Especificaciones del LED ámbar RF-AU0402TS-EB-B - Tamaño 1.0x0.5x0.4mm - Voltaje 1.6-2.6V - Potencia 26mW - Datos técnicos

1. Resumen del producto

1.1 Descripción general

El RF-AU0402TS-EB-B es un LED de montaje superficial de color ámbar fabricado con un chip ámbar de alta eficiencia. Sus dimensiones ultracompactas de 1.0mm x 0.5mm x 0.4mm lo convierten en uno de los LED ámbar más pequeños disponibles comercialmente, adecuado para aplicaciones con espacio limitado. El dispositivo está diseñado para ensamblaje SMT automatizado y procesos de soldadura por reflow, ofreciendo una excelente compatibilidad con líneas modernas de ensamblaje de PCB.

1.2 Características

• Ángulo de visión extremadamente amplio de 140 grados, lo que garantiza una distribución uniforme de la luz en un área amplia.
• Adecuado para todos los procesos de ensamblaje y soldadura SMT, incluidos reflow y soldadura manual.
• Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 3 según el estándar JEDEC, que requiere un manejo adecuado después de abrir la bolsa.
• Conforme a RoHS, libre de sustancias peligrosas, cumpliendo con las regulaciones ambientales globales.
• Operación de baja corriente directa (típica 5mA) permite un bajo consumo de energía en dispositivos alimentados por batería.
• Disponible en múltiples rangos de brillo y longitud de onda para un ajuste preciso en aplicaciones que requieren consistencia.

1.3 Aplicaciones

• Indicadores ópticos: indicadores de estado, retroiluminación para interruptores y pantallas de símbolos.
• Retroiluminación de pantallas: retroiluminación de LCD pequeñas o teclados donde el espacio es limitado.
• Uso general: iluminación de juguetes, iluminación decorativa y electrónica portátil.

2. Parámetros técnicos

2.1 Características eléctricas y ópticas

Todos los parámetros se miden a una temperatura de la almohadilla de soldadura (Ts) de 25°C y una corriente directa de 5mA, a menos que se indique lo contrario. Las siguientes características clave definen el rendimiento de este LED:

• Ancho de banda espectral a media altura (Δλ):Típicamente 15nm, lo que indica un espectro de emisión relativamente estrecho centrado alrededor de la región de longitud de onda ámbar.
• Voltaje directo (VF):Varía de 1.6V a 2.6V según el código de clasificación (A1 a E2). La clasificación se realiza a 5mA, con cada paso de 0.1V. El bajo voltaje directo permite la operación con fuentes de baja tensión.
• Longitud de onda dominante (λD):Disponible en dos rangos: A10 (600-602.5nm) y A20 (602.5-605nm), con clasificaciones adicionales B10 (605-607.5nm), B20 (607.5-610nm). Esto permite seleccionar el tono ámbar exacto.
• Intensidad luminosa (IV):Clasificada en cinco rangos: A00 (8-12mcd), B00 (12-18mcd), C00 (18-28mcd), D00 (28-43mcd) y E00 (43-65mcd). Los rangos de mayor intensidad son adecuados para aplicaciones que requieren mayor brillo.
• Ángulo de visión (2θ1/2):140° típico, proporcionando un patrón de radiación muy amplio para una iluminación uniforme en un área grande.
• Corriente inversa (IR):Máximo 10μA a VR=5V, lo que garantiza una fuga muy baja en polarización inversa.
• Resistencia térmica (RTHJ-S):Máximo 450°C/W, de unión a punto de soldadura. Esta resistencia térmica relativamente alta es típica en LED de paquete pequeño y requiere una gestión térmica cuidadosa cuando se opera a corrientes más altas.

2.2 Clasificaciones máximas absolutas

Las clasificaciones máximas absolutas no deben excederse, ni siquiera momentáneamente, para evitar daños permanentes:

• Disipación de potencia (Pd): 26 mW
• Corriente directa (IF): 10 mA (continua); 60 mA para operación de pulso con ciclo de trabajo 1/10 y ancho de pulso de 0.1ms.
• Resistencia a ESD (HBM): 2000 V
• Temperatura de operación (Topr): -40°C a +85°C
• Temperatura de almacenamiento (Tstg): -40°C a +85°C
• Temperatura de unión (Tj): 95°C máximo

Estos límites se basan en mediciones estandarizadas en el laboratorio de Refond. La corriente máxima real puede necesitar ser reducida según las condiciones térmicas; la temperatura de unión no debe exceder los 95°C.

2.3 Sistema de clasificación

El LED se clasifica en múltiples rangos para proporcionar un control estricto sobre el voltaje directo, la longitud de onda dominante y la intensidad luminosa. Esto permite a los clientes seleccionar dispositivos con rendimiento consistente para sus requisitos específicos. Para el voltaje directo, los rangos A1 a E2 cubren de 1.6V a 2.6V en incrementos de 0.1V. Para la longitud de onda, los rangos A10, A20, B10, B20 cubren el rango de 600nm a 610nm en pasos de 2.5nm. Los rangos de intensidad A00 a E00 proporcionan opciones de 8 mcd a 65 mcd. El código de clasificación está claramente marcado en la etiqueta del carrete para trazabilidad.

