LED de Doble Color 3.0x2.5x1.4mm - Voltaje Directo 1.8-3.6V/1.8-2.4V - Disipación de Potencia 72mW/108mW - Naranja/Azul Hoja de Datos Técnica

1. Resumen del Producto

Este producto es un diodo emisor de luz (LED) de doble color que integra un chip naranja y un chip azul en un solo encapsulado de montaje superficial. Las dimensiones del encapsulado son 3.0 mm x 2.5 mm x 1.4 mm. Está diseñado para aplicaciones generales de indicación y visualización donde se requieren dos colores distintos. El dispositivo es compatible con procesos de montaje SMT estándar y cumple con RoHS. Su nivel de sensibilidad a la humedad se clasifica como Nivel 3, requiriendo un manejo adecuado después de abrir el embalaje. El ángulo de visión estrecho de 60 grados proporciona una emisión de luz enfocada, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren alta direccionalidad.

2. Análisis de Parámetros Técnicos

2.1 Características Eléctricas y Ópticas

Todas las características se miden a Ts = 25°C a menos que se indique lo contrario. El LED presenta un ancho de banda espectral de 15 nm para ambos chips. El voltaje directo (VF) se clasifica en múltiples códigos para cada color para garantizar una clasificación eléctrica precisa. Para el chip naranja, VF varía de 1.8 V a 3.6 V en los bins B1 a J0. Para el chip azul, VF varía de 1.8 V a 2.4 V en los bins B1 a D2. La longitud de onda dominante (λd) para naranja está entre 615 nm y 630 nm, mientras que para azul está entre 460 nm y 470 nm, ambas medidas a 20 mA. La intensidad luminosa (IV) a 20 mA varía de 230 mcd a 1200 mcd para ambos colores, con múltiples bins de intensidad (I00, J00, K00, L00) para una clasificación fina. El ángulo de visión (2θ1/2) es de 60 grados. La corriente inversa a VR=5V está limitada a un máximo de 10 μA. La resistencia térmica desde la unión al punto de soldadura (RTHJ-S) es de 450 °C/W.

2.2 Clasificaciones Máximas Absolutas

Las clasificaciones máximas absolutas definen los límites más allá de los cuales el dispositivo puede dañarse. La disipación de potencia (Pd) es de 72 mW para el chip naranja y 108 mW para el chip azul. La corriente directa máxima (IF) es de 30 mA por chip. La corriente directa máxima de pico (IFP) puede alcanzar 60 mA con un ciclo de trabajo de 1/10 y un ancho de pulso de 0.1 ms. La tolerancia a descargas electrostáticas (HBM) es de 1000 V. El rango de temperatura de operación (Topr) es de -40°C a +85°C, y la temperatura de almacenamiento (Tstg) también es de -40°C a +85°C. La temperatura de unión (Tj) no debe exceder los 95°C. Es fundamental asegurarse de que la disipación de potencia no exceda estos límites, y se debe implementar una gestión térmica adecuada.

3. Sistema de Clasificación (Binning)

El LED se clasifica en múltiples bins para proporcionar distribuciones estrechas de parámetros clave. Los bins de voltaje directo para ambos colores se definen según la tabla de especificaciones. Para naranja: B1 (1.8-1.9V), B2 (1.9-2.0V), C1 (2.0-2.1V), C2 (2.1-2.2V), D1 (2.2-2.3V), D2 (2.3-2.4V), G0 (2.8-3.0V), H0 (3.0-3.2V), I0 (3.2-3.4V), J0 (3.4-3.6V). Para azul: B1 (1.8-1.9V), B2 (1.9-2.0V), C1 (2.0-2.1V), C2 (2.1-2.2V), D1 (2.2-2.3V), D2 (2.3-2.4V). Bines de longitud de onda dominante: Naranja – D00 (615-620nm), E00 (620-625nm), F00 (625-630nm); Azul – C00 (460-465nm), D00 (465-470nm). Bines de intensidad luminosa para ambos colores: I00 (230-350mcd), J00 (350-530mcd), K00 (530-800mcd), L00 (800-1200mcd). El código de bin en la etiqueta proporciona información completa.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Las curvas típicas de características ópticas se proporcionan como referencia de diseño. La curva de voltaje directo vs. corriente directa (Fig.1-6) muestra la relación exponencial típica de los LEDs. La curva de corriente directa vs. intensidad relativa (Fig.1-7) demuestra que la salida de luz relativa aumenta linealmente con la corriente hasta 30 mA. La curva de temperatura del pin vs. intensidad relativa (Fig.1-8) indica una disminución gradual de la intensidad a medida que aumenta la temperatura, con una reducción de aproximadamente el 10% a 100°C. La curva de temperatura del pin vs. corriente directa (Fig.1-9) muestra la reducción permitida de la corriente directa a medida que aumenta la temperatura del pin. Las curvas de corriente directa vs. longitud de onda dominante (Fig.1-10, Fig.1-11) revelan un ligero desplazamiento hacia el rojo para el chip naranja y un ligero desplazamiento hacia el azul para el chip azul a medida que aumenta la corriente. El espectro de intensidad relativa vs. longitud de onda (Fig.1-12) muestra la distribución espectral de ambos chips con longitudes de onda pico alrededor de 623 nm para naranja y 467 nm para azul. El patrón de radiación (Fig.1-13) confirma un ángulo de visión de 60 grados con una distribución típica similar a Lambertiana.

