Tabla de Contenidos
- 1. Descripción General del Producto
- 2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos
- 2.1 Características Fotométricas y Eléctricas
- 2.2 Límites Absolutos y Características Térmicas
- 3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)
- 3.1 Clasificación por Flujo Luminoso
- 3.2 Clasificación por Voltaje Directo
- 3.3 Clasificación por Color (Cromaticidad)
- 4. Análisis de Curvas de Rendimiento
- 4.1 Curva IV y Flujo Luminoso Relativo
- 4.2 Dependencia de la Temperatura
- 4.3 Distribución Espectral y Derating
- 5. Información Mecánica y del Paquete
- 6. Guías de Soldadura y Montaje
- 6.1 Pads de Soldadura Recomendados y Perfil de Reflow
- 6.2 Precauciones de Uso
- 7. Información de Embalaje y Pedido
1. Descripción General del Producto
La serie ALFS2G-C0 representa un componente LED de alto rendimiento y montaje superficial, diseñado para exigentes aplicaciones de iluminación automotriz. Se aloja en un robusto paquete cerámico que ofrece una gestión térmica superior y una fiabilidad esencial para los entornos operativos hostiles de los vehículos. El enfoque principal del diseño es proporcionar una alta salida luminosa con un rendimiento consistente en un amplio rango de temperaturas, lo que lo convierte en una opción idónea para funciones de iluminación exterior críticas para la seguridad.
Sus ventajas principales incluyen el cumplimiento de estrictos estándares de la industria automotriz como la AEC-Q102, garantizando una fiabilidad a largo plazo. El producto también cumple con regulaciones medioambientales como RoHS, REACH y requisitos libres de halógenos, reflejando un compromiso con el diseño ecológico. El sustrato cerámico proporciona una excelente robustez frente al azufre (Clase A1), una característica crítica para prevenir la corrosión en atmósferas contaminadas, y una alta protección contra descargas electrostáticas (ESD) de hasta 8 kV mejora su durabilidad durante el manejo y montaje.
El mercado objetivo se sitúa claramente dentro del sector automotriz, específicamente para módulos de iluminación exterior. Sus características de rendimiento están adaptadas para satisfacer las demandas precisas de óptica, gestión térmica y longevidad de los sistemas de iluminación de vehículos modernos.
2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos
2.1 Características Fotométricas y Eléctricas
Los parámetros operativos clave definen el rango de rendimiento del LED. El flujo luminoso típico (Φv) es de 860 lúmenes cuando se alimenta con una corriente directa (IF) de 1000 mA, con una tolerancia especificada de ±8%. Esta medición está estandarizada a una temperatura del pad térmico de 25°C. El voltaje directo (VF) a esta corriente de alimentación tiene un valor típico de 6.5 V, con un mínimo de 5.8 V y un máximo de 7.6 V, y una tolerancia de medición de ±0.05 V. El amplio ángulo de visión de 120 grados asegura una distribución de luz amplia y uniforme, adecuada para aplicaciones como luces de conducción diurna (DRL) y antiniebla. La temperatura de color correlacionada (CCT) para la variante blanco frío abarca un rango de 5180 K a 6893 K en condiciones operativas típicas.
2.2 Límites Absolutos y Características Térmicas
La gestión térmica es primordial para la longevidad del LED. La resistencia térmica desde la unión hasta el punto de soldadura (Rth JS) es un parámetro crítico, con un valor de medición eléctrica de 1.9 K/W (típ.) y un valor de medición real de 2.7 K/W (típ.). Esto indica la eficiencia de la transferencia de calor desde el chip semiconductor hasta la placa de circuito impreso.
Los Límites Absolutos Máximos definen los umbrales más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente. La corriente directa máxima permitida es de 1500 mA. La temperatura máxima de la unión (TJ) es de 150°C. El dispositivo está clasificado para un rango de temperatura de operación (Topr) de -40°C a +125°C y un rango de temperatura de almacenamiento (Tstg) de -40°C a +125°C. Es crucial señalar que el dispositivo no está diseñado para operar con voltaje inverso. La disipación de potencia máxima (Pd) es de 11.4 W. El componente puede soportar una temperatura de soldadura por reflow de 260°C, compatible con procesos estándar de soldadura sin plomo.
3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)
Para garantizar la consistencia de color y brillo en la producción, los LED se clasifican en lotes (bins) según parámetros clave.
3.1 Clasificación por Flujo Luminoso
Para la versión blanco frío, el flujo luminoso se categoriza en grupos y bins. El Grupo D incluye los bins 7 (700-750 lm) y 8 (750-800 lm). El Grupo E incluye los bins 1 (800-860 lm) y 2 (860-920 lm). La parte típica (860 lm) cae en el Bin E1. Todas las mediciones tienen una tolerancia de ±8% y se toman con un pulso de corriente de 25ms a la corriente directa típica.
3.2 Clasificación por Voltaje Directo
El voltaje directo se clasifica en tres grupos para ayudar en el diseño de circuitos para un accionamiento de corriente consistente. El Grupo 2A va de 5.80 V a 6.40 V. El Grupo 2B va de 6.40 V a 7.00 V. El Grupo 2C va de 7.00 V a 7.60 V. La tolerancia de medición es de ±0.05V.
