Especificación de LED Verde SMD 1.6x0.8x0.7mm - Tensión Directa 2.8-3.5V - Potencia 105mW - Longitud de Onda 515-530nm

1. Resumen del Producto

Este es un LED verde de montaje superficial fabricado con un chip verde en un encapsulado compacto de dimensiones 1.6mm x 0.8mm x 0.7mm (largo x ancho x alto). Está diseñado para indicación óptica de propósito general, interruptores, símbolos y pantallas. El dispositivo ofrece un ángulo de visión extremadamente amplio de 140 grados, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren visibilidad en grandes áreas. Cumple con la normativa RoHS y tiene un nivel de sensibilidad a la humedad de Nivel 3. El LED es compatible con todos los procesos de ensamblaje y soldadura SMT, lo que garantiza una fácil integración en los flujos de trabajo de fabricación estándar.

2. Análisis Detallado de Parámetros Técnicos

2.1 Características Eléctricas/Ópticas (a Ts=25°C)

En una condición de prueba de IF=20mA, el LED presenta las siguientes características:

• Ancho de Banda Espectral a Media Altura (∆λ):Típico 15nm (sin especificar mínimo/máximo).
• Tensión Directa (VF):Varía de 2.8V a 3.5V según el bin. El dispositivo se clasifica en varios bins de tensión: G1 (2.8V-2.9V), G2 (2.9V-3.0V), H1 (3.0V-3.1V), H2 (3.1V-3.2V), I1 (3.2V-3.3V), I2 (3.3V-3.4V), J1 (3.4V-3.5V).
• Longitud de Onda Dominante (λD):Clasificado en seis bins de 515nm a 530nm: D10 (515-517.5nm), D20 (517.5-520nm), E10 (520-522.5nm), E20 (522.5-525nm), F10 (525-527.5nm), F20 (527.5-530nm).
• Intensidad Luminosa (IV):Clasificado en seis bins de 260mcd a 900mcd: 1AU (260-330mcd), 1AV (330-430mcd), 1CG (430-560mcd), 1CL (560-700mcd), 1CM (700-900mcd).
• Ángulo de Visión (2θ1/2):Típico 140°.
• Corriente Inversa (IR):Máximo 10µA a VR=5V.
• Resistencia Térmica (RTHJ-S):Máximo 450°C/W a IF=20mA.

2.2 Valores Máximos Absolutos (a Ts=25°C)

El dispositivo no debe exceder los siguientes valores máximos para evitar daños permanentes:

• Disipación de Potencia (Pd): 105mW
• Corriente Directa (IF): 30mA
• Corriente Directa de Pico (IFP): 60mA (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1ms)
• Descarga Electroestática (ESD, HBM): 1000V
• Temperatura de Operación (Topr): -40°C a +85°C
• Temperatura de Almacenamiento (Tstg): -40°C a +85°C
• Temperatura de Unión (Tj): 95°C

Se debe tener cuidado de que la disipación de potencia no exceda el valor máximo absoluto. La corriente máxima debe decidirse después de medir la temperatura del encapsulado para asegurar que la temperatura de unión no exceda el valor máximo.

3. Explicación del Sistema de Binning

El LED se suministra con códigos de bin para tensión (VF), longitud de onda dominante (WLD) e intensidad luminosa (IV). Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes con características precisas para un rendimiento consistente en producción en masa. Los códigos de bin están impresos en la etiqueta del carrete. Tenga en cuenta que la tolerancia de medición es de ±0.1V para la tensión directa, ±2nm para la longitud de onda dominante y ±10% para la intensidad luminosa. Todas las mediciones se realizan bajo condiciones de prueba estándar de Refond.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Las curvas típicas de características ópticas proporcionan información valiosa para el diseño de circuitos:

• Tensión Directa vs. Corriente Directa (Fig 1-6):Muestra el aumento típico de la tensión directa con el incremento de la corriente, esencial para determinar la tensión de accionamiento requerida.
• Corriente Directa vs. Intensidad Relativa (Fig 1-7):Ilustra que la salida óptica relativa aumenta casi linealmente con la corriente directa hasta el valor máximo nominal.
• Temperatura del Pin vs. Intensidad Relativa (Fig 1-8):Demuestra que la intensidad luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura del pin (unión de soldadura), destacando la necesidad de una buena gestión térmica.
• Temperatura del Pin vs. Corriente Directa (Fig 1-9):Muestra la corriente directa máxima permitida a diferentes temperaturas del pin para mantener la temperatura de unión por debajo de 95°C.
• Corriente Directa vs. Longitud de Onda Dominante (Fig 1-10):Indica un ligero desplazamiento en la longitud de onda dominante con el aumento de la corriente, típicamente hacia longitudes de onda más largas (desplazamiento al rojo).
• Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda (Fig 1-11):Muestra la distribución de potencia espectral centrada alrededor de 520-530nm con un ancho de banda a media altura de ~15nm.
• Patrón de Radiación (Fig 1-12):Un gráfico polar confirma el amplio ángulo de visión de 140° con una distribución de intensidad relativamente uniforme.

