Hoja de Datos del LED Naranja SMD en Paquete 1206 - Dimensiones 3.2mm x 1.6mm x 0.7mm - Voltaje 1.8-2.3V - Potencia 72mW - Documento Técnico

1. Descripción

Este documento proporciona especificaciones técnicas exhaustivas e instrucciones de manipulación para un Diodo Emisor de Luz (LED) de color naranja en tecnología de montaje superficial con huella de paquete tipo 1206.

1.1 Descripción General

El dispositivo es un LED monocromático que emite luz naranja. La fuente de luz se basa en un chip semiconductor naranja encapsulado dentro de un paquete compacto para montaje superficial. Las dimensiones físicas del encapsulado son 3.2 mm de longitud, 1.6 mm de anchura y 0.7 mm de altura, lo que lo hace apto para diseños de PCB de alta densidad.

1.2 Características

• Ángulo de visión extremadamente amplio.
• Totalmente compatible con los procesos estándar de montaje y de soldadura por reflujo de la Tecnología de Montaje Superficial (SMT).
• Nivel de Sensibilidad a la Humedad (MSL) clasificado en Nivel 3.
• Cumple con las directivas de Restricción de Sustancias Peligrosas (RoHS).

1.3 Aplicación

• Indicadores de estado y de alimentación en dispositivos electrónicos.
• Iluminación de fondo para interruptores, pulsadores y símbolos.
• Aplicaciones indicadoras de propósito general en electrónica de consumo, controles industriales e interiores de automoción.

1.4 Dimensiones del Paquete

El contorno mecánico y la huella de soldadura recomendada son críticos para el diseño del PCB. El encapsulado LED tiene un cuerpo rectangular con dos terminales de ánodo/cátodo en la parte inferior. La polaridad se indica mediante una marca en la superficie superior o inferior (típicamente un punto verde o una esquina biselada). El patrón de pistas de soldadura recomendado garantiza la formación correcta de la unión de soldadura y la estabilidad mecánica durante el reflujo. Todas las unidades dimensionales están en milímetros, con tolerancias estándar de ±0.2 mm a menos que se especifique lo contrario. Las dimensiones clave incluyen una longitud total de 3.20 mm, un ancho de 1.60 mm y una altura de 0.70 mm.

1.5 Parámetros del Producto

1.5.1 Características Eléctricas y Ópticas (Ts=25°C)

Estos parámetros se prueban en condiciones estándar (Corriente Directa, IF=20mA; Voltaje Inverso, VR=5V). El producto se ofrece en múltiples 'bins' para el voltaje directo (VF) y la intensidad luminosa (IV), permitiendo flexibilidad de diseño y consistencia en la producción.

• Ancho de Banda Espectral a Mitad de Altura (Δλ):Típicamente 15 nm, define la pureza del color naranja.
• Voltaje Directo (VF):Varía desde 1.8V hasta 2.3V, dividido en múltiples bins (B1, B2, C1, C2, D1).
• Longitud de Onda Dominante (λD):Define el color percibido. Hay dos bins disponibles: E00 (620-625nm) y F00 (625-630nm), ambos en el espectro naranja/naranja-rojizo.
• Intensidad Luminosa (IV):La salida de luz, medida en milicandelas (mcd). Disponible en múltiples bins, desde 1AQ (100-130 mcd) hasta 1GW (220-250 mcd) a 20mA.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):Muy amplio, de 140 grados, asegurando visibilidad desde muchos ángulos.
• Corriente Inversa (IR):Máximo de 10 μA con una polarización inversa de 5V.
• Resistencia Térmica (RΘJ-S):La resistencia térmica unión-punto de soldadura es de 450°C/W, un parámetro clave para la gestión térmica.

1.5.2 Límites Absolutos Máximos (Ts=25°C)

Estos son los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente. La operación debe mantenerse dentro de estos límites.

• Disipación de Potencia (Pd):72 mW
• Corriente Directa Continua (IF):30 mA
• Corriente Directa de Pico (IFP):60 mA (pulsada, ciclo de trabajo 1/10, anchura de pulso 0.1ms)
• Descarga Electrostática (ESD) HBM:2000V
• Temperatura de Operación (Topr):-40°C a +85°C
• Temperatura de Almacenamiento (Tstg):-40°C a +85°C
• Temperatura Máxima de la Unión (Tj):95°C

Nota de Diseño:La temperatura de la unión no debe exceder su valor máximo nominal. La corriente de operación debe determinarse después de considerar la temperatura real del encapsulado en la aplicación para garantizar un rendimiento fiable a largo plazo.

