Hoja de Datos del LED SMD LTST-C21TBKT - Azul - 20mA - 3.8V - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un LED Chip de montaje superficial (SMD) diseñado para aplicaciones de montaje inverso. El componente es un diodo emisor de luz azul que utiliza tecnología InGaN (Nitruro de Galio e Indio), encapsulado en un paquete con lente transparente. Está diseñado para ser compatible con procesos de ensamblaje automatizados, incluido el equipo pick-and-place, y es adecuado para soldadura por reflujo estándar por infrarrojos (IR) y por fase de vapor. El producto cumple con los estándares ambientales, es compatible con RoHS y está clasificado como producto ecológico.

La aplicación principal de este LED es en equipos electrónicos donde el ahorro de espacio y el ensamblaje eficiente son críticos. Su diseño de montaje inverso permite diseños innovadores de PCB y soluciones de iluminación. El dispositivo se suministra en cinta estándar de la industria de 8 mm en carretes de 7 pulgadas de diámetro, facilitando la fabricación en grandes volúmenes.

2. Valores Máximos Absolutos

La siguiente tabla enumera los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente en el dispositivo. Estos valores se especifican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Disipación de Potencia:76 mW
• Corriente Directa de Pico:100 mA (a un ciclo de trabajo de 1/10, ancho de pulso de 0.1ms)
• Corriente Directa Continua (IF):20 mA
• Derating de Corriente:Reducción lineal desde 25°C a una tasa de 0.25 mA/°C
• Voltaje Inverso (VR):5 V (Nota: No se permite la operación continua a voltaje inverso)
• Rango de Temperatura de Operación:-55°C a +85°C
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-55°C a +85°C
• Tolerancia de Temperatura de Soldadura:
  • Soldadura por ola: 260°C durante 5 segundos máx.
  • Reflujo por Infrarrojos (IR): 260°C durante 5 segundos máx.
  • Reflujo por Fase de Vapor: 215°C durante 3 minutos máx.

Exceder estos límites, especialmente los de voltaje inverso y corriente, puede provocar fallos inmediatos o latentes del dispositivo. La curva de derating para la corriente directa es crucial para diseños que operan a temperaturas ambiente elevadas para garantizar la fiabilidad a largo plazo.

3. Características Eléctricas y Ópticas

Los parámetros de rendimiento típicos se miden a Ta=25°C bajo las condiciones de prueba especificadas. Estos valores definen el comportamiento operativo esperado del LED.

3.1 Parámetros Ópticos

• Intensidad Luminosa (Iv):45.0 - 280.0 mcd (mín - máx) a IF = 20 mA. Medido con un sensor/filtro que se aproxima a la curva de respuesta fotópica del ojo CIE.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):70 grados (típico). Definido como el ángulo total en el que la intensidad es la mitad de la intensidad axial máxima.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λ_P):468 nm (típico). La longitud de onda a la que la distribución espectral de potencia es máxima.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):465.0 - 475.0 nm a IF = 20 mA. La longitud de onda única percibida por el ojo humano que define el color, derivada del diagrama de cromaticidad CIE.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):25 nm (típico). El ancho espectral medido a la mitad de la intensidad máxima (FWHM).

3.2 Parámetros Eléctricos

• Voltaje Directo (V_F):3.0 - 3.8 V (típico - máx) a IF = 20 mA.
• Corriente Inversa (I_R):100 µA (máx) a V_R= 5V.
• Capacitancia (C):40 pF (típico) a V_F=0V, f=1 MHz.

El rango de voltaje directo es importante para el diseño del circuito de excitación, especialmente cuando varios LED se conectan en paralelo, para garantizar el reparto de corriente y un brillo uniforme.

4. Sistema de Clasificación (Binning)

Para gestionar las variaciones de producción, los LED se clasifican en lotes (bins) según parámetros clave de rendimiento. Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan con requisitos específicos de brillo y consistencia de color para su aplicación.

4.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Clasificado a IF = 20 mA. La tolerancia dentro de cada lote es de +/-15%.

• Código P:45.0 - 71.0 mcd
• Código Q:71.0 - 112.0 mcd
• Código R:112.0 - 180.0 mcd
• Código S:180.0 - 280.0 mcd

4.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

Clasificado a IF = 20 mA. La tolerancia para cada lote es de +/- 1 nm.

• Código AC:465.0 - 470.0 nm
• Código AD:470.0 - 475.0 nm

Seleccionar LED de un solo lote o lotes adyacentes es crítico para aplicaciones que requieren color y brillo uniformes en múltiples unidades, como en matrices de retroiluminación o paneles de indicadores de estado.

