Hoja de Datos de LED Azul SMD de Montaje Inverso - 2.0x1.25x0.8mm - Voltaje 2.8-3.8V - Potencia 76mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un LED azul de montaje superficial (SMD) de montaje inverso y alta luminosidad. El componente utiliza un chip de InGaN (Nitruro de Galio e Indio), conocido por producir una emisión de luz azul eficiente y brillante. Diseñado para procesos de montaje automatizado, se suministra en cinta de 8 mm enrollada en carretes de 7 pulgadas, facilitando la producción en gran volumen. El LED cumple con las directivas RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas), clasificándolo como un producto ecológico apto para la fabricación electrónica moderna.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

Los límites operativos del dispositivo se definen a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C. La corriente directa continua (DC) máxima es de 20 mA. Se permite una corriente directa de pico más alta de 100 mA en condiciones pulsadas con un ciclo de trabajo de 1/10 y un ancho de pulso de 0.1 ms. La disipación de potencia máxima es de 76 mW. El rango de temperatura de funcionamiento es de -20°C a +80°C, mientras que el rango de temperatura de almacenamiento se extiende de -30°C a +100°C. Para la soldadura, puede soportar reflujo por infrarrojos a 260°C durante un máximo de 10 segundos.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Los parámetros clave de rendimiento se miden a Ta=25°C y una corriente directa (IF) de 20 mA, salvo que se especifique lo contrario.

• Intensidad Luminosa (IV):Varía desde un mínimo de 28.0 mcd hasta un máximo de 180.0 mcd. El valor típico no se especifica, lo que indica un amplio rango de binning.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):Un amplio ángulo de visión de 130 grados, definido como el ángulo fuera del eje donde la intensidad es la mitad del valor axial.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λP):Típicamente 468 nm.
• Longitud de Onda Dominante (λd):Varía de 465.0 nm a 475.0 nm, definiendo el color percibido.
• Ancho Medio Espectral (Δλ):Aproximadamente 25 nm, indicando la pureza espectral de la luz azul.
• Tensión Directa (VF):Varía de 2.80 V a 3.80 V a 20 mA.
• Corriente Inversa (IR):Máximo de 10 μA cuando se aplica una tensión inversa (VR) de 5V. El dispositivo no está diseñado para operar en polarización inversa.

Notas importantes aclarando las condiciones de medición: la intensidad luminosa utiliza un filtro de respuesta ocular CIE, y se enfatiza la precaución contra la Descarga Electroestática (ESD), recomendando procedimientos adecuados de conexión a tierra y manipulación.

3. Explicación del Sistema de Binning

El producto se clasifica en bins según parámetros clave para garantizar consistencia en la aplicación. Se proporcionan tres dimensiones de binning separadas:

3.1 Binning de Tensión Directa

Los bins se etiquetan de D7 a D11, cada uno cubriendo un rango de 0.2V desde 2.80V hasta 3.80V, con una tolerancia de ±0.1V por bin.

3.2 Binning de Intensidad Luminosa

Los bins se etiquetan N, P, Q y R. La intensidad varía desde 28-45 mcd (N) hasta 112-180 mcd (R), con una tolerancia de ±15% por bin.

3.3 Binning de Longitud de Onda Dominante

Los bins se etiquetan AC (465.0-470.0 nm) y AD (470.0-475.0 nm), con una tolerancia ajustada de ±1 nm por bin.

Este binning multidimensional permite a los diseñadores seleccionar LEDs que coincidan con requisitos específicos de tensión, brillo y color para sus circuitos.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a curvas típicas de características eléctricas y ópticas medidas a 25°C de temperatura ambiente. Aunque los gráficos específicos no se detallan en el texto proporcionado, dichas curvas suelen incluir:

• Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva I-V):Muestra la relación no lineal, crítica para diseñar circuitos limitadores de corriente.
• Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa:Demuestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, hasta el límite máximo.
• Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Muestra la disminución de la salida a medida que aumenta la temperatura, importante para la gestión térmica.
• Distribución Espectral:Un gráfico de intensidad relativa versus longitud de onda, centrado alrededor de la longitud de onda pico de 468 nm con un ancho medio de ~25 nm.

Estas curvas son esenciales para predecir el rendimiento en condiciones no estándar.

