Tabla de contenido
- 1. Resumen del Producto
- 1.1 Descripción General
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicaciones
- 2. Parámetros Técnicos
- 2.1 Características Eléctricas y Ópticas a Ts=25°C
- 2.2 Valores Máximos Absolutos
- 3. Curvas de Características Ópticas
- 4. Dimensiones del Paquete e Información Mecánica
- 5. Sistema de Clasificación (Binning)
- 6. Información de Empaque y Pedido
- 7. Pruebas de Confiabilidad
- 8. Instrucciones de Soldadura por Reflujo SMT
- 9. Precauciones de Manipulación y Almacenamiento
- 10. Notas de Aplicación
- Terminología de especificaciones LED
- Rendimiento fotoeléctrico
- Parámetros eléctricos
- Gestión térmica y confiabilidad
- Embalaje y materiales
- Control de calidad y clasificación
- Pruebas y certificación
1. Resumen del Producto
1.1 Descripción General
Este LED SMD de color completo integra chips rojo, verde y azul en un factor de forma compacto de 2.8 mm x 2.7 mm x 3.0 mm. Cuenta con un acabado de superficie mate para reducir el deslumbramiento y mejorar el contraste, lo que lo hace ideal para aplicaciones de visualización de alta calidad. El producto está diseñado para pantallas de vídeo a todo color en exteriores, iluminación decorativa interior y exterior, equipos de entretenimiento y uso de iluminación general.
1.2 Características
- Superficie mate no reflectante para un mejor contraste visual.
- Alta intensidad luminosa con baja disipación de potencia.
- Buena confiabilidad y larga vida operativa.
- Resistente al agua según estándar IPX6.
- Nivel de sensibilidad a la humedad: 5a.
- Cumplimiento RoHS y compatible con soldadura por reflujo sin plomo.
1.3 Aplicaciones
- Pantallas de vídeo a todo color en exteriores.
- Iluminación decorativa interior y exterior.
- Iluminación de entretenimiento y recreativa.
- Iluminación de uso general.
2. Parámetros Técnicos
2.1 Características Eléctricas y Ópticas a Ts=25°C
La siguiente tabla resume los parámetros clave. La tensión directa del rojo es de 1.7V a 2.4V; verde y azul son de 2.7V a 3.4V a 20mA. Longitudes de onda dominantes: Rojo 617-628nm, Verde 520-545nm, Azul 460-475nm. Intensidad luminosa: Rojo 800-1800 mcd, Verde 2000-4500 mcd, Azul 400-900 mcd. Ángulo de visión: Rojo 70-80°, Verde 60-70°, Azul 75-85°.
| Parámetro | Rojo | Verde | Azul | Unidad |
|---|---|---|---|---|
| Corriente inversa (VR=5V) | 6 | 6 | 6 | μA |
| Tensión directa (mín) | 1.7 | 2.7 | 2.7 | V |
| Tensión directa (máx) | 2.4 | 3.4 | 3.4 | V |
| Longitud de onda dominante | 617-628 | 520-545 | 460-475 | nm |
| Ancho de banda espectral | 24 | 38 | 30 | nm |
| Intensidad luminosa (mín) | 800 | 2000 | 400 | mcd |
| Intensidad luminosa (prom) | 1200 | 3000 | 600 | mcd |
| Intensidad luminosa (máx) | 1800 | 4500 | 900 | mcd |
| Ángulo de visión | 70-80 | 60-70 | 75-85 | deg |
2.2 Valores Máximos Absolutos
Corriente directa máxima: Rojo 25mA, Verde/Azul 20mA. Corriente directa pico (ciclo 1/10, 0.1ms): 80mA para todos los colores. Tensión inversa: 5V. Temperatura de operación: -30°C a +85°C. Temperatura de almacenamiento: -40°C a +100°C. Disipación de potencia: Rojo 60mW, Verde 68mW, Azul 68mW. Clasificación ESD (HBM): 1000V.
