Hoja de Datos Técnicos del LED SMD Bicolor LTST-S326TGKRKT - Emisión Lateral - Verde/Rojo - 20mA/30mA

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas completas de un LED de Montaje Superficial (SMD) bicolor de emisión lateral. El componente integra dos chips semiconductores distintos en un solo encapsulado: un chip de InGaN (Nitruro de Galio e Indio) para la emisión verde y un chip de AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio) para la emisión roja. Este diseño permite generar dos colores desde un único dispositivo compacto, haciéndolo adecuado para aplicaciones que requieren indicación de estado, retroiluminación o iluminación decorativa en entornos con espacio limitado. La configuración de lente de emisión lateral dirige la luz paralela al plano de montaje, lo cual es ideal para paneles iluminados por el borde o indicadores vistos desde un costado.

El LED está diseñado para procesos de ensamblaje automatizado de alto volumen. Se suministra en cinta estándar de 8 mm montada en carretes de 7 pulgadas de diámetro, compatible con equipos pick-and-place. El dispositivo también cumple con los procesos de soldadura por reflujo infrarrojo (IR), adhiriéndose a los perfiles estándar de la industria para ensamblaje sin plomo (Pb-free). El encapsulado presenta una lente transparente al agua, que no difumina la luz, resultando en una salida de alta intensidad y enfocada desde el lateral del componente.

2. Límites Absolutos Máximos

Los límites absolutos máximos definen los umbrales más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. Estos valores se especifican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C y no deben excederse bajo ninguna condición de operación.

• Disipación de Potencia (Pd):76 mW para el chip Verde, 75 mW para el chip Rojo. Esta es la cantidad máxima de potencia que el LED puede disipar como calor.
• Corriente Directa de Pico (I_FP):100 mA para Verde, 80 mA para Rojo. Esta es la corriente máxima permitida en condiciones pulsadas, especificada con un ciclo de trabajo de 1/10 y un ancho de pulso de 0.1 ms. Exceder este valor puede causar degradación inmediata del chip.
• Corriente Directa Continua (I_F):20 mA para Verde, 30 mA para Rojo. Esta es la corriente directa continua máxima recomendada para una operación confiable a largo plazo.
• Rango de Temperatura de Operación:-20°C a +80°C. Se garantiza que el dispositivo funcione dentro de este rango de temperatura ambiente.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-30°C a +100°C. El dispositivo puede almacenarse sin potencia aplicada dentro de estos límites.
• Condición de Soldadura por Infrarrojos:El encapsulado puede soportar una temperatura máxima de 260°C durante un máximo de 10 segundos durante la soldadura por reflujo.

3. Características Eléctricas y Ópticas

Los siguientes parámetros se miden a Ta=25°C bajo las condiciones de prueba especificadas y representan el rendimiento típico del dispositivo.

3.1 Intensidad Luminosa y Ángulo de Visión

• Intensidad Luminosa (I_V):Medida a I_F= 20 mA.
  • Verde (InGaN):Mínimo 45.0 mcd, Típico 150.0 mcd.
  • Rojo (AlInGaP):Mínimo 18.0 mcd, Típico 100.0 mcd.
  La intensidad luminosa se mide utilizando una combinación de sensor y filtro que se aproxima a la curva de respuesta fotópica (ojo humano) (CIE).
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):Típicamente 130 grados para ambos colores. Este es el ángulo total en el cual la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor medido directamente en el eje (0 grados). Un ángulo de visión amplio de 130° indica un patrón de emisión amplio y difuso, adecuado para iluminación lateral.

3.2 Características Espectrales

• Longitud de Onda de Emisión Pico (λ_P):La longitud de onda a la cual la potencia óptica de salida es mayor.
  • Verde:Típicamente 520 nm.
  • Rojo:Típicamente 639 nm.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):La longitud de onda única percibida por el ojo humano que define el color. Se deriva de las coordenadas de cromaticidad CIE.
  • Verde:Típicamente 525 nm.
  • Rojo:Típicamente 631 nm.
• Ancho Medio Espectral (Δλ):El ancho de banda de la luz emitida medido a la mitad de la intensidad máxima (Ancho Total a Media Altura - FWHM).
  • Verde:Típicamente 15 nm.
  • Rojo:Típicamente 20 nm.
  Un ancho medio más estrecho indica un color espectralmente más puro.

