Tabla de contenido
- 1. Resumen del Producto
- 1.1 Descripción General
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicaciones
- 1.4 Dimensiones del Encapsulado
- 1.5 Parámetros del Producto
- 1.5.1 Características Eléctricas/Ópticas (Ts=25°C, I_F=20mA)
- 1.5.2 Valores Máximos Absolutos (Ts=25°C)
- 1.6 Curvas Típicas de Características Ópticas
- 2. Empaque
- 2.1 Especificación de Empaque
- 2.2 Empaque Resistente a la Humedad
- 2.3 Caja de Cartón
- 2.4 Elementos y Condiciones de Prueba de Confiabilidad
- 2.5 Criterios para Juzgar Daños
- 3. Instrucciones de Soldadura por Reflujo SMT
- 3.1 Perfil de Soldadura por Reflujo
- 3.2 Soldador
- 3.3 Reparación
- 3.4 Precauciones
- 4. Precauciones de Manejo
- 4.1 Consideraciones Ambientales
- 4.2 Diseño de Circuito
- 4.3 Diseño Térmico
- 4.4 Condiciones de Almacenamiento
- 4.5 Protección ESD y EOS
- 5. Guía de Aplicación
- 6. Comparación Técnica
- 7. Preguntas Frecuentes
- 8. Principio Físico
- 9. Tendencias de Desarrollo
- Terminología de especificaciones LED
- Rendimiento fotoeléctrico
- Parámetros eléctricos
- Gestión térmica y confiabilidad
- Embalaje y materiales
- Control de calidad y clasificación
- Pruebas y certificación
1. Resumen del Producto
1.1 Descripción General
El RF-AUB190TS-CA es un LED ámbar de montaje superficial fabricado con un chip ámbar. Sus dimensiones compactas de encapsulado son 1.6 mm x 0.8 mm x 0.7 mm, lo que lo hace ideal para aplicaciones con espacio limitado. El LED emite luz en el rango de longitud de onda ámbar (600–610 nm) y está diseñado para fines generales de indicación y visualización.
1.2 Características
- Ángulo de visión extremadamente amplio: 140° (típico)
- Adecuado para todos los procesos de ensamblaje y soldadura SMT
- Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 3 (MSL 3)
- Cumple con RoHS
- Múltiples opciones de agrupación (binning) para tensión directa, longitud de onda dominante e intensidad luminosa
1.3 Aplicaciones
- Indicadores ópticos (por ejemplo, luces de estado, retroiluminación)
- Interruptores y visualizaciones de símbolos
- Iluminación general y aplicaciones decorativas
1.4 Dimensiones del Encapsulado
El encapsulado del LED mide 1.60 mm x 0.80 mm x 0.70 mm (L x A x Al). El patrón de almohadilla de soldadura recomendado se proporciona en la hoja de datos (Fig. 1-5). Las tolerancias son de ±0.2 mm a menos que se indique lo contrario. La polaridad se indica mediante una marca de cátodo en la vista inferior. El encapsulado está diseñado para soldadura SMT estándar.
1.5 Parámetros del Producto
1.5.1 Características Eléctricas/Ópticas (Ts=25°C, I_F=20mA)
| Parámetro | Símbolo | Mín | Típ | Máx | Unidad |
|---|---|---|---|---|---|
| Ancho de Banda Espectral a Media Altura | Δλ | – | 15 | – | nm |
| Tensión Directa (Bin B1) | V_F | 1.8 | – | 1.9 | V |
| Tensión Directa (Bin B2) | V_F | 1.9 | – | 2.0 | V |
| Tensión Directa (Bin C1) | V_F | 2.0 | – | 2.1 | V |
| Tensión Directa (Bin C2) | V_F | 2.1 | – | 2.2 | V |
| Tensión Directa (Bin D1) | V_F | 2.2 | – | 2.3 | V |
| Tensión Directa (Bin D2) | V_F | 2.3 | – | 2.4 | V |
| Longitud de Onda Dominante (Bin A10) | λ_D | 600.0 | – | 602.5 | nm |
| Longitud de Onda Dominante (Bin A20) | λ_D | 602.5 | – | 605.0 | nm |
| Longitud de Onda Dominante (Bin B10) | λ_D | 605.0 | – | 607.5 | nm |
| Longitud de Onda Dominante (Bin B20) | λ_D | 607.5 | – | 610.0 | nm |
| Intensidad Luminosa (Bin 1DW) | I_V | 70 | – | 90 | mcd |
| Intensidad Luminosa (Bin 1AP) | I_V | 90 | – | 120 | mcd |
| Intensidad Luminosa (Bin G20) | I_V | 120 | – | 150 | mcd |
| Intensidad Luminosa (Bin 1AW) | I_V | 150 | – | 200 | mcd |
| Intensidad Luminosa (Bin 1AT) | I_V | 200 | – | 260 | mcd |
| Ángulo de Visión | 2θ1/2 | – | 140 | – | ° |
| Corriente Inversa (V_R=5V) | I_R | – | – | 10 | μA |
| Resistencia Térmica (unión-soldadura) | RthJ-S | – | – | 450 | °C/W |