5. Guías de Soldadura y Ensamblaje

Proper handling and soldering are essential to prevent damage and ensure reliability.

5.1 Perfiles de Soldadura por Reflujo

La hoja de datos proporciona perfiles de temperatura sugeridos para procesos de soldadura estándar y sin plomo (Pb-free). Los parámetros clave incluyen:

• Zona de Precalentamiento:Rampa gradual para prevenir choque térmico.
• Permite la estabilización de la temperatura en toda la PCB.Zona de Reflujo:
• La temperatura máxima no debe exceder los 260°C, y el tiempo por encima de 240°C (para sin plomo) debe controlarse según el perfil.Zona de Enfriamiento:
• Rampa de descenso controlada para solidificar correctamente las uniones de soldadura.Para procesos sin plomo, se especifica explícitamente que se debe usar pasta de soldadura SnAgCu.

5.2 Limpieza

Los limpiadores químicos no especificados pueden dañar el paquete del LED. Si es necesaria la limpieza después de la soldadura, se recomienda:

Sumergir el LED en alcohol etílico o alcohol isopropílico a temperatura ambiente normal.

• Limitar el tiempo de inmersión a menos de un minuto.
• Evitar la limpieza ultrasónica a menos que esté específicamente validada, ya que puede causar estrés mecánico.
• 5.3 Almacenamiento y Manejo

Almacenar en un ambiente que no exceda los 30°C y el 70% de humedad relativa.

• Los LED retirados de su embalaje original de barrera de humedad deben soldarse por reflujo dentro de una semana.
• Para un almacenamiento más prolongado fuera del embalaje original, usar un contenedor sellado con desecante o un desecador de nitrógeno.
• Los componentes almacenados fuera de la bolsa por más de una semana requieren un horneado a aproximadamente 60°C durante al menos 24 horas antes del ensamblaje para eliminar la humedad absorbida y prevenir el "efecto palomita" durante el reflujo.
• 6. Información Mecánica y de Embalaje

6.1 Dimensiones del Paquete y Polaridad

El LED está alojado en un paquete estándar EIA. El dibujo mecánico detallado (implícito en la hoja de datos) mostraría dimensiones clave como longitud, ancho, altura e identificación de las almohadillas de cátodo/ánodo. La característica de "montaje inverso" típicamente implica un diseño específico de almohadillas u orientación de la lente diseñada para montarse en el lado opuesto de la PCB en relación con los LED estándar. Se proporciona el diseño sugerido de las almohadillas de soldadura para garantizar la formación adecuada de la unión de soldadura y la estabilidad mecánica.

6.2 Especificaciones de Cinta y Carrete

El componente se suministra en cinta portadora gofrada de 8 mm de ancho en carretes de 7 pulgadas (178 mm) de diámetro.

Piezas por Carrete:

• Cantidad Mínima de Pedido (MOQ): 3000
• 500 piezas para cantidades restantes.Cinta de Cubierta:
• Los bolsillos vacíos de componentes se sellan con cinta de cubierta superior.Componentes Faltantes:
• Se permite un máximo de dos LED faltantes consecutivos por especificación del carrete.El embalaje cumple con los estándares ANSI/EIA-481-1-A-1994 para manejo y envío.
• 7. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Diseño del Circuito de Excitación

Los LED son dispositivos operados por corriente. Su brillo es principalmente una función de la corriente directa (IF), no del voltaje.

Circuito Recomendado (Modelo A):

• Se debe colocar una resistencia limitadora de corriente en serie con cada LED, incluso cuando varios LED se conecten en paralelo a una fuente de voltaje. Esta resistencia (Rlimit_{) se calcula usando la Ley de Ohm: R}limit_{= (V}supply_{- V}) / I_F. Esto asegura una corriente consistente a través de cada LED, compensando las variaciones naturales en el voltaje directo (V_F) de un dispositivo a otro, lo que conduce a un brillo uniforme._FCircuito No Recomendado (Modelo B):
• No se recomienda conectar directamente múltiples LED en paralelo sin resistencias en serie individuales. Pequeñas diferencias en las características I-V de cada LED pueden causar un desequilibrio significativo de corriente, donde un LED puede consumir mucha más corriente que otros, lo que lleva a un brillo desigual y posible sobretensión del dispositivo con mayor corriente.7.2 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

Este LED es susceptible a daños por descargas electrostáticas. Se deben tomar precauciones durante el manejo y ensamblaje:

Los operadores deben usar pulseras con conexión a tierra o guantes antiestáticos.

