Especificación del LED blanco LT3004WH-A-GL - Tamaño 3.0x0.85x0.42mm - Voltaje 3.0V - Potencia 60mW

1. Resumen del producto

El LT3004WH-A-GL es un LED blanco de montaje superficial diseñado para aplicaciones de iluminación general y retroiluminación. Utiliza un chip InGaN azul combinado con un fósforo amarillo para producir luz blanca. El encapsulado es tipo PLCC (portador de chip con conductores de plástico) con dimensiones de 3.0mm × 0.85mm × 0.42mm, lo que lo hace adecuado para diseños compactos. Este LED ofrece un amplio ángulo de visión de 120°, alta intensidad luminosa de hasta 3250mcd y excelente fiabilidad. Cumple con RoHS y tiene nivel de sensibilidad a la humedad 3. Las aplicaciones clave incluyen retroiluminación de LCD y retroiluminación de teléfonos móviles.

2. Análisis de parámetros técnicos

2.1 Características eléctricas

En condiciones de prueba de IF=20mA y Ts=25°C, la tensión directa (VF) es típicamente de 3.0V con un rango de 2.7V a 3.3V según el bin. La corriente inversa (IR) a VR=5V es menor de 1µA. La corriente directa máxima absoluta es de 30mA, y la corriente directa de pico (ciclo de trabajo 1/10, pulso de 0.1ms) es de 100mA. La tensión inversa máxima es de 5V. La clasificación de descarga electrostática (HBM) es de 2000V. La temperatura de unión del LED (Tj) no debe superar los 105°C.

2.2 Características ópticas

La intensidad luminosa (Iv) a IF=20mA es típicamente de 2650mcd, con un rango de 2150mcd a 3450mcd según el bin. El ángulo de visión (2θ1/2) es de 120 grados. Las coordenadas de color se definen en el diagrama cromático CIE 1931, con múltiples grupos de bins (N0 a N4, M0 a M4 y grupos MN) para un control preciso del color. La distribución espectral muestra una longitud de onda pico alrededor de 450nm del chip azul y una emisión amarilla amplia del fósforo, resultando en luz blanca.

2.3 Características térmicas

La temperatura de unión del LED debe mantenerse por debajo de 105°C. La curva de reducción de corriente directa (Fig. 1-9) muestra que a medida que aumenta la temperatura de soldadura, la corriente directa máxima permitida disminuye para garantizar Tj ≤ 105°C. Una gestión térmica adecuada, como un área de cobre en el PCB y disipación de calor, es esencial para un funcionamiento fiable.

3. Sistema de agrupación por bins

3.1 Agrupación por intensidad luminosa

A IF=20mA, la intensidad luminosa se divide en bins del 30 al 42, cada uno cubriendo un rango de 100mcd. Por ejemplo, el bin 30 cubre 2150-2250mcd, el bin 36 cubre 2750-2850mcd y el bin 42 cubre 3350-3450mcd. También se proporciona el flujo luminoso equivalente (en lúmenes) para cada bin.

3.2 Agrupación por tensión directa

La tensión directa se agrupa desde V0 (2.7-2.8V) hasta V5 (3.2-3.3V) en pasos de 0.1V. Todas las mediciones son a IF=20mA, Ta=25°C, con tolerancia de ±0.03V.

3.3 Agrupación por cromaticidad

Las coordenadas cromáticas CIE 1931 se dividen en múltiples grupos (N0 a N4, M0 a M4 y grupos MN) para una consistencia de color precisa. Cada grupo define una pequeña región rectangular en el diagrama cromático, asegurando un control estricto del color para aplicaciones de retroiluminación y pantallas.

4. Curvas de rendimiento

4.1 Tensión directa vs. Corriente directa (Fig. 1-7)

La curva VF-IF muestra una característica típica de diodo exponencial. A 20mA, VF es aproximadamente 3.0V. La curva ayuda a los diseñadores a predecir la caída de tensión a diferentes corrientes de excitación.

4.2 Corriente directa vs. Intensidad relativa (Fig. 1-8)

La intensidad luminosa relativa aumenta casi linealmente con la corriente directa hasta 50mA. Esta linealidad es útil para aplicaciones de atenuación.

4.3 Distribución espectral (Fig. 1-10)

La distribución de potencia espectral muestra un pico azul a aproximadamente 450nm y una emisión amarilla amplia del fósforo desde 500nm hasta 700nm. La luz blanca tiene un alto índice de reproducción cromática adecuado para iluminación general.

