LED SMD Amarillo de Montaje Inverso 588nm - Dimensiones 3.2x1.6x1.1mm - Tensión Directa 2.4V - Disipación 75mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un Diodo Emisor de Luz (LED) de Montaje Superficial (SMD) de alta luminosidad y montaje inverso. El dispositivo utiliza un chip semiconductor de Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio (AlInGaP) para producir luz amarilla, encapsulado en un paquete con lente transparente. Su diseño principal es para procesos de ensamblaje automatizado, suministrado en cinta de 8 mm enrollada en carretes de 7 pulgadas. Sus características clave incluyen el cumplimiento de las directivas RoHS, compatibilidad con soldadura por reflujo infrarroja y de fase vapor, y su idoneidad para una amplia gama de aplicaciones electrónicas que requieren iluminación indicadora brillante y fiable.

2. Interpretación Objetiva de los Parámetros Técnicos

2.1 Especificaciones Absolutas Máximas

Los límites operativos del dispositivo se definen a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C. La corriente directa continua máxima es de 30 mA. La corriente directa de pico, permitida en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1ms), es de 80 mA. La disipación de potencia máxima es de 75 mW. Para temperaturas ambiente superiores a 50°C, la corriente directa permitida debe reducirse linealmente a razón de 0.4 mA por grado Celsius. La tensión inversa máxima que se puede aplicar es de 5 V. El dispositivo puede operar dentro de un rango de temperatura ambiente de -30°C a +85°C y puede almacenarse entre -40°C y +85°C. La condición de soldadura infrarroja se especifica como una temperatura máxima de 260°C durante un máximo de 5 segundos.

2.2 Características Electro-Ópticas

Medidas a Ta=25°C y una corriente directa (IF) de 20 mA, los parámetros clave de rendimiento son los siguientes. La intensidad luminosa (Iv) tiene un valor típico, pero se clasifica desde un mínimo de 28.0 mcd hasta un máximo de 450.0 mcd. El ángulo de visión (2θ1/2), definido como el ángulo total en el que la intensidad cae a la mitad de su valor axial, es de 70 grados. La longitud de onda de emisión pico (λP) es de 588.0 nm. La longitud de onda dominante (λd), que define el color percibido, es de 587.0 nm. El ancho medio espectral (Δλ) es de 17 nm. La tensión directa (VF) mide típicamente 2.4 V, con un máximo de 2.4 V en la condición de prueba. La corriente inversa (IR) es un máximo de 10 µA a una tensión inversa (VR) de 5 V. La capacitancia de unión (C) es de 40 pF medida a polarización cero y 1 MHz.

3. Explicación del Sistema de Clasificación

La salida luminosa de los LED se clasifica en lotes (bins) para garantizar consistencia en la aplicación. La clasificación se basa en la intensidad luminosa mínima y máxima medida a 20 mA. Los códigos de lote y sus rangos correspondientes son: N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd), R (112.0-180.0 mcd), S (180.0-280.0 mcd) y T (280.0-450.0 mcd). Se aplica una tolerancia de +/-15% a cada lote de intensidad. Este sistema permite a los diseñadores seleccionar componentes apropiados para el nivel de brillo requerido en su diseño.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a curvas de rendimiento típicas que son esenciales para el análisis de diseño. Estas curvas, trazadas contra la temperatura ambiente salvo que se indique lo contrario, ilustrarían típicamente la relación entre la corriente directa y la intensidad luminosa, la variación de la tensión directa con la temperatura, y la potencia radiante relativa frente a la longitud de onda (distribución espectral). Analizar la curva IV ayuda a diseñar el circuito limitador de corriente, mientras que la curva de reducción por temperatura es crítica para garantizar la fiabilidad bajo diversas condiciones térmicas. La curva de distribución espectral confirma la naturaleza monocromática de la salida de luz centrada alrededor de 588 nm.

5. Información Mecánica y de Embalaje

5.1 Dimensiones del Encapsulado y Polaridad

El LED se ajusta a un contorno de paquete estándar EIA. Las dimensiones clave incluyen la longitud, anchura y altura totales. El cátodo se identifica típicamente por un marcador visual como una muesca o una marca verde en el encapsulado. En la hoja de datos se proporcionan planos detallados con cotas, con todas las medidas en milímetros y una tolerancia estándar de ±0.10 mm a menos que se especifique lo contrario.

5.2 Especificaciones de la Cinta y el Carrete

Para el ensamblaje automatizado pick-and-place, los componentes se suministran en cinta portadora embutida. El ancho de la cinta es de 8 mm. Los componentes se cargan en alvéolos y se sellan con una cinta de cubierta superior. Se enrollan en carretes con un diámetro de 7 pulgadas (178 mm). Cada carrete completo contiene 3000 piezas. Para cantidades menores a un carrete completo, se aplica una cantidad mínima de embalaje de 500 piezas para los restantes. El embalaje cumple con las especificaciones ANSI/EIA 481-1-A-1994, con una concesión máxima de dos componentes faltantes consecutivos en la cinta.