3. Análisis de curvas de rendimiento

3.1 Voltaje directo vs. Corriente directa (Curva I-V)

La curva característica I-V (Fig 1-6) muestra la relación exponencial típica entre el voltaje directo y la corriente directa. A 5mA, el voltaje directo es aproximadamente 2.0V para el rango típico. A medida que la corriente aumenta, el voltaje se eleva ligeramente debido a la resistencia en serie. La curva ayuda a los diseñadores a seleccionar resistencias limitadoras de corriente adecuadas para un voltaje de alimentación dado.

3.2 Corriente directa vs. Intensidad relativa

La Fig 1-7 ilustra que la intensidad luminosa relativa aumenta linealmente con la corriente directa en la región de baja corriente, pero comienza a saturarse a corrientes más altas. Operar a 5mA produce aproximadamente el 50% de la intensidad a 10mA, proporcionando un buen equilibrio entre brillo y disipación térmica.

3.3 Efectos de la temperatura

Las Fig 1-8 y Fig 1-9 muestran cómo la temperatura del pin afecta la intensidad relativa y la corriente directa. A medida que la temperatura de unión aumenta, la intensidad luminosa disminuye gradualmente. Por ejemplo, a 85°C la intensidad puede caer a aproximadamente el 80% de su valor a 25°C. La gestión térmica es crucial cuando se maneja el LED cerca de su corriente máxima o en temperaturas ambiente altas.

3.4 Corriente directa vs. Longitud de onda dominante

La Fig 1-10 demuestra que la longitud de onda dominante se desplaza ligeramente con la corriente directa (aproximadamente 1-2nm en el rango de operación). Este efecto es mínimo para la mayoría de las aplicaciones de indicadores, pero debe considerarse cuando se requiere una coincidencia de color precisa.

3.5 Distribución espectral y patrón de radiación

La Fig 1-11 muestra la intensidad espectral relativa versus la longitud de onda, con un pico alrededor de 600-610nm y un ancho medio de 15nm. El patrón de radiación (Fig 1-12) indica un ángulo de emisión muy amplio de 140°, con intensidad casi uniforme hasta ±70° del eje óptico.

4. Información mecánica y de empaque

4.1 Dimensiones del paquete

El LED está alojado en un paquete SMD estándar 0402 con dimensiones 1.0mm de largo, 0.5mm de ancho y 0.4mm de alto. El paquete tiene dos terminales: ánodo (marcado con un indicador de polaridad) y cátodo. Los dibujos en la hoja de datos (Fig 1-1 a 1-3) muestran vistas superior, inferior y lateral con tolerancia de ±0.2mm a menos que se indique lo contrario.

4.2 Diseño de la almohadilla de soldadura

Se proporcionan patrones de soldadura recomendados (Fig 1-5) para garantizar uniones de soldadura confiables y una disipación de calor adecuada. Las dimensiones de la almohadilla son de 0.5mm x 0.6mm para cada terminal con un espacio de 0.6mm entre ellas. Es fundamental hacer coincidir el diseño de la almohadilla con la huella del paquete para evitar el efecto tombstoning o uniones débiles.

4.3 Marca de polaridad

El cátodo se identifica mediante una pequeña marca en el paquete (Fig 1-4). El ánodo es la almohadilla más grande en la parte inferior. Se debe observar la polaridad correcta para evitar daños por polarización inversa.

4.4 Dimensiones de la cinta portadora y el carrete

Los LED se suministran en cinta portadora estampada con un ancho de 8mm y un paso de 2.0mm. Cada carrete contiene 4,000 piezas. La cinta cuenta con una cinta de cubierta superior y una marca de polaridad de dirección de alimentación. Dimensiones del carrete: diámetro exterior 178±1mm, ancho 8.0±0.1mm, diámetro del cubo 60±1mm y orificio del husillo 13.0±0.5mm.

4.5 Información de la etiqueta

La etiqueta del carrete incluye número de pieza, número de especificación, número de lote, código de clasificación (para voltaje directo, longitud de onda e intensidad), cantidad y código de fecha. Esto garantiza una trazabilidad completa.

5. Directrices de soldadura y ensamblaje

5.1 Perfil de soldadura por reflow

El perfil de soldadura por reflow recomendado se proporciona en la Fig 3-1 y la Tabla 3-1. Parámetros clave: precalentamiento de 150°C a 200°C durante 60-120 segundos; velocidad de aumento ≤3°C/s; tiempo por encima de 217°C (TL) hasta 60s; temperatura pico (TP) 260°C durante hasta 10 segundos; velocidad de enfriamiento ≤6°C/s. Solo se permiten dos ciclos de reflow; si transcurren más de 24 horas entre ciclos, los LED pueden absorber humedad y dañarse.

5.2 Soldadura manual y reparación

La soldadura manual está permitida con temperatura del hierro ≤300°C y duración ≤3 segundos, realizada solo una vez. Para reparaciones, se recomienda un soldador de doble punta para evitar el estrés térmico en el LED.

