Hoja de datos técnicos - LED bicolor 3.2x1.0x1.48mm - Azul/Naranja - Tensión directa 2.0V/3.0V - Potencia 48/64mW

1. Resumen del Producto

El LED bicolor es un dispositivo compacto de montaje superficial fabricado con chips separados azul y naranja. Sus dimensiones de encapsulado son 3.2mm x 1.0mm x 1.48mm, lo que lo hace adecuado para aplicaciones con espacio limitado. El dispositivo combina dos longitudes de onda de emisión en un solo encapsulado, ofreciendo flexibilidad de diseño para indicación y visualización multicolor.

1.1 Características Principales

• Ángulo de visión extremadamente amplio de 140°, asegurando una distribución uniforme de la luz.
• Compatible con todos los procesos estándar de montaje SMT y soldadura por reflujo.
• Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 3 (MSL 3) según norma JEDEC.
• Cumple con RoHS, libre de sustancias peligrosas.
• Salida bicolor: Naranja (longitud de onda dominante ~620nm) y Azul (longitud de onda dominante ~465nm).
• Baja tensión directa: Naranja ~2.0V, Azul ~3.0V a 20mA.

1.2 Aplicaciones Objetivo

• Indicadores ópticos para electrónica de consumo, electrodomésticos y equipos industriales.
• Retroiluminación de interruptores y símbolos, paneles de visualización.
• Indicación de estado de uso general donde los dos colores proporcionan retroalimentación visual clara.

2. Análisis Detallado de Parámetros Técnicos

Todas las características eléctricas y ópticas se miden a Ts=25°C e IF=20mA a menos que se indique lo contrario. El producto está diseñado para un funcionamiento confiable dentro de los límites especificados.

2.1 Características Electro-Ópticas

Longitud de Onda Dominante (λd):Chip naranja: 615-630nm, típico 620nm (probado a 20mA). Chip azul: 460-475nm, típico 465nm. El ancho de banda espectral a media altura (Δλ) es de 15-30nm para ambos chips, indicando una salida de color relativamente pura.

Tensión Directa (VF):El chip naranja tiene clasificaciones de VF que van desde 1.8V hasta 2.2V, típico 2.0V. El chip azul tiene clasificaciones de VF desde 2.8V hasta 3.6V, típico 3.0V. La baja tensión directa reduce los requisitos de la fuente de alimentación y minimiza la generación de calor.

Intensidad Luminosa (IV):El chip naranja ofrece clasificaciones de intensidad desde 100 mcd hasta 350 mcd, típico 150-230 mcd. El chip azul ofrece clasificaciones de intensidad desde 100 mcd hasta 350 mcd, típico 150-230 mcd. La intensidad varía según el lote; los diseñadores deben seleccionar los lotes adecuados para un brillo uniforme.

Ángulo de Visión (2θ1/2):140 grados, permitiendo visibilidad en un área amplia. Esto es beneficioso para indicadores con iluminación lateral o aplicaciones que requieren iluminación extensa.

Corriente Inversa (IR):Menos de 10 µA a VR=5V, asegurando una fuga mínima en condiciones de polarización inversa.

Resistencia Térmica (RTHJ-S):450°C/W, que es relativamente alta. Es esencial una gestión térmica adecuada para mantener la temperatura de unión dentro de los límites.

2.2 Valores Máximos Absolutos

El diseño debe asegurar que la corriente pico y la disipación de potencia nunca excedan estos límites. El uso de resistencias limitadoras de corriente adecuadas es obligatorio.

3. Explicación del Sistema de Clasificación por Lotes

El producto utiliza un sistema de clasificación por lotes para categorizar los LED según tensión directa (VF), longitud de onda dominante (WLD) e intensidad luminosa (IV). Cada bobina contiene piezas de lotes específicos para garantizar la consistencia dentro de un solo pedido.

3.1 Lotes de Tensión Directa (Naranja)

Lotes de VF para chip naranja: B0 (1.8-2.0V), C0 (2.0-2.2V), D0 (2.2-2.4V). El lote típicamente usado es B0 o C0.

3.2 Lotes de Tensión Directa (Azul)

Lotes de VF para chip azul: G0 (2.8-3.0V), H0 (3.0-3.2V), I0 (3.2-3.4V), J0 (3.4-3.6V). El lote común es H0.