5. Información Mecánica y de Embalaje

Las dimensiones del contorno del encapsulado son 3.00 mm x 2.50 mm x 1.40 mm con tolerancias de ±0.2 mm. La vista superior muestra dos chips LED: uno naranja (O) y uno azul (B), con un ánodo común y cátodos separados según la marca de polaridad en la vista inferior. Se proporcionan los patrones de soldadura (disposición de almohadillas recomendada) para una conexión térmica y eléctrica óptima. Las dimensiones de la cinta portadora son: ancho 8.00 mm, paso 4.00 mm, con una profundidad de cavidad del componente de 1.6 mm. Las dimensiones del carrete son: A=8.0±0.1 mm, B=178±1 mm, C=60±1 mm, D=13.0±0.5 mm. Cada carrete contiene 2500 piezas. La etiqueta incluye número de pieza, número de especificación, número de lote, código de bin (incluyendo flujo, bin cromático, voltaje directo, longitud de onda), cantidad y fecha.

6. Directrices de Soldadura y Montaje

6.1 Soldadura por Reflujo SMT

El perfil de reflujo recomendado se basa en los estándares JEDEC. La velocidad de rampa promedio desde Tsmin hasta Tp no debe exceder 3°C/s. Precalentamiento: Tsmin=150°C, Tsmax=200°C, tiempo 60-120s. El tiempo por encima de 217°C (TL) debe ser de 60-150s. La temperatura pico (Tp) es de 260°C con un tiempo máximo (tp) de 10s. El tiempo dentro de 5°C de la temperatura pico real está limitado a 30s. La velocidad de enfriamiento no debe exceder 6°C/s. El tiempo total desde 25°C hasta Tp debe estar dentro de 8 minutos. La soldadura por reflujo no debe realizarse más de dos veces, con al menos 24 horas entre ejecuciones. Soldadura manual: temperatura del soldador por debajo de 300°C durante menos de 3 segundos, solo una vez. No se recomienda la reparación después de soldar; si es inevitable, utilice un soldador de doble punta y verifique que las características del LED no se vean afectadas.

6.2 Precauciones de Manipulación

900PPM, total<1500PPM.24 horas.

7. Información de Embalaje y Pedido

Los LED se entregan en embalaje de cinta y carrete con 2500 piezas por carrete. La cinta portadora es antiestática y el carrete es estándar EIA-481. Una bolsa barrera contra la humedad con desecante y tarjeta indicadora de humedad garantiza un almacenamiento seco. La caja de cartón exterior contiene múltiples carretes para envío a granel. La información de pedido debe incluir el número de pieza completo y la especificación del código de bin. Ejemplo de número de pieza: RF-P13025TS-B37 (nota: referencia interna, el pedido real debe especificar los bins deseados).

8. Sugerencias de Aplicación

Al diseñar un circuito, incluya siempre una resistencia limitadora de corriente para evitar una corriente excesiva debido a variaciones de voltaje. El LED nunca debe ser excitado más allá de las clasificaciones máximas absolutas. La gestión térmica es crítica: asegure una adecuada disipación de calor para mantener la temperatura de unión por debajo de 95°C. Para funcionamiento de doble color, cada chip puede controlarse independientemente mediante cátodos separados. Evite aplicar voltaje inverso ya que puede causar daños. Para aplicaciones de alta fiabilidad, considere reducir la corriente directa a temperaturas ambiente elevadas. En entornos con alto contenido de azufre o halógenos, seleccione materiales que cumplan con los límites recomendados. Use protección ESD adecuada durante la manipulación y el montaje.