5.3 Precauciones durante el ensamblaje

No monte LED en secciones de PCB deformadas ni aplique estrés mecánico durante o después de la soldadura. Evite el enfriamiento rápido después del reflow. Asegure una alineación adecuada para evitar cortocircuitos.

6. Almacenamiento y manipulación

6.1 Condiciones de almacenamiento

Antes de abrir la bolsa barrera contra la humedad, almacene a ≤30°C y ≤75% HR hasta 1 año desde la fecha de sellado. Después de abrir, los LED deben usarse dentro de 168 horas bajo ≤30°C y ≤60% HR. Si se excede el tiempo de almacenamiento, hornee a 60±5°C durante >24 horas antes de usar.

6.2 Sensibilidad a la humedad

El nivel MSL 3 requiere un manejo cuidadoso. Si la bolsa está dañada o el desecante ha caducado, es obligatorio hornear para evitar el agrietamiento por popping durante el reflow.

6.3 Protección contra ESD

Los LED son sensibles a descargas electrostáticas (ESD) y sobretensión eléctrica (EOS). Use estaciones de trabajo conectadas a tierra, muñequeras e ionizadores. La clasificación HBM es de 2000V, pero aún se recomiendan precauciones adecuadas contra ESD.

6.4 Consideraciones ambientales

El LED puede verse afectado por azufre y halógenos en el ambiente. Los compuestos de azufre deben limitarse a<100ppm. Bromo<900ppm, Cloro<900ppm, halógenos totales<1500ppm. Los compuestos orgánicos volátiles (COV) pueden penetrar el encapsulante de silicona y causar decoloración. Use solo materiales compatibles en el dispositivo.

7. Notas de aplicación

7.1 Resistor limitador de corriente

Utilice siempre un resistor en serie para limitar la corriente directa al nivel deseado, ya que los LED tienen una curva I-V pronunciada. Para una corriente de operación típica de 5mA, elija un valor de resistor que garantice que la corriente se mantenga por debajo del máximo absoluto de 10mA incluso con la peor variación del voltaje de alimentación.

7.2 Gestión térmica

El diseño térmico es crítico. La resistencia térmica de 450°C/W significa que a 5mA y 2V, la disipación de potencia es de 10mW, lo que provoca un aumento de temperatura de aproximadamente 4.5°C por encima de la ambiente. A corrientes más altas, el aumento de temperatura se incrementa proporcionalmente. Puede ser necesaria un área de cobre adecuada en el PCB o aire forzado.

7.3 Consideraciones de diseño de circuito

Es necesaria la protección contra voltaje inverso; asegúrese de que el circuito nunca aplique polarización inversa al LED (por ejemplo, durante las transiciones de apagado). Además, evite exceder la clasificación máxima absoluta para la corriente directa, incluso momentáneamente.

8. Preguntas frecuentes

8.1 ¿Cuál es la corriente de operación recomendada?

La corriente típica es de 5mA, que proporciona un buen brillo mientras se mantiene dentro del máximo absoluto de 10mA. Para mayor brillo, se permite hasta 10mA pero con una disipación de calor adecuada para mantener la unión por debajo de 95°C.

8.2 ¿Cómo seleccionar el rango de voltaje directo correcto?

Elija un rango que coincida con su voltaje de alimentación menos la caída del resistor. Por ejemplo, si la alimentación es de 3.3V y desea 5mA con un resistor de 300Ω (caída ~1.5V), necesita un VF alrededor de 1.8V, que corresponde al rango B1 o B2.

8.3 ¿Puedo manejar este LED directamente desde un GPIO de un microcontrolador?

La mayoría de los pines GPIO pueden suministrar 5-10mA a 3.3V. Con un resistor en serie adecuado, sí. Pero verifique la capacidad de corriente del microcontrolador; si es insuficiente, use un controlador de transistor.

8.4 ¿Cuántos ciclos de reflow están permitidos?

Máximo dos ciclos de reflow. Si pasan más de 24 horas entre ciclos, hornee los LED antes del segundo reflow para eliminar la humedad absorbida.

9. Principio de funcionamiento

Este LED ámbar es un diodo emisor de luz semiconductor basado en un chip ámbar (probablemente material InGaAlP o GaAsP). Cuando se polariza directamente, los electrones y los huecos se recombinan en la región activa, emitiendo fotones con energía correspondiente a la luz ámbar (600-610nm). El ancho espectral medio estrecho de 15nm indica una alta pureza de color.

10. Tendencias de desarrollo

La tendencia en el empaque de LED continúa hacia huellas más pequeñas y mayor eficiencia. El paquete 0402 (1.0x0.5mm) representa la dirección ultra miniatura, permitiendo diseños de PCB más densos e integración en dispositivos portátiles. Las mejoras futuras pueden incluir menor resistencia térmica, mayor eficacia luminosa y rangos de temperatura de operación extendidos. El cumplimiento ambiental (RoHS, libre de halógenos) se vuelve cada vez más importante en los mercados globales.