3.3 Lotes de Longitud de Onda

Lotes de longitud de onda naranja: D00 (615-620nm), E00 (620-625nm), F00 (625-630nm). Lotes de longitud de onda azul: C00 (460-465nm), D00 (465-470nm), E00 (470-475nm).

3.4 Lotes de Intensidad

Lotes de intensidad naranja: B0 (100-150mcd), C0 (150-230mcd), D0 (230-350mcd). Lotes de intensidad azul: G00 (100-150mcd), H00 (150-230mcd), I00 (230-350mcd).

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona varias curvas características para ayudar a los diseñadores a comprender el comportamiento del dispositivo.

4.1 Tensión Directa vs Corriente Directa (Curva IV)

La curva IV muestra una relación exponencial típica. A 20mA, la tensión directa es aproximadamente 2.0V para naranja y 3.0V para azul. La curva es empinada, enfatizando la necesidad de regulación de corriente en lugar de control por voltaje.

4.2 Intensidad Relativa vs Corriente Directa

La intensidad relativa aumenta casi linealmente con la corriente directa hasta 20mA. Más allá de esto, la eficiencia puede disminuir debido al calentamiento. Operar a la corriente nominal asegura una salida óptima.

4.3 Efectos de la Temperatura en la Intensidad y la Corriente Directa

A temperaturas ambiente más altas (hasta 100°C), la intensidad relativa disminuye aproximadamente un 10-15%. La corriente directa máxima permitida debe ser desclasificada a medida que la temperatura del pin supera los 25°C.

4.4 Desplazamiento de Longitud de Onda vs Corriente Directa

La longitud de onda dominante se desplaza ligeramente con la corriente: para naranja, la longitud de onda aumenta ~1nm de 0 a 30mA; para azul, la longitud de onda aumenta ~2nm en el mismo rango. Este efecto debe considerarse en aplicaciones sensibles al color.

4.5 Distribución Espectral

El espectro muestra dos picos distintos a ~465nm (azul) y ~620nm (naranja) con semi-anchos estrechos. No hay emisión secundaria significativa.

4.6 Patrón de Radiación

El patrón de radiación es simétrico con un ángulo de media potencia de 140°. La distribución de intensidad es similar a una lambertiana, proporcionando cobertura uniforme en un ángulo amplio.

5. Información Mecánica y de Empaquetado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El cuerpo del LED mide 3.20mm (largo) x 1.00mm (ancho) x 1.48mm (alto). La vista inferior muestra una marca de polaridad (cátodo) para la orientación correcta. Se proporcionan cuatro almohadillas de soldadura: dos para ánodo/cátodo de cada chip. El patrón de soldadura recomendado incluye trazas de 0.35mm de ancho con un espaciado de 2.00mm.

5.2 Cinta Portadora y Bobina

Los LED se empaquetan en cinta portadora con ancho de 8.00mm, paso de 4.00mm. Cada bobina contiene 3000 piezas. Dimensiones de la bobina: diámetro exterior 178mm, diámetro del cubo 60mm, ancho de la ranura del cubo 13mm. La dirección de avance de la cinta está marcada.

5.3 Identificación de Polaridad

La marca de polaridad en la parte inferior indica el cátodo común o ánodo común? Según la vista inferior, el pin 1 es ánodo naranja, el pin 2 es cátodo naranja/ánodo azul? En realidad, el dibujo muestra pines etiquetados como O (naranja) y B (azul). Conexión detallada: El LED tiene chips separados; cada chip tiene su propio ánodo y cátodo. Los diseñadores deben consultar el diagrama de pines para evitar polarización inversa.

6. Guía de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

El perfil de reflujo recomendado: Zona de precalentamiento de 150°C a 200°C durante 60-120 segundos, velocidad de aumento ≤3°C/s. El tiempo por encima de 217°C (líquidus) debe ser de 60-150 segundos. Temperatura máxima pico 260°C, tiempo de mantenimiento ≤10 segundos. Velocidad de enfriamiento ≤6°C/s. No exceder dos ciclos de reflujo. Si hay más de 24 horas entre ciclos, se requiere horneado.

