Hoja de Datos del LED SMD Naranja RF-OUB190TS-CF - Tamaño 1.6x0.8x0.7mm - Voltaje 1.8-2.4V - Potencia 72mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona la especificación técnica completa de un LED naranja de montaje superficial. El dispositivo está diseñado para aplicaciones de indicación de propósito general, ofreciendo un amplio ángulo de visión y compatibilidad con los procesos estándar de montaje SMT. Es un componente compacto y conforme con RoHS, adecuado para diseños electrónicos modernos.

1.1 Descripción del Producto

El LED es un diodo emisor de luz de color fabricado utilizando un chip semiconductor naranja. Está encapsulado en un paquete de montaje superficial miniatura con dimensiones de 1.6mm (L) x 0.8mm (A) x 0.7mm (H). Este factor de forma reducido lo hace ideal para aplicaciones con limitaciones de espacio, como dispositivos móviles, paneles de control e iluminación trasera de símbolos.

1.2 Características y Ventajas Principales

• Ángulo de Visión Extremadamente Amplio:El dispositivo presenta un ángulo de visión típico (2θ1/2) de 140 grados, garantizando una alta visibilidad desde diversas posiciones.
• Compatibilidad SMT:Totalmente apto para todos los procesos estándar de montaje y soldadura por reflujo de Tecnología de Montaje Superficial.
• Sensibilidad a la Humedad:Clasificado en Nivel de Sensibilidad a la Humedad (MSL) 3, que define requisitos específicos de manipulación y secado antes de la soldadura.
• Conformidad Ambiental:El producto cumple con la directiva RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas).

1.3 Aplicaciones Objetivo

Este LED es versátil y puede utilizarse en numerosas aplicaciones, incluyendo, entre otras:

• Indicadores de estado y alimentación en electrónica de consumo y equipos industriales.
• Iluminación trasera para interruptores, botones y pantallas simbólicas en paneles de control.
• Iluminación de propósito general donde se requiera una fuente de luz naranja compacta.

2. Análisis en Profundidad de los Parámetros Técnicos

Las siguientes secciones proporcionan un desglose detallado de las características de rendimiento del LED bajo condiciones de prueba especificadas (Ts=25°C).

2.1 Características Eléctricas y Ópticas

Las métricas clave de rendimiento se definen en la tabla siguiente. Todas las mediciones se toman con una corriente directa (IF) de 20mA, salvo que se indique lo contrario.

• Tensión Directa (V_F):La caída de tensión a través del LED durante su funcionamiento. Se clasifica en tres categorías: B0 (1.8-2.0V), C0 (2.0-2.2V) y D0 (2.2-2.4V). Esto permite a los diseñadores seleccionar LEDs con características de tensión consistentes para sus circuitos.
• Longitud de Onda Dominante (λ_D):Define el color percibido de la luz. Se clasifica en E00 (620-625nm) y F00 (625-630nm), correspondientes a tonos específicos de naranja.
• Intensidad Luminosa (I_V):La cantidad de luz visible emitida, medida en milicandelas (mcd). Está disponible en múltiples clasificaciones: G20 (120-150 mcd), 1AW (150-200 mcd), 1AT (200-260 mcd) y 1AU (260-330 mcd). Este sistema de gradación permite la selección en función de los requisitos de brillo.
• Ancho de Banda Espectral a Mitad de Altura (Δλ):Típicamente 15nm, lo que indica la pureza espectral de la luz naranja.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):140 grados, confirmando la emisión de ángulo amplio.
• Corriente Inversa (I_R):La corriente de fuga máxima es de 10 μA con una tensión inversa (V_R) de 5V.
• Resistencia Térmica (R_THJ-S):La resistencia térmica unión-punto de soldadura es de 450 °C/W, lo cual es crítico para los cálculos de gestión térmica.

2.2 Límites Absolutos Máximos

Estos límites definen los valores más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente. No se garantiza el funcionamiento en o bajo estos límites.

