LED Bicolor 1.6x1.6x0.7mm 1.8V-2.4V 48mW Amarillo/Verde-Amarillo RF-P1S196TS-B51 Especificaciones Técnicas

1. Resumen del Producto

1.1 Descripción General

El RF-P1S196TS-B51 es un LED bicolor compacto de montaje superficial fabricado con un chip amarillo y un chip verde-amarillo. Viene en un encapsulado de 1,6 mm x 1,6 mm x 0,7 mm, lo que lo hace adecuado para aplicaciones con espacio limitado. Este LED está diseñado para indicación óptica de uso general, interruptores, símbolos y pantallas. Soporta todos los procesos estándar de montaje SMT y soldadura, y cumple con RoHS. El nivel de sensibilidad a la humedad está clasificado como Nivel 3 según los estándares JEDEC.

1.2 Características

• Ángulo de visión extremadamente amplio (140° típico).
• Adecuado para todos los procesos de montaje SMT y soldadura.
• Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 3.
• Cumple con RoHS.
• Huella pequeña: 1,6 mm x 1,6 mm.
• Baja altura: 0,7 mm.

1.3 Aplicaciones

Indicadores ópticos, iluminación de interruptores y símbolos, retroiluminación de pantallas e indicación de señales de uso general en electrónica de consumo, interiores automotrices y paneles de control industrial.

2. Interpretación de Parámetros Técnicos

2.1 Características Eléctricas y Ópticas (a T_s=25°C, I_F=20mA)

El LED proporciona dos canales de color: amarillo (Y) y verde-amarillo (YG). Los parámetros clave se especifican bajo condiciones de prueba de 20mA de corriente directa y 25°C de temperatura ambiente.

2.2 Clasificaciones Máximas Absolutas

Exceder estos valores puede causar daños permanentes. No se recomienda operar más allá de las condiciones recomendadas.

3. Sistema de Binning (Clasificación)

El LED se clasifica por longitud de onda dominante, intensidad luminosa y tensión directa para garantizar la consistencia. El canal amarillo se clasifica en bins D00 (585-590nm) y E00 (590-595nm). El canal verde-amarillo se clasifica en bins B10 (565-567,5nm), B20 (567,5-570nm), C10 (570-572,5nm) y C20 (572,5-575nm). Los bins de intensidad luminosa para amarillo oscilan entre 70 y 200 mcd (bins 1DW, 1AP, G20, 1AW), mientras que el verde-amarillo oscila entre 18 y 100 mcd (bins C00, D00, E00, F00, F20). La tensión directa se clasifica en un código (1L) con rango típico de 1,8-2,4V. La información de binning se codifica en la etiqueta del carrete como "BIN CODE" y códigos separados para longitud de onda (WLD) y tensión directa (VF).

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

4.1 Tensión Directa vs. Corriente Directa

A corrientes bajas (0-5mA), la tensión directa aumenta rápidamente; por encima de 5mA, la pendiente se reduce. La curva es típica para LEDs basados en GaP. A 20mA, la tensión directa es aproximadamente 2,0V para ambos chips.

4.2 Corriente Directa vs. Intensidad Relativa

La intensidad relativa aumenta linealmente con la corriente directa hasta 20mA, sin observarse saturación dentro del rango recomendado. Una corriente más alta produce mayor salida de luz, pero debe permanecer dentro de las clasificaciones máximas absolutas.

4.3 Dependencia de la Temperatura

La intensidad relativa disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. A 100°C, la salida cae a aproximadamente el 80% del valor a temperatura ambiente. Es necesario reducir la corriente directa por encima de 60°C para evitar exceder el límite de temperatura de unión (95°C). La curva de temperatura del pin vs. corriente directa muestra una reducción lineal desde 20mA a 25°C hasta cero a aproximadamente 115°C.

4.4 Desplazamiento de Longitud de Onda vs. Corriente

La longitud de onda dominante aumenta ligeramente con la corriente directa para ambos colores. Para el amarillo, el desplazamiento es de ~589nm a 0mA hasta ~596,5nm a 30mA. Para el verde-amarillo, se desplaza de ~567nm a ~575nm en el mismo rango de corriente. Este efecto se debe al calentamiento de la unión y la reducción de la banda prohibida.

4.5 Distribución Espectral y Patrón de Radiación

El chip amarillo tiene un pico cerca de 590-595nm, el chip verde-amarillo cerca de 565-575nm. Ambos tienen un ancho de banda espectral a mitad de potencia de aproximadamente 15nm, proporcionando un color relativamente puro. El patrón de radiación es similar al lambertiano con un amplio semiángulo de 140°, asegurando una iluminación uniforme sobre un área amplia.

