Hoja de Datos del LED 494-10SURT/S530-A3 - Paquete 5mm - Voltaje Directo 2.0V - Color Rojo Brillante - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de una lámpara LED de alta luminosidad y montaje pasante de 5mm. El dispositivo forma parte de una serie diseñada para aplicaciones que requieren una salida luminosa superior. Utiliza un chip semiconductor de AlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio) para producir un color rojo brillante, encapsulado en una resina epoxi transparente roja. El producto está diseñado para ofrecer fiabilidad y robustez, lo que lo hace adecuado para una variedad de aplicaciones de indicadores electrónicos e iluminación de fondo.

1.1 Ventajas Principales

• Alta Luminosidad:Diseñado específicamente para aplicaciones que requieren una mayor intensidad luminosa.
• Cumplimiento Normativo:El producto cumple con regulaciones ambientales clave, incluyendo RoHS, REACH de la UE y está libre de halógenos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• Opciones de Embalaje:Disponible en cinta y carrete para procesos de montaje automatizado.
• Elección del Ángulo de Visión:Ofrecido con varios ángulos de visión para adaptarse a diferentes necesidades de aplicación.

1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones

Las aplicaciones principales de esta lámpara LED incluyen electrónica de consumo y periféricos informáticos donde son esenciales indicadores visuales claros y brillantes. Los casos de uso típicos son:

• Televisores (Indicadores de estado, iluminación de fondo)
• Monitores de Computadora
• Teléfonos
• Equipos Informáticos Generales

2. Análisis en Profundidad de los Parámetros Técnicos

Esta sección proporciona una interpretación objetiva y detallada de las especificaciones eléctricas, ópticas y térmicas del dispositivo.

2.1 Límites Absolutos Máximos

Estos límites definen las condiciones más allá de las cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento bajo estas condiciones.

• Corriente Directa Continua (I_F):25 mA. Esta es la corriente continua máxima que se puede aplicar de forma continua.
• Corriente Directa de Pico (I_FP):60 mA. Esta especificación de corriente pulsada (a un ciclo de trabajo de 1/10, 1 kHz) es para operación breve y no continua.
• Voltaje Inverso (V_R):5 V. Exceder este voltaje en polarización inversa puede causar la ruptura de la unión.
• Disipación de Potencia (P_d):60 mW. La potencia máxima que el dispositivo puede disipar en forma de calor.
• Temperatura de Funcionamiento y Almacenamiento:-40°C a +85°C (funcionamiento), -40°C a +100°C (almacenamiento).
• Temperatura de Soldadura:260°C durante 5 segundos. Esto define la tolerancia del perfil de soldadura por reflujo.

2.2 Características Electro-Ópticas

Medidas en condiciones de prueba estándar de 20mA de corriente directa y 25°C de temperatura ambiente (T_a).

• Intensidad Luminosa (I_v):El valor típico es 32 mcd (mililumenes), con un mínimo de 16 mcd. Esto cuantifica el brillo percibido de la luz roja emitida.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):100 grados (típico). Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor máximo, definiendo la dispersión del haz.
• Longitud de Onda de Pico (λ_p):632 nm (típico). La longitud de onda a la que la distribución espectral de potencia es máxima.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):624 nm (típico). La longitud de onda única que mejor coincide con el color percibido del LED.
• Voltaje Directo (V_F):Varía desde 1.7V (mín.) hasta 2.4V (máx.), con un valor típico de 2.0V a 20mA. Esto es crucial para el diseño del circuito y el cálculo de la resistencia limitadora de corriente.
• Corriente Inversa (I_R):Máximo de 10 µA a 5V de polarización inversa.

Tolerancias de Medición:Voltaje Directo (±0.1V), Intensidad Luminosa (±10%), Longitud de Onda Dominante (±1.0nm). Estas incertidumbres deben considerarse en diseños de precisión.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona varias curvas características que ilustran el comportamiento del dispositivo bajo condiciones variables.

3.1 Distribución Espectral y Directividad

Lacurva de Intensidad Relativa vs. Longitud de Ondamuestra un espectro de emisión estrecho centrado alrededor de 632 nm, característico de los LED rojos de AlGaInP. Elpatrón de Directividad(diagrama polar) representa visualmente el ángulo de visión de 100 grados, mostrando cómo la intensidad disminuye desde el eje central.

