Tabla de contenido
- 1. Descripción General del Producto
- 2. Información del Ciclo de Vida y Revisiones
- 2.1 Fase del Ciclo de Vida
- 2.2 Número de Revisión
- 2.3 Lanzamiento y Validez
- 3. Parámetros y Especificaciones Técnicas
- 3.1 Valores Máximos Absolutos
- 3.2 Características Electro-Ópticas
- 3.3 Características Térmicas
- 4. Sistema de Clasificación y Binning
- 5. Curvas y Gráficos de Rendimiento
- 6. Información Mecánica y del Encapsulado
- 7. Pautas de Soldadura y Montaje
- 8. Información de Embalaje y Pedido
- 9. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño
- 10. Comparación y Diferenciación Técnica
- 11. Preguntas Frecuentes (FAQ)
- 12. Ejemplo Práctico de Caso de Uso
- 13. Principio de Funcionamiento
- 14. Tendencias y Avances de la Industria
1. Descripción General del Producto
Esta hoja de datos técnica proporciona información crítica sobre el ciclo de vida y el control de revisiones para un componente electrónico específico, probablemente un LED o un dispositivo optoelectrónico relacionado. El enfoque principal de este documento es establecer el estado oficial y el versionado de las especificaciones del producto. La ventaja principal que ofrece este documento es la comunicación clara y estandarizada del nivel de revisión del componente y su validez permanente, lo cual es crucial para la trazabilidad del diseño, el aseguramiento de la calidad y la planificación a largo plazo de la cadena de suministro. Esta información está dirigida a ingenieros de diseño de hardware, ingenieros de componentes, equipos de aseguramiento de la calidad y especialistas en compras que requieren datos definitivos sobre la versión del componente que están integrando en sus productos.
2. Información del Ciclo de Vida y Revisiones
El documento especifica de manera repetida y consistente un único estado definitivo para el componente.
2.1 Fase del Ciclo de Vida
LaFaseCicloVidase declara explícitamente comoRevisión. Esto indica que el componente no se encuentra en una fase de diseño inicial (Prototipo) ni al final de su vida útil (Obsoleto). Está en un estado estable y listo para producción, donde las especificaciones han sido revisadas y actualizadas. Esta fase implica que el componente se fabrica y soporta activamente, y cualquier cambio respecto a versiones anteriores se documenta formalmente bajo este control de revisiones.
2.2 Número de Revisión
El nivel de revisión se identifica claramente como2. Esta es una información clave para garantizar que todas las partes involucradas en el proceso de diseño y fabricación hagan referencia exactamente al mismo conjunto de especificaciones. La Revisión 2 reemplaza cualquier revisión anterior (por ejemplo, Revisión 1 o lanzamiento inicial). Los ingenieros deben verificar que su lista de materiales (BOM) y planos de montaje hagan referencia a esta revisión específica para evitar discrepancias en el rendimiento esperado del componente o sus características físicas.
2.3 Lanzamiento y Validez
LaFecha de Lanzamientopara esta revisión es2013-08-02 14:06:09.0. Esta marca de tiempo proporciona un punto de origen exacto para esta versión del documento. Además, elPeríodo de Caducidadse declara comoPara Siempre. Esta es una declaración significativa, que significa que esta revisión de la hoja de datos no tiene una fecha de obsolescencia planificada y está destinada a seguir siendo la referencia válida indefinidamente, o hasta que se lance oficialmente una revisión posterior (por ejemplo, Revisión 3). Esto respalda diseños de producto a largo plazo.
3. Parámetros y Especificaciones Técnicas
Si bien el fragmento del PDF proporcionado se centra en datos administrativos, una hoja de datos completa para un componente electrónico contendría extensos parámetros técnicos. Las siguientes secciones detallan las categorías típicas de información que se incluirían y que deben cotejarse con el documento oficial completo de la Revisión 2.
3.1 Valores Máximos Absolutos
Estos parámetros definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente al componente. No están destinados para operación normal. Las clasificaciones típicas incluyen:
- Voltaje Inverso (VR): El voltaje máximo que se puede aplicar en dirección inversa.
- Corriente Directa (IF): La corriente directa continua máxima.
- Corriente Directa de Pico (IFP): La corriente de sobretensión o pulsada máxima permitida.
- Disipación de Potencia (PD): La potencia máxima que el dispositivo puede disipar.
- Rango de Temperatura de Operación y Almacenamiento (Tj, Talm): Los límites de temperatura de unión y ambiente.
3.2 Características Electro-Ópticas
Estos parámetros se miden bajo condiciones de prueba específicas (típicamente a 25°C de temperatura ambiente) y definen el rendimiento del componente.