3.3 Parámetros Eléctricos

• Tensión Directa (V_F):Medida a I_F= 20 mA.
  • Verde:Típica 3.5 V, Máxima 3.8 V.
  • Rojo:Típica 2.0 V, Máxima 2.4 V.
  La diferencia significativa en V_Fentre los dos chips se debe a sus diferentes bandgaps de material semiconductor (el InGaN tiene un bandgap más amplio que el AlInGaP). Esto debe considerarse en el diseño del circuito, especialmente cuando se alimentan ambos colores desde una fuente de tensión común.
• Corriente Inversa (I_R):Máximo 10 μA para ambos colores a una Tensión Inversa (V_R) de 5V.Nota Importante:Este parámetro es solo para fines de prueba. El LED no está diseñado para operar bajo polarización inversa. Aplicar una tensión inversa en un circuito puede dañar el dispositivo.

4. Explicación del Sistema de Binning

La intensidad luminosa de los LED puede variar de un lote a otro. Se utiliza un sistema de binning para clasificar los dispositivos en grupos (bins) según su rendimiento medido, asegurando consistencia para el usuario final. La tolerancia para cada bin de intensidad es de +/-15%.

4.1 Bins de Intensidad del Chip Verde

Intensidad Luminosa medida a 20 mA, unidad: milicandela (mcd).

• Bin P:45.0 mcd (Mín) a 71.0 mcd (Máx)
• Bin Q:71.0 mcd a 112.0 mcd
• Bin R:112.0 mcd a 180.0 mcd
• Bin S:180.0 mcd a 280.0 mcd
• Bin T:280.0 mcd a 450.0 mcd

4.2 Bins de Intensidad del Chip Rojo

Intensidad Luminosa medida a 20 mA, unidad: milicandela (mcd).

• Bin M:18.0 mcd (Mín) a 28.0 mcd (Máx)
• Bin N:28.0 mcd a 45.0 mcd
• Bin P:45.0 mcd a 71.0 mcd
• Bin Q:71.0 mcd a 112.0 mcd
• Bin R:112.0 mcd a 180.0 mcd

Al especificar u ordenar este componente, los códigos de bin específicos para intensidad (y potencialmente longitud de onda/color) pueden ser parte del número de pieza completo para garantizar un cierto nivel de rendimiento.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

El dispositivo cumple con las dimensiones estándar de encapsulado EIA (Electronic Industries Alliance) para componentes SMD. En la hoja de datos se proporcionan planos mecánicos detallados, que incluyen:

• Plano del Contorno del Encapsulado:Muestra las vistas superior, lateral e inferior con todas las dimensiones críticas en milímetros. Las tolerancias son típicamente ±0.10 mm a menos que se indique lo contrario.
• Asignación de Pines:
  • Cátodo 1 (C1):Conectado al chip Rojo AlInGaP.
  • Cátodo 2 (C2):Conectado al chip Verde InGaN.
  • Es probable que el dispositivo tenga una configuración de ánodo común, aunque la asignación exacta de pines debe verificarse en el diagrama del encapsulado.
• Distribución Sugerida de Pads de Soldadura:Se proporciona una huella recomendada para la Placa de Circuito Impreso (PCB) para garantizar la formación adecuada de la junta de soldadura y la estabilidad mecánica.
• Identificación de Polaridad:Las marcas en el cuerpo del encapsulado (como una muesca, un punto o un borde biselado) indican la orientación del pin 1 o del cátodo. La colocación correcta es crucial para el funcionamiento adecuado.

