Hoja de Datos del LED SMD LTST-S327TBJRKT - Doble Color (Azul/Rojo) - 20mA/25mA - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un componente LED compacto de montaje superficial y doble color. El dispositivo integra dos chips emisores de luz distintos en un solo encapsulado: uno produce luz azul utilizando tecnología InGaN, y el otro produce luz roja utilizando tecnología AlInGaP. Esta configuración está diseñada para aplicaciones con limitaciones de espacio que requieren múltiples colores de indicación desde la misma huella de un solo componente.

1.1 Características

• Cumple con las directivas medioambientales RoHS.
• Diseño de encapsulado de visión lateral con terminales estañados para mejorar la soldabilidad.
• Utiliza chips semiconductores de alta eficiencia InGaN (Azul) y AlInGaP (Rojo).
• Suministrado en cinta de 8mm montada en carretes de 7 pulgadas de diámetro para montaje automatizado.
• El encapsulado se ajusta a los contornos estándar de la EIA (Alianza de Industrias Electrónicas).
• Diseñado para ser compatible con circuitos integrados (compatible con C.I.).
• Adecuado para su uso con equipos de montaje automatizado pick-and-place.
• Resiste los procesos estándar de soldadura por reflujo infrarrojo (IR).

1.2 Aplicaciones

Este componente es adecuado para una amplia gama de equipos electrónicos donde se requiere una indicación de estado o retroiluminación compacta y fiable. Las áreas de aplicación típicas incluyen:

• Dispositivos de telecomunicaciones (por ejemplo, teléfonos inalámbricos/celulares).
• Equipos de automatización de oficinas y sistemas de red.
• Electrodomésticos y electrónica de consumo.
• Paneles de control industrial e instrumentación.
• Retroiluminación de teclados o teclados numéricos.
• Indicadores de estado y de alimentación.
• Micro-pantallas e iluminación de iconos.
• Luminarias de señalización y simbólicas.

2. Dimensiones y Configuración del Encapsulado

El componente está alojado en un encapsulado estándar de dispositivo de montaje superficial (SMD). La lente es transparente para permitir que se vea el color real del chip. La asignación de pines es la siguiente: El Pin A1 es el ánodo para el chip Azul (InGaN), y el Pin A2 es el ánodo para el chip Rojo (AlInGaP). Los cátodos son comunes. Todas las tolerancias dimensionales son de \u00b10.1 mm a menos que se especifique lo contrario en el dibujo mecánico detallado (referenciado en la hoja de datos original).

3. Clasificaciones y Características

3.1 Límites Absolutos Máximos

Tensiones más allá de estos límites pueden causar daños permanentes al dispositivo. Todas las clasificaciones se especifican a una temperatura ambiente (Ta) de 25\u00b0C.

• Disipación de Potencia:Azul: 76 mW, Rojo: 62.5 mW.
• Corriente Directa de Pico(ciclo de trabajo 1/10, pulso de 0.1ms): Azul: 100 mA, Rojo: 60 mA.
• Corriente Directa Continua en CC (IF):Azul: 20 mA, Rojo: 25 mA.
• Rango de Temperatura de Operación:-30\u00b0C a +85\u00b0C.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40\u00b0C a +85\u00b0C.
• Soldadura por Reflujo Infrarrojo:Resiste una temperatura máxima de 260\u00b0C durante 10 segundos.

3.2 Características Eléctricas y Ópticas

Parámetros de rendimiento típicos medidos a Ta=25\u00b0C e IF=20mA, salvo que se indique lo contrario.

• Intensidad Luminosa (IV):
  • Azul: Mínimo 28.0 mcd, Típico -, Máximo 180.0 mcd.
  • Rojo: Mínimo 18.0 mcd, Típico -, Máximo 112.0 mcd.
  • Medido con un filtro que se aproxima a la respuesta fotópica del ojo CIE.
• Ángulo de Visión (2\u03b8\u00bd):Aproximadamente 130 grados para ambos colores. Este es el ángulo total donde la intensidad cae a la mitad de su valor axial.
• Longitud de Onda de Pico (\u03bbP):Azul: 468 nm (Típico), Rojo: 639 nm (Típico).
• Longitud de Onda Dominante (\u03bbd):
  • Azul: Mín. 465 nm, Máx. 475 nm.
  • Rojo: Mín. 624 nm, Máx. 638 nm.
• Ancho de Banda Espectral (\u0394\u03bb):Azul: 15 nm (Típico), Rojo: 20 nm (Típico).
• Tensión Directa (VF) @ IF=20mA:
  • Azul: Mínimo 2.8V, Máximo 3.8V.
  • Rojo: Mínimo 1.6V, Máximo 2.4V.
• Corriente Inversa (IR) @ VR=5V:Máximo 10 \u00b5A para ambos colores. Nota: El dispositivo no está diseñado para operar bajo polarización inversa; este parámetro es solo para fines de prueba.

