Hoja de Datos de la Serie 65-11 - LED Mini de Vista Superior - Paquete SMT - Azul 468nm - Ángulo de Visión de 120° - 3.2V Típico - 20mA - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

La serie 65-11 representa una familia de LED de Montaje Superficial (SMT) Mini de Vista Superior. Estos componentes se caracterizan por su encapsulado blanco compacto y un diseño único de emisión vertical donde la luz se emite a través de la placa de circuito impreso (PCB). Este modelo específico emite luz azul con una longitud de onda dominante típica de 468 nanómetros.

Las ventajas principales de esta serie incluyen un ángulo de visión muy amplio, optimizado para un acoplamiento eficiente de la luz en guías luminosas. El diseño incorpora características para un rendimiento óptico mejorado y cumple plenamente con los estándares ambientales libres de plomo (Pb-free) y RoHS. La protección incorporada contra Descargas Electroestáticas (ESD) protege al dispositivo durante su manipulación y montaje.

2. Análisis de Parámetros Técnicos

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.

• Voltaje Inverso (V_R):5 V
• Corriente Directa (I_F):25 mA (Continua)
• Corriente Directa Pico (I_FP):100 mA (Ciclo de Trabajo 1/10 @ 1 kHz)
• Disipación de Potencia (P_d):110 mW
• Protección ESD (HBM):2000 V
• Temperatura de Operación (T_opr):-40°C a +100°C
• Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40°C a +110°C
• Temperatura de Soldadura:Reflujo: 260°C durante 10 segundos máximo; Manual: 350°C durante 3 segundos máximo.

2.2 Características Electro-Ópticas

Medidas a una temperatura ambiente estándar de 25°C y una corriente directa de 20 mA, salvo que se especifique lo contrario. Las tolerancias son críticas para el diseño.

• Intensidad Luminosa (I_v):112 a 285 mcd (milicandelas). Tolerancia de ±11%.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):120 grados (típico). Esto define el rango angular donde la intensidad es al menos la mitad del valor pico.
• Longitud de Onda Pico (λ_p):468 nm (típico).
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):464.5 a 476.5 nm. Tolerancia de ±1 nm.
• Ancho de Banda Espectral (Δλ):20 nm (típico). Esto indica la pureza espectral de la luz azul.
• Voltaje Directo (V_F):2.90 a 3.60 V. Tolerancia de ±0.1 V.
• Corriente Inversa (I_R):Máximo 50 µA a un voltaje inverso de 5 V.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Los LED se clasifican en lotes (bins) según parámetros clave para garantizar la consistencia en las series de producción. Los diseñadores pueden especificar lotes para cumplir con los requisitos de uniformidad de color y brillo de la aplicación.

3.1 Clasificación por Longitud de Onda Dominante (Grupo A)

Define el tono preciso de azul. Los lotes se etiquetan de A9 a A12, donde A9 representa el rango de longitud de onda más corto (464.5-467.5 nm) y A12 el más largo (473.5-476.5 nm).

3.2 Clasificación por Intensidad Luminosa

Define el nivel de brillo. Los lotes van desde R1 (más bajo, 112-140 mcd) hasta S2 (más alto, 225-285 mcd).

3.3 Clasificación por Voltaje Directo (Grupo B2)

Define la característica eléctrica. Los lotes se numeran del 36 al 42, correspondiendo a rangos de voltaje desde 2.90-3.00 V (Lote 36) hasta 3.50-3.60 V (Lote 42).

4. Información Mecánica y de Empaquetado

4.1 Dimensiones del Contorno del Paquete

El dispositivo presenta un perfil SMT compacto. Las dimensiones críticas incluyen el tamaño del cuerpo, el espaciado de los terminales y la altura total. Todas las tolerancias no especificadas son de ±0.1 mm. La polaridad se indica mediante una marca específica o la configuración de pines en el paquete, que debe respetarse durante el diseño del PCB y el montaje.

