Hoja de Datos del LED Rojo A09K-UR1501H-AM PLCC-6 - Ángulo de Visión de 120° - 2.15V @150mA - 7500mcd - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El A09K-UR1501H-AM es un componente LED de montaje superficial de alto rendimiento, diseñado para exigentes aplicaciones de iluminación automotriz. Utiliza un encapsulado PLCC-6 (Portador de Chip con Pistas Plásticas), ofreciendo una plataforma robusta y fiable para sistemas de iluminación exterior de vehículos. El dispositivo emite una luz roja pura con una longitud de onda dominante típica de 613nm, proporcionando una excelente saturación de color. Su enfoque principal de diseño es lograr una alta intensidad luminosa en un factor de forma compacto, manteniendo el cumplimiento de los estrictos estándares de la industria automotriz.

Las ventajas principales de este LED incluyen su alta intensidad luminosa típica de 7500 milicandelas (mcd) a una corriente directa de 150mA, un amplio ángulo de visión de 120 grados para una distribución uniforme de la luz, y una construcción robusta calificada según los estándares AEC-Q101. Está específicamente dirigido al mercado de iluminación exterior automotriz, incluyendo aplicaciones como Luces de Frenado Altas Centrales (CHMSL), luces traseras y luces de freno, donde la fiabilidad, el brillo y el rendimiento a largo plazo son críticos.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

2.1 Características Fotométricas y Eléctricas

Los parámetros operativos clave definen el rango de rendimiento del LED. La corriente directa (I_F) tiene un rango de operación recomendado de 20mA a 200mA, con un valor típico de 150mA para la salida nominal. A esta corriente, la tensión directa típica (V_F) es de 2.15V, con un límite máximo de 2.75V, lo que indica una buena eficiencia eléctrica. La intensidad luminosa (I_V) se especifica con un mínimo de 4500 mcd, un valor típico de 7500 mcd, y puede alcanzar hasta 14000 mcd, mostrando un rango de rendimiento significativo que se gestiona mediante el proceso de clasificación (binning). La longitud de onda dominante (λ_d) se sitúa típicamente en 613nm, definiendo su punto de color rojo.

2.2 Especificaciones Térmicas y Límites Absolutos

La gestión térmica es crucial para la longevidad del LED. El dispositivo presenta una resistencia térmica de unión a punto de soldadura (R_thJS) de 60 K/W (real) o 50 K/W (eléctrica), un parámetro clave para diseñar la vía térmica en el PCB. Los límites absolutos establecen barreras infranqueables para una operación segura: una disipación de potencia máxima (P_d) de 550 mW, una temperatura máxima de unión (T_J) de 125°C, y un rango de temperatura de operación (T_opr) de -40°C a +110°C, confirmando su idoneidad para entornos automotrices hostiles. También soporta una clasificación ESD (HBM) de 8 kV.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para garantizar un color y brillo consistentes en la producción, los LEDs se clasifican en lotes (bins). La hoja de datos proporciona información detallada de clasificación para la intensidad luminosa y la longitud de onda dominante.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

La intensidad luminosa se clasifica mediante un sistema de códigos alfanuméricos (ej., L1, L2, M1... hasta GA). Cada lote define un rango específico de intensidad luminosa mínima y máxima en milicandelas (mcd). Para el A09K-UR1501H-AM, los lotes de salida posibles destacados se centran alrededor del valor típico de 7500 mcd, que correspondería a lotes en los rangos DA (4500-5600 mcd) y DB (5600-7100 mcd) o EA (7100-9000 mcd). Esta clasificación permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan con los requisitos específicos de brillo para su aplicación.

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

De manera similar, la longitud de onda dominante se clasifica para controlar la consistencia del color. Los lotes se definen por una combinación letra-número (ej., A1, B3, C5) que cubre un rango de longitudes de onda, típicamente en pasos de 1nm o 2nm alrededor del valor nominal de 613nm. Esto asegura que todos los LEDs utilizados en un mismo conjunto de lámpara tengan una salida de color casi idéntica, lo cual es crítico por razones estéticas y regulatorias en la iluminación automotriz.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye varios gráficos que ilustran el comportamiento del LED bajo diferentes condiciones, esenciales para el diseño del circuito y térmico.

