Hoja de Datos del LED Amarillo 1608-UY0100M-AM PLCC-2 - 1.6x0.8mm - 2.1V Típico - 10mA - Iluminación Interior Automotriz

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un LED de montaje superficial en encapsulado PLCC-2 con número de parte 1608-UY0100M-AM. Su aplicación principal es la iluminación interior automotriz, donde la fiabilidad y el rendimiento bajo diversas condiciones ambientales son primordiales. El dispositivo emite luz amarilla y se caracteriza por su compacta huella 1608 (1.6mm x 0.8mm). Sus ventajas principales incluyen un amplio ángulo de visión de 120 grados para una iluminación uniforme, cumplimiento de estrictos estándares de calificación automotriz como AEC-Q102, y adhesión a regulaciones ambientales como RoHS, REACH y requisitos libres de halógenos.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Características Fotométricas y Eléctricas

Los parámetros operativos clave se definen con una corriente directa (I_F) de 10mA. La intensidad luminosa típica es de 330 mcd, con un mínimo de 280 mcd y un máximo de 520 mcd, lo que indica posibles variaciones de clasificación (binning). El voltaje directo (V_F) típicamente mide 2.1V, con un rango de 1.5V a 2.75V. La longitud de onda dominante (λ_d) se centra en 591nm (espectro amarillo), con una tolerancia de ±1nm. El ángulo de visión se especifica en 120 grados.

2.2 Límites Absolutos Máximos

Estos límites definen los umbrales de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente. La corriente directa máxima absoluta es de 20mA, con una capacidad de corriente de pico de 50mA para pulsos ≤10μs. La disipación de potencia máxima es de 50mW. El dispositivo puede operar y almacenarse dentro de un rango de temperatura de -40°C a +110°C, con una temperatura máxima de unión de 125°C. No está diseñado para operar con voltaje inverso. La sensibilidad ESD está clasificada en 2kV (Modelo de Cuerpo Humano). La temperatura máxima de soldadura durante el reflow es de 260°C durante 30 segundos.

2.3 Características Térmicas

La gestión térmica es crítica para la longevidad y estabilidad del rendimiento del LED. La hoja de datos proporciona dos valores de resistencia térmica: la resistencia térmica real (R_{th JS real}) desde la unión hasta el punto de soldadura es de 150 K/W, mientras que el valor derivado por el método eléctrico (R_{th JS el}) es de 120 K/W. Este parámetro es esencial para calcular el aumento de temperatura de la unión bajo condiciones operativas dadas y para un diseño adecuado de disipación de calor en la aplicación.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

3.1 Curva IV y Eficiencia Luminosa

La gráfica de corriente directa vs. voltaje directo muestra una relación exponencial característica. En el punto de operación típico de 10mA, V_Fes aproximadamente 2.1V. La curva de intensidad luminosa relativa vs. corriente directa demuestra que la salida de luz aumenta con la corriente, pero puede exhibir un comportamiento no lineal y una caída de eficiencia a corrientes más altas, enfatizando la importancia de operar dentro de los límites recomendados.

3.2 Dependencia de la Temperatura

Varias gráficas ilustran la variación del rendimiento del dispositivo con la temperatura de unión (T_j). La intensidad luminosa relativa disminuye a medida que aumenta la temperatura, un rasgo común en los LEDs. El voltaje directo tiene un coeficiente de temperatura negativo, disminuyendo linealmente con el aumento de temperatura. La longitud de onda dominante también se desplaza con la temperatura, lo cual es una consideración para aplicaciones críticas en color. La curva de reducción de corriente directa exige una reducción en la corriente máxima permitida a medida que la temperatura de la almohadilla de soldadura aumenta por encima de 25°C para evitar superar la temperatura máxima de unión.

3.3 Distribución Espectral y Patrón de Radiación

El gráfico de distribución espectral relativa confirma la emisión en la región de longitud de onda amarilla, centrada alrededor de 591nm. El diagrama del patrón de radiación representa visualmente el ángulo de visión de 120 grados, mostrando la distribución angular de la intensidad de la luz.

4. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Los parámetros del LED se agrupan en códigos (bins) para garantizar consistencia dentro de un lote de producción. Se clasifican tres parámetros clave.