3.2 Relaciones Eléctricas y Térmicas

• Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V):Esta curva no lineal es esencial para determinar la resistencia dinámica del LED y para diseñar el circuito de excitación apropiado. Muestra la relación exponencial típica de un diodo.
• Intensidad Relativa vs. Corriente Directa:Demuestra que la salida de luz aumenta con la corriente, pero no necesariamente de forma lineal en todo el rango. Esto informa las decisiones sobre la corriente de excitación para obtener el brillo deseado.
• Intensidad Relativa vs. Temperatura Ambiente:Muestra el coeficiente de temperatura negativo de la salida luminosa. A medida que aumenta la temperatura, la eficiencia y la salida de luz generalmente disminuyen.
• Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente:A menudo se utiliza junto con las pautas de desclasificación, esta curva ayuda a determinar la corriente de funcionamiento segura máxima a temperaturas ambiente elevadas.

4. Información Mecánica y de Embalaje

4.1 Dimensiones del Paquete

El dispositivo está alojado en un paquete radial con terminales estándar de 5mm. Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros.
• La altura de la brida debe ser inferior a 1.5mm (0.059\").
• La tolerancia estándar es de ±0.25mm a menos que se especifique lo contrario.

El dibujo dimensional especifica la separación de los terminales, el diámetro y la forma de la lente, y la altura total, lo cual es crítico para el diseño de la huella en la PCB y para garantizar un ajuste adecuado en las carcasas.

4.2 Identificación de Polaridad

El cátodo se identifica típicamente por un punto plano en el borde de la lente y/o un terminal más corto. Se debe observar la polaridad correcta durante la instalación para evitar daños por polarización inversa.

5. Guías de Soldadura y Montaje

El manejo adecuado es fundamental para mantener la fiabilidad y el rendimiento del dispositivo.

5.1 Formado de Terminales

• Doble los terminales en un punto al menos a 3mm de la base del bulbo de epoxi.
• Realice el formadoantes soldering.
• de soldar. Evite tensionar el paquete. Los orificios de la PCB desalineados que causen tensión en los terminales pueden degradar el epoxi y el LED.
• Corte los terminales a temperatura ambiente.

5.2 Parámetros de Soldadura

Soldadura Manual:Temperatura máxima de la punta del soldador 300°C (30W máx.), tiempo de soldadura máximo 3 segundos, mantenga una distancia mínima de 3mm desde la unión soldada al bulbo de epoxi.
Soldadura por Ola o por Inmersión:Precalentamiento máximo 100°C (60 seg. máx.), baño de soldadura máximo 260°C durante 5 segundos, mantenga 3mm de distancia desde la unión al bulbo.
Reglas Generales:Evite tensiones en los terminales a alta temperatura. No suelde más de una vez. Permita que se enfríe gradualmente a temperatura ambiente sin choques mecánicos. Utilice la temperatura efectiva más baja.

5.3 Almacenamiento y Manipulación

• Almacenamiento:Recomendado a ≤30°C y ≤70% HR. La vida útil en almacén es de 3 meses desde el envío. Para un almacenamiento más prolongado (hasta 1 año), utilice un contenedor sellado con nitrógeno y desecante.
• ESD (Descarga Electroestática):El dispositivo es sensible a la ESD. Deben emplearse precauciones estándar contra ESD (estaciones de trabajo conectadas a tierra, pulseras antiestáticas) durante la manipulación.
• Limpieza:Si es necesario, limpie solo con alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante ≤1 minuto. Evite la limpieza ultrasónica a menos que esté específicamente precalificada para la aplicación, ya que puede dañar el chip.

5.4 Gestión Térmica

Una gestión térmica adecuada es esencial para la longevidad. La corriente de funcionamiento debe desclasificarse apropiadamente a temperaturas ambiente más altas, como lo indica la curva de desclasificación. La temperatura que rodea al LED en la aplicación final debe controlarse.

6. Información de Embalaje y Pedido

6.1 Especificación de Empaquetado

Los LED se empaquetan utilizando materiales resistentes a la humedad y antiestáticos para prevenir daños durante el envío y almacenamiento. La jerarquía del empaquetado es:

1. Bolsa Antiestática:Contiene de 200 a 1000 piezas.
2. Cartón Interior:Contiene 4 bolsas.
3. Cartón Exterior:Contiene 10 cartones interiores.

6.2 Explicación de Etiquetas y Clasificación (Binning)

La etiqueta del embalaje incluye códigos para la identificación del producto y la clasificación de rendimiento:

• P/N:Número de Producción (ej., 494-10SURT/S530-A3).
• CAT:Rangos de Intensidad Luminosa (clasificación de brillo).
• HUE:Rangos de Longitud de Onda Dominante (clasificación de color).
• REF:Rangos de Voltaje Directo (clasificación de voltaje).
• LOT No:Número de lote de fabricación trazable.

Este sistema de clasificación garantiza que los parámetros eléctricos y ópticos caigan dentro de subrangos especificados, permitiendo un rendimiento consistente en la producción automatizada.

