Hoja de datos LED verde-amarillo RF-GSB170TS-BC - 2.0x1.25x0.7mm - 1.8-2.4V - 72mW - Documento técnico en español

1. Descripción general del producto

1.1 Descripción general

Este documento especifica el LED verde-amarillo RF-GSB170TS-BC. El dispositivo está fabricado con un chip verde-amarillo y empaquetado en un factor de forma compacto de montaje superficial que mide 2.0 mm x 1.25 mm x 0.7 mm. Está diseñado para aplicaciones generales de indicación óptica e iluminación donde se requiere un ángulo de visión amplio y un bajo consumo de energía.

1.2 Características

• Ángulo de visión extremadamente amplio: 140° típico
• Adecuado para todos los procesos de montaje SMT y soldadura por reflujo
• Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 3 (según estándar JEDEC)
• Cumple con RoHS – libre de sustancias peligrosas

1.3 Aplicaciones

• Indicadores ópticos y lámparas de estado
• Retroiluminación de interruptores e iluminación de símbolos
• Retroiluminación de pantallas
• Equipos electrónicos de uso general

2. Parámetros técnicos

2.1 Características eléctricas y ópticas (Ts=25°C, IF=20mA a menos que se indique lo contrario)

Los siguientes parámetros se miden bajo las condiciones de prueba especificadas. La tolerancia para la tensión directa es ±0.1 V, para la longitud de onda dominante ±2 nm y para la intensidad luminosa ±10%.

• Ancho de banda espectral a media altura:15 nm típico
• Tensión directa (VF):Disponible en bines B0, C0, D0. Valores a 20 mA: B0 mín/típ/máx = 1.8/2.0/2.0 V; C0 = 2.0/2.2/2.4 V; D0 = 2.2/2.2/2.4 V
• Longitud de onda dominante (λD):Disponible en bines A10 (560.0–562.5 nm), A20 (562.5–565.0 nm), B10 (565.0–567.5 nm), B20 (567.5–570.0 nm), C10 (570.0–572.5 nm), C20 (572.5–575.0 nm)
• Intensidad luminosa (IV):Disponible en bines C00 (18–28 mcd), D00 (28–43 mcd), E00 (43–65 mcd), F00 (65–100 mcd)
• Ángulo de visión (2θ1/2):140° típico
• Corriente inversa (IR) a VR=5V:Máx 10 μA
• Resistencia térmica (RTHJ-S):Máx 450 °C/W

2.2 Valores máximos absolutos (Ts=25°C)

• Disipación de potencia (Pd): 72 mW
• Corriente directa (IF): 30 mA
• Corriente directa de pico (IFP, ciclo de trabajo 1/10, pulso de 0.1ms): 60 mA
• Descarga electrostática (MCH): 2000 V
• Temperatura de operación (Topr): -40 ~ +85°C
• Temperatura de almacenamiento (Tstg): -40 ~ +85°C
• Temperatura de unión (Tj): 95°C

El diseño debe garantizar que la temperatura de unión nunca supere los 95°C. Una gestión térmica adecuada y resistencias limitadoras de corriente son esenciales para un funcionamiento fiable.

3. Sistema de clasificación por bines

3.1 Bines de longitud de onda

La longitud de onda dominante se clasifica en seis bines que cubren el rango de 560 nm a 575 nm. Cada bin abarca 2.5 nm para garantizar la consistencia del color. Los bines se designan como A10, A20, B10, B20, C10 y C20.

3.2 Bines de intensidad luminosa

La intensidad luminosa se clasifica en cuatro bines: C00 (18–28 mcd), D00 (28–43 mcd), E00 (43–65 mcd) y F00 (65–100 mcd). Esto permite a los clientes seleccionar el nivel de brillo adecuado para su aplicación.

3.3 Bines de tensión directa

La tensión directa a 20 mA se agrupa en tres bines: B0 (1.8–2.0 V), C0 (2.0–2.4 V) y D0 (2.2–2.4 V). Nótese que el valor típico para C0 y D0 es 2.2 V, mientras que para B0 es 2.0 V.

4. Curvas de rendimiento

4.1 Tensión directa vs. Corriente directa

Como se muestra en la Fig. 1-6, la tensión directa aumenta con la corriente directa de forma no lineal. A 20 mA, la tensión directa típica es de aproximadamente 2.2 V (para bines C0/D0) o 2.0 V (para el bin B0). A corrientes más bajas, la tensión directa disminuye en consecuencia.