• Disipación de Potencia (P_d):72 mW
• Corriente Directa Continua (I_F):30 mA
• Corriente Directa de Pico (I_FP):60 mA (en condiciones pulsadas: ancho de pulso 0.1ms, ciclo de trabajo 1/10)
• Resistencia a la Descarga Electroestática (ESD):2000V (Modelo de Cuerpo Humano)
• Temperatura de Funcionamiento (T_opr):-40°C a +85°C
• Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40°C a +85°C
• Temperatura Máxima de Unión (T_j):95°C

Nota Crítica de Diseño:La corriente continua máxima permitida debe determinarse en función de las condiciones térmicas reales de la aplicación (diseño del PCB, temperatura ambiente) para garantizar que la temperatura de unión no supere los 95°C.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

Los gráficos proporcionados ofrecen información valiosa sobre el comportamiento del LED en condiciones variables.

3.1 Curva IV e Intensidad Relativa

La curva de Tensión Directa frente a Corriente Directa muestra la relación exponencial típica. La curva de Intensidad Relativa frente a Corriente Directa demuestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, típicamente de forma casi lineal dentro del rango de funcionamiento recomendado, antes de una posible saturación o caída de eficiencia a corrientes muy altas.

3.2 Dependencia de la Temperatura

Los gráficos de Temperatura del Pin frente a Intensidad Relativa y Temperatura del Pin frente a Corriente Directa son cruciales para el diseño térmico. Ilustran cómo la salida de luz disminuye a medida que aumenta la temperatura del pin (un indicador de la unión) del LED. De manera similar, la tensión directa tiene un coeficiente de temperatura negativo, lo que significa que disminuye ligeramente al aumentar la temperatura.

3.3 Características Espectrales

La curva de Longitud de Onda Dominante frente a Corriente Directa muestra un cambio mínimo con la corriente, lo que indica una buena estabilidad del color. El gráfico de Intensidad Relativa frente a Longitud de Onda representa la distribución espectral de potencia, centrada alrededor de la longitud de onda dominante (por ejemplo, 625nm) con el ancho de banda a mitad de altura especificado de 15nm.

3.4 Patrón de Radiación

El diagrama del patrón de radiación (Fig 1-12) confirma visualmente el patrón de emisión amplio, similar a Lambertiano, con un ángulo de visión de 140 grados, mostrando la intensidad relativa en función del ángulo desde el eje central.

4. Información Mecánica y del Encapsulado

4.1 Dimensiones y Tolerancias del Encapsulado

El LED tiene una huella rectangular de 1.6mm x 0.8mm. La altura total es de 0.7mm. Todas las tolerancias dimensionales son de ±0.2mm, a menos que se indique específicamente lo contrario en el dibujo. Las vistas detalladas superior, inferior y lateral definen la geometría exacta.

4.2 Identificación de Polaridad y Diseño de Pads

El terminal del cátodo (negativo) se identifica por una esquina marcada o un indicador verde en la vista inferior del encapsulado. Se proporciona un diseño recomendado de pads de soldadura para garantizar una soldadura fiable y una alineación adecuada durante el montaje pick-and-place. El diseño de los pads considera la formación del filete de soldadura y el alivio térmico.

5. Pautas de Soldadura y Montaje

5.1 Instrucciones de Soldadura por Reflujo SMT

El LED está diseñado para procesos estándar de soldadura por reflujo por infrarrojos o convección. Debido a su clasificación MSL Nivel 3, los componentes deben utilizarse dentro de las 168 horas (7 días) posteriores a la apertura de la bolsa barrera de humedad en condiciones de fábrica (≤30°C/60%HR). Si se excede este tiempo, es necesario un secado según el estándar IPC/JEDEC antes de la soldadura para evitar daños por \"efecto palomita\". El perfil de reflujo específico (precalentamiento, estabilización, temperatura máxima de reflujo, velocidad de enfriamiento) debe seguir las recomendaciones para componentes SMD pequeños similares, típicamente con una temperatura máxima del cuerpo del encapsulado que no exceda los 260°C.

5.2 Precauciones de Manipulación y Almacenamiento

• Manipule siempre los LEDs con precauciones contra ESD (Descarga Electroestática).
• Evite tensiones mecánicas en la lente o los terminales.
• Almacene en el embalaje original resistente a la humedad en un entorno fresco y seco dentro del rango de temperatura de almacenamiento especificado (-40°C a +85°C).
• No exponga el LED a disolventes o productos químicos que puedan dañar la lente de epoxi.
• Durante la soldadura, asegúrese de que la temperatura de la punta del soldador esté controlada y minimice el tiempo de contacto para evitar daños térmicos.