4.2 Empaquetado en Cinta y Carrete

Los LED se suministran en cinta portadora y carrete para el montaje automatizado pick-and-place. Las dimensiones del carrete y el diseño de los alvéolos de la cinta están especificados para garantizar la compatibilidad con el equipo SMT estándar. La cantidad estándar por carrete es de 2000 unidades.

4.3 Sensibilidad a la Humedad y Almacenamiento

Los componentes se empaquetan en una bolsa de aluminio resistente a la humedad con desecante. Las precauciones son críticas: la bolsa no debe abrirse hasta que los componentes estén listos para su uso. Antes de abrir, el almacenamiento debe ser a ≤30°C y ≤90% HR. Después de abrir, los componentes tienen una vida útil recomendada de un año en condiciones de ≤30°C y ≤60% HR para prevenir daños por humedad durante la soldadura por reflujo.

5. Directrices de Soldadura y Montaje

El método de soldadura principal recomendado es la soldadura por reflujo por Infrarrojos (IR). La temperatura pico máxima permitida del perfil es de 260°C durante un tiempo no superior a 10 segundos. La soldadura manual es permisible, pero debe limitarse a 350°C durante un máximo de 3 segundos por terminal para evitar daños térmicos en el encapsulado plástico y el chip semiconductor.

6. Sugerencias de Aplicación

6.1 Escenarios de Aplicación Típicos

• Indicadores Ópticos:Luces de estado en electrónica de consumo, controles industriales y cuadros de mando automotrices.
• Acoplamiento con Guía de Luz:La emisión de vista superior y ángulo amplio es ideal para iluminación lateral o para inyectar luz en guías luminosas de acrílico o policarbonato, comúnmente utilizadas en retroiluminación de botones, indicadores de panel e iluminación decorativa.
• Retroiluminación:Adecuado para pantallas LCD pequeñas, teclados, iluminación de interruptores e iluminación decorativa o de acento en general.
• Iluminación Interior Automotriz:Aplicaciones como la retroiluminación de interruptores del cuadro de mando, donde la fiabilidad y el color consistente son primordiales.

6.2 Consideraciones de Diseño

• Limitación de Corriente:Una resistencia limitadora de corriente externa esabsolutamente obligatoria. El voltaje directo del LED tiene un coeficiente de temperatura negativo, lo que significa que un pequeño aumento en el voltaje puede causar un gran aumento, potencialmente destructivo, en la corriente. El valor de la resistencia debe calcularse en función del voltaje de alimentación y la corriente directa deseada (típicamente 20 mA o menos).
• Gestión Térmica:Aunque la disipación de potencia es baja, asegurar que el PCB proporcione una disipación de calor adecuada, especialmente en entornos de alta temperatura ambiente o cuando se opera a la corriente continua máxima, mejorará la fiabilidad a largo plazo.
• Precauciones ESD:Aunque el dispositivo tiene protección ESD incorporada, aún deben seguirse los procedimientos estándar de manipulación ESD durante el montaje y la instalación.

7. Pruebas de Fiabilidad

El producto se somete a una batería completa de pruebas de fiabilidad realizadas con un nivel de confianza del 90% y un Porcentaje de Defectos Tolerables por Lote (LTPD) del 10%. Las pruebas clave incluyen:

• Resistencia a la Soldadura por Reflujo
• Ciclos de Temperatura (-40°C a +100°C)
• Choque Térmico
• Almacenamiento a Alta y Baja Temperatura
• Vida Útil en Operación DC (1000 horas a 20mA)
• Alta Temperatura/Alta Humedad (85°C/85% HR durante 1000 horas)

Estas pruebas validan la robustez del dispositivo bajo las tensiones ambientales y operativas típicas encontradas en productos electrónicos.

8. Preguntas Frecuentes (Basadas en Datos Técnicos)

P: ¿Cuál es la principal ventaja del diseño de "Vista Superior"?