- Voltaje Directo (VF): La caída de voltaje a través del dispositivo a una corriente de prueba especificada. Esto es crucial para el diseño del circuito de excitación.
- Intensidad Luminosa (IV) o Flujo Luminoso (Φv): La salida de luz, medida en milicandelas (mcd) o lúmenes (lm), a una corriente especificada.
- Longitud de Onda Dominante (λd) o Coordenadas de Cromaticidad: Define el color de la luz emitida.
- Ángulo de Visión (2θ½): El rango angular donde la intensidad luminosa es al menos la mitad de la intensidad máxima.
3.3 Características Térmicas
La gestión térmica es crítica para el rendimiento y la longevidad del LED.
- Resistencia Térmica Unión-Ambiente (RθJA): Indica la eficacia con la que se transfiere el calor desde la unión del semiconductor al entorno circundante. Un valor más bajo significa un mejor rendimiento térmico.
- Temperatura Máxima de Unión (Tj máx): La temperatura más alta permitida en la unión del semiconductor.
4. Sistema de Clasificación y Binning
Las variaciones de fabricación conducen a ligeras diferencias entre componentes individuales. Un sistema de binning categoriza las piezas en función de parámetros clave para garantizar la consistencia en la aplicación.
- Bin de Flujo/Intensidad Luminosa: Agrupa componentes según su salida de luz.
- Bin de Voltaje Directo: Agrupa componentes según su VF range.
- Bin de Cromaticidad: Agrupa componentes dentro de un área específica en el diagrama de color CIE para garantizar la consistencia del color, crucial para matrices de múltiples LEDs.
5. Curvas y Gráficos de Rendimiento
Los datos gráficos proporcionan información sobre el rendimiento en condiciones variables.
- Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V): Muestra la relación no lineal entre corriente y voltaje.
- Flujo Luminoso Relativo vs. Corriente Directa: Muestra cómo cambia la salida de luz con la corriente de excitación.
- Flujo Luminoso Relativo vs. Temperatura de Unión: Demuestra el efecto de extinción térmica; la salida de luz típicamente disminuye a medida que aumenta la temperatura.
- Distribución Espectral: Un gráfico que traza la intensidad relativa frente a la longitud de onda, mostrando la pureza y el pico del color emitido.
6. Información Mecánica y del Encapsulado
Esta sección incluye planos dimensionales, que son esenciales para el diseño del PCB.
- Plano del Contorno del Encapsulado: Un diagrama que muestra las dimensiones exactas del componente (largo, ancho, alto) y sus tolerancias.
- Diseño del Patrón de Soldadura: El diseño recomendado de las almohadillas del PCB para soldadura, asegurando una fijación mecánica y conexión térmica adecuadas.
- Identificación de Polaridad: Marcado claro del ánodo y el cátodo, a menudo mediante una muesca, una esquina recortada o una marca en el encapsulado.
- Material y Acabado: Información sobre el material del encapsulado (por ejemplo, PPA, PCT) y el plateado de los terminales (por ejemplo, estaño mate).
7. Pautas de Soldadura y Montaje
Se requiere un manejo adecuado para mantener la fiabilidad.
- Perfil de Soldadura por Reflujo: Un gráfico tiempo-temperatura que especifica las fases recomendadas de precalentamiento, estabilización, reflujo y enfriamiento. Esto incluye límites de temperatura máxima para evitar dañar el componente o el encapsulado.
- Instrucciones para Soldadura Manual: Si es aplicable, pautas para temperatura y duración.
- Nivel de Sensibilidad a la Humedad (MSL): Indica los requisitos de embalaje y horneado para prevenir el efecto \"palomita de maíz\" durante el reflujo debido a la humedad absorbida.
- Condiciones de Almacenamiento: Rangos recomendados de temperatura y humedad para almacenar componentes sin usar.
8. Información de Embalaje y Pedido
Detalles sobre cómo se suministra el componente.
- Formato de Embalaje: por ejemplo, Cinta y Carrete (estándar para montaje automatizado), dimensiones del carrete y orientación de las piezas en la cinta.
- Cantidad por Carrete: por ejemplo, 3000 piezas por carrete de 13 pulgadas.
- Código de Pedido / Número de Parte: El número de modelo completo, que a menudo codifica información como color, bin de brillo, bin de voltaje y tipo de embalaje. La hoja de datos completa de la Revisión 2 proporcionaría la decodificación de este número de parte.
9. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño
Orientación para implementar el componente de manera efectiva.
- Excitación de Corriente: Recomendaciones para usar drivers de corriente constante frente a limitación basada en resistencias para garantizar una salida de luz estable y una larga vida útil.