3.3 Notas Importantes sobre las Características

• La intensidad luminosa y la longitud de onda dominante son parámetros clave para la consistencia del color y el brillo.
• El dispositivo es sensible a las Descargas Electroestáticas (ESD). Deben utilizarse controles ESD adecuados (pulseras, equipos conectados a tierra) durante su manipulación.
• Aplicar tensión inversa no es una condición de operación normal y debe evitarse en el diseño del circuito.

4. Sistema de Binning (Clasificación)

Para garantizar la consistencia en el brillo, los LED se clasifican (binned) en función de su intensidad luminosa a 20mA. Cada bin tiene un valor mínimo y máximo definido con una tolerancia de \u00b115% dentro del bin.

4.1 Bins de Intensidad Luminosa

Chip Azul (mcd @ 20mA):

• Bin N: 28.0 \u2013 45.0
• Bin P: 45.0 \u2013 71.0
• Bin Q: 71.0 \u2013 112.0
• Bin R: 112.0 \u2013 180.0

Chip Rojo (mcd @ 20mA):

• Bin M: 18.0 \u2013 28.0
• Bin N: 28.0 \u2013 45.0
• Bin P: 45.0 \u2013 71.0
• Bin Q: 71.0 \u2013 112.0

Este sistema de binning permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan con requisitos específicos de brillo para su aplicación, asegurando la consistencia visual en la producción.

5. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye curvas características típicas que son esenciales para el análisis de diseño. Estas curvas representan gráficamente la relación entre parámetros clave, proporcionando información más allá de los valores mínimos/típicos/máximos tabulados.

• Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva I-V):Esta curva muestra la relación exponencial para ambos chips, azul y rojo. Es crucial para diseñar el circuito limitador de corriente. Los diferentes voltajes de encendido (más bajo para el Rojo, más alto para el Azul) deben considerarse si se alimentan los chips desde una fuente de voltaje común con resistencias limitadoras de corriente separadas.
• Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa:Muestra cómo aumenta la salida de luz con la corriente. Generalmente es lineal dentro del rango de operación recomendado, pero se saturará a corrientes más altas. No se recomienda operar cerca de la corriente máxima absoluta por eficiencia y longevidad.
• Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Demuestra la reducción térmica de la salida de luz. Ambos tipos de LED verán una reducción en la intensidad luminosa a medida que aumenta la temperatura ambiente. Esto es particularmente importante para diseños donde el LED puede estar sujeto a altas temperaturas ambientales o donde se maneja a altas corrientes generando calor interno significativo.
• Distribución Espectral:Ilustra la potencia radiante relativa frente a la longitud de onda para cada chip, mostrando la longitud de onda de pico y el ancho de banda espectral.

6. Mecánica, Montaje y Manipulación

6.1 Encapsulado y Diseño de PCB

La hoja de datos proporciona dibujos mecánicos detallados del componente, incluyendo vistas superior, lateral e inferior con dimensiones críticas. También se proporciona un patrón de pistas (layout de pads) recomendado para la placa de circuito impreso (PCB) para garantizar la formación adecuada de la junta de soldadura y la estabilidad mecánica durante y después del proceso de reflujo. Adherirse a esta huella recomendada es crítico para un montaje fiable.

6.2 Guías de Soldadura

El componente es compatible con procesos de soldadura por reflujo infrarrojo (IR), que es el estándar para el montaje SMD. Se proporciona un perfil de temperatura de reflujo sugerido, conforme a los estándares JEDEC para soldadura sin plomo. Los parámetros clave de este perfil incluyen:

• Precalentamiento:150\u00b0C a 200\u00b0C.
• Tiempo por Encima del Líquido (TAL):Se recomienda que esté dentro de las ventanas de proceso estándar.
• Temperatura Máxima:Máximo de 260\u00b0C.
• Tiempo en el Pico:Máximo de 10 segundos.
• El dispositivo no debe someterse a más de dos ciclos de reflujo.
• Para re-trabajo manual con un soldador de hierro, la temperatura de la punta no debe exceder los 300\u00b0C, y el tiempo de contacto debe limitarse a 3 segundos por junta.