R: Emite luz perpendicular al plano del PCB, a través de la propia placa. Esto es óptimo para aplicaciones que utilizan una guía de luz posicionada directamente sobre el LED, ya que maximiza la eficiencia de acoplamiento y proporciona una iluminación uniforme con un amplio ángulo de visión.

P: ¿Puedo alimentar este LED directamente desde una fuente de 5V sin resistencia?

R:No.Esto casi con certeza destruirá el LED. El voltaje directo es aproximadamente 3.2V. Conectar 5V directamente forzaría una corriente que excede con creces la clasificación máxima, causando una falla inmediata. Una resistencia en serie es esencial.

P: ¿Cómo interpreto el valor de intensidad luminosa?

R: La intensidad luminosa (medida en milicandelas, mcd) indica el brillo percibido por el ojo humano desde una dirección específica. El amplio ángulo de visión de 120° significa que este brillo se mantiene en un área muy amplia, pero el valor de intensidad pico se mide a lo largo del eje central (0°).

P: ¿Qué significa la información de clasificación (binning) en la etiqueta?

R: La etiqueta incluye códigos para el Rango de Intensidad Luminosa (CAT), las Coordenadas de Cromaticidad (HUE) y el Rango de Voltaje Directo (REF). Esto permite la trazabilidad y garantiza que reciba componentes con las características ópticas y eléctricas específicas que especificó en su pedido, lo cual es crucial para la coincidencia de color en aplicaciones con múltiples LED.

9. Principio de Operación

El dispositivo es una fuente de luz semiconductor. Se basa en un chip de Nitruro de Galio e Indio (InGaN), que es un material semiconductor de banda prohibida directa. Cuando se aplica un voltaje directo que excede el umbral del dispositivo, los electrones y los huecos se recombinan dentro de la región activa del chip. En este sistema de material específico (InGaN), este proceso de recombinación libera energía principalmente en forma de fotones en el espectro de longitud de onda azul (alrededor de 468 nm). El material de la lente transparente encapsula el chip y ayuda a dar forma a la luz emitida en el patrón de ángulo amplio deseado.

10. Estudio de Caso de Diseño y Uso

Escenario: Retroiluminación para Panel de Interruptores de Membrana

Un diseñador está creando un panel de interfaz de usuario con varios interruptores de membrana que necesitan retroiluminación azul para visibilidad en condiciones de poca luz. El panel utiliza guías de luz individuales para cada icono de interruptor, conectadas desde una PCB central.

Selección de Componentes:Se elige el LED azul de la serie 65-11 porque su emisión de vista superior se acopla eficientemente a la base de las guías de luz. El amplio ángulo de visión de 120° garantiza una iluminación uniforme en el área del icono incluso si la alineación no es perfecta.

Diseño del Circuito:La fuente de alimentación del sistema es de 5V. Para cada LED, se calcula una resistencia limitadora de corriente. Usando un V_Ftípico de 3.2V y un I_Fobjetivo de 20mA, el valor de la resistencia es R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90 Ω. Se selecciona una resistencia estándar de 91 Ω. La disipación de potencia en la resistencia es (1.8V)^2 / 91Ω ≈ 36 mW, muy por debajo de la clasificación de una resistencia estándar de 1/8W.

Diseño del PCB:Las huellas de los LED se colocan precisamente debajo de los orificios de montaje para las guías de luz. Las marcas de polaridad en la serigrafía del PCB coinciden con el indicador de ánodo/cátodo del LED. Se utilizan pequeñas conexiones de alivio térmico en la almohadilla conectada al cátodo del LED (almohadilla térmica, si está presente) para facilitar la soldadura y proporcionar cierta disipación de calor.

Resultado:El producto final logra una retroiluminación azul brillante y uniforme para todos los interruptores con un consumo de energía mínimo y una alta fiabilidad, validada por las pruebas de fiabilidad especificadas del componente.