5. Información Mecánica y de Empaquetado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El encapsulado del LED mide 1,6 mm (largo) × 1,6 mm (ancho) × 0,7 mm (alto). La vista superior muestra un área emisora de luz de 1,1 mm × 0,9 mm. La vista lateral muestra un espesor de sustrato de 0,3 mm. La vista inferior indica cuatro almohadillas de soldadura: almohadilla 1 (cátodo para amarillo? marca de polaridad), 2 (ánodo para amarillo), 3 (ánodo para verde-amarillo), 4 (cátodo para verde-amarillo). El patrón de soldadura recomendado utiliza un paso de almohadilla de 0,8 mm y una separación de almohadilla de 0,6 mm. La polaridad está indicada por una marca en la esquina (identificación del pin 1).

5.2 Cinta Portadora y Carrete

Dimensiones de la cinta: ancho 8,0 mm, paso 4,0 mm, tamaño de bolsillo 1,83 × 1,83 mm, profundidad 0,95 mm. Diámetro del carrete: 178 mm (7 pulgadas), ancho 8,0 ± 0,1 mm, diámetro del cubo 60 ± 1 mm, orificio del eje 13,0 ± 0,5 mm. Cada carrete contiene 4000 piezas. La etiqueta del carrete incluye número de pieza, número de especificación, número de lote, código de bin, cantidad y fecha.

5.3 Empaquetado de Barrera contra la Humedad

El carrete se sella en una bolsa de barrera contra la humedad con desecante y una tarjeta indicadora de humedad. La caja exterior es un cartón de cartón estándar para protección mecánica. Condiciones de almacenamiento: antes de abrir, ≤30°C y ≤75% HR hasta 1 año desde la fecha de producción; después de abrir, ≤30°C y ≤60% HR durante 168 horas. Si se superan las condiciones de almacenamiento, se requiere un horneado a 60 ± 5°C durante >24 horas.

6. Directrices de Soldadura y Montaje

6.1 Soldadura por Reflujo SMT

Perfil de reflujo libre de plomo: precalentamiento de 150°C a 200°C durante 60-120 segundos; rampa de subida a 217°C (TL) a máx. 3°C/s; mantener por encima de 217°C durante 60-150 segundos; temperatura pico 260°C con tiempo por encima de 260°C (tp) máx. 10 segundos; velocidad de enfriamiento máx. 6°C/s. El tiempo total desde 25°C hasta la temperatura pico no debe exceder los 8 minutos. No realice el reflujo más de dos veces. Si el intervalo entre reflujos supera las 24 horas, se requiere horneado.

6.2 Soldadura Manual y Reparación

Soldadura manual: temperatura de la punta del soldador ≤300°C, duración ≤3 segundos, una sola vez. Se debe evitar la reparación después del reflujo; si es necesario, use un soldador de doble punta y verifique la funcionalidad del LED.

6.3 Precauciones Generales

• No monte LEDs en PCB deformadas ni doble la placa después de la soldadura.
• Evite tensiones mecánicas o vibraciones durante el enfriamiento después de la soldadura.
• No enfríe rápidamente el dispositivo después de soldar.
• Use agentes de limpieza apropiados (se recomienda alcohol isopropílico); evite la limpieza ultrasónica.
• El entorno operativo debe limitar los compuestos de azufre a<100 ppm, el bromo a<900 ppm, el cloro a<900 ppm, y el total de halógenos a<1500 ppm para evitar daños en el LED.
• Use medidas adecuadas de control ESD; el LED está clasificado para 2kV HBM.

7. Información de Empaquetado y Pedidos

Empaquetado estándar: 4000 piezas por carrete en formato de cinta y carrete. La caja exterior contiene varios carretes (la cantidad puede variar). Cada carrete está etiquetado con el número de pieza, número de especificación, número de lote, códigos de bin (para longitud de onda e intensidad), cantidad y código de fecha. La bolsa de barrera contra la humedad incluye un paquete desecante y un indicador de humedad para monitorear la exposición. Al realizar un pedido, se debe especificar la combinación de bins deseada para longitud de onda e intensidad si se requiere una tolerancia estrecha.

8. Recomendaciones de Aplicación

8.1 Usos Típicos

Ideal para indicadores de estado, retroiluminación de botones, pantallas pequeñas y cualquier aplicación que requiera dos colores en un espacio muy reducido. El amplio ángulo de visión lo hace adecuado para paneles iluminados en los bordes o difusos.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Disipación de calor: Dada la resistencia térmica de 450°C/W, se recomienda un área adecuada de cobre en el PCB y vías térmicas para mantener la temperatura de unión por debajo de 95°C. Reduzca la corriente directa si la temperatura ambiente supera los 60°C.
• Limitación de corriente: Use siempre resistencias en serie para evitar el descontrol térmico. Un pequeño cambio en la tensión (por ejemplo, 0,1 V) puede causar una variación significativa de la corriente debido a la curva IV pronunciada.
• Protección contra tensión inversa: Asegúrese de que el circuito de excitación no aplique polarización inversa, ya que puede dañar el LED.
• Compatibilidad con adhesivos: Evite adhesivos que desprendan vapores orgánicos, que pueden decolorar el encapsulado de silicona.
• Limpieza: Si se requiere limpieza, el alcohol isopropílico es seguro; evite solventes que ataquen el encapsulado.