6.2 Soldadura Manual

Si es necesaria la soldadura manual, use temperatura de hierro ≤300°C durante menos de 3 segundos por unión. Solo se permite un contacto. Evite aplicar tensión mecánica durante el calentamiento.

6.3 Limpieza

Utilice alcohol isopropílico como disolvente de limpieza. No se recomienda la limpieza por ultrasonidos, ya que puede dañar el LED. Asegúrese de que el disolvente no ataque el encapsulado de silicona.

6.4 Condiciones de Almacenamiento

Antes de abrir: almacenar a ≤30°C y ≤75% HR hasta por un año. Después de abrir: usar dentro de 24 horas a ≤30°C, ≤60% HR. Si se sospecha absorción de humedad, hornear a 60±5°C durante ≥24 horas.

7. Información de Empaquetado y Pedidos

Empaque estándar: 3000 LED por bobina en cinta portadora antiestática, sellada en una bolsa barrera contra la humedad con desecante, luego empaquetada en una caja de cartón. La etiqueta incluye número de pieza, número de especificación, número de lote, código de lote (VF, longitud de onda, intensidad), cantidad y código de fecha. Los pedidos se basan en cantidades de bobina completa y códigos de lote específicos.

8. Recomendaciones de Aplicación

Usos típicos: indicadores de estado (por ejemplo, naranja para advertencia, azul para encendido), retroiluminación bicolor, letreros de visualización. Consideraciones de diseño: utilice siempre resistencias limitadoras de corriente; calcule el valor de la resistencia basándose en la tensión de alimentación y el lote de VF. Proporcione una disipación de calor adecuada si la temperatura ambiente supera los 50°C o si se colocan varios LED densamente. Para arreglos en serie/paralelo, haga coincidir los lotes de VF para asegurar una distribución equitativa de la corriente.

9. Comparación Técnica con LED Monocromáticos

Este LED bicolor reemplaza dos LED separados, ahorrando espacio en la placa de circuito impreso y costo de ensamblaje. Los chips independientes permiten el control completo de cada color por separado, habilitando esquemas de indicación más complejos. Sin embargo, la resistencia térmica es más alta en comparación con los encapsulados de un solo chip (450°C/W frente a típicos 200-300°C/W), por lo que el diseño térmico requiere más atención.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P: ¿Puedo alimentar ambos colores simultáneamente?Sí, pero la potencia total no debe exceder el valor máximo absoluto para cada chip. Asegúrese de que la suma de las corrientes no provoque un aumento de temperatura general por encima de los 85°C en la unión.

P: ¿Cómo puedo asegurar un brillo uniforme entre varios LED?Pida LED del mismo lote de intensidad (por ejemplo, H00 para azul). Utilice una corriente de excitación adecuada (por ejemplo, 20mA) y asegure una temperatura consistente.

P: ¿Cuál es la sensibilidad a ESD?HBM 1000V Clase 1C. Utilice precauciones estándar contra ESD durante la manipulación y el ensamblaje.

11. Caso Práctico de Aplicación

En un conmutador de red, se utilizan LED bicolores para indicar el estado del enlace: naranja fijo para 100Mbps, azul fijo para 1Gbps y naranja intermitente para actividad. El tamaño compacto de 3.2x1.0mm permite el montaje en un panel frontal con paso de 2.54mm. El amplio ángulo de visión de 140° asegura visibilidad desde todas las direcciones.

12. Introducción al Principio

El chip azul es típicamente InGaN (nitruro de galio e indio) que emite cerca de 465nm. El chip naranja es típicamente AlInGaP (fosfuro de aluminio, indio y galio) que emite cerca de 620nm. Ambos están montados sobre un sustrato común con uniones de alambre separadas. El encapsulado utiliza silicona transparente para mantener una alta eficiencia de extracción de luz y resistir el amarilleamiento.

13. Tendencias de Desarrollo

La tendencia en LED bicolores es hacia una mayor eficacia luminosa (hasta 200 lm/W para monocromo) y tamaños de encapsulado más pequeños (por ejemplo, 2.5x0.5mm). También es común la integración con controladores inteligentes y direccionabilidad (como WS2812). Este producto se alinea con el movimiento de la industria hacia la miniaturización y la multifuncionalidad.