6. Información de Embalaje y Pedido

6.1 Especificación de Embalaje Estándar

Los LEDs se suministran en cinta portadora estampada estándar de la industria para manipulación automatizada. Las dimensiones de la cinta se especifican para garantizar la compatibilidad con los alimentadores estándar de equipos pick-and-place. Los componentes se enrollan en carretes, y cada carrete contiene 4000 piezas. Se proporcionan las dimensiones del carrete (diámetro, ancho, tamaño del núcleo) para la configuración de la máquina y la planificación de inventario.

6.2 Embalaje Resistente a la Humedad y Etiquetado

Los carretes se empaquetan en bolsas selladas barrera de humedad junto con desecante y una tarjeta indicadora de humedad para mantener la clasificación MSL durante el envío y almacenamiento. La bolsa y la etiqueta del carrete contienen información crítica como el número de pieza, cantidad, número de lote y código de fecha.

7. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Circuitos de Aplicación Típicos

En la mayoría de las aplicaciones, el LED se alimenta mediante una fuente de corriente constante o a través de una resistencia limitadora de corriente conectada en serie con una fuente de tensión. El valor de la resistencia (R) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (V_{alimentación}- V_F) / I_F. Por ejemplo, con una alimentación de 5V, un LED de la clasificación C0 (V_F~2.1V) y una I_Fdeseada de 20mA, la resistencia sería aproximadamente (5 - 2.1) / 0.02 = 145 Ohmios. Una resistencia estándar de 150 Ohmios sería adecuada.

7.2 Diseño del PCB y Gestión Térmica

• Pads Térmicos:Utilice el patrón de pads de soldadura recomendado. Conectar el pad térmico (si es aplicable) o los pads del cátodo/ánodo a un área de cobre más grande en el PCB ayuda a disipar el calor, reduciendo la temperatura de unión y mejorando la longevidad y la estabilidad de la salida de luz.
• Conducción de Corriente:Para una máxima fiabilidad y una salida de luz estable, alimente el LED con corriente constante en lugar de tensión constante. Si se utiliza PWM (Modulación por Ancho de Pulso) para atenuar, asegúrese de que la frecuencia sea lo suficientemente alta (típicamente >100Hz) para evitar parpadeo visible.
• Protección ESD:En entornos propensos a descargas electrostáticas, considere añadir dispositivos de supresión de tensión transitoria o resistencias en serie en las líneas del LED para una protección adicional, aunque el LED en sí esté clasificado para 2kV HBM.

8. Fiabilidad y Garantía de Calidad

El producto se somete a una serie de pruebas de fiabilidad para garantizar su rendimiento bajo diversas tensiones ambientales. Los elementos de prueba estándar probablemente incluyen (como se referencia en el documento):

• Prueba de Vida en Almacenamiento a Alta Temperatura.
• Prueba de Almacenamiento a Baja Temperatura.
• Prueba de Ciclado de Temperatura.
• Prueba de Resistencia a la Humedad.
• Prueba de Resistencia al Calor de Soldadura.
• Prueba de Integridad de los Terminales.

Se definen condiciones de prueba específicas y criterios de aprobado/rechazo (por ejemplo, cambios permitidos en la tensión directa o intensidad luminosa) para garantizar la robustez del producto. El estándar de juicio de fallo típicamente especifica el cambio máximo de parámetro permitido (por ejemplo, ΔV_F <±0.2V, ΔI_V <±30%) después de la prueba.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con los LEDs genéricos, este dispositivo ofrece una clara ventaja a través de su sistema integral de clasificación para tensión directa, longitud de onda dominante e intensidad luminosa. Esto permite un emparejamiento más preciso de color y brillo en aplicaciones que requieren múltiples LEDs, como barras de estado o matrices de iluminación trasera. El amplio ángulo de visión de 140 grados es superior al de muchos LEDs estándar que suelen tener haces más estrechos, haciéndolo mejor para aplicaciones donde la visibilidad fuera del eje es importante. El nivel MSL especificado y las instrucciones detalladas de manipulación proporcionan una guía clara para una fabricación con alto rendimiento.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P1: ¿Cuál es la diferencia entre las clasificaciones de tensión B0, C0 y D0?

R1: Estas clasificaciones categorizan la caída de tensión directa del LED a 20mA. Los LEDs B0 tienen la tensión más baja (1.8-2.0V), mientras que los D0 tienen la más alta (2.2-2.4V). Elegir LEDs de la misma clasificación garantiza un brillo uniforme y un consumo de corriente similar en circuitos paralelos o matrices alimentadas por la misma tensión.