- Gestión Térmica: La importancia del diseño térmico del PCB, incluido el uso de vías térmicas, áreas de cobre y posiblemente disipadores de calor para mantener baja la temperatura de unión.
- Precauciones contra ESD: Muchos dispositivos optoelectrónicos son sensibles a las descargas electrostáticas. Se deben seguir los procedimientos adecuados de manejo ESD durante el montaje.
- Diseño Óptico: Consideraciones para lentes, difusores o reflectores al integrar el LED en un producto final.
10. Comparación y Diferenciación Técnica
Aunque no siempre está en la hoja de datos de un solo componente, este análisis lo realizan a menudo los ingenieros. Los posibles puntos de comparación con componentes similares podrían incluir una mayor eficacia luminosa (más luz por vatio), una menor resistencia térmica para un mejor rendimiento a alta corriente, un rango de temperatura de operación más amplio o un material de encapsulado más robusto que ofrezca una mejor resistencia a la humedad y la exposición a los rayos UV.
11. Preguntas Frecuentes (FAQ)
P: ¿Qué significa \"FaseCicloVida: Revisión\" para mi diseño?
R: Significa que el componente se encuentra en una fase de producción madura y estable. Las especificaciones están fijadas bajo la Rev. 2, proporcionando una base confiable para un producto con una larga vida útil de fabricación.
P: El Período de Caducidad es \"Para Siempre\". ¿Significa esto que el componente nunca será descontinuado?
R: Significa que esta revisión específica de la hoja de datos no tiene fecha de caducidad. Sin embargo, el componente en sí mismo puede eventualmente alcanzar una fase de ciclo de vida \"Obsoleto\" en el futuro. El estado \"Para Siempre\" se refiere a la validez del contenido técnico del documento, no a una garantía de producción indefinida.
P: ¿Qué tan crítico es usar la revisión exacta (Rev. 2) de la hoja de datos?
R: Es extremadamente crítico. Diferentes revisiones pueden tener cambios en los valores máximos absolutos, características típicas, estructura de binning o planos mecánicos. Usar una revisión desactualizada puede conducir a defectos de diseño, problemas de cumplimiento o defectos de fabricación.
12. Ejemplo Práctico de Caso de Uso
Considere un ingeniero que diseña un nuevo panel de iluminación LED para interiores. Selecciona este componente basándose en sus datos fotométricos de la hoja de datos de la Rev. 2. Utiliza los datos de voltaje directo (VF) y resistencia térmica (RθJA) para diseñar un driver de corriente constante apropiado y calcular el área de cobre necesaria en el PCB para la disipación de calor. El plano mecánico se utiliza para crear el patrón de soldadura preciso en el software de diseño de PCB. El ingeniero especifica el código de pedido exacto, incluyendo el bin de flujo luminoso y cromaticidad deseado, en la BOM para garantizar que el panel tenga un brillo y color uniformes. El período de caducidad \"Para Siempre\" brinda confianza en que las especificaciones no cambiarán inesperadamente durante la producción de varios años del producto.
13. Principio de Funcionamiento
El componente se basa en la electroluminiscencia de estado sólido. Cuando se aplica un voltaje directo que excede el umbral del diodo, los electrones se recombinan con huecos dentro del material semiconductor (típicamente un compuesto como InGaN para azul/verde o AlInGaP para rojo/ámbar). Este evento de recombinación libera energía en forma de fotones (luz). La longitud de onda específica (color) de la luz emitida está determinada por la energía de la banda prohibida de los materiales semiconductores utilizados en la región activa. El encapsulado protege el dado semiconductor, proporciona conexiones eléctricas y a menudo incluye una capa de fósforo (para LEDs blancos) o una lente para dar forma a la salida de luz.
14. Tendencias y Avances de la Industria
El campo de la optoelectrónica continúa avanzando rápidamente. Las tendencias generales observables en la industria incluyen una búsqueda continua de una mayor eficacia luminosa (lúmenes por vatio), reduciendo el costo por lumen. También hay un desarrollo significativo en la mejora de los índices de reproducción cromática (IRC) para LEDs blancos, particularmente para aplicaciones de iluminación de alta calidad. La miniaturización sigue siendo una tendencia, permitiendo nuevos factores de forma. Además, una mayor fiabilidad y una vida útil más larga bajo temperaturas de operación más altas son áreas clave de investigación. El movimiento hacia sistemas de iluminación inteligentes y conectados también está impulsando la integración de electrónica de control junto con el emisor LED. El sistema de revisiones de hojas de datos, como se ve en este documento, es una parte fundamental para gestionar estas mejoras tecnológicas y proporcionar una documentación clara para cada iteración del producto.
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. |