5. Información Mecánica y de Empaquetado

5.1 Dimensiones del Paquete

El LED se ajusta a un paquete SMD estándar EIA. Todas las dimensiones se proporcionan en milímetros con una tolerancia general de ±0.10 mm. La huella específica y la altura se definen en el dibujo del paquete, lo cual es crucial para el diseño del PCB (Placa de Circuito Impreso).

5.2 Identificación de Polaridad y Diseño de Pads

Como componente de montaje inverso, la orientación para soldar es opuesta a la de los LEDs estándar de emisión superior. La hoja de datos incluye dimensiones sugeridas para los pads de soldadura para garantizar una unión de soldadura confiable y una alineación adecuada durante el reflujo. La identificación correcta de la polaridad es vital para evitar una instalación incorrecta.

6. Pautas de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

Se proporciona un perfil de reflujo por infrarrojos sugerido para procesos sin plomo (Pb-free). Los parámetros clave incluyen una zona de precalentamiento (150-200°C), una temperatura máxima pico de 260°C y un tiempo por encima del líquido que no exceda los 10 segundos. El perfil se basa en estándares JEDEC para garantizar fiabilidad. La hoja de datos señala que el perfil óptimo puede variar según el diseño del PCB, la pasta de soldar y las características del horno, y recomienda una caracterización específica para cada placa.

6.2 Soldadura Manual

Si es necesaria la soldadura manual, se recomienda una temperatura del soldador que no exceda los 300°C, con un tiempo máximo de soldadura de 3 segundos por pad, una sola vez.

6.3 Limpieza

La limpieza solo debe realizarse si es necesario. Los agentes aprobados son alcohol etílico o alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante menos de un minuto. Se prohíbe el uso de productos químicos no especificados, ya que pueden dañar el encapsulado del LED.

6.4 Condiciones de Almacenamiento

Para bolsas sin abrir, a prueba de humedad con desecante, el almacenamiento debe ser a ≤30°C y ≤90% de Humedad Relativa (HR), con una vida útil de un año. Una vez abiertas, los LEDs deben almacenarse a ≤30°C y ≤60% HR. Se recomienda que los componentes extraídos de su embalaje original se sometan a reflujo por IR dentro de las 672 horas (28 días, MSL 2a). Para almacenamiento más allá de este período, se aconseja un horneado a aproximadamente 60°C durante al menos 20 horas antes del montaje.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Especificaciones de Cinta y Carrete

Los LEDs se suministran en cinta portadora gofrada de 8 mm de ancho, sellada con cinta de cubierta y enrollada en carretes de 7 pulgadas (178 mm) de diámetro. La cantidad estándar por carrete es de 3000 piezas. Se especifica una cantidad mínima de pedido de 500 piezas para restos. El empaquetado sigue los estándares ANSI/EIA 481, permitiéndose un máximo de dos componentes faltantes consecutivos por carrete.

8. Recomendaciones de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED azul es adecuado para una amplia gama de aplicaciones que requieren luces indicadoras, retroiluminación o iluminación decorativa en electrónica de consumo, equipos de oficina, dispositivos de comunicación y electrodomésticos. Su diseño de montaje inverso lo hace ideal para aplicaciones donde la luz debe emitirse a través de un sustrato o panel desde el lado opuesto del PCB.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Limitación de Corriente:Siempre utilice una resistencia en serie o un driver de corriente constante para limitar la corriente directa a 20 mA DC o menos.
• Protección contra ESD:Implemente salvaguardas ESD durante la manipulación y el montaje, ya que los LEDs son sensibles a las descargas estáticas.
• Gestión Térmica:Asegúrese de que el diseño del PCB permita una disipación de calor adecuada, especialmente cuando se opera a altas temperaturas ambientales o cerca de la corriente máxima, para mantener la salida luminosa y la longevidad.
• Diseño Óptico:Considere el amplio ángulo de visión de 130 grados al diseñar guías de luz o lentes.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

Las características diferenciadoras principales de este LED son suconfiguración de montaje inversoy el uso de unchip InGaN de ultra alta luminosidad. En comparación con los LEDs estándar de emisión superior, el paquete de montaje inverso ofrece flexibilidad de diseño para trayectorias ópticas específicas. La tecnología InGaN proporciona una mayor eficiencia y una salida de luz azul más brillante en comparación con tecnologías más antiguas. El sistema integral de binning también permite un control más estricto sobre el color y el brillo en las series de producción, lo cual es una ventaja para aplicaciones que requieren consistencia de color.