5. Información mecánica y de embalaje

5.1 Dimensiones del encapsulado

El LED tiene un encapsulado PLCC con dimensiones 3.0mm × 0.85mm × 0.42mm. Las tolerancias son ±0.1mm a menos que se indique lo contrario. El encapsulado tiene una lente de silicona en la parte superior, que es blanda y requiere manipulación cuidadosa.

5.2 Dimensiones de la cinta portadora

Los LEDs se suministran en cinta portadora de 12mm de ancho con dimensiones de bolsillo A0=0.95mm, B0=3.15mm, K0=0.55mm. Paso P1=4.00mm, P2=2.00mm, P0=4.00mm. El diámetro del carrete es de 178mm con 5000 piezas por carrete.

5.3 Polaridad y marcado

El LED tiene una marca de cátodo (generalmente una muesca o punto) en un lado. Consulte el dibujo del encapsulado para la orientación de polaridad.

6. Directrices de soldadura y montaje

6.1 Perfil de soldadura por reflujo

El perfil de soldadura por reflujo recomendado sigue los estándares JEDEC: precalentamiento de 160°C a 260°C durante 60-120 segundos; tiempo por encima de 217°C (TL) debe ser de 60-120 segundos; temperatura máxima de 260°C durante un máximo de 10 segundos (dentro de 5°C del pico). La velocidad de enfriamiento no debe exceder 6°C/s. El tiempo total desde 25°C hasta el pico debe ser menor de 8 minutos. No realice más de dos pasadas de reflujo, y si el intervalo entre pasadas excede las 24 horas, los LEDs pueden dañarse debido a la absorción de humedad.

6.2 Soldadura manual

Para soldadura manual, la temperatura del hierro debe ser inferior a 300°C y el tiempo de contacto debe ser menor de 3 segundos. Solo se permite una operación de soldadura manual.

6.3 Manipulación y almacenamiento

El nivel de sensibilidad a la humedad es 3. Antes de abrir la bolsa sellada, condiciones de almacenamiento: ≤30°C, ≤75% HR, vida útil de 1 año desde la fecha de sellado. Después de abrir, los LEDs deben usarse dentro de las 24 horas (≤30°C, ≤60% HR). Si se exceden las condiciones de almacenamiento o el desecante se ha desvanecido, se requiere horneado a 60±5°C durante ≥24 horas.

6.4 Precauciones de manipulación

Evite aplicar tensión mecánica o presión sobre la lente de silicona durante la colocación. Use boquillas de vacío con la fuerza adecuada. No deforme el PCB después de la soldadura. Evite la limpieza ultrasónica que puede dañar el LED. Use alcohol isopropílico para la limpieza si es necesario.

7. Embalaje y pedidos

7.1 Detalles de embalaje

Cada carrete contiene 5000 piezas. El diámetro del carrete es de 178mm, ancho 12.8mm. La cinta portadora está sellada con una cinta de cubierta. La información etiquetada incluye número de pieza, código de bin, intensidad luminosa (Iv), tensión directa (VF), código de longitud de onda (WL), cantidad, código de fecha y número de lote.

7.2 Embalaje resistente a la humedad

Los carretes se sellan al vacío en una bolsa barrera de humedad con desecante y una tarjeta indicadora de humedad. La bolsa se empaqueta luego en una caja de cartón.

7.3 Información para pedidos

Los clientes deben especificar los códigos de bin deseados para intensidad luminosa, tensión directa y cromaticidad al realizar el pedido. El producto estándar es LT3004WH-A-GL.

8. Recomendaciones de aplicación

El LT3004WH-A-GL es ideal para retroiluminación de LCD (especialmente de tamaño pequeño a mediano), retroiluminación de teclado y pantalla de teléfonos móviles, luces indicadoras e iluminación decorativa. Su tamaño compacto permite el montaje de alta densidad. Para una retroiluminación uniforme, se pueden usar múltiples LEDs en matrices con difusores adecuados. El amplio ángulo de visión de 120° proporciona un buen brillo fuera del eje. En el diseño del circuito, es esencial una resistencia limitadora de corriente para evitar sobrecorriente. Para atenuación, se recomienda PWM (modulación por ancho de pulso) a frecuencias superiores a 1kHz para evitar parpadeos. Al usar el LED en cadenas serie/paralelo, asegure una distribución equilibrada de la corriente mediante resistencias de equilibrado o controladores de corriente constante.