1.5.2 Valores Máximos Absolutos (Ts=25°C)
| Parámetro | Símbolo | Valor | Unidad |
|---|---|---|---|
| Disipación de Potencia | Pd | 72 | mW |
| Corriente Directa | I_F | 30 | mA |
| Corriente Directa de Pico (Pulso) | I_FP | 60 | mA |
| Tensión Inversa | V_r | 5 | V |
| Descarga Electroestática (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Temperatura de Operación | Topr | -40 a +85 | °C |
| Temperatura de Almacenamiento | Tstg | -40 a +85 | °C |
| Temperatura de Unión | Tj | 95 | °C |
Notas: Condición de pulso: ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1 ms. La tolerancia de medición de la tensión directa es ±0.1V. La tolerancia de medición de la longitud de onda dominante es ±2nm. La tolerancia de medición de la intensidad luminosa es ±10%. Se debe tener cuidado de no exceder la clasificación máxima absoluta. La corriente máxima debe determinarse en función de la temperatura del encapsulado para mantener la temperatura de unión por debajo del máximo.
1.6 Curvas Típicas de Características Ópticas
La hoja de datos proporciona varias curvas características medidas a 25°C:
- Tensión Directa vs Corriente Directa (Fig 1-6):Muestra la relación I-V típica. A medida que aumenta la corriente directa, la tensión directa aumenta ligeramente. A 20 mA, V_F es alrededor de 2.0 V (dependiendo del bin).
- Corriente Directa vs Intensidad Relativa (Fig 1-7):La intensidad luminosa relativa aumenta con la corriente directa, aproximadamente de forma lineal a corrientes bajas, luego se satura. A 30 mA, la intensidad relativa es aproximadamente 1.3 veces la de 20 mA.
- Temperatura del Pin vs Intensidad Relativa (Fig 1-8):A medida que aumenta la temperatura del punto de soldadura, la intensidad relativa disminuye. A 100°C, la intensidad cae a aproximadamente el 70% del valor a 25°C.
- Temperatura del Pin vs Corriente Directa (Fig 1-9):Esta curva muestra la corriente directa admisible en función de la temperatura del punto de soldadura. A temperaturas más altas, la corriente máxima admisible debe reducirse (derating).
- Corriente Directa vs Longitud de Onda Dominante (Fig 1-10):La longitud de onda dominante se desplaza ligeramente con la corriente. A corrientes más altas, la longitud de onda puede desplazarse hacia longitudes de onda más largas (desplazamiento al rojo). A 30 mA, el desplazamiento es de aproximadamente 1-2 nm en comparación con 20 mA.
- Intensidad Relativa vs Longitud de Onda (Fig 1-11):La distribución espectral es estrecha con un ancho de banda a media altura de aproximadamente 15 nm. El pico se encuentra alrededor de 605 nm (ámbar típico).
- Características de Radiación (Fig 1-12):El patrón de radiación polar muestra un ángulo de visión amplio de 140°. La intensidad es relativamente uniforme en ±70°.
2. Empaque
2.1 Especificación de Empaque
Los LED se empaquetan en carretes de 4000 piezas por carrete. Las dimensiones de la cinta portadora son de 8 mm de ancho estándar con la dirección de alimentación indicada. El carrete tiene un diámetro de 178±1 mm y un ancho de 8.0±0.1 mm. Las etiquetas incluyen número de pieza, número de especificación, número de lote, código de bin (flujo luminoso, bin cromático, tensión directa, longitud de onda), cantidad y código de fecha.
2.2 Empaque Resistente a la Humedad
Cada carrete se coloca en una bolsa barrera contra la humedad con desecante y una tarjeta indicadora de humedad. Luego, la bolsa se sella y se coloca en una caja de cartón. El nivel MSL es 3, lo que significa que la vida útil en piso después de abrir la bolsa es de 168 horas en condiciones controladas (≤30°C, ≤60% HR). Si la bolsa se abre por más tiempo, se requiere horneado (60±5°C durante ≥24 horas).
2.3 Caja de Cartón
La caja de cartón exterior contiene múltiples carretes. La caja está etiquetada con información del producto y precauciones de manejo.