4.1 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva IV)

La curva IV muestra la relación exponencial entre la corriente directa y la tensión. Se utiliza para determinar la tensión de operación para una corriente de accionamiento dada y para calcular el consumo de potencia (P = V_F* I_F). La curva ayuda a seleccionar resistencias limitadoras de corriente apropiadas o a diseñar circuitos de accionamiento de corriente constante.

4.2 Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa

Este gráfico muestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente de accionamiento. Generalmente es sub-lineal; duplicar la corriente no duplica la salida de luz. Esta relación es importante para comprender la eficiencia y para el diseño de atenuación por modulación por ancho de pulso (PWM).

4.3 Gráficos de Dependencia con la Temperatura

Múltiples gráficos detallan los cambios de rendimiento con la temperatura de unión (T_J):

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura de Unión:Muestra cómo la salida de luz disminuye al aumentar la temperatura, una característica conocida como caída térmica (thermal droop). Esto debe tenerse en cuenta en el diseño térmico para mantener un brillo consistente.
• Tensión Directa Relativa vs. Temperatura de Unión:Demuestra que laV_Fdisminuye linealmente al aumentar la temperatura (aproximadamente -2 mV/°C para LEDs rojos). Esto puede usarse para sensado de temperatura pero también afecta a los esquemas de accionamiento a tensión constante.
• Longitud de Onda Relativa vs. Temperatura de Unión:Indica un desplazamiento en la longitud de onda dominante (típicamente unos pocos nanómetros) con la temperatura, lo cual es importante para aplicaciones críticas en color.

4.4 Distribución Espectral y Patrón de Radiación

El gráfico de distribución espectral relativa muestra el pico de emisión estrecho característico de un LED rojo, centrado alrededor de su longitud de onda dominante. El patrón de radiación (diagrama del ángulo de visión) confirma el ángulo de visión de 120 grados, mostrando la distribución angular de la intensidad de la luz, crucial para el diseño de lentes y reflectores para lograr los patrones de haz deseados.

4.5 Derating de Corriente Directa y Capacidad de Pulsos

La curva de derating de corriente directa dicta la corriente continua máxima permitida en función de la temperatura del pad de soldadura. A medida que la temperatura del pad aumenta, la corriente segura máxima disminuye para evitar superar el límite de temperatura de unión de 125°C. El gráfico de capacidad de manejo de pulsos permisibles define la corriente pulsada máxima que el LED puede soportar durante duraciones muy cortas a varios ciclos de trabajo, relevante para aplicaciones de estroboscopio o comunicación.

5. Información Mecánica, de Empaquetado y Montaje

5.1 Dimensiones Mecánicas y Polaridad

El LED viene en un encapsulado PLCC-6 estándar. El dibujo mecánico (implícito en la sección 'Dimensiones Mecánicas') proporcionaría las dimensiones precisas de largo, ancho y alto, el espaciado de las pistas y la ubicación del centro óptico. El encapsulado incluye un indicador de polaridad (típicamente una muesca o una esquina chaflanada) para asegurar la orientación correcta durante el montaje, ya que los LEDs son diodos y solo permiten el flujo de corriente en una dirección.

5.2 Diseño Recomendado de Pads de Soldadura

Se proporciona una huella recomendada para los pads de soldadura para garantizar una soldadura fiable y un rendimiento térmico óptimo. Esto incluye las dimensiones de los pads para las seis pistas eléctricas y el pad térmico central (si está presente en esta variante del encapsulado), crítico para la disipación de calor. Seguir este diseño minimiza los defectos de soldadura y asegura una vía de baja resistencia térmica hacia el PCB.