P2: ¿Puedo alimentar este LED a su corriente continua máxima de 30mA?

R2: Puede, pero no se recomienda para una vida útil y estabilidad óptimas a menos que sea necesario por el brillo. Alimentar a los típicos 20mA proporciona un mejor equilibrio entre salida de luz, eficiencia y carga térmica. Si utiliza 30mA, debe asegurar un excelente diseño térmico del PCB para mantener la temperatura de unión por debajo de 95°C.

P3: Mi LED parece más tenue de lo esperado. ¿Cuál podría ser la causa?

R3: Primero, verifique que la corriente de alimentación sea correcta comprobando el valor de la resistencia en serie o la configuración de la fuente de corriente constante. Segundo, asegúrese de que la polaridad sea correcta. Tercero, compruebe si hay un calentamiento excesivo; una alta temperatura de unión reduce significativamente la salida de luz. Finalmente, confirme que ha seleccionado la clasificación de intensidad luminosa apropiada (por ejemplo, 1AU para el mayor brillo).

P4: ¿Qué significa el Nivel de Sensibilidad a la Humedad 3 para mi producción?

R4: MSL 3 significa que los componentes pueden estar expuestos a las condiciones ambientales de fábrica (≤30°C/60%HR) hasta 168 horas (7 días) después de abrir la bolsa barrera de humedad. Si no se sueldan dentro de este tiempo, deben secarse en un horno seco según el procedimiento especificado (por ejemplo, 125°C durante 8 horas) para eliminar la humedad absorbida antes de poder soldarlos por reflujo de forma segura.

11. Ejemplo de Aplicación Práctica

Escenario: Diseño de un panel indicador de estado con múltiples LEDs para un router de red.

El panel requiere 10 LEDs naranja para indicar la actividad del enlace en diferentes puertos. La uniformidad de color y brillo es crítica para una apariencia profesional.

• Selección de Componentes:Especifique LEDs de la misma clasificación de Longitud de Onda Dominante (por ejemplo, F00: 625-630nm) y de la misma clasificación de Intensidad Luminosa (por ejemplo, 1AT: 200-260 mcd) para garantizar consistencia visual.
• Diseño del Circuito:Utilice un riel de 5V en el PCB. Calcule la resistencia en serie para una corriente de alimentación de 20mA. Suponiendo una V_Fpromedio de 2.1V (clasificación C0), R = (5V - 2.1V) / 0.02A = 145Ω. Utilice resistencias de 150Ω, tolerancia 1% para cada LED para minimizar la variación de corriente.
• Diseño del PCB:Coloque los LEDs en una fila. Conecte el pad del cátodo de cada LED a una zona de tierra dedicada en la capa superior para ayudar a la disipación de calor. Enrute la alimentación de 5V y las señales de control individuales desde el microcontrolador.
• Fabricación:Planifique el montaje SMT de modo que el carrete de LEDs se cargue en la máquina pick-and-place y se utilice dentro de la ventana de 168 horas del MSL3 después de abrir la bolsa.

12. Principio de Funcionamiento

Este es un diodo emisor de luz semiconductor. Cuando se aplica una tensión directa que excede su tensión directa característica (V_F), los electrones y huecos se recombinan en la región activa del chip emisor naranja (típicamente basado en materiales como AlGaInP). Este proceso de recombinación libera energía en forma de fotones (luz) con una longitud de onda correspondiente a la parte naranja del espectro visible (aproximadamente 620-630nm). La lente de epoxi encapsula el chip, proporciona protección mecánica y da forma al haz de salida de luz para lograr el amplio ángulo de visión de 140 grados.

13. Tendencias Tecnológicas

La tendencia general para LEDs indicadores SMD como este es hacia una mayor eficiencia (más salida de luz por mA de corriente), una mejor consistencia de color mediante clasificaciones más estrictas y una mayor miniaturización manteniendo o mejorando la fiabilidad. También hay un creciente énfasis en rangos de temperatura de funcionamiento más amplios para aplicaciones automotrices e industriales. La tecnología de encapsulado continúa evolucionando para proporcionar una mejor gestión térmica desde la unión del chip al PCB, permitiendo corrientes de alimentación más altas o una vida útil mejorada a corrientes estándar.