7. Consideraciones de Diseño para la Aplicación

7.1 Diseño del Circuito

Una resistencia limitadora de corriente es obligatoria cuando se excita el LED desde una fuente de voltaje. El valor de la resistencia (R) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (V_fuente- V_F) / I_F. Utilice el V_Fmáximo de la hoja de datos (2.4V) para un diseño robusto que garantice que I_Fno exceda los 20mA incluso con tolerancias de componentes. Para una fuente de 5V: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ω. Una resistencia estándar de 150 Ω proporcionaría un margen de seguridad.

7.2 Diseño de la PCB

Asegúrese de que la separación de los orificios en la PCB coincida exactamente con la separación de los terminales del LED para evitar tensiones mecánicas. Proporcione un espacio libre adecuado alrededor del bulbo de epoxi para la distancia de soldadura recomendada de 3mm.

7.3 Diseño Térmico

En aplicaciones con alta temperatura ambiente o donde múltiples LED están agrupados densamente, considere la desclasificación térmica. Si la temperatura local excede el rango recomendado, reduzca la corriente de excitación para prevenir una depreciación acelerada de los lúmenes y un posible fallo.

8. Comparación Técnica y Diferenciación

Este LED rojo basado en AlGaInP ofrece ventajas distintivas en comparación con tecnologías más antiguas como GaAsP (Fosfuro de Arsénico y Galio):

• Mayor Eficiencia y Luminosidad:AlGaInP proporciona una eficacia luminosa significativamente mayor, lo que resulta en una salida más brillante con la misma corriente de excitación.
• Pureza de Color Superior:La longitud de onda dominante de 624 nm produce un \"rojo brillante\" más profundo y saturado en comparación con el rojo a menudo anaranjado de los LED de GaAsP.
• Mejor Estabilidad Térmica:Los dispositivos de AlGaInP generalmente exhiben un rendimiento más estable en rangos de temperatura, aunque sigue siendo necesaria la desclasificación.

9. Preguntas Frecuentes (FAQ)

9.1 ¿Puedo excitar este LED a 30mA para obtener más brillo?

No. El Límite Absoluto Máximo para la corriente directa continua es de 25 mA. Operar a 30 mA excede esta especificación, lo que puede causar una temperatura de unión excesiva, una depreciación rápida de los lúmenes y un fallo catastrófico. Para un mayor brillo, seleccione un LED clasificado para una corriente más alta.

9.2 ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda de Pico y Dominante?

Longitud de Onda de Pico (λ_p):La longitud de onda física donde la potencia óptica emitida es más alta.
Longitud de Onda Dominante (λ_d):La longitud de onda única percibida por el ojo humano que coincide con el color del LED. Para los LED rojos, λ_da menudo es ligeramente más corta que λ_p. λ_des más relevante para la especificación del color en las aplicaciones.

9.3 ¿Por qué es tan importante la distancia de 3mm desde la unión soldada?

La resina epoxi que encapsula el chip semiconductor es sensible a las altas temperaturas. Soldar demasiado cerca del bulbo puede transferir un calor excesivo, causando potencialmente grietas internas (\"choque térmico\"), deslaminación o cambios en las propiedades ópticas de la resina, lo que lleva a un fallo prematuro o a una reducción de la salida de luz.

10. Principios Operativos y Tendencias Tecnológicas

10.1 Principio Básico de Funcionamiento

Este es un dispositivo fotónico semiconductor. Cuando se aplica un voltaje directo que excede el voltaje de encendido del diodo (aprox. 1.7-2.4V), los electrones y los huecos se inyectan en la región activa (el pozo cuántico de AlGaInP). Cuando estos portadores de carga se recombinan, liberan energía en forma de fotones (luz). La composición específica de la aleación de AlGaInP determina la energía de la banda prohibida, que define directamente la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, rojo.

10.2 Tendencias de la Industria

Si bien los LED de montaje pasante como esta lámpara de 5mm siguen siendo ampliamente utilizados para indicadores e iluminación simple, la tendencia de la industria se dirige fuertemente hacia paquetes de dispositivos de montaje superficial (SMD) (ej., 0603, 0805, 2835). Los SMD ofrecen ventajas para la fabricación moderna: tamaño más pequeño, perfil más bajo, mejor idoneidad para el montaje automatizado pick-and-place y, a menudo, una mejor gestión térmica mediante la fijación directa a la PCB. Sin embargo, los LED de montaje pasante conservan ventajas en prototipos, aplicaciones para aficionados y situaciones donde se necesita un brillo de punto único superior o ángulos de visión más amplios desde un paquete discreto.