5. Información Mecánica y de Empaque

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED viene en un encapsulado de 1.6mm x 0.8mm x 0.7mm. Se proporcionan dibujos detallados de las vistas superior, inferior y lateral. La polaridad se indica mediante una marca en el encapsulado. Se proporcionan patrones de soldadura recomendados (huella de PCB) para un ensamblaje óptimo.

5.2 Dimensiones de la Cinta Portadora y el Carrete

Los LED se empaquetan en cinta portadora con una dirección de alimentación indicada. Dimensiones clave de la cinta: ancho 8.0mm, paso 4.0mm, tamaño de cavidad 1.8mm x 0.92mm. Dimensiones del carrete: diámetro exterior 178±1mm, diámetro interior 60±1mm, diámetro del cubo 13±0.5mm. Cada carrete contiene 4000 piezas. Las etiquetas en el carrete incluyen número de pieza, número de especificación, número de lote, código de bin (Φ, XY, VF, WLD), cantidad y fecha.

5.3 Protección contra la Humedad y Empaque en Caja

Los carretes se sellan al vacío en bolsas barrera contra la humedad con desecante y una tarjeta indicadora de humedad. Luego, la bolsa se coloca en una caja de cartón para su envío. La etiqueta de la caja contiene precauciones de manejo para dispositivos sensibles a descargas electrostáticas.

6. Pautas de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

Se recomienda un perfil de reflujo estándar sin plomo:

• Precalentamiento: 150°C a 200°C durante 60-120 segundos
• Tiempo por encima de 217°C (TL): máximo 60 segundos
• Temperatura pico (TP): 260°C durante máximo 10 segundos
• Enfriamiento: máximo 6°C/s
• Tiempo total desde 25°C hasta el pico: máximo 8 minutos

La soldadura por reflujo no debe realizarse más de dos veces. Si transcurren más de 24 horas entre procesos de soldadura, los LED pueden absorber humedad y dañarse. No aplique estrés mecánico durante el calentamiento.

6.2 Soldadura Manual y Reparación

Si se utiliza soldadura manual, mantenga la temperatura por debajo de 300°C durante menos de 3 segundos, y realícela solo una vez. No se recomienda la reparación después de la soldadura; si es inevitable, use un soldador de doble punta y verifique que las características del LED no se vean afectadas. No monte LED en PCB deformados ni doble la placa después de soldar. Evite el enfriamiento rápido.

6.3 Condiciones de Almacenamiento

Antes de abrir la bolsa de aluminio: almacenar a ≤30°C, ≤75%HR hasta un año desde la fecha de empaque. Después de abrir: almacenar a ≤30°C, ≤60%HR y usar dentro de 168 horas. Si las condiciones de almacenamiento se exceden, hornear a 60±5°C durante al menos 24 horas antes de usar.

7. Pruebas de Fiabilidad

El LED ha sido sometido a pruebas de fiabilidad estándar según las normas JEDEC:

• Reflujo (260°C, 10s, 2 ciclos): 0/1 fallo
• Ciclo de Temperatura (-40°C a 100°C, 100 ciclos): 0/1 fallo
• Choque Térmico (-40°C a 100°C, 300 ciclos): 0/1 fallo
• Almacenamiento a Alta Temperatura (100°C, 1000h): 0/1 fallo
• Almacenamiento a Baja Temperatura (-40°C, 1000h): 0/1 fallo
• Prueba de Vida (25°C, IF=20mA, 1000h): 0/1 fallo

Criterios de fallo: aumento de la tensión directa >10%, corriente inversa >2x límite superior de especificación, o intensidad luminosa<70% del límite inferior de especificación.

