Tabla de contenido
- 1. Resumen del producto
- 1.1 Descripción general
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicaciones
- 2. Dimensiones del paquete e información mecánica
- 2.1 Dimensión del paquete
- 3. Parámetros técnicos
- 3.1 Características eléctricas y ópticas (Ts=25°C)
- 3.2 Clasificaciones máximas absolutas
- 4. Sistema de clasificación por bines
- 5. Curvas típicas de características ópticas
- 6. Información de embalaje
- 6.1 Especificación de embalaje
- 6.2 Dimensiones de la bobina
- 6.3 Información de la etiqueta
- 6.4 Embalaje resistente a la humedad
- 6.5 Caja de cartón
- 7. Elementos y condiciones de las pruebas de fiabilidad
- 8. Instrucciones de soldadura por reflujo SMT
- 8.1 Perfil de reflujo recomendado
- 8.2 Soldadura manual
- 8.3 Reparación
- 8.4 Precauciones
- 9. Precauciones de manejo
- 9.1 Protección ambiental
- 9.2 Diseño del circuito
- 9.3 Gestión térmica
- 9.4 Almacenamiento y horneado
- 9.5 Sensibilidad a ESD
- 10. Principio de funcionamiento
- 11. Guía de aplicación
- 11.1 Casos de uso típicos
- 11.2 Consideraciones de diseño
- 12. Preguntas frecuentes
- 13. Tendencias tecnológicas
- 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
El LED de color está fabricado con un chip azul y un chip naranja, lo que permite una salida de color única adecuada para varias aplicaciones de indicación y visualización. El paquete mide 1.6mm x 1.6mm x 0.7mm, lo que lo hace ideal para diseños SMT compactos. Este dispositivo está diseñado para uso general donde se requiere una combinación de luz azul y naranja.
1.2 Características
- Ángulo de visión extremadamente amplio de 140°.
- Adecuado para todos los procesos de montaje y soldadura SMT.
- Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 3.
- Cumple con RoHS.
1.3 Aplicaciones
Indicadores ópticos, pantallas de interruptores y símbolos, iluminación decorativa general y otras aplicaciones que requieran un LED multicolor compacto.
2. Dimensiones del paquete e información mecánica
2.1 Dimensión del paquete
El LED tiene una dimensión en vista superior de 1.60mm x 1.60mm, con una altura de 0.70mm (incluyendo la lente). La polaridad está marcada: El pin 1 es ánodo del chip naranja, el pin 2 es cátodo del chip naranja, el pin 3 es ánodo del chip azul, el pin 4 es cátodo del chip azul, según el diagrama de vista inferior. Se proporciona un patrón de soldadura para una óptima disipación de calor y estabilidad mecánica. Todas las dimensiones en milímetros con tolerancias ±0.2mm a menos que se indique lo contrario.
3. Parámetros técnicos
3.1 Características eléctricas y ópticas (Ts=25°C)
Con una corriente de prueba de 20mA, la tensión directa para el chip naranja varía de 1.8V a 2.4V (típico 2.0V), y para el chip azul de 2.8V a 3.5V (típico 3.2V). La longitud de onda dominante está clasificada por bines: los chips naranjas están disponibles en los bines D00 (615-620nm), E00 (620-625nm), F00 (625-630nm), G00 (630-635nm); los chips azules en los bines B10 (455-457.5nm), B20 (457.5-460nm), C10 (460-462.5nm), C20 (462.5-465nm). El ancho de banda espectral a mitad de altura es típicamente 30nm para el naranja y 15nm para el azul. La intensidad luminosa también está clasificada: los bines naranja incluyen F00 (65-100mcd), G00 (100-150mcd), 1KQ (150-225mcd); los bines azul incluyen E00 (43-65mcd), F00 (65-100mcd), G00 (100-150mcd), 1KQ (150-225mcd). El ángulo de visión es de 140°. La corriente inversa a 5V es máxima de 10µA. La resistencia térmica desde la unión hasta el punto de soldadura es máxima de 450°C/W.
3.2 Clasificaciones máximas absolutas
Disipación de potencia: naranja 72mW, azul 105mW. Corriente directa: 30mA DC. Corriente directa de pico (pulso 1/10 de ciclo, 0.1ms): 60mA. Descarga electrostática (HBM): 1000V. Rango de temperatura de operación: -40°C a +85°C. Temperatura de almacenamiento: -40°C a +85°C. Temperatura de unión: 95°C máxima.