4.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

La intensidad se agrupa desde 'Q' (71-82 mcd) hasta 'B' (1800-2800 mcd). Para este número de parte específico (1608-UY0100M-AM), los códigos de salida posibles resaltados están dentro del grupo 'T', específicamente T-X (280-330 mcd), T-Y (330-390 mcd) y T-Z (390-450 mcd), alineándose con el valor típico de 330 mcd declarado en la tabla de características.

4.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

La longitud de onda se clasifica en pasos de 3nm, codificados con números de cuatro dígitos (ej., 9194 para 591-594nm). Los códigos posibles para este LED amarillo están resaltados en el rango desde 8891 (588-591nm) hasta 9700 (597-600nm), consistente con los 591nm típicos y el rango de 585-594nm especificado anteriormente.

4.3 Clasificación por Voltaje Directo

El voltaje directo se clasifica en pasos de aproximadamente 0.25V, codificados con cuatro dígitos (ej., 1720 para 1.75-2.00V). El V_Ftípico de 2.1V cae dentro del código 2022 (2.00-2.25V).

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones Mecánicas

El LED utiliza un encapsulado estándar de montaje superficial PLCC-2 (Portador de Chip con Pistas Plásticas) con una huella métrica 1608 (1.6mm de largo x 0.8mm de ancho). El dibujo dimensional exacto incluye la altura del cuerpo, dimensiones de las pistas y tolerancias, lo cual es crítico para el diseño de la huella en el PCB y el espacio para el ensamblaje.

5.2 Diseño Recomendado de Almohadillas de Soldadura

Se proporciona un patrón de tierra (huella) recomendado para el PCB. Esto incluye las dimensiones, espaciado y forma de las almohadillas optimizadas para la formación confiable de juntas de soldadura durante el proceso de reflow, asegurando una fijación mecánica y conexión térmica/eléctrica adecuadas.

5.3 Identificación de Polaridad

El encapsulado PLCC-2 tiene una marca específica o una característica física (como una muesca o una esquina recortada) para indicar el cátodo. La orientación correcta de la polaridad durante la colocación en el PCB es esencial para el funcionamiento del dispositivo.

6. Directrices de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflow

Se especifica un perfil de reflow detallado, con una temperatura máxima que no exceda los 260°C durante un máximo de 30 segundos. El perfil incluye etapas de precalentamiento, estabilización, reflow y enfriamiento con tasas de rampa y tiempo por encima del líquido definidos. Adherirse a este perfil es crucial para prevenir daños térmicos al encapsulado o al chip del LED.

6.2 Precauciones de Uso

Se proporcionan notas generales de manejo y aplicación. Estas incluyen advertencias contra la aplicación de voltaje inverso, asegurar la operación dentro de los límites máximos absolutos, implementar protección ESD adecuada durante el manejo y seguir las pautas de reducción de corriente basadas en la temperatura ambiente.

6.3 Condiciones de Almacenamiento

El dispositivo debe almacenarse en un ambiente dentro del rango de temperatura de almacenamiento de -40°C a +110°C, con humedad controlada (como lo indica la clasificación MSL-3) para prevenir la absorción de humedad que podría causar el efecto "popcorn" durante el reflow.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Especificaciones de Empaquetado

Los LEDs se suministran en cinta y carrete, un formato estándar para máquinas de ensamblaje pick-and-place automatizadas. La información de empaquetado detalla las dimensiones del carrete, el ancho de la cinta, el espaciado de los bolsillos y la orientación de los componentes en la cinta.

7.2 Estructura del Número de Parte

El número de parte 1608-UY0100M-AM puede decodificarse: "1608" indica el tamaño del encapsulado, "UY" probablemente denota el color (Amarillo), "0100" puede relacionarse con un código de rendimiento, y "M-AM" podría especificar la clasificación (binning), empaquetado u otras variantes. La lógica de decodificación exacta es específica del modelo.

8. Recomendaciones de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

La aplicación principal y declarada es la iluminación interior automotriz. Esto incluye retroiluminación del tablero de instrumentos, iluminación de interruptores, iluminación ambiental y luces indicadoras. La calificación AEC-Q102 y el amplio rango de temperatura de operación lo hacen adecuado para el entorno hostil dentro de un vehículo.