• Todos los puestos de trabajo, herramientas y maquinaria deben estar correctamente conectados a tierra.
• Usar ionizadores para neutralizar la carga estática que pueda acumularse en la lente de plástico debido a la fricción durante el manejo.
• Almacenar y transportar los LED en contenedores conductivos o antiestáticos.
• 7.3 Gestión Térmica

Aunque la disipación de potencia es relativamente baja (76 mW máx.), una gestión térmica efectiva sigue siendo importante para la longevidad, especialmente a altas temperaturas ambiente o corrientes de excitación elevadas. La especificación de derating de 0.25 mA/°C por encima de 25°C debe tenerse en cuenta en el diseño. Asegurar un área de cobre adecuada alrededor de las almohadillas del LED en la PCB ayuda a disipar el calor y mantener una temperatura de unión más baja, lo que preserva la salida luminosa y extiende la vida operativa.

8. Análisis de Curvas de Rendimiento Típicas

La hoja de datos hace referencia a curvas características típicas (por ejemplo, intensidad luminosa relativa vs. corriente directa, voltaje directo vs. temperatura, distribución espectral). Aunque los gráficos específicos no se representan en el texto proporcionado, sus implicaciones son estándar:

Curva I

• I_Vvs. I_F:Muestra que la intensidad luminosa aumenta con la corriente directa, pero puede volverse sub-lineal a corrientes más altas debido a la caída de eficiencia y al aumento de calor.
• V_FCurva Vvs. Temperatura:
• Demuestra que el voltaje directo tiene un coeficiente de temperatura negativo (disminuye a medida que aumenta la temperatura de unión). Este es un factor crítico para los drivers de corriente constante.Curva de Distribución Espectral:

Ilustra la banda de emisión estrecha centrada alrededor de la longitud de onda pico (468 nm), que es característica de los LED azules InGaN.

9. Fiabilidad y Ámbito de Aplicación

El dispositivo está destinado a su uso en equipos electrónicos ordinarios como dispositivos de automatización de oficinas, equipos de comunicación y electrodomésticos. Para aplicaciones que requieren una fiabilidad excepcional donde un fallo podría poner en riesgo la vida o la salud (por ejemplo, aviación, dispositivos médicos, sistemas de seguridad críticos), es obligatoria una consulta técnica específica con el fabricante del componente antes de su integración en el diseño. Los rangos de temperatura de operación y almacenamiento especificados (-55°C a +85°C) indican una robustez adecuada para una amplia gama de entornos comerciales e industriales.

10. Comparación Técnica y TendenciasVentaja del Montaje Inverso:

Este diseño permite montar el LED en el lado opuesto de la PCB respecto al espectador, con la luz emitida a través de un orificio o apertura en la placa. Esto permite diseños elegantes de panel plano donde la fuente de luz está oculta, proporcionando solo la luz emitida sin componentes visibles. Contrasta con los LED de montaje superior tradicionales donde el paquete es visible en la superficie.Tecnología InGaN:

El uso del material semiconductor Nitruro de Galio e Indio es estándar para LED azules (y verdes) de alta eficiencia. Ofrece buena eficacia luminosa y estabilidad. La evolución en este campo se centra en aumentar la eficiencia (lúmenes por vatio), mejorar la consistencia del color (clasificación más estricta) y mejorar la fiabilidad en condiciones de operación de alta temperatura y alta corriente, a menudo impulsada por las demandas de la iluminación general y las aplicaciones automotrices.

11. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P1: ¿Puedo excitar este LED a 30 mA para obtener mayor brillo?

R1: No. La corriente directa continua máxima absoluta es de 20 mA. Exceder este valor reducirá la vida útil y puede causar un fallo inmediato. Para un mayor brillo, seleccione un lote de LED con mayor intensidad luminosa o un modelo de LED diferente clasificado para mayor corriente.

P2: ¿Cuál es la diferencia entre la longitud de onda pico y la longitud de onda dominante?_PR2: La longitud de onda pico (λ_d) es la longitud de onda física donde el LED emite la mayor potencia óptica. La longitud de onda dominante (λ_d) es un valor calculado basado en la percepción del color humano (gráfico CIE) que define el color percibido. Para LED monocromáticos como este azul, suelen estar cerca, pero λ

es el parámetro relevante para la coincidencia de colores.

P3: ¿Por qué es necesaria una resistencia en serie para cada LED en paralelo?_FR3: Debido a las tolerancias de fabricación, el voltaje directo (V_F) de los LED varía ligeramente. Sin una resistencia en serie para limitar la corriente, los LED con un V

más bajo consumirán una cantidad desproporcionadamente mayor de corriente en una configuración en paralelo, lo que lleva a una falta de coincidencia en el brillo y un posible fallo por sobrecorriente. La resistencia actúa como un balasto estabilizador simple.

P4: ¿Cómo interpreto los códigos de lote al realizar un pedido?