6.3 Limpieza

Si es necesaria la limpieza después de la soldadura, solo deben usarse los disolventes especificados. Sumergir el LED en alcohol etílico o isopropílico a temperatura ambiente durante menos de un minuto es aceptable. Productos químicos no especificados o agresivos pueden dañar el material del encapsulado o la lente.

6.4 Almacenamiento y Sensibilidad a la Humedad

Los LED se embalan en una bolsa barrera de humedad con desecante para prevenir la absorción de humedad, que puede causar "efecto palomita de maíz" (agrietamiento del encapsulado) durante el reflujo. El Nivel de Sensibilidad a la Humedad (MSL) está clasificado en Nivel 3.

• Bolsa Sellada:Almacenar a \u2264 30\u00b0C y \u2264 90% de Humedad Relativa (HR). La vida útil es de un año a partir de la fecha de sellado de la bolsa.
• Después de Abrir:El entorno de almacenamiento no debe exceder los 30\u00b0C / 60% HR. Los componentes deben usarse dentro de una semana. Si se almacenan más tiempo fuera de la bolsa original, deben secarse a aproximadamente 60\u00b0C durante al menos 20 horas antes de soldar para eliminar la humedad absorbida.

7. Embalaje para Producción

Los componentes se suministran en cinta portadora embutida para montaje automatizado. El ancho de la cinta es de 8mm. La cinta se enrolla en un carrete estándar de 7 pulgadas (178mm) de diámetro. Cada carrete contiene 3000 piezas. Se proporcionan dimensiones detalladas para los alvéolos de la cinta, la cinta de cubierta y el carrete para garantizar la compatibilidad con los alimentadores de equipos de colocación automatizada. La especificación de embalaje sigue los estándares ANSI/EIA-481.

8. Consideraciones y Precauciones de Aplicación

8.1 Consideraciones de Diseño

• Limitación de Corriente:Los LED son dispositivos controlados por corriente. Se debe usar una resistencia limitadora de corriente externa en serie con cada chip (Azul y Rojo) cuando se conecten a una fuente de voltaje. El valor de la resistencia se calcula usando la Ley de Ohm: R = (V_{alimentación}- V_F) / I_F, donde V_Fes la tensión directa del LED a la corriente deseada I_F. Use el V_Fmáximo de la hoja de datos para garantizar que la corriente no exceda el límite en todas las condiciones.
• Gestión Térmica:Aunque la disipación de potencia es baja, asegurar un área de cobre de PCB adecuada alrededor de las almohadillas térmicas (si las hay) o un ancho de traza general ayuda a disipar el calor, manteniendo el rendimiento y la longevidad del LED, especialmente a temperaturas ambientales más altas.
• Protección ESD:Incorpore diodos de protección ESD en las líneas de señal sensibles conectadas a los ánodos del LED si estas se enrutan a conectores o áreas accesibles al usuario.

8.2 Configuración Típica del Circuito

Se utiliza una configuración de cátodo común. Para controlar los LED Azul y Rojo de forma independiente:

• Conecte el cátodo común (C) a tierra.
• Conecte el ánodo Azul (A1) a la alimentación positiva a través de una resistencia limitadora de corriente (R_Azul).
• Conecte el ánodo Rojo (A2) a la alimentación positiva a través de una resistencia limitadora de corriente separada (R_Rojo).
• R_Azuly R_Rojotendrán valores diferentes debido a los diferentes V_Fde los chips para la misma corriente deseada.
• Cada ánodo puede ser entonces controlado por un pin GPIO de un microcontrolador o un transistor de conmutación.

8.3 Fiabilidad y Ámbito de Uso

El componente está diseñado para su uso en equipos electrónicos comerciales e industriales estándar. Para aplicaciones que requieren una fiabilidad excepcional donde una falla podría poner en riesgo la seguridad (por ejemplo, aviación, soporte vital médico, control de transporte), son obligatorias calificaciones adicionales y consulta con el fabricante del componente. Las especificaciones en esta hoja de datos están garantizadas bajo las condiciones de prueba establecidas. El rendimiento en la aplicación final depende del diseño adecuado del circuito, el layout del PCB y el cumplimiento de las guías de manipulación y montaje.