3.3 Clasificación por Color (Cromaticidad)
Las coordenadas de color se clasifican según una estructura de la CEPE (Comisión Económica para Europa), que es estándar para iluminación automotriz. El gráfico y la tabla proporcionados definen regiones cuadriláteras específicas en el diagrama de cromaticidad CIE 1931 para varios bins (ej., 64A, 64B, 60A, 60B). Cada bin está definido por cuatro pares de coordenadas (x, y) que forman sus límites. Estos bins corresponden a rangos de temperatura de color correlacionada, como 6240-6530K para los bins 64A/B y 5850-6240K para los bins 60A/B. Esta clasificación precisa asegura que todos los LED utilizados en un mismo conjunto de iluminación tendrán una apariencia de color casi idéntica.
4. Análisis de Curvas de Rendimiento
La hoja de datos proporciona varios gráficos que ilustran la relación entre parámetros clave, esenciales para los ingenieros de diseño.
4.1 Curva IV y Flujo Luminoso Relativo
LaCorriente Directa vs. Voltaje Directomuestra una relación no lineal, típica de los LED. El voltaje aumenta con la corriente, y los diseñadores deben tenerlo en cuenta al seleccionar los drivers de corriente. ElFlujo Luminoso Relativo vs. Corriente Directademuestra que la salida de luz aumenta con la corriente de alimentación, pero eventualmente se satura. Operar a 1000mA proporciona un buen equilibrio entre eficiencia y salida.
4.2 Dependencia de la Temperatura
ElFlujo Luminoso Relativo vs. Temperatura de la Uniónes crítico. Muestra que la salida de luz disminuye a medida que aumenta la temperatura de la unión. A la temperatura máxima nominal de la unión de 150°C, el flujo luminoso relativo es aproximadamente el 60% de su valor a 25°C. Esto subraya la importancia de un disipador de calor efectivo. LaVoltaje Directo Relativo vs. Temperatura de la Uniónmuestra un coeficiente de temperatura negativo; el voltaje directo disminuye al aumentar la temperatura. Esto puede usarse para el monitoreo indirecto de temperatura en algunas aplicaciones. Losgráficos de Desplazamiento de Cromaticidadmuestran un cambio mínimo en las coordenadas de color con variaciones de corriente y temperatura, indicando una buena estabilidad de color.
4.3 Distribución Espectral y Derating
LaDistribución Espectral Relativadefine las características de color de la luz. Para un LED blanco frío, muestra un pico en la región azul (del chip LED) y una emisión amplia en la región amarilla/roja (del fósforo). LaCurva de Derating de Corriente Directaes una herramienta de diseño vital. Traza la corriente directa máxima permitida frente a la temperatura del pad de soldadura (Ts). Por ejemplo, a una Ts de 85°C, la IF máxima es 1500mA. A la Ts máxima de 125°C, la IF máxima se reduce (derating) a 500mA. La curva también especifica que el dispositivo no debe operarse por debajo de 50mA.
5. Información Mecánica y del Paquete
El LED utiliza un paquete cerámico de Dispositivo de Montaje Superficial (SMD). Aunque las dimensiones específicas no se detallan en el extracto proporcionado, una hoja de datos típica incluiría un dibujo mecánico detallado con longitud, anchura, altura y posiciones de las patas/pads. La construcción cerámica ofrece una conductividad térmica superior en comparación con los paquetes plásticos, apoyando directamente la baja resistencia térmica y la capacidad de alta potencia. El Nivel de Sensibilidad a la Humedad (MSL) está clasificado en 2, lo que indica que el componente puede almacenarse hasta un año a<30°C/60% HR antes de requerir un horneado previo a la soldadura por reflow.
6. Guías de Soldadura y Montaje
6.1 Pads de Soldadura Recomendados y Perfil de Reflow
Se proporciona un diseño recomendado de pads de soldadura para garantizar una conexión eléctrica fiable y una transferencia de calor óptima desde el paquete a la PCB. Adherirse a este diseño es crucial para el rendimiento y la fiabilidad. El perfil de soldadura por reflow está especificado para soportar una temperatura máxima de 260°C. El perfil detallará las etapas de precalentamiento, estabilización, reflow y enfriamiento con restricciones específicas de tiempo y temperatura para prevenir choques térmicos y asegurar la correcta formación de la junta de soldadura sin dañar el componente LED.
6.2 Precauciones de Uso
Las precauciones generales incluyen evitar estrés mecánico en el paquete, prevenir descargas electrostáticas (ESD) durante el manejo (a pesar de su clasificación de 8kV) y asegurar que el proceso de soldadura no exceda el perfil especificado. El almacenamiento adecuado según la clasificación MSL también es necesario para prevenir el efecto "palomitas de maíz" durante el reflow.
7. Información de Embalaje y Pedido
La sección de información de embalaje detalla cómo se suministran los componentes, típicamente en cinta y carrete para montaje automatizado. La información de pedido aclara la estructura del número de pieza. Basado en el número proporcionado "ALFS2G-C010001H-AM\"
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. |