agrupación (Binning)
El dispositivo se clasifica en grupos (bins) por longitud de onda dominante, tensión directa e intensidad luminosa para facilitar un rendimiento consistente en las aplicaciones. Para el naranja, los bins de longitud de onda incluyen E00 (620-625nm) y F00 (625-630nm). Para el verde, los bins incluyen E10 (520-522.5nm), E20 (522.5-525nm), F10 (525-527.5nm), F20 (527.5-530nm). Los bins de tensión directa se designan como B1 (1.8-1.9V), B2 (1.9-2.0V) para naranja; para el verde, los bins van desde 2.8-2.9V hasta 3.5-3.6V. Los bins de intensidad luminosa se codifican como C1 a J2 para naranja y H00 a 1CM para verde. Los códigos de bin están marcados en la etiqueta del embalaje.
3. Curvas de Rendimiento
Las siguientes curvas de rendimiento típicas se proporcionan como referencia a Ta=25°C, a menos que se indique lo contrario.
3.1 Tensión Directa vs Corriente Directa
A bajas corrientes, la tensión directa aumenta logarítmicamente con la corriente. La curva VF-IF indica que a 20mA, la tensión directa es aproximadamente 2.0V para naranja y 3.2V para verde. A corrientes más altas, el voltaje aumenta debido a la resistencia en serie.
3.2 Intensidad Relativa vs Corriente Directa
La intensidad luminosa relativa aumenta con la corriente directa hasta 30mA, mostrando una relación casi lineal para ambos colores. A 20mA, la intensidad está en su valor nominal.
3.3 Efectos de la Temperatura del Pin
A medida que aumenta la temperatura ambiente o del pin, la intensidad relativa disminuye. A 85°C, la intensidad cae aproximadamente al 80% del valor a 25°C. La corriente directa máxima permitida también se reduce con el aumento de temperatura; a temperaturas de pin superiores a 85°C, se debe reducir la corriente para evitar exceder la temperatura máxima de unión.
3.4 Longitud de Onda Dominante vs Corriente Directa
Para el naranja, la longitud de onda dominante se desplaza ligeramente (~1-2nm) al aumentar la corriente. Para el verde, el desplazamiento es mínimo en el rango de 0-30mA. Esta información es importante para aplicaciones críticas de color.
3.5 Distribución Espectral
La emisión naranja tiene un pico alrededor de 623nm con un ancho a media altura (FWHM) de 15nm; la emisión verde tiene un pico alrededor de 525nm con un FWHM de 30nm. Los espectros no muestran picos secundarios, lo que garantiza una salida de color puro.
3.6 Patrón de Radiación
El patrón de radiación es similar a una lambertiana con un amplio ángulo de visión de 140 grados, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de indicadores donde se desea una amplia cobertura angular.
4. Información Mecánica y de Embalaje
4.1 Dimensiones del Paquete
El paquete del LED mide 1.6mm x 1.6mm x 0.7mm (LxAxA). La vista inferior muestra cuatro almohadillas: almohadilla 1 (ánodo para verde), almohadilla 2 (cátodo para verde), almohadilla 3 (ánodo para naranja), almohadilla 4 (cátodo para naranja). La polaridad se indica mediante una marca en el paquete. El patrón de soldadura recomienda almohadillas de 0.8mm x 0.6mm para cada terminal.
4.2 Cinta Portadora y Carrete
Los dispositivos se empaquetan en cinta portadora con un ancho de 8mm, un paso de 4mm y una profundidad de bolsillo de 1.83mm. Cada carrete contiene 4000 piezas. El diámetro del carrete es de 178mm (7 pulgadas) con un diámetro del núcleo de 60mm.
4.3 Información de la Etiqueta
La etiqueta incluye número de pieza, número de especificación, número de lote, códigos de bin (longitud de onda, voltaje, intensidad), cantidad y código de fecha. Los códigos de bin permiten la trazabilidad de los parámetros de rendimiento específicos.
5. Fiabilidad y Pruebas
5.1 Condiciones de Prueba de Fiabilidad
El LED ha sido calificado según los estándares JEDEC. Las pruebas incluyen:
- Reflujo: 260°C máx., 10 segundos, 2 veces.
- Ciclo de Temperatura: -40°C a 100°C, 100 ciclos.
- Choque Térmico: -40°C a 100°C, 300 ciclos.
- Almacenamiento a Alta Temperatura: 100°C, 1000 horas.
- Almacenamiento a Baja Temperatura: -40°C, 1000 horas.
- Prueba de Vida: 25°C, 20mA, 1000 horas.
Todas las pruebas se pasan con 0 fallos permitidos (Ac/Re 0/1) en tamaños de muestra de 22 piezas.
5.2 Criterios de Falla
Después de las pruebas de fiabilidad, los siguientes cambios se consideran falla: aumento de la tensión directa >10% por encima del límite superior de especificación, corriente inversa >2x el límite superior de especificación y flujo luminoso por debajo del 70% del límite inferior de especificación.