4.2 Intensidad relativa vs. Corriente directa

La Fig. 1-7 ilustra que la intensidad relativa aumenta casi linealmente con la corriente directa hasta aproximadamente 15 mA, luego comienza a saturarse. Operar el LED más allá de 20 mA produce rendimientos decrecientes en la salida de luz y aumenta la temperatura de unión.

4.3 Dependencia de la temperatura

La Fig. 1-8 muestra que la intensidad relativa disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. A 85 °C, la intensidad es aproximadamente un 20 % menor que a 25 °C. La Fig. 1-9 indica que la corriente directa máxima permitida debe reducirse a temperaturas elevadas del pin para mantener la unión por debajo de 95 °C. Para temperaturas del pin superiores a 60 °C, la corriente debe reducirse linealmente.

4.4 Distribución espectral

La Fig. 1-11 presenta la intensidad relativa en función de la longitud de onda. El espectro de emisión tiene un pico cerca de 570 nm con un ancho de banda a media altura de aproximadamente 15 nm. El color se percibe como verde-amarillo.

4.5 Patrón de radiación

La Fig. 1-12 muestra las características de radiación. El ángulo de visión (2θ1/2) es de 140°, lo que indica un haz muy amplio adecuado para aplicaciones de indicador que requieren visibilidad desde un amplio rango de ángulos.

5. Dimensiones mecánicas y empaquetado

5.1 Dimensiones del paquete

El paquete del LED mide 2.0 mm x 1.25 mm x 0.7 mm. La vista superior muestra un cuerpo rectangular con una lente circular. La vista inferior indica dos almohadillas de soldadura con marcado de polaridad. Se proporcionan dibujos mecánicos detallados en la hoja de datos (Fig. 1-1 a 1-4). Todas las dimensiones están en milímetros con tolerancias de ±0.2 mm a menos que se indique lo contrario.

5.2 Patrones de soldadura

Las almohadillas de soldadura recomendadas se muestran en la Fig. 1-5. Las dimensiones de la almohadilla son 3.20 mm x 1.20 mm con un espaciado de 0.80 mm. Una geometría de almohadilla adecuada garantiza una formación de junta de soldadura fiable y una buena conducción térmica.

5.3 Marcado de polaridad

El cátodo se identifica mediante una muesca o marca en el paquete (Fig. 1-4). Se debe observar la orientación correcta durante el montaje para evitar daños por tensión inversa.

6. Directrices de soldadura y montaje

6.1 Perfil de soldadura por reflujo

El perfil de soldadura por reflujo recomendado se muestra en la Fig. 3-1. Parámetros clave:

• Velocidad promedio de rampa (Tsmax a TP): máx 3°C/s
• Precalentamiento: 150°C a 200°C, 60–120 s
• Tiempo por encima de 217°C (TL): 60–150 s
• Temperatura pico (TP): 260°C
• Tiempo dentro de 5°C del pico (tp): máx 10 s
• Velocidad de enfriamiento: máx 6°C/s
• Tiempo total desde 25°C hasta el pico: máx 8 minutos

No realice la soldadura por reflujo más de dos veces. Si transcurren más de 24 horas entre dos ciclos de soldadura, los LEDs pueden absorber humedad y requerir un horneado antes del segundo reflujo.

6.2 Soldadura manual

Si es necesaria la soldadura manual, utilice un soldador con temperatura de punta inferior a 300°C y un tiempo de contacto que no exceda los 3 segundos. Solo se debe realizar un intento de soldadura por LED.

6.3 Almacenamiento y horneado

Los LEDs se envían en bolsas barrera contra la humedad. Almacenamiento antes de abrir: ≤30°C, ≤75% HR, vida útil 1 año. Después de abrir: ≤30°C, ≤60% HR, usable dentro de 168 horas. Si el desecante ha caducado o el indicador de humedad muestra un cambio, hornee los LEDs a 60±5°C durante más de 24 horas antes de su uso.

7. Información de empaquetado

7.1 Cinta portadora y bobina

Los LEDs se empaquetan en cinta portadora con un paso de 4.0 mm, ancho 8.0 mm. Una bobina contiene 4000 piezas. Las dimensiones de la bobina son 178 mm de diámetro exterior, 60 mm de diámetro interior y 13.0 mm de orificio central.

7.2 Etiquetado

Cada bobina se etiqueta con el número de pieza, número de especificación, número de lote, códigos de bin para flujo, cromaticidad, tensión directa, longitud de onda, cantidad y fecha. En la Fig. 2-3 se muestra una etiqueta de muestra.

7.3 Bolsa barrera contra la humedad

La bobina se coloca dentro de una bolsa barrera contra la humedad con un desecante y una tarjeta indicadora de humedad. Luego, la bolsa se sella para mantener baja humedad durante el almacenamiento y el transporte.