1.6 Curvas de Características Ópticas Típicas

Estos gráficos ilustran la relación entre los parámetros clave, esenciales para el diseño del circuito y la predicción del rendimiento.

• Voltaje Directo vs. Corriente Directa:Muestra la característica IV no lineal del diodo. El voltaje aumenta con la corriente, y la forma de la curva depende del bin específico de VF.
• Intensidad Relativa vs. Corriente Directa:Demuestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente de accionamiento, típicamente de forma sub-lineal a corrientes más altas debido al calentamiento y la caída de eficiencia.
• Intensidad Relativa vs. Temperatura del Encapsulado / Temperatura Ambiente:Ilustra el efecto de extinción térmica, donde la salida luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura del LED. Esto es crítico para aplicaciones en ambientes de alta temperatura.
• Corriente Directa vs. Longitud de Onda Dominante:Muestra el ligero desplazamiento en la longitud de onda de emisión pico con el cambio en la corriente de accionamiento.
• Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda:El gráfico del espectro de emisión, que muestra la distribución de intensidad a través de las longitudes de onda, centrado alrededor de la longitud de onda dominante (ej., ~610nm).
• Diagrama del Patrón de Radiación:Un gráfico polar que visualiza el amplio ángulo de visión de 140 grados, confirmando una emisión casi Lambertiana.

2. Embalaje

Los LEDs se suministran en embalaje estándar de la industria para el montaje SMT automatizado.

2.1 Especificación del Embalaje

2.1.1 Dimensiones de la Cinta Portadora

Los componentes se alojan en una cinta portadora con alveolos termoformados. Las dimensiones de la cinta (tamaño del alveolo, paso, anchura) se especifican para ser compatibles con los alimentadores estándar del equipo de colocación automático pick-and-place.

2.1.2 Dimensiones del Carrete

La cinta portadora se enrolla en un carrete. Las dimensiones del carrete (diámetro, tamaño del núcleo, anchura de la pestaña) determinan cuántas unidades se suministran por carrete y la compatibilidad con los alimentadores de las máquinas de colocación.

2.1.3 Especificación del Formato de la Etiqueta

Cada carrete contiene una etiqueta con información crítica: número de pieza, cantidad, número de lote, código de fecha y nivel de sensibilidad a la humedad (MSL 3).

2.2 Embalaje Resistente a la Humedad

Debido a su clasificación MSL 3, los LEDs se embalan con un desecante y una tarjeta indicadora de humedad dentro de una bolsa barrera contra la humedad. La bolsa se sella para proteger los componentes de la humedad ambiental durante el almacenamiento y el transporte. Una vez abierta la bolsa, los componentes deben utilizarse dentro del tiempo de vida útil especificado (típicamente 168 horas para MSL 3 en condiciones de fábrica<30°C/60%HR) o deben ser re-secados según las directrices.

2.3 Caja de Cartón

Las bolsas barrera selladas se empaquetan en cajas de cartón para envío y almacenamiento, proporcionando protección física.

2.4 Elementos y Condiciones de las Pruebas de Fiabilidad

El producto se somete a una serie de pruebas de fiabilidad para garantizar su rendimiento bajo diversas tensiones ambientales. Las pruebas típicas pueden incluir (inferidas de estándares de la industria):

• Vida en Almacenamiento a Alta Temperatura:Expuesto a la temperatura máxima de almacenamiento durante un período prolongado.
• Ciclado de Temperatura:Sometido a ciclos repetidos entre extremos de alta y baja temperatura.
• Resistencia a la Humedad:Probado en condiciones de alta humedad y temperatura.
• Resistencia al Calor de Soldadura:Sometido a múltiples ciclos de soldadura por reflujo para simular condiciones de re-trabajo.
• Sensibilidad ESD:Probado según el Modelo de Cuerpo Humano (HBM) para verificar la clasificación de 2000V.