8. Consideraciones de Aplicación

Este LED verde es adecuado para indicadores ópticos, interruptores, símbolos y retroiluminación de pantallas en general. Debido a su amplio ángulo de visión, se puede utilizar en aplicaciones que requieran iluminación uniforme en un área grande. Los diseñadores deben asegurar una limitación de corriente adecuada mediante una resistencia para evitar exceder los valores máximos nominales. La gestión térmica es crítica: la alta resistencia térmica (450°C/W) significa que se debe considerar la disipación de calor, especialmente si se opera cerca de la corriente máxima. El LED no debe exponerse a entornos con alto contenido de azufre (más de 100ppm), compuestos de bromo/cloro (individual<900ppm, total<1500ppm), o compuestos orgánicos volátiles que puedan desgasificarse de los materiales del accesorio. Se deben evitar los adhesivos con vapor orgánico. Es necesaria la protección contra descargas electrostáticas durante la manipulación. El circuito de accionamiento debe diseñarse para permitir solo tensión directa cuando esté encendido o apagado; la tensión inversa puede causar migración y daños.

9. Ejemplos de Diseño

Una aplicación típica: usar cuatro de estos LED verdes en un panel de indicadores de estado, cada uno accionado a 15mA. Con una fuente de alimentación de 5V, sería apropiada una resistencia en serie de 120Ω (para VF≈3.0V). El amplio ángulo de visión garantiza visibilidad desde cualquier dirección. Para retroiluminar un símbolo pequeño, el LED se puede colocar en una cavidad reflectante para optimizar la uniformidad. El diseñador debe tener en cuenta la variabilidad del bin: pedir un bin específico (por ejemplo, VF=H1, WLD=E10, IV=1CG) garantiza brillo y color consistentes entre las unidades.

10. Comparación Técnica

En comparación con los LED verdes convencionales de orificio pasante, este encapsulado SMD ofrece un perfil más bajo y una mejor compatibilidad con el ensamblaje automatizado. Su amplio ángulo de visión (140°) supera las opciones típicas de 120°, lo que lo hace ventajoso para aplicaciones de indicadores donde se requiere visibilidad de ángulo amplio. El sistema de binning permite un control más estricto del color y el brillo que los dispositivos sin binning, mejorando la consistencia del producto final.

11. Preguntas Frecuentes

P: ¿Puedo accionar este LED a 30mA de forma continua?R: Sí, pero debe asegurarse de que la temperatura de unión no supere los 95°C. A corriente máxima, la resistencia térmica de 450°C/W provocará un calentamiento significativo; se recomienda un área de cobre adecuada en la PCB o un disipador de calor.

P: ¿Cuál es la longitud de onda exacta de este LED?R: Depende del bin. Los bins disponibles van desde 515nm hasta 530nm. El bin más común (E10) es de 520-522.5nm.

P: ¿Cuántos ciclos de reflujo puede soportar?R: Máximo dos ciclos. Si transcurren más de 24 horas entre ciclos, se requiere horneado para evitar daños por humedad.

P: ¿Es este LED adecuado para uso en exteriores?R: El rango de temperatura de operación es de -40°C a +85°C, pero asegúrese de que el entorno de aplicación no supere los 85°C. Además, evite la exposición a azufre y alta humedad sin un recubrimiento conformado adecuado.

12. Principios Subyacentes

La emisión de luz en este LED se basa en la electroluminiscencia de un chip semiconductor III-V de emisión verde (probablemente basado en el sistema de materiales InGaN/GaN). El chip emite fotones cuando los electrones se recombinan con los huecos en la región activa. La longitud de onda pico está determinada por la energía de la banda prohibida de los pozos cuánticos. El amplio ángulo de visión se logra mediante el diseño del encapsulado, que típicamente utiliza una lente de epoxi transparente con una superficie superior plana para dispersar la luz en un patrón similar al lambertiano. La baja resistencia térmica es crítica para la disipación de calor desde el chip hasta las almohadillas de soldadura.

13. Tendencias de la Industria

La tendencia en los LED SMD es hacia encapsulados más pequeños (por ejemplo, 0603, 0402) con mayor eficiencia y mejor rendimiento térmico. Este encapsulado de 1.6x0.8mm es un tamaño de huella común (similar al tamaño SMD 0603). Los desarrollos futuros pueden incluir una mayor miniaturización, mejor consistencia de color y protección ESD integrada. La adopción de LED verdes convertidos con fósforo para la generación de luz blanca también está creciendo, pero este producto es un emisor verde directo, adecuado para aplicaciones monocromáticas.