8.2 Consideraciones de Diseño

Al diseñar con este LED, los ingenieros deben considerar varios factores: La limitación de corriente es obligatoria; se debe usar una resistencia en serie o un controlador de corriente constante para establecer I_Fal nivel deseado (ej., 10mA para brillo típico). Se necesita diseño térmico si se opera a altas temperaturas ambientales o corrientes altas, utilizando la resistencia térmica y la curva de reducción. Para arreglos de iluminación uniforme, puede ser necesario especificar códigos de clasificación ajustados para intensidad y longitud de onda. El amplio ángulo de visión es beneficioso para la iluminación de áreas, pero puede requerir difusores o guías de luz para patrones de haz específicos.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con los LEDs genéricos no automotrices, los diferenciadores clave de este dispositivo son su calificación formal AEC-Q102, que implica pruebas rigurosas de fiabilidad a largo plazo bajo choque térmico, humedad y otros esfuerzos. La clasificación de robustez a la corrosión B1 indica una resistencia mejorada a atmósferas que contienen azufre, lo cual es valioso en entornos automotrices. Su cumplimiento con las últimas regulaciones ambientales (RoHS, REACH, Libre de Halógenos) también es una ventaja significativa para la aceptación en el mercado global.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Cuál es la corriente de operación recomendada?

R: La hoja de datos define las características a 10mA, que es el punto de operación típico. El máximo absoluto es 20mA, pero la operación a 10mA o por debajo es estándar para longevidad y eficiencia.

P: ¿Cómo controlo el brillo?

R: El brillo (intensidad luminosa) se controla principalmente mediante la corriente directa (I_F). La modulación por ancho de pulso (PWM) también puede usarse para atenuar sin desplazar significativamente el punto de color.

P: ¿Por qué es importante la clasificación por voltaje directo?

R: En aplicaciones donde múltiples LEDs están conectados en serie y alimentados por una fuente de voltaje constante, las variaciones en V_Fpueden llevar a una distribución desigual de corriente y brillo. Usar LEDs del mismo código de V_Fgarantiza uniformidad.

P: ¿Se puede usar este LED en exteriores?

R: Si bien tiene un amplio rango de temperatura, la hoja de datos especifica "Iluminación interior automotriz". Para uso exterior, sería necesario evaluar protección adicional contra radiación UV, ingreso de humedad y extremos de temperatura más amplios, y un producto de grado exterior podría ser más apropiado.

11. Caso Práctico de Diseño y Uso

Caso: Retroiluminación de Botones del Tablero

En el tablero de un coche, múltiples botones requieren una retroiluminación amarilla suave y uniforme. Un diseñador usaría varios LEDs 1608-UY0100M-AM. Los conectaría en serie (si el voltaje del controlador lo permite) o en paralelo con resistencias individuales para asegurar una corriente consistente. El ángulo de visión de 120° ayuda a iluminar el botón de manera uniforme desde un solo LED colocado debajo. El diseñador debe calcular la corriente requerida (probablemente 5-10mA por LED) para lograr el brillo deseado sin causar una disipación de potencia excesiva o calor en el PCB flexible. La calificación AEC-Q102 da confianza en la capacidad del componente para soportar los ciclos de temperatura y vibraciones durante la vida útil del vehículo.

12. Introducción al Principio de Operación

Este es un diodo emisor de luz (LED) semiconductor. Cuando se aplica un voltaje directo que excede su energía de banda prohibida, los electrones y huecos se recombinan en la región activa del chip semiconductor (probablemente basado en AlInGaP o material similar para luz amarilla). Esta recombinación libera energía en forma de fotones (luz). La composición específica del material y el dopaje determinan la longitud de onda dominante de la luz emitida, que en este caso está en el espectro amarillo (~591nm). El encapsulado PLCC-2 aloja el chip semiconductor, proporciona conexiones eléctricas a través de dos pistas e incorpora una lente plástica moldeada que da forma al haz de salida para lograr el ángulo de visión de 120 grados.

13. Tendencias Tecnológicas

La tendencia en los LEDs para iluminación interior automotriz es hacia una mayor eficiencia (más lúmenes por vatio), permitiendo pantallas más brillantes con menor consumo de energía y menor generación de calor. También hay un movimiento hacia tamaños de encapsulado más pequeños (como 1008 o 0806) para permitir diseños más compactos y elegantes. Además, la integración de múltiples LEDs de color (RGB) en un solo encapsulado para iluminación ambiental dinámica y personalizable es cada vez más popular. Los estándares de fiabilidad mejorados y un cumplimiento ambiental más amplio siguen siendo impulsores constantes en el sector automotriz.