8. Prueba de fiabilidad

El LED ha sido calificado según las siguientes pruebas (según estándares JEDEC cuando corresponda):

• Soldadura por reflujo (260°C máx, 10 s, 2 veces): 0 fallos en 22 muestras
• Ciclo de temperatura (-40°C a 100°C, transición de 5 min, permanencia de 30 min, 100 ciclos): 0 fallos
• Choque térmico (-40°C a 100°C, permanencia de 15 min, 300 ciclos): 0 fallos
• Almacenamiento a alta temperatura (100°C, 1000 horas): 0 fallos
• Almacenamiento a baja temperatura (-40°C, 1000 horas): 0 fallos
• Prueba de vida (Ta=25°C, IF=20 mA, 1000 horas): 0 fallos

Criterios de aceptación: Cambio de tensión directa ≤ 1.1x límite superior de especificación, corriente inversa ≤ 2.0x límite superior de especificación, flujo luminoso ≥ 0.7x límite inferior de especificación.

9. Precauciones de manejo

9.1 Compatibilidad química

El LED no debe exponerse a entornos que contengan compuestos de azufre que superen las 100 ppm. El contenido de halógenos (bromo y cloro) en los materiales circundantes debe ser individualmente inferior a 900 ppm y combinado inferior a 1500 ppm. Los compuestos orgánicos volátiles (COV) pueden penetrar el encapsulante de silicona y causar decoloración. Evite adhesivos que desprendan vapores orgánicos.

9.2 Manejo mecánico

Utilice pinzas o herramientas adecuadas para recoger el LED por el lateral. No toque ni presione directamente la superficie de la lente de silicona, ya que podría dañar el circuito interno. Después de soldar, evite doblar el PCB o aplicar estrés mecánico durante el enfriamiento.

9.3 Sobretensión eléctrica y ESD

Los LEDs son sensibles a las descargas electrostáticas (ESD) y al esfuerzo eléctrico excesivo (EOS). Utilice medidas de protección ESD adecuadas (estaciones de trabajo con conexión a tierra, pulseras antiestáticas, embalaje conductor). El dispositivo puede soportar 2000 V MCH, pero se debe tener cuidado.

9.4 Gestión térmica

Para mantener la temperatura de unión por debajo de 95°C, diseñe una disipación de calor adecuada en el diseño del PCB. La corriente debe reducirse a altas temperaturas ambiente. La resistencia térmica de 450°C/W significa que 30 mA causarán un aumento de temperatura de 13.5°C por encima del punto de soldadura, en condiciones ideales.

10. Notas de aplicación

10.1 Aplicaciones típicas

El amplio ángulo de visión y el color verde-amarillo hacen que este LED sea ideal para indicadores de estado en electrónica de consumo, paneles de automóviles, paneles de control industrial y dispositivos médicos. Su tamaño compacto se adapta a diseños con espacio limitado.

10.2 Consideraciones de diseño de circuito

Utilice siempre una resistencia limitadora de corriente en serie con el LED. El valor de la resistencia se puede calcular como R = (Vcc - VF) / IF, donde Vcc es la tensión de alimentación. La tensión directa varía según el bin; use el valor de bin apropiado o incluya un margen. Para matrices en paralelo, asegúrese de que cada LED tenga su propia resistencia para equilibrar la corriente. Se recomienda la protección contra tensión inversa (por ejemplo, un diodo de bloqueo) si el circuito pudiera experimentar polarización inversa.

11. Principios de funcionamiento

Un LED es una unión p-n de semiconductor que emite luz cuando los electrones se recombinan con los huecos. La energía liberada durante la recombinación determina la longitud de onda de la luz emitida. En este dispositivo, el chip verde-amarillo utiliza un material con una energía de banda prohibida correspondiente a aproximadamente 560–575 nm. La luz se extrae a través de una lente de silicona transparente que también da forma al patrón de radiación. El amplio ángulo de visión (140°) se logra mediante una geometría de lente específica y la colocación del chip.

12. Tendencias de desarrollo

El mercado de LEDs visibles continúa evolucionando hacia una mayor eficacia, paquetes más pequeños y mejor uniformidad de color. Las futuras generaciones de LEDs verde-amarillo pueden lograr una mayor eficacia luminosa (lm/W) mediante estructuras epitaxiales mejoradas y conversión de fósforo. La tendencia hacia la miniaturización en dispositivos portátiles favorece paquetes ultracompactos como este tamaño de 2.0×1.25 mm. Además, una mayor robustez frente a entornos hostiles (alta temperatura, humedad) es un enfoque continuo.