4. Sistema de clasificación por bines
Los dispositivos se clasifican en bines de longitud de onda (longitud de onda dominante), bines de intensidad luminosa y bines de tensión directa según la codificación de la hoja técnica. Cada bobina se etiqueta con los códigos de bin específicos para longitud de onda, intensidad, tensión directa y número de lote. Esta clasificación garantiza la consistencia para los requisitos de la aplicación.
5. Curvas típicas de características ópticas
Se proporcionan las siguientes curvas como guía de diseño a Ts=25°C a menos que se especifique lo contrario:
- Tensión directa vs Corriente directa:A bajas corrientes (0-5mA) el voltaje aumenta rápidamente; por encima de 10mA la pendiente se vuelve más gradual, típico de los diodos LED.
- Corriente directa vs Intensidad relativa:La intensidad relativa aumenta casi linealmente con la corriente directa hasta 30mA, con una ligera saturación a corrientes más altas.
- Temperatura del pin vs Intensidad relativa:La intensidad disminuye a medida que la temperatura aumenta. A 100°C, la intensidad relativa cae a aproximadamente el 80% del valor a 25°C.
- Temperatura del pin vs Corriente directa:La corriente directa máxima segura disminuye con la temperatura para evitar el sobrecalentamiento. A 100°C, la corriente permitida se reduce a aproximadamente 20mA.
- Corriente directa vs Longitud de onda dominante:Para el chip naranja, la longitud de onda se desplaza ligeramente (aproximadamente 2-3nm) con la corriente; para el chip azul, el desplazamiento es mínimo.
- Intensidad relativa vs Longitud de onda:El espectro muestra dos picos: azul alrededor de 460nm y naranja alrededor de 620nm.
- Diagrama de radiación:El dispositivo tiene un patrón de haz amplio típico de un LED SMD, con intensidad relativa superior a 0.5 hasta ±70°.
6. Información de embalaje
6.1 Especificación de embalaje
Embalaje estándar: 4000 piezas por bobina. Dimensiones de la cinta portadora: ancho 8mm, con un paso de bolsillo de 4mm. Espesor de cinta 0.2mm. La marca de polaridad en la cinta asegura la orientación correcta.
6.2 Dimensiones de la bobina
Diámetro exterior de la bobina 178mm, ancho 8.0mm, diámetro del cubo 60mm. Ancho de la ranura de la cinta 13mm.
6.3 Información de la etiqueta
Cada bobina está etiquetada con el Número de pieza, Número de especificación, Número de lote, Código de bin (longitud de onda, flujo, tensión directa), Cantidad (típicamente 4000pcs) y Fecha.
6.4 Embalaje resistente a la humedad
Los LED se empaquetan en bolsas barrera contra la humedad con desecante y tarjeta indicadora de humedad. Condición de almacenamiento de la bolsa sellada:<30°C /<75% HR hasta un año desde la fecha de empaquetado.
6.5 Caja de cartón
Las bobinas se colocan en cajas de cartón para su envío. La caja está etiquetada con la información del producto y la cantidad.
7. Elementos y condiciones de las pruebas de fiabilidad
| Prueba | Condición | Duración | Tamaño de muestra | Criterio de aceptación |
|---|---|---|---|---|
| Reflujo | 260°C máx, 10s | 2 veces | 22 pzs | 0/1 |
| Ciclo de temperatura | -40°C a 125°C, ciclos de 30min | 100 ciclos | 22 pzs | 0/1 |
| Choque térmico | -40°C a 125°C, permanencia de 15min | 300 ciclos | 22 pzs | 0/1 |
| Almacenamiento a alta temperatura | 100°C | 1000 horas | 22 pzs | 0/1 |
| Almacenamiento a baja temperatura | -40°C | 1000 horas | 22 pzs | 0/1 |
| Prueba de vida | Ta=25°C, IF=20mA | 1000 horas | 22 pzs | 0/1 |
Criterios para juzgar daños: Cambio de tensión directa<1.1x límite superior de especificación; corriente inversa<2x límite superior de especificación; flujo luminoso > 0.7x límite inferior de especificación.
8. Instrucciones de soldadura por reflujo SMT
8.1 Perfil de reflujo recomendado
Precalentamiento: 150°C a 200°C durante 60-120 segundos. Tasa de aumento: máx 3°C/s. Tiempo por encima de 217°C: 60-150 segundos. Temperatura pico: 260°C durante máx 10 segundos. Tasa de enfriamiento: máx 6°C/s. Tiempo total desde 25°C hasta pico: máx 8 minutos.