2.4 Elementos y Condiciones de Prueba de Confiabilidad
El LED ha sido calificado a través de las siguientes pruebas de confiabilidad (todas pasaron con 0 fallas en 22 muestras):
- Soldadura por Reflujo: 260°C máx, 10 s, 2 veces (JESD22-B106)
- Ciclo de Temperatura: -40°C a 100°C, 100 ciclos (JESD22-A104)
- Choque Térmico: -40°C a 100°C, 300 ciclos (JESD22-A106)
- Almacenamiento a Alta Temperatura: 100°C, 1000 h (JESD22-A103)
- Almacenamiento a Baja Temperatura: -40°C, 1000 h (JESD22-A119)
- Prueba de Vida: 25°C, 20 mA, 1000 h (JESD22-A108)
2.5 Criterios para Juzgar Daños
Después de la prueba de confiabilidad, el LED se considera fallado si:
- La tensión directa (V_F a 20 mA) supera el límite superior de especificación inicial en 1.1 veces.
- La corriente inversa (I_R a 5 V) supera el límite superior de especificación inicial en 2.0 veces.
- El flujo luminoso cae por debajo del 70% del límite inferior de especificación inicial.
3. Instrucciones de Soldadura por Reflujo SMT
3.1 Perfil de Soldadura por Reflujo
El perfil de soldadura por reflujo recomendado es el siguiente:
- Velocidad de rampa promedio (de Tsmin a Tp): máx 3°C/s
- Rango de temperatura de precalentamiento: 150°C a 200°C
- Tiempo de precalentamiento (Tsmin a Tsmax): 60-120 segundos
- Tiempo por encima de 217°C: máx 60 segundos
- Temperatura pico (Tp): 260°C
- Tiempo dentro de 5°C de la temperatura pico: máx 30 segundos
- Velocidad de enfriamiento: máx 6°C/s
- Tiempo desde 25°C hasta la temperatura pico: máx 8 minutos
La soldadura por reflujo no debe realizarse más de dos veces. Si transcurren más de 24 horas entre dos pasadas de soldadura, el LED puede dañarse debido a la absorción de humedad. No aplique tensión mecánica durante el calentamiento.
3.2 Soldador
Para soldadura manual, use una temperatura de soldador inferior a 300°C durante menos de 3 segundos. Solo se permite una operación de soldadura manual.
3.3 Reparación
No se recomienda la reparación después de la soldadura. Si es inevitable, use un soldador de doble punta y confirme que las características del LED no se dañarán.
3.4 Precauciones
- No monte LED en PCB deformadas. Después de soldar, evite doblar la placa.
- No aplique fuerza mecánica ni vibración durante el enfriamiento a temperatura ambiente.
- No enfríe rápidamente el dispositivo después de soldar.
4. Precauciones de Manejo
4.1 Consideraciones Ambientales
El entorno de operación y los materiales de acoplamiento deben contener menos de 100 ppm de compuestos de azufre para prevenir la corrosión. Además, el contenido individual de bromo debe ser inferior a 900 ppm, el cloro inferior a 900 ppm, y el total de bromo y cloro inferior a 1500 ppm. Los COV de los materiales del accesorio pueden penetrar el encapsulado de silicona y causar decoloración bajo calor y luz, lo que lleva a una pérdida de emisión de luz. Se recomienda probar todos los materiales para verificar la compatibilidad con el LED.
4.2 Diseño de Circuito
Cada LED no debe exceder su clasificación máxima de corriente absoluta. Use resistencias limitadoras de corriente para evitar que pequeños cambios de tensión provoquen grandes cambios de corriente. El circuito de accionamiento solo debe aplicar tensión directa durante los estados de encendido/apagado. La tensión inversa puede causar migración y dañar el LED.
4.3 Diseño Térmico
La gestión térmica es crítica. La generación de calor puede provocar reducción de brillo y cambio de color. Se debe considerar una adecuada disipación de calor y reducción de capacidad (derating) en el diseño del sistema.
4.4 Condiciones de Almacenamiento
| Condición | Temperatura | Humedad | Tiempo |
|---|---|---|---|
| Antes de abrir la bolsa de aluminio | ≤30°C | ≤75% HR | Dentro de 1 año desde la fecha |
| Después de abrir la bolsa | ≤30°C | ≤60% HR | 168 horas (7 días) |
| Horneado (si es necesario) | 60±5°C | – | ≥24 horas |
Si el material absorbente de humedad se ha desvanecido o el tiempo de almacenamiento excedió, se requiere horneado. Si el empaque está dañado, contacte al soporte.
4.5 Protección ESD y EOS
Como la mayoría de los dispositivos de estado sólido, los LED son sensibles a la descarga electrostática (ESD) y al sobreesfuerzo eléctrico (EOS). Se deben tomar las precauciones ESD adecuadas durante el manejo y el ensamblaje.