6. Guías de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Perfiles de Soldadura por Reflujo

Se proporcionan dos perfiles de reflujo infrarrojo (IR) sugeridos: uno para el proceso de soldadura estándar (estaño-plomo) y otro para el proceso sin plomo (Pb-free). El perfil sin plomo se recomienda específicamente para su uso con pasta de soldadura SnAgCu. Los perfiles definen parámetros críticos que incluyen la temperatura y tiempo de precalentamiento, el tiempo por encima del líquidus, la temperatura máxima y la velocidad de enfriamiento. El cumplimiento de estos perfiles, particularmente la temperatura máxima de 260°C durante 5 segundos, es crucial para prevenir daños térmicos en el encapsulado del LED y el chip semiconductor.

6.2 Limpieza y Almacenamiento

Si es necesaria la limpieza después de la soldadura, solo deben usarse los disolventes especificados. Sumergir el LED en alcohol etílico o isopropílico a temperatura ambiente durante menos de un minuto es aceptable. Productos químicos no especificados pueden dañar la lente de epoxi. Para el almacenamiento, los LED deben mantenerse en un entorno que no supere los 30°C y el 70% de humedad relativa. Los componentes extraídos de su bolsa de barrera de humedad original deben soldarse por reflujo en un plazo de una semana. Para un almacenamiento más prolongado fuera del embalaje original, deben almacenarse en un recipiente sellado con desecante o en un ambiente de nitrógeno y requieren un procedimiento de horneado (aproximadamente 60°C durante 24 horas) antes del ensamblaje para eliminar la humedad absorbida.

7. Sugerencias de Aplicación

7.1 Circuitos de Aplicación Típicos

Los LED son dispositivos controlados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al alimentar múltiples LED, se recomienda encarecidamente utilizar una resistencia limitadora de corriente en serie para cada LED, como se muestra en el "Modelo de circuito A" de la hoja de datos. Se desaconseja alimentar múltiples LED en paralelo directamente desde una fuente de tensión ("Modelo de circuito B") porque pequeñas variaciones en la característica de tensión directa (Vf) de los LED individuales pueden provocar diferencias significativas en la corriente y, en consecuencia, en el brillo. La resistencia en serie estabiliza la corriente a través de cada LED de forma independiente.

7.2 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

El LED es sensible a las descargas electrostáticas. El daño por ESD puede manifestarse como una alta corriente de fuga inversa, una baja tensión directa o la falta de iluminación a corrientes bajas. Las medidas preventivas son obligatorias durante la manipulación y el ensamblaje: el personal debe usar pulseras conductoras o guanti antiestáticos; todo el equipo, estaciones de trabajo y estanterías de almacenamiento deben estar correctamente conectados a tierra. Se puede utilizar un ionizador para neutralizar la carga estática que pueda acumularse en la lente de plástico. La verificación de daños por ESD implica comprobar la iluminación y medir Vf a niveles de corriente bajos.

8. Consideraciones y Precauciones de Diseño

El dispositivo está destinado a equipos electrónicos generales. Las aplicaciones que requieren una fiabilidad excepcional, especialmente donde un fallo podría poner en riesgo la vida o la salud (por ejemplo, aviación, dispositivos médicos), requieren consulta previa. El método de accionamiento debe respetar las especificaciones absolutas máximas de corriente y potencia, incorporando la reducción necesaria para temperaturas ambiente elevadas. Debe considerarse la gestión térmica en la PCB si se opera cerca de los límites máximos. El diseño de las almohadillas de soldadura debe seguir las dimensiones sugeridas para garantizar una alineación mecánica adecuada y la formación de la unión de soldadura durante el reflujo.

9. Introducción Tecnológica y Tendencias

Este LED utiliza tecnología AlInGaP, conocida por su alta eficiencia y estabilidad en la producción de luz roja, naranja y amarilla. El diseño de "montaje inverso" indica que la superficie emisora de luz está en el lado opuesto a las almohadillas de montaje, lo que puede ser ventajoso para diseños ópticos específicos o diseños con espacio limitado donde se requiere luz de emisión lateral. La tendencia en los LED SMD continúa hacia una mayor eficacia luminosa (más salida de luz por vatio eléctrico), una mejor consistencia del color mediante una clasificación más estricta y una mayor fiabilidad en condiciones ambientales adversas, incluidos los perfiles de soldadura a mayor temperatura requeridos para el ensamblaje sin plomo.