8.2 Soldadura manual
Si es necesaria la soldadura manual, utilice un soldador configurado por debajo de 300°C y complete en menos de 3 segundos. Solo se permite una operación de soldadura manual por LED.
8.3 Reparación
No se recomienda la reparación. Si es inevitable, utilice un soldador de doble punta y valide previamente que las características del LED no se dañen.
8.4 Precauciones
No monte componentes en PCB deformadas. Evite el estrés mecánico durante el enfriamiento. No enfríe rápidamente después de la soldadura. No se debe realizar el reflujo más de dos veces.
9. Precauciones de manejo
9.1 Protección ambiental
El entorno operativo del LED debe limitar la composición de azufre a menos de 100PPM en los materiales de acoplamiento. Contenido de bromo y cloro en materiales externos: cada uno menos de 900PPM, total menos de 1500PPM. Los compuestos orgánicos volátiles (COV) pueden atacar el encapsulado de silicona; evite adhesivos y productos químicos que desprendan gases.
9.2 Diseño del circuito
La corriente a través de cada LED no debe exceder las clasificaciones máximas absolutas. Use resistencias en serie para evitar picos de corriente debido a variaciones de voltaje. Diseñe el circuito de excitación para permitir solo tensión directa; la tensión inversa puede causar migración y daños.
9.3 Gestión térmica
El diseño térmico es crítico. La generación de calor puede reducir el brillo y desplazar el color. Asegure una adecuada disipación de calor. La temperatura de unión no debe exceder los 95°C.
9.4 Almacenamiento y horneado
Bolsa barrera contra la humedad sin abrir: almacenar a<30°C y<75% HR hasta 1 año. Después de abrir: almacenar a<30°C y<60% HR durante 168 horas. Si el material absorbente de humedad se ha desvanecido o el tiempo de almacenamiento ha excedido, hornee a 60±5°C durante 24 horas antes de usar.
9.5 Sensibilidad a ESD
Los LED son sensibles a las descargas electrostáticas. Se deben tomar las precauciones estándar contra ESD durante la manipulación y el montaje.
10. Principio de funcionamiento
Este dispositivo combina un chip azul InGaN y un chip naranja AlInGaP en un solo paquete. Cuando se aplica corriente directa, cada chip emite su longitud de onda característica. Los dos chips pueden activarse de forma independiente para producir luz azul y naranja por separado, o simultáneamente para crear un color mixto (por ejemplo, blanco cálido si se combina con otros fósforos, pero en este producto los colores se utilizan directamente para fines de indicación).
11. Guía de aplicación
11.1 Casos de uso típicos
Ideal para indicadores de estado que requieren colores distintos, como encendido (azul) y advertencia (naranja) en electrónica de consumo. También adecuado para iluminación decorativa donde se programa el cambio o combinación de colores.
11.2 Consideraciones de diseño
Al diseñar la PCB, siga el patrón de soldadura recomendado para la fiabilidad térmica y mecánica. Asegure un espacio libre adecuado para la altura de 0.7mm. Para la excitación por pulsos, manténgase dentro de los límites de corriente pico. Considere la clasificación por bines para la consistencia del color si se utilizan varios dispositivos juntos.
12. Preguntas frecuentes
P: ¿Puedo activar ambos chips simultáneamente a plena corriente?Sí, pero asegúrese de que la disipación total de potencia no exceda la suma de las clasificaciones máximas absolutas de cada chip y que la temperatura de unión se mantenga por debajo de 95°C.
P: ¿Cuál es la corriente recomendada para una larga vida?Para una vida útil más larga, opere a 20mA o menos por chip. Una corriente más alta reduce la vida útil debido al aumento de la temperatura de unión.
P: ¿Cómo evito daños por ESD?Utilice estaciones de trabajo con conexión a tierra, contenedores conductores y evite el contacto directo con los terminales del LED.
P: ¿Cuál es el color de la luz mixta?La luz mixta aparece como una combinación de azul y naranja, que puede percibirse como un tono de blanco cálido o rosado dependiendo de las intensidades relativas. El color exacto se puede ajustar finamente variando la corriente de cada chip.
13. Tendencias tecnológicas
La tendencia en el empaquetado de LED continúa hacia huellas más pequeñas, mayor eficiencia e integración de múltiples chips. Este producto refleja el avance hacia paquetes compactos de múltiples emisores que ahorran espacio en la placa y permiten flexibilidad de diseño. La clasificación avanzada por bines y los estándares de fiabilidad más estrictos respaldan aplicaciones exigentes.
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. |