6. Pautas de Soldadura por Reflujo SMT
6.1 Perfil de Reflujo
El perfil de reflujo recomendado es el siguiente:
- Velocidad de rampa promedio (Tsmax a TP): ≤3°C/s
- Precalentamiento: 150°C a 200°C durante 60-120 segundos
- Tiempo por encima de 217°C: 60-150 segundos
- Temperatura pico: 260°C, máximo 10 segundos
- Tasa de enfriamiento: ≤6°C/s
- Tiempo desde 25°C hasta el pico: ≤8 minutos
La soldadura por reflujo no debe realizarse más de dos veces. Si transcurren más de 24 horas entre las operaciones de soldadura, se requiere un horneado para eliminar la humedad.
6.2 Soldadura Manual y Reparación
Se permite la soldadura manual con una temperatura del soldador inferior a 300°C durante menos de 3 segundos, y solo se permite un ciclo de soldadura. Para la reparación, se recomienda un soldador de doble punta para evitar daños al paquete.
7. Precauciones de Manipulación y Almacenamiento
7.1 Restricciones Ambientales
El LED debe usarse en entornos donde el contenido de azufre sea inferior a 100 ppm, y el contenido de halógenos (bromo, cloro) sea inferior a 900 ppm cada uno, con un total de halógenos inferior a 1500 ppm. Los compuestos orgánicos volátiles (COV) pueden causar decoloración de la lente de silicona, por lo que los materiales utilizados en el dispositivo deben probarse para determinar su compatibilidad.
7.2 Condiciones de Almacenamiento
Antes de abrir la bolsa barrera contra la humedad, almacene a ≤30°C y ≤75% HR hasta por 1 año. Después de abrir, los LED deben usarse dentro de 168 horas a ≤30°C y ≤60% HR. Si el tiempo de almacenamiento se excede o el desecante se ha desvanecido, hornee a 60±5°C durante al menos 24 horas antes de su uso.
7.3 Protección contra ESD
El LED es sensible a la descarga electrostática (ESD) y al sobreesfuerzo eléctrico (EOS). Se deben tomar precauciones adecuadas contra ESD, como estaciones de trabajo y pulseras conectadas a tierra, durante la manipulación.
7.4 Limpieza
Se recomienda la limpieza después de la soldadura si la limpieza es crítica. El alcohol isopropílico es un disolvente adecuado. No se recomienda la limpieza ultrasónica, ya que podría dañar el LED. Asegúrese de que los disolventes no ataquen los materiales del paquete.
8. Información para Pedidos
El dispositivo se suministra en embalaje de cinta y carrete con 4000 piezas por carrete. El número de pieza y los códigos de bin están impresos en la etiqueta del carrete. Para pedir bins específicos, especifique los rangos deseados de longitud de onda, voltaje e intensidad. Por ejemplo, un código de pedido típico puede incluir el número de pieza base seguido de los identificadores de bin.
Terminología de especificaciones LED
Explicación completa de términos técnicos LED
Rendimiento fotoeléctrico
| Término | Unidad/Representación | Explicación simple | Por qué es importante |
|---|---|---|---|
| Eficacia luminosa | lm/W (lúmenes por vatio) | Salida de luz por vatio de electricidad, más alto significa más eficiencia energética. | Determina directamente el grado de eficiencia energética y el costo de electricidad. |
| Flujo luminoso | lm (lúmenes) | Luz total emitida por la fuente, comúnmente llamada "brillo". | Determina si la luz es lo suficientemente brillante. |
| Ángulo de visión | ° (grados), por ejemplo, 120° | Ángulo donde la intensidad de la luz cae a la mitad, determina el ancho del haz. | Afecta el rango de iluminación y uniformidad. |
| CCT (Temperatura de color) | K (Kelvin), por ejemplo, 2700K/6500K | Calidez/frescura de la luz, valores más bajos amarillentos/cálidos, más altos blanquecinos/fríos. | Determina la atmósfera de iluminación y escenarios adecuados. |
| CRI / Ra | Sin unidad, 0–100 | Capacidad de representar colores de objetos con precisión, Ra≥80 es bueno. | Afecta la autenticidad del color, se usa en lugares de alta demanda como centros comerciales, museos. |
| SDCM | Pasos de elipse MacAdam, por ejemplo, "5 pasos" | Métrica de consistencia de color, pasos más pequeños significan color más consistente. | Asegura color uniforme en el mismo lote de LEDs. |
| Longitud de onda dominante | nm (nanómetros), por ejemplo, 620nm (rojo) | Longitud de onda correspondiente al color de LEDs coloreados. | Determina el tono de LEDs monocromáticos rojos, amarillos, verdes. |
| Distribución espectral | Curva longitud de onda vs intensidad | Muestra distribución de intensidad a través de longitudes de onda. | Afecta la representación del color y calidad. |
Parámetros eléctricos
| Término | Símbolo | Explicación simple | Consideraciones de diseño |
|---|---|---|---|
| Voltaje directo | Vf | Voltaje mínimo para encender LED, como "umbral de inicio". | El voltaje del controlador debe ser ≥Vf, los voltajes se suman para LEDs en serie. |