3. Curvas de Características Ópticas
Las Figuras 1-6 muestran la tensión directa en función de la corriente directa para cada canal de color, demostrando el comportamiento típico del diodo. La Figura 1-7 ilustra la intensidad relativa en función de la corriente directa, indicando una relación casi lineal dentro del rango de operación. La Figura 1-8 representa la variación de la intensidad luminosa con la temperatura ambiente; la intensidad disminuye a temperaturas elevadas. La Figura 1-9 proporciona una curva de reducción de la corriente directa en relación con la temperatura del punto de soldadura para garantizar un funcionamiento seguro. La Figura 1-10 presenta la distribución espectral, con picos correspondientes a las longitudes de onda dominantes de cada chip. Las Figuras 1-11 y 1-12 muestran los patrones de radiación a lo largo de los ejes X-X e Y-Y, confirmando amplios ángulos de visión adecuados para aplicaciones de visualización.
4. Dimensiones del Paquete e Información Mecánica
Dimensiones del paquete: 2.8 mm (L) x 2.7 mm (A) x 3.0 mm (H). Configuración de pines: 1R+ (ánodo rojo), 2R- (cátodo rojo), 3G+ (ánodo verde), 4G- (cátodo verde), 5B+ (ánodo azul), 6B- (cátodo azul). La polaridad está marcada en la vista inferior del paquete. En la Figura 1-5 se muestra un patrón de almohadilla de soldadura recomendado. Todas las dimensiones están en milímetros con una tolerancia de ±0.1 mm a menos que se indique lo contrario.
5. Sistema de Clasificación (Binning)
Cada LED se clasifica según la intensidad luminosa (IV), la tensión directa (VF) y la longitud de onda dominante (Wd) para garantizar la consistencia dentro de los lotes de producción. El código de clasificación está impreso en la etiqueta del carrete junto con el número de pieza, número de lote, cantidad y fecha. Esto permite a los clientes seleccionar LEDs con características coincidentes para uniformidad de color y brillo en pantallas grandes.
6. Información de Empaque y Pedido
La cantidad estándar de empaque es de 2000 piezas por carrete. Las dimensiones de la cinta portadora y el carrete se especifican en la sección 2.1. El empaque resistente a la humedad incluye desecante y una tarjeta indicadora de humedad dentro de una bolsa de aluminio antiestática, seguida de cajas de cartón para enviar múltiples carretes. La etiqueta contiene toda la información necesaria de pedido y clasificación.
7. Pruebas de Confiabilidad
Las pruebas de confiabilidad se realizan según los estándares de la industria: resistencia al calor de soldadura (260°C, 3 veces), choque térmico (-40°C a +100°C, 500 ciclos), almacenamiento a alta temperatura (100°C, 1000h), almacenamiento a baja temperatura (-40°C, 1000h), vida operativa a temperatura ambiente (25°C, 20mA, 1000h), vida a alta temperatura y alta humedad (85°C/85% HR, 10mA, 500h), almacenamiento con temperatura y humedad (85°C/85%, 1000h) y vida operativa a baja temperatura (-40°C, 20mA, 1000h). Criterios de aceptación: cambio de tensión directa ≤10%, corriente inversa ≤10μA, degradación de la intensidad luminosa promedio ≤30% y sin daños físicos.
8. Instrucciones de Soldadura por Reflujo SMT
Perfil de reflujo recomendado: rampa de calentamiento ≤4°C/s, precalentamiento a 150-200°C durante 60-120s, tiempo por encima de 217°C ≤60s, temperatura pico de 250°C durante ≤10s, enfriamiento ≤6°C/s, tiempo total desde 25°C hasta el pico ≤8 minutos. Solo se permite un ciclo de reflujo. Utilice pasta de soldadura de temperatura media. Para soldadura manual: temperatura del hierro<300°C, tiempo de contacto<3 segundos, solo una vez. Para reparaciones, use un soldador de doble punta. Limpieza: si es necesario, use alcohol isopropílico (IPA); no use limpieza ultrasónica.