2.5 Criterios para Juzgar el Daño

Esta sección define los criterios de inspección visual y funcional después de las pruebas de fiabilidad. Los criterios de fallo suelen incluir fallo catastrófico (sin luz), cambio significativo de parámetros (ej., caída de intensidad luminosa > 50%, cambio de VF > ±0.2V), o daño físico visible como grietas, decoloración o delaminación.

3. Instrucciones para la Soldadura por Reflujo SMT

Una soldadura correcta es crítica para la fiabilidad. Este componente está diseñado para procesos de soldadura por reflujo sin plomo (Pb-free).

3.1 Perfil de Soldadura por Reflujo SMT

Debe seguirse el perfil de temperatura de reflujo recomendado para evitar daños térmicos. Los parámetros clave incluyen:

• Zona de Precalentamiento / Activación:Un aumento gradual para activar el fundente y homogeneizar la temperatura de la placa, típicamente entre 150°C y 200°C.
• Zona de Reflujo:La temperatura máxima experimentada por el cuerpo del LED no debe superar el límite máximo permitido (a menudo 260°C durante un tiempo corto, ej., 10 segundos). El tiempo por encima del líquido (TAL) también se controla.
• Zona de Enfriamiento:Una tasa de enfriamiento controlada para solidificar las uniones de soldadura y minimizar la tensión térmica.

Se recomienda utilizar la temperatura de pico más baja posible y el menor tiempo por encima del líquido que aún produzca uniones de soldadura fiables. Un calor excesivo puede causar decoloración del epoxi, fallo del alambre de unión interno o degradación del chip.

4. Precauciones de Manipulación

4.1 Directrices de Manipulación y Almacenamiento

• Protección ESD:Aunque tiene una clasificación de 2000V HBM, manipule con las precauciones estándar ESD (estaciones de trabajo con toma de tierra, brazaletes antiestáticos) para prevenir daños latentes.
• Sensibilidad a la Humedad:Adhiérase estrictamente a los requisitos de manipulación MSL 3. Después de abrir la bolsa barrera, use los componentes dentro del tiempo de vida útil especificado. Si se excede, seque según los procedimientos recomendados (ej., 125°C durante 24 horas) antes del reflujo.
• Estrés Mecánico:Evite aplicar fuerza mecánica directa o vibración a la lente del LED, ya que puede dañar la estructura interna.
• Limpieza:Si se requiere limpieza posterior a la soldadura, use disolventes compatibles que no ataquen la lente epoxi o el marcado del encapsulado. Evite la limpieza ultrasónica, que puede causar microgrietas.
• Almacenamiento:Almacene las bolsas sin abrir en un entorno fresco y seco. Evite la exposición a la luz solar directa o a gases corrosivos.

5. Aplicación y Consideraciones de Diseño

5.1 Limitación de Corriente

Un LED es un dispositivo accionado por corriente. Siempre use una resistencia limitadora de corriente en serie o un driver de corriente constante. El valor de la resistencia se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (V_alimentación - VF_LED) / IF. Elija apropiadamente la potencia nominal de la resistencia. Para una vida útil extendida y fiabilidad, considere accionar el LED por debajo de su corriente máxima absoluta, ej., a 20 mA en lugar de 30 mA.

5.2 Gestión Térmica

Aunque es pequeño, este LED disipa calor. La resistencia térmica de 450°C/W significa que la temperatura de la unión aumentará significativamente por encima de la temperatura del PCB a corrientes más altas. Asegure un área adecuada de cobre en el PCB debajo y alrededor de las pistas de soldadura del LED para que actúe como disipador de calor. Esto es especialmente importante en aplicaciones de alta temperatura ambiente o cuando se acciona a corrientes >20 mA.

5.3 Diseño Óptico

El ángulo de visión de 140 grados proporciona una iluminación amplia y difusa. Para aplicaciones que requieren un haz más direccional, se pueden usar lentes externas o guías de luz. El color naranja es eficaz para indicadores de advertencia o estado y es altamente visible.

5.4 Polaridad y Colocación

Una polaridad incorrecta impedirá que el LED se encienda. Verifique siempre la marca de polaridad (ej., punto verde en el lado del cátodo) con la serigrafía del PCB durante el montaje y la inspección. Asegúrese de que el diseño de las pistas de soldadura coincida con la huella recomendada para prevenir el efecto 'tombstoning' o uniones de soldadura deficientes.