10. Preguntas Frecuentes (FAQs)

P: ¿Cuál es el propósito de un LED de montaje inverso?

R: Un LED de montaje inverso está diseñado para soldarse en el PCB con su superficie emisora de luz hacia abajo. La luz se emite luego a través de un orificio o apertura en la placa, o a través de un material translúcido. Esto es útil para crear luces indicadoras empotradas y de aspecto elegante.

P: ¿Puedo alimentar este LED directamente desde una fuente de 5V?

R: No. La tensión directa varía de 2.8V a 3.8V. Conectarlo directamente a 5V haría que fluya una corriente excesiva, pudiendo destruir el LED. Debe usar una resistencia limitadora de corriente o un regulador.

P: ¿Qué significa el código de bin (por ejemplo, D9, Q, AC) en la etiqueta del carrete?

R: Especifica las características eléctricas y ópticas de los LEDs en ese carrete. "D9" indica una tensión directa entre 3.20V y 3.40V. "Q" indica una intensidad luminosa entre 71.0 y 112.0 mcd. "AC" indica una longitud de onda dominante entre 465.0 y 470.0 nm.

P: ¿Cuánto tiempo puedo almacenar estos LEDs después de abrir la bolsa?

R: Para obtener los mejores resultados y evitar problemas del nivel de sensibilidad a la humedad (MSL), deben soldarse dentro de las 672 horas (28 días) posteriores a la exposición a las condiciones ambientales de fábrica (<30°C/60% HR). Si se almacenan más tiempo, se requiere horneado.

11. Caso Práctico de Diseño y Uso

Escenario: Diseñar un panel de indicadores de estado para un router de red.

Un diseñador necesita múltiples LEDs azules brillantes para indicar el estado de "Encendido", "Internet" y "Wi-Fi". El diseño del panel requiere que la luz brille a través de pequeños iconos grabados con láser en un bisel frontal de plástico, con el PCB montado detrás. Usar este LED azul de montaje inverso es ideal. El diseñador haría lo siguiente:

1. Colocar los LEDs en el lado inferior del PCB, alineados con los orificios debajo de cada icono.

2. Seleccionar un código de bin (por ejemplo, R para alto brillo, AD para un tono azul ligeramente más verdoso) para garantizar una apariencia uniforme.

3. Diseñar la huella del PCB exactamente según el diseño de pads sugerido.

4. Calcular una resistencia limitadora de corriente para una fuente de 3.3V: R = (3.3V - VF_típica) / 0.020A. Usando una VF típica de 3.3V, R = 0 ohmios, lo cual no es factible. Por lo tanto, usarían una corriente más baja (por ejemplo, 15 mA) o seleccionarían un bin con una VF más baja (D7 o D8) para tener un valor de resistencia utilizable, asegurando que el LED opere dentro de las especificaciones.

12. Introducción al Principio Técnico

Este LED se basa en una estructura de diodo semiconductor hecha de Nitruro de Galio e Indio (InGaN). Cuando se aplica una tensión directa, los electrones y los huecos se recombinan en la región activa del semiconductor, liberando energía en forma de fotones (luz). La composición específica de la aleación de InGaN determina la energía de la banda prohibida, que corresponde directamente a la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, azul (~468 nm). El "montaje inverso" se refiere puramente a la orientación del empaquetado mecánico; el principio subyacente de electroluminiscencia sigue siendo el mismo que el de cualquier LED estándar.

13. Tendencias y Evolución de la Industria

La tendencia en los LEDs SMD continúa hacia una mayor eficiencia (más lúmenes por vatio), tamaños de paquete más pequeños y una fiabilidad mejorada. La tecnología InGaN para LEDs azules y verdes ha experimentado mejoras constantes en salida y longevidad. También hay un creciente énfasis en un binning más estricto de color e intensidad para satisfacer las demandas de aplicaciones como pantallas a todo color e iluminación arquitectónica, donde la consistencia es crítica. Además, los avances en el empaquetado se centran en mejorar el rendimiento térmico para permitir corrientes de accionamiento más altas sin comprometer la vida útil, y en mejorar la compatibilidad con los procesos automatizados de pick-and-place y soldadura por reflujo para una producción en masa rentable.