9. Precauciones de Manipulación y Almacenamiento
Almacenamiento antes de abrir: ≤30°C, ≤60% HR, vida útil de 1 año. Después de abrir, suelde dentro de las 24 horas o almacene a ≤30°C y ≤10% HR. Si el indicador de humedad muestra ≥30% o el tiempo de almacenamiento ha excedido, hornee a 65±5°C durante 24-48 horas según la duración. Medidas antiestáticas: mantenga el potencial del puesto de trabajo ≤150V, use pulseras con conexión a tierra. La tensión inversa debe mantenerse por debajo de 10V para evitar daños. Para una operación confiable, asegúrese de que la temperatura de la superficie del LED sea ≤55°C y la temperatura del conductor sea ≤75°C. No toque la superficie de epoxi; manipúlelo por los lados con pinzas o herramientas adecuadas.
10. Notas de Aplicación
Para pantallas a todo color en exteriores, asegure una adecuada disipación de calor y use controladores de corriente constante para mantener un brillo uniforme. La superficie mate mejora el contraste bajo alta luz ambiental. Use modulación por ancho de pulso (PWM) para una mezcla de colores efectiva. Proporcione protección ESD en el PCB, como diodos TVS. La clasificación IPX6 permite que el LED se use en entornos húmedos o polvorientos. La gestión térmica a nivel de sistema es crítica para mantener las temperaturas de unión dentro de límites seguros, asegurando una larga vida útil y estabilidad de color.
Terminología de especificaciones LED
Explicación completa de términos técnicos LED
Rendimiento fotoeléctrico
| Término | Unidad/Representación | Explicación simple | Por qué es importante |
|---|---|---|---|
| Eficacia luminosa | lm/W (lúmenes por vatio) | Salida de luz por vatio de electricidad, más alto significa más eficiencia energética. | Determina directamente el grado de eficiencia energética y el costo de electricidad. |
| Flujo luminoso | lm (lúmenes) | Luz total emitida por la fuente, comúnmente llamada "brillo". | Determina si la luz es lo suficientemente brillante. |
| Ángulo de visión | ° (grados), por ejemplo, 120° | Ángulo donde la intensidad de la luz cae a la mitad, determina el ancho del haz. | Afecta el rango de iluminación y uniformidad. |
| CCT (Temperatura de color) | K (Kelvin), por ejemplo, 2700K/6500K | Calidez/frescura de la luz, valores más bajos amarillentos/cálidos, más altos blanquecinos/fríos. | Determina la atmósfera de iluminación y escenarios adecuados. |
| CRI / Ra | Sin unidad, 0–100 | Capacidad de representar colores de objetos con precisión, Ra≥80 es bueno. | Afecta la autenticidad del color, se usa en lugares de alta demanda como centros comerciales, museos. |
| SDCM | Pasos de elipse MacAdam, por ejemplo, "5 pasos" | Métrica de consistencia de color, pasos más pequeños significan color más consistente. | Asegura color uniforme en el mismo lote de LEDs. |
| Longitud de onda dominante | nm (nanómetros), por ejemplo, 620nm (rojo) | Longitud de onda correspondiente al color de LEDs coloreados. | Determina el tono de LEDs monocromáticos rojos, amarillos, verdes. |
| Distribución espectral | Curva longitud de onda vs intensidad | Muestra distribución de intensidad a través de longitudes de onda. | Afecta la representación del color y calidad. |
Parámetros eléctricos
| Término | Símbolo | Explicación simple | Consideraciones de diseño |
|---|---|---|---|
| Voltaje directo | Vf | Voltaje mínimo para encender LED, como "umbral de inicio". | El voltaje del controlador debe ser ≥Vf, los voltajes se suman para LEDs en serie. |
| Corriente directa | If | Valor de corriente para operación normal de LED. | Generalmente accionamiento de corriente constante, la corriente determina brillo y vida útil. |
| Corriente de pulso máxima | Ifp | Corriente pico tolerable por períodos cortos, se usa para atenuación o destello. | El ancho de pulso y ciclo de trabajo deben controlarse estrictamente para evitar daños. |
| Voltaje inverso | Vr | Máximo voltaje inverso que LED puede soportar, más allá puede causar ruptura. | El circuito debe prevenir conexión inversa o picos de voltaje. |