9. Pruebas de fiabilidad y criterios de fallo

El LED ha superado las pruebas de fiabilidad que incluyen soldadura por reflujo (260°C máx, 10s), choque térmico (-40°C a 100°C, 100 ciclos), almacenamiento a alta temperatura (100°C, 1000h), almacenamiento a baja temperatura (-40°C, 1000h), prueba de vida (Ta=25°C, IF=20mA, 1000h), almacenamiento en alta temperatura/humedad (60°C/90%HR, 1000h) y funcionamiento en alta temperatura/humedad (60°C/90%HR, IF=15mA, 500h). El criterio de aceptación es 0 fallos de 20 muestras para cada prueba. El fallo se define como VF > USL×1.1, IR > USL×2.0 o flujo luminoso

10. Preguntas frecuentes

P1: ¿Cuál es la tensión directa típica a 20mA?R: Típicamente 3.0V, con rango de bin de 2.7V-3.3V.

P2: ¿Puedo conducir el LED a 30mA de forma continua?R: Sí, 30mA es la corriente directa máxima absoluta, pero se necesita una gestión térmica cuidadosa para mantener la temperatura de unión por debajo de 105°C. Para una larga vida útil, considere reducir a 20mA.

P3: ¿Cómo selecciono el bin correcto para mi aplicación?R: Elija el bin de intensidad luminosa según el brillo requerido, el bin de tensión según la compatibilidad de tensión del controlador y el bin de cromaticidad para la consistencia del color. Las aplicaciones típicas de retroiluminación utilizan bins de los grupos N o M.

P4: ¿Se puede usar el LED en entornos exteriores?R: El rango de temperatura de funcionamiento es de -30°C a +85°C, pero el encapsulante de silicona puede degradarse bajo exposición prolongada a la luz UV. Para uso en exteriores, asegure protección adicional contra la luz solar directa y la humedad.

11. Caso de estudio de diseño

Caso: Retroiluminación de LCD para pantalla de 7 pulgadasUna pantalla de 7 pulgadas requiere retroiluminación uniforme con una luminancia de 300cd/m². Usando 30 piezas de LT3004WH-A-GL dispuestas en 5 filas × 6 columnas, cada una excitada a 20mA, la corriente total es de 600mA. Con una placa guía de luz y un difusor, el sistema puede alcanzar el brillo requerido. La tensión directa por LED es aproximadamente 3.0V, por lo que una fuente de 12V con resistencias en serie (por ejemplo, 330Ω por fila de 6 LEDs) funcionará. El diseño del PCB debe incluir vías térmicas para disipar el calor. Las pruebas de fiabilidad confirman que los LEDs mantienen >90% de mantenimiento de lúmenes después de 10.000 horas a 25°C ambiente.

12. Principio de funcionamiento

El LED blanco utiliza un chip semiconductor InGaN (nitruro de indio y galio) emisor de azul. Cuando la corriente directa pasa a través del chip, los electrones y huecos se recombinan radiativamente, emitiendo luz azul (pico ~450nm). Esta luz azul excita parcialmente un fósforo emisor de amarillo (típicamente YAG:Ce) recubierto sobre el chip. La combinación de la luz azul y la emisión del fósforo amarillo resulta en luz blanca. La temperatura de color exacta y el índice de reproducción cromática dependen de la composición del fósforo y el espesor del recubrimiento. El encapsulado PLCC proporciona protección mecánica y una cavidad reflectante para una extracción eficiente de la luz.

13. Tendencias tecnológicas

La industria de LEDs se mueve hacia una mayor eficacia (lúmenes por vatio), encapsulados más pequeños (por ejemplo, encapsulados a escala de chip de 1.6x0.8mm) y mejor consistencia de color (agrupación por bins estrecha). El LT3004WH-A-GL representa una solución PLCC compacta con buen rendimiento para aplicaciones actuales. Las tendencias futuras incluyen la integración de múltiples LEDs en un solo encapsulado (por ejemplo, blanco RGB), mejora de la gestión térmica y uso de puntos cuánticos para una gama de colores mejorada. Para la retroiluminación, están surgiendo tecnologías mini-LED y micro-LED, pero los LEDs PLCC siguen siendo rentables para productos de volumen medio.