9. Comparación Técnica con Productos de la Competencia

En comparación con otros LEDs bicolor de 1,6 × 1,6 mm, el RF-P1S196TS-B51 ofrece un ángulo de visión muy amplio (140° frente a los 120° típicos) y una baja resistencia térmica (450°C/W es competitivo para este tamaño de encapsulado). Las opciones de binning proporcionan 2 bins de longitud de onda para amarillo y 4 para verde-amarillo, lo que permite a los clientes seleccionar rangos de color estrechos. La clasificación máxima absoluta ESD de 2 kV es estándar para LEDs de chip. La inclusión de pautas explícitas sobre el manejo de halógenos y azufre indica una ingeniería de confiabilidad robusta. Algunos productos competidores pueden ofrecer bins de mayor intensidad, pero a menudo a costa de un ángulo de visión más estrecho o una tensión más alta. En general, este LED equilibra bien el rendimiento, el tamaño y la confiabilidad para indicación general.

10. Preguntas Frecuentes

P: ¿Puedo alimentar ambos chips simultáneamente?Sí, tanto el chip amarillo como el verde-amarillo se pueden operar de forma independiente o conjunta. La corriente de excitación total no debe exceder la clasificación máxima absoluta para cada chip.

P: ¿Cuál es la corriente recomendada para una mejor vida útil?Operar a 15-20 mA asegura un buen brillo y una larga vida útil. Se requiere reducción de corriente a altas temperaturas ambiente.

P: ¿Cómo debo manejar el encapsulado de silicona?Evite tocar directamente la superficie de la lente; use pinzas en los laterales del encapsulado. La silicona es blanda y puede atraer polvo.

P: ¿Qué hago si la bolsa de barrera contra la humedad está hinchada?Si la bolsa está hinchada, es posible que el desecante esté agotado. Hornee los LEDs a 60 ± 5°C durante >24 horas antes de usar.

P: ¿Puedo usar este LED en aplicaciones exteriores?El rango de temperatura de operación (-40 a +85°C) permite el uso en exteriores, pero se debe evitar la exposición directa a rayos UV, alta humedad o gases corrosivos. Puede ser necesario un recubrimiento conforme adecuado.

11. Caso Práctico de Aplicación

Indicador de Estado Bicolor en un Termostato para Hogar Inteligente:Un termostato compacto utiliza el LED bicolor para indicar el estado del sistema: amarillo para calefacción, verde-amarillo para refrigeración. El amplio ángulo de visión de 140° asegura visibilidad desde cualquier punto de la habitación. La pequeña huella de 1,6 mm encaja en un bisel delgado. El termostato utiliza un MCU para controlar cada canal a través de pines GPIO separados con resistencias limitadoras de corriente. Para gestionar el calor, el PCB incluye una pequeña almohadilla de cobre debajo de cada LED con vías térmicas. El LED se suelda por reflujo junto con otros componentes de montaje superficial utilizando el perfil estándar. La sensibilidad a la humedad se gestiona utilizando carretes frescos y sin abrir. Después de 1000 horas de pruebas de vida a 20 mA, no se observó degradación, lo que confirma la confiabilidad.

12. Principio de Funcionamiento

Este LED bicolor integra dos chips LED separados: uno amarillo (AlGaInP/GaP, longitud de onda ~590nm) y uno verde-amarillo (GaP, longitud de onda ~570nm) en un solo encapsulado de epoxi o silicona. Cada chip tiene sus propias conexiones de ánodo y cátodo. Cuando la corriente directa fluye a través de un chip, los electrones y los huecos se recombinan en la unión p-n, emitiendo fotones con energía correspondiente a la banda prohibida del material semiconductor. La luz se extrae a través del encapsulante transparente. Al controlar la corriente de cada chip de forma independiente, se puede producir cualquiera de los colores, o se pueden operar ambos simultáneamente para crear un color combinado (por ejemplo, anaranjado). El amplio haz de luz se logra mediante un encapsulante o diseño de lente difusor.

13. Tendencias de Desarrollo

El mercado de LEDs SMD bicolores continúa evolucionando hacia encapsulados más pequeños (por ejemplo, 1,0 × 1,0 mm) y mayor eficacia. Se están desarrollando materiales más nuevos como InGaN sobre silicio para verde y azul, pero para amarillo y verde-amarillo, AlGaInP sigue siendo dominante debido a su alta eficiencia. Se espera la integración de múltiples chips en un solo encapsulado con binning más fino y tolerancia más estrecha. Además, la confiabilidad mejorada contra la exposición al azufre y halógenos se está volviendo estándar, como se observa en los límites explícitos de esta hoja de datos. La tendencia hacia aplicaciones automotrices e industriales exige rangos de temperatura de operación más amplios y una mejor gestión térmica, lo que este producto aborda parcialmente con su temperatura de unión de 95°C. Los diseños futuros pueden incorporar almohadillas térmicas directamente debajo del chip para reducir la resistencia térmica por debajo de 300°C/W.