| Resistencia térmica | Rth (°C/W) | Resistencia a la transferencia de calor desde chip a soldadura, más bajo es mejor. | Alta resistencia térmica requiere disipación de calor más fuerte. |
| Inmunidad ESD | V (HBM), por ejemplo, 1000V | Capacidad de soportar descarga electrostática, más alto significa menos vulnerable. | Se necesitan medidas antiestáticas en producción, especialmente para LEDs sensibles. |
Gestión térmica y confiabilidad
| Término | Métrica clave | Explicación simple | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de unión | Tj (°C) | Temperatura de operación real dentro del chip LED. | Cada reducción de 10°C puede duplicar la vida útil; demasiado alto causa decaimiento de luz, cambio de color. |
| Depreciación de lúmenes | L70 / L80 (horas) | Tiempo para que el brillo caiga al 70% u 80% del inicial. | Define directamente la "vida de servicio" del LED. |
| Mantenimiento de lúmenes | % (por ejemplo, 70%) | Porcentaje de brillo retenido después del tiempo. | Indica retención de brillo durante uso a largo plazo. |
| Cambio de color | Δu′v′ o elipse MacAdam | Grado de cambio de color durante el uso. | Afecta la consistencia del color en escenas de iluminación. |
| Envejecimiento térmico | Degradación de material | Deterioro debido a alta temperatura a largo plazo. | Puede causar caída de brillo, cambio de color o falla de circuito abierto. |
Embalaje y materiales
| Término | Tipos comunes | Explicación simple | Características y aplicaciones |
|---|---|---|---|
| Tipo de paquete | EMC, PPA, Cerámica | Material de alojamiento que protege el chip, proporciona interfaz óptica/térmica. | EMC: buena resistencia al calor, bajo costo; Cerámica: mejor disipación de calor, vida más larga. |
| Estructura del chip | Frontal, Flip Chip | Disposición de electrodos del chip. | Flip chip: mejor disipación de calor, mayor eficacia, para alta potencia. |
| Revestimiento de fósforo | YAG, Silicato, Nitruro | Cubre el chip azul, convierte algo a amarillo/rojo, mezcla a blanco. | Diferentes fósforos afectan eficacia, CCT y CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estructura óptica en superficie que controla distribución de luz. | Determina el ángulo de visión y curva de distribución de luz. |
Control de calidad y clasificación
| Término | Contenido de clasificación | Explicación simple | Propósito |
|---|---|---|---|
| Clasificación de flujo luminoso | Código por ejemplo 2G, 2H | Agrupado por brillo, cada grupo tiene valores mín/máx de lúmenes. | Asegura brillo uniforme en el mismo lote. |
| Clasificación de voltaje | Código por ejemplo 6W, 6X | Agrupado por rango de voltaje directo. | Facilita emparejamiento de controlador, mejora eficiencia del sistema. |
| Clasificación de color | Elipse MacAdam de 5 pasos | Agrupado por coordenadas de color, asegurando rango estrecho. | Garantiza consistencia de color, evita color desigual dentro del accesorio. |
| Clasificación CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada uno tiene rango de coordenadas correspondiente. | Satisface diferentes requisitos CCT de escena. |
Pruebas y certificación
| Término | Estándar/Prueba | Explicación simple | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Prueba de mantenimiento de lúmenes | Iluminación a largo plazo a temperatura constante, registrando decaimiento de brillo. | Se usa para estimar vida LED (con TM-21). |
| TM-21 | Estándar de estimación de vida | Estima vida bajo condiciones reales basado en datos LM-80. | Proporciona predicción científica de vida. |
| IESNA | Sociedad de Ingeniería de Iluminación | Cubre métodos de prueba ópticos, eléctricos, térmicos. | Base de prueba reconocida por la industria. |
| RoHS / REACH | Certificación ambiental | Asegura que no haya sustancias nocivas (plomo, mercurio). | Requisito de acceso al mercado internacionalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificación de eficiencia energética | Certificación de eficiencia energética y rendimiento para iluminación. | Usado en adquisiciones gubernamentales, programas de subsidios, mejora competitividad. |