| Corriente directa | If | Valor de corriente para operación normal de LED. | Generalmente accionamiento de corriente constante, la corriente determina brillo y vida útil. |
| Corriente de pulso máxima | Ifp | Corriente pico tolerable por períodos cortos, se usa para atenuación o destello. | El ancho de pulso y ciclo de trabajo deben controlarse estrictamente para evitar daños. |
| Voltaje inverso | Vr | Máximo voltaje inverso que LED puede soportar, más allá puede causar ruptura. | El circuito debe prevenir conexión inversa o picos de voltaje. |
| Resistencia térmica | Rth (°C/W) | Resistencia a la transferencia de calor desde chip a soldadura, más bajo es mejor. | Alta resistencia térmica requiere disipación de calor más fuerte. |
| Inmunidad ESD | V (HBM), por ejemplo, 1000V | Capacidad de soportar descarga electrostática, más alto significa menos vulnerable. | Se necesitan medidas antiestáticas en producción, especialmente para LEDs sensibles. |
Gestión térmica y confiabilidad
| Término | Métrica clave | Explicación simple | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de unión | Tj (°C) | Temperatura de operación real dentro del chip LED. | Cada reducción de 10°C puede duplicar la vida útil; demasiado alto causa decaimiento de luz, cambio de color. |
| Depreciación de lúmenes | L70 / L80 (horas) | Tiempo para que el brillo caiga al 70% u 80% del inicial. | Define directamente la "vida de servicio" del LED. |
| Mantenimiento de lúmenes | % (por ejemplo, 70%) | Porcentaje de brillo retenido después del tiempo. | Indica retención de brillo durante uso a largo plazo. |
| Cambio de color | Δu′v′ o elipse MacAdam | Grado de cambio de color durante el uso. | Afecta la consistencia del color en escenas de iluminación. |
| Envejecimiento térmico | Degradación de material | Deterioro debido a alta temperatura a largo plazo. | Puede causar caída de brillo, cambio de color o falla de circuito abierto. |
Embalaje y materiales
| Término | Tipos comunes | Explicación simple | Características y aplicaciones |
|---|---|---|---|
| Tipo de paquete | EMC, PPA, Cerámica | Material de alojamiento que protege el chip, proporciona interfaz óptica/térmica. | EMC: buena resistencia al calor, bajo costo; Cerámica: mejor disipación de calor, vida más larga. |
| Estructura del chip | Frontal, Flip Chip | Disposición de electrodos del chip. | Flip chip: mejor disipación de calor, mayor eficacia, para alta potencia. |
| Revestimiento de fósforo | YAG, Silicato, Nitruro | Cubre el chip azul, convierte algo a amarillo/rojo, mezcla a blanco. | Diferentes fósforos afectan eficacia, CCT y CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estructura óptica en superficie que controla distribución de luz. | Determina el ángulo de visión y curva de distribución de luz. |
Control de calidad y clasificación
| Término | Contenido de clasificación | Explicación simple | Propósito |
|---|---|---|---|
| Clasificación de flujo luminoso | Código por ejemplo 2G, 2H | Agrupado por brillo, cada grupo tiene valores mín/máx de lúmenes. | Asegura brillo uniforme en el mismo lote. |
| Clasificación de voltaje | Código por ejemplo 6W, 6X | Agrupado por rango de voltaje directo. | Facilita emparejamiento de controlador, mejora eficiencia del sistema. |
| Clasificación de color | Elipse MacAdam de 5 pasos | Agrupado por coordenadas de color, asegurando rango estrecho. | Garantiza consistencia de color, evita color desigual dentro del accesorio. |
| Clasificación CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada uno tiene rango de coordenadas correspondiente. | Satisface diferentes requisitos CCT de escena. |
Pruebas y certificación
| Término | Estándar/Prueba | Explicación simple | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Prueba de mantenimiento de lúmenes | Iluminación a largo plazo a temperatura constante, registrando decaimiento de brillo. | Se usa para estimar vida LED (con TM-21). |
| TM-21 | Estándar de estimación de vida | Estima vida bajo condiciones reales basado en datos LM-80. | Proporciona predicción científica de vida. |
| IESNA | Sociedad de Ingeniería de Iluminación | Cubre métodos de prueba ópticos, eléctricos, térmicos. | Base de prueba reconocida por la industria. |
| RoHS / REACH | Certificación ambiental | Asegura que no haya sustancias nocivas (plomo, mercurio). | Requisito de acceso al mercado internacionalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificación de eficiencia energética | Certificación de eficiencia energética y rendimiento para iluminación. | Usado en adquisiciones gubernamentales, programas de subsidios, mejora competitividad. |