6. Directrices de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

Se proporciona un perfil de reflujo infrarrojo (IR) sugerido para procesos de soldadura sin plomo (Pb-free). Los parámetros clave incluyen:

• Zona de Precalentamiento:Rango de temperatura de 150–200°C.
• Tiempo de Precalentamiento:Máximo de 120 segundos para calentar gradualmente la placa y los componentes, activando el fundente y minimizando el choque térmico.
• Temperatura Máxima:Máximo de 260°C. El cuerpo del componente no debe exceder esta temperatura.
• Tiempo por Encima del Líquidus:El tiempo durante el cual la soldadura está fundida debe controlarse; un objetivo típico es un máximo de 10 segundos a la temperatura máxima.
• Ciclos de Reflujo Máximos:El dispositivo puede soportar un máximo de dos ciclos de reflujo bajo estas condiciones.

El perfil se basa en estándares JEDEC para garantizar la fiabilidad. Sin embargo, el perfil óptimo depende del diseño específico de la PCB, la pasta de soldar y el horno, por lo que se recomienda realizar una caracterización.

6.2 Soldadura Manual

Si es necesaria la soldadura manual:

• Temperatura del Soldador:Máximo 300°C.
• Tiempo de Soldadura:Máximo 3 segundos por junta.
• Límite:La soldadura manual debe realizarse solo una vez para evitar daños térmicos al encapsulado plástico y a las uniones de alambre internas.

6.3 Limpieza

Si se requiere limpieza después de la soldadura:

• Disolventes Recomendados:Utilice solo limpiadores a base de alcohol como alcohol etílico o alcohol isopropílico (IPA).
• Proceso:Sumerja el LED a temperatura ambiente normal durante menos de un minuto. La agitación debe ser suave.
• Advertencia:No utilice líquidos químicos no especificados, ya que pueden dañar la lente plástica o el material del encapsulado, causando grietas o empañamiento.

7. Almacenamiento y Manipulación

7.1 Condiciones de Almacenamiento

• Bolsa de Barrera de Humedad Sellada (Embalaje Original):Almacenar a ≤30°C y ≤90% de Humedad Relativa (HR). La vida útil es de un año cuando se almacena en la bolsa original con desecante.
• Después de Abrir la Bolsa:Los componentes son sensibles a la humedad (MSL). Almacenar a ≤30°C y ≤60% HR. Se recomienda completar la soldadura por reflujo IR dentro de una semana después de abrir la bolsa.
• Almacenamiento Prolongado (Fuera de la Bolsa):Para almacenamiento por más de una semana fuera del embalaje original, almacenar en un recipiente sellado con desecante o en un desecador de nitrógeno.
• Secado (Baking):Si los componentes han estado expuestos a la humedad ambiente por más de una semana, deben secarse a aproximadamente 60°C durante al menos 20 horas antes de soldar para eliminar la humedad absorbida y prevenir el \"efecto palomita\" (agrietamiento del encapsulado) durante el reflujo.

7.2 Precauciones contra Descargas Electroestáticas (ESD)

Los LED son sensibles a las descargas electrostáticas y a los picos de tensión, que pueden degradar o destruir la unión semiconductora.

• Siempre manipule los componentes en un área protegida contra ESD.
• Utilice una pulsera antiestática conectada a tierra o guantes antiestáticos.
• Asegúrese de que todo el equipo, herramientas y superficies de trabajo estén correctamente conectados a tierra.

8. Especificaciones de Embalaje y Carrete

El componente se suministra en formato de cinta y carrete adecuado para máquinas de ensamblaje automatizado.

• Ancho de la Cinta:8 mm.
• Diámetro del Carrete:7 pulgadas (178 mm).
• Cantidad por Carrete:3000 piezas.
• Cantidad Mínima de Pedido (MOQ):500 piezas para cantidades restantes.
• Cinta de Cubierta:Los huecos vacíos de componentes se sellan con una cinta de cubierta superior.
• Lámparas Faltantes:El número máximo de componentes faltantes consecutivos en la cinta es de dos, según las especificaciones de calidad estándar.
• El embalaje cumple con las especificaciones ANSI/EIA-481.

9. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

9.1 Escenarios de Aplicación Típicos

• Indicadores de Estado:La capacidad bicolor permite múltiples estados (ej., Verde=OK/Encendido, Rojo=Error/Alerta) desde una única huella de componente.
• Iluminación Lateral/por el Borde:La emisión lateral es perfecta para iluminar el borde de paneles, guías de luz o pantallas donde los LED frontales no son adecuados.
• Electrónica de Consumo:Utilizado en electrodomésticos, equipos de audio y dispositivos para indicadores de alimentación, modo o conectividad.
• Iluminación Interior Automotriz:Para retroiluminación de tableros o consolas (sujeto a calificación para grados automotrices específicos).
• Iluminación Decorativa:En luminarias compactas donde se desea una salida de color mixta o seleccionable.

9.2 Consideraciones de Diseño del Circuito

• Limitación de Corriente:Los LED son dispositivos controlados por corriente. Utilice siempre una resistencia limitadora de corriente en serie o un driver de corriente constante para cada canal de color. Calcule el valor de la resistencia usando la Ley de Ohm: R = (V_{alimentación}- V_F) / I_F. Recuerde que V_Fes diferente para Verde (~3.5V) y Rojo (~2.0V).
• Control Independiente:Para controlar los dos colores de forma independiente, deben ser accionados por circuitos separados (ej., dos pines GPIO de microcontrolador con sus propias resistencias limitadoras de corriente).
• Disipación de Potencia:Asegúrese de que la potencia calculada (P = V_F* I_F) para cada chip no exceda el límite absoluto máximo, considerando la temperatura ambiente. Puede ser necesaria un área de cobre adecuada en la PCB para la disipación de calor si se opera cerca de los límites máximos.
• Protección contra Tensión Inversa:Dado que el dispositivo no está diseñado para polarización inversa, asegúrese de que el circuito evite que se aplique cualquier tensión inversa a través del LED, especialmente en entornos de CA o CC mal regulados. Un diodo en paralelo (polaridad inversa) puede proporcionar protección.

10. Fiabilidad y Precauciones

• Ámbito de Aplicación:Este LED está destinado a equipos electrónicos comerciales e industriales estándar. No está específicamente calificado para aplicaciones donde una falla podría poner en peligro directamente la vida o la salud (ej., control de aviación, soporte vital médico, sistemas de seguridad críticos) sin consulta previa y calificación adicional.
• Gestión Térmica:Operar a altas temperaturas ambientales o a altas corrientes directas reducirá la salida luminosa y acortará la vida útil del dispositivo. Deben consultarse las curvas de derating (no proporcionadas en este extracto) para operación a alta temperatura.
• Mantenimiento del Flujo Luminoso a Largo Plazo:Como todos los LED, la salida luminosa disminuirá gradualmente a lo largo de miles de horas de operación. La tasa de degradación depende de la corriente de operación y la temperatura de unión.

11. Comparación Técnica y Tendencias

11.1 Tecnología de Materiales

El uso de InGaN para verde y AlInGaP para rojo representa tecnologías semiconductoras estándar y maduras para estos colores. Los LED basados en InGaN generalmente ofrecen mayor eficiencia y mejor rendimiento a corrientes y temperaturas más altas en comparación con tecnologías más antiguas. El estilo de encapsulado lateral es un factor de forma bien establecido para tareas de iluminación específicas donde el espacio en la superficie superior de la PCB es limitado.

11.2 Tendencias de la Industria

La tendencia hacia la miniaturización continúa impulsando la demanda de encapsulados SMD multichip como este. Además, existe una tendencia constante hacia una mayor eficacia luminosa (más salida de luz por vatio de entrada eléctrica) en todos los colores de LED. Si bien esta hoja de datos representa un producto específico, las nuevas generaciones pueden ofrecer intensidades típicas más altas o una mejor consistencia de color dentro de los bins. La compatibilidad con procesos de ensamblaje automatizados y sin plomo sigue siendo un requisito crítico para la fabricación global de electrónica.