5.3 Perfil de Soldadura por Reflujo y Precauciones

La hoja de datos especifica un perfil de soldadura por reflujo, con una temperatura máxima de 260°C durante un máximo de 30 segundos. Adherirse a este perfil es esencial para evitar dañar el encapsulado plástico o las conexiones internas (wire bonds). Las precauciones generales de uso incluyen evitar estrés mecánico en la lente, prevenir la contaminación y asegurar que el dispositivo se almacene en condiciones de nivel de sensibilidad a la humedad (MSL) 2 antes de su uso para prevenir el efecto 'palomita de maíz' (popcorning) durante el reflujo.

5.4 Información de Empaquetado

Los LEDs se suministran en cinta y carrete para el montaje automatizado pick-and-place. 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, necesarios para programar el equipo de montaje.

6. Guías de Aplicación y Consideraciones de Diseño

6.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED está explícitamente diseñado parailuminación exterior automotriz. Su alto brillo y fiabilidad lo hacen ideal para:

• Luces de Frenado Altas Centrales (CHMSL):Requiere alta intensidad para una buena visibilidad.
• Luces Traseras:Utilizadas para luces de posición/de circulación.
• Luces de Frenado (Stop):Requiere señalización de encendido instantáneo y alto brillo.

Su calificación AEC-Q101, amplio rango de temperatura y robustez al azufre aseguran que puede soportar la vibración, ciclos térmicos y exposición química presentes en entornos automotrices.

6.2 Consideraciones de Diseño Críticas

Diseño Térmico:El factor principal que afecta la vida útil y el rendimiento del LED. Utilice la resistencia térmica (R_thJS) y la curva de derating para diseñar un sistema de gestión térmica adecuado en el PCB, usando vías térmicas y posiblemente una placa con núcleo metálico para aplicaciones de alta potencia.Circuito de Accionamiento:Para un brillo y color consistentes, accione el LED con una fuente de corriente constante en lugar de una tensión constante con una resistencia en serie, especialmente en entornos de tensión automotriz (9-16V). Esto compensa laV_Fvariación y los efectos de la temperatura.Diseño Óptico:El ángulo de visión de 120° es adecuado para iluminación de área amplia. Pueden necesitarse ópticas secundarias (lentes, reflectores) para dar forma al haz para funciones específicas como una CHMSL.Protección ESD:Aunque está clasificado para 8kV HBM, implementar una protección ESD básica en el PCB es una buena práctica durante el manejo y montaje.

7. Cumplimiento y Especificaciones Ambientales

El producto cumple con varios estándares clave de la industria:

• RoHS:Restricción de Sustancias Peligrosas, asegurando una construcción libre de plomo.
• REACH de la UE:Registro, Evaluación, Autorización y Restricción de Sustancias Químicas.
• Libre de Halógenos:Límites en el contenido de Bromo (Br) y Cloro (Cl), importante por razones ambientales y de seguridad.
• Robustez al Azufre:Crítico para aplicaciones automotrices donde los gases que contienen azufre pueden corroer componentes plateados, llevando a fallos.

Este portafolio integral de cumplimiento simplifica la integración de este componente en productos destinados a mercados globales, particularmente el estricto sector automotriz europeo.

8. Información de Pedido y Decodificación del Número de Parte

El número de parte A09K-UR1501H-AM sigue una convención de codificación específica. Aunque el esquema completo de decodificación se encuentra típicamente en la guía del fabricante, los elementos comunes incluyen:

• A09K:Probablemente un código de serie o familia.
• U:Puede indicar el tipo de encapsulado (ej., PLCC).
• R:Típicamente denota el color Rojo.
• 1501:Podría relacionarse con un código de brillo o rendimiento.
• H:Puede indicar una variante de alta luminosidad.
• AM:A menudo significa Grado Automotriz o un lote/versión específica.

La sección de información de pedido detallaría los lotes disponibles para intensidad luminosa y longitud de onda, permitiendo a los diseñadores especificar las características exactas de rendimiento requeridas para su aplicación, asegurando consistencia en la producción en masa.