9. Comparación Técnica

En comparación con usar dos LEDs separados de un solo color, este encapsulado de doble chip ofrece un ahorro significativo de espacio en la PCB, una reducción en el número de componentes y una mejor alineación óptica. El ángulo de visión estrecho proporciona una mayor intensidad en el eje, beneficioso para indicadores puntuales. La disponibilidad de bins finos permite a los diseñadores emparejar LED con precisión para un color y brillo consistentes. La resistencia térmica es relativamente más alta (450°C/W) en comparación con algunos LED de potencia, por lo que para aplicaciones de alta corriente, se debe considerar cuidadosamente la gestión térmica.

10. Preguntas Frecuentes

P1: ¿Cómo elijo el bin de voltaje directo correcto?

Seleccione un bin que coincida con el voltaje y corriente de su driver. Para una fuente de 5V con una resistencia, elija un bin de VF que permita suficiente margen para la caída de voltaje en la resistencia.

P2: ¿Cuál es el efecto de la temperatura en la longitud de onda?

A medida que la temperatura de unión aumenta, la longitud de onda dominante se desplaza ligeramente: el naranja se desplaza hacia longitudes de onda más largas (desplazamiento al rojo), el azul se desplaza hacia longitudes de onda más cortas (desplazamiento al azul). El desplazamiento exacto se puede obtener de las curvas típicas.

P3: ¿Cómo debo manejar la sensibilidad a ESD?

Use estaciones de trabajo con conexión a tierra, pulseras antiestáticas y embalaje conductor. El dispositivo está clasificado hasta 1000V HBM, pero eventos ESD más fuertes pueden causar daños.

P4: ¿Cuál es la vida útil de almacenamiento después de abrir la bolsa barrera contra la humedad?

168 horas bajo ≤30°C y ≤60% HR. Si no se usa dentro de este tiempo, hornee antes de usar.

11. Ejemplos Prácticos de Aplicación

Las aplicaciones típicas incluyen indicadores de estado (por ejemplo, naranja para advertencia, azul para funcionamiento normal), retroiluminación de interruptores y símbolos, e iluminación de visualización de uso general. La capacidad de doble color permite señalización bicolor sin requerir espacio adicional en la PCB. Por ejemplo, un solo indicador puede mostrar apagado (sin luz), en espera (azul) y activo (naranja). El haz estrecho es ideal para aplicaciones donde la luz debe dirigirse con precisión, como en indicadores de panel frontal o letreros pequeños.

12. Principio de Funcionamiento

Un LED es un dispositivo semiconductor que emite luz mediante electroluminiscencia. Cuando la corriente directa fluye a través de la unión PN, los electrones y los huecos se recombinan, liberando energía en forma de fotones. La longitud de onda (color) de la luz emitida está determinada por la energía de la banda prohibida del material semiconductor. El chip naranja se basa típicamente en el sistema de materiales AlGaInP (fosfuro de aluminio, galio e indio), mientras que el chip azul se basa en InGaN (nitruro de indio y galio). Ambos chips están encapsulados en una lente de silicona transparente o difusa para proteger las uniones de alambre y proporcionar el ángulo de visión deseado.

13. Tendencias de Desarrollo

La industria de LED continúa buscando una mayor eficacia (lm/W), mejor consistencia de color y tamaños de encapsulado más pequeños. Los LED de doble color y multicolor se están integrando cada vez más con técnicas avanzadas de empaquetado como el encapsulado a escala de chip (CSP) y el sistema en encapsulado (SiP). Los materiales de interfaz térmica mejorados y mejores métodos de unión del dado ayudan a reducir la resistencia térmica, permitiendo corrientes de excitación más altas. Además, la precisión del binning está mejorando con la clasificación automatizada, lo que permite tolerancias más estrictas para aplicaciones exigentes como iluminación automotriz y médica. Los materiales de lentes de silicona se están desarrollando para resistir el amarillamiento y mejorar la fiabilidad en entornos hostiles. En general, la tendencia es hacia soluciones LED multicolor más compactas, eficientes y fiables.