5. Guía de Aplicación
Las aplicaciones típicas incluyen indicadores ópticos, visualizaciones de interruptores y símbolos, y uso general. Al diseñar con este LED ámbar, considere lo siguiente: El ángulo de visión amplio (140°) lo hace adecuado para indicadores que necesitan visibilidad desde varios ángulos. La agrupación de tensión directa permite seleccionar rangos de tensión específicos para garantizar un brillo constante en cadenas en serie. Para aplicaciones de alta confiabilidad, reduzca la corriente según la temperatura ambiente utilizando las curvas de reducción proporcionadas. Asegure una disipación de calor adecuada, especialmente cuando varios LED están muy juntos.
6. Comparación Técnica
En comparación con los LED ámbar de brillo estándar, este modelo ofrece un ángulo de visión más amplio (140° frente a 120° típico) y opciones de agrupación más estrictas para longitud de onda e intensidad. El MSL Nivel 3 permite una vida útil en piso moderada, pero se necesita un control cuidadoso de la humedad. El LED cumple con RoHS, cumpliendo los requisitos ambientales.
7. Preguntas Frecuentes
- ¿Cuál es la corriente de operación recomendada?20 mA es la condición de prueba y el punto de operación típico. La corriente continua máxima es 30 mA.
- ¿Puedo usar este LED a corrientes más altas?Sí, hasta 30 mA, pero asegúrese de que la temperatura de unión no exceda los 95°C.
- ¿Cuánto tiempo se puede almacenar el LED después de abrir la bolsa?168 horas a ≤30°C y ≤60% HR. Si se excede, se requiere horneado a 60±5°C durante 24 horas.
- ¿Cuál es la intensidad luminosa típica?Depende del bin seleccionado, que va desde 70 mcd hasta 260 mcd a 20 mA.
- ¿El LED es resistente al azufre?El entorno debe contener menos de 100 ppm de compuestos de azufre.
8. Principio Físico
Un LED ámbar emite luz mediante electroluminiscencia en un material semiconductor (probablemente AlGaInP o similar) con una banda prohibida correspondiente a la luz ámbar (600-610 nm). Cuando se polariza en directa, los electrones se recombinan con los huecos en la región activa, liberando fotones. El ángulo de visión amplio se logra mediante el diseño del encapsulado, que dispersa la luz a través de un encapsulante difusor.
9. Tendencias de Desarrollo
La industria de LED continúa mejorando la eficacia y reduciendo el costo. Para los LED ámbar, las tendencias incluyen una mayor eficacia luminosa, anchos espectrales más estrechos para una mejor pureza de color, y una mejor gestión térmica para permitir corrientes de accionamiento más altas en encapsulados más pequeños. Este producto representa un equilibrio entre rendimiento y tamaño compacto, adecuado para el ensamblaje SMT moderno.
Terminología de especificaciones LED
Explicación completa de términos técnicos LED
Rendimiento fotoeléctrico
| Término | Unidad/Representación | Explicación simple | Por qué es importante |
|---|---|---|---|
| Eficacia luminosa | lm/W (lúmenes por vatio) | Salida de luz por vatio de electricidad, más alto significa más eficiencia energética. | Determina directamente el grado de eficiencia energética y el costo de electricidad. |
| Flujo luminoso | lm (lúmenes) | Luz total emitida por la fuente, comúnmente llamada "brillo". | Determina si la luz es lo suficientemente brillante. |
| Ángulo de visión | ° (grados), por ejemplo, 120° | Ángulo donde la intensidad de la luz cae a la mitad, determina el ancho del haz. | Afecta el rango de iluminación y uniformidad. |
| CCT (Temperatura de color) | K (Kelvin), por ejemplo, 2700K/6500K | Calidez/frescura de la luz, valores más bajos amarillentos/cálidos, más altos blanquecinos/fríos. | Determina la atmósfera de iluminación y escenarios adecuados. |
| CRI / Ra | Sin unidad, 0–100 | Capacidad de representar colores de objetos con precisión, Ra≥80 es bueno. | Afecta la autenticidad del color, se usa en lugares de alta demanda como centros comerciales, museos. |
| SDCM | Pasos de elipse MacAdam, por ejemplo, "5 pasos" | Métrica de consistencia de color, pasos más pequeños significan color más consistente. | Asegura color uniforme en el mismo lote de LEDs. |
| Longitud de onda dominante | nm (nanómetros), por ejemplo, 620nm (rojo) | Longitud de onda correspondiente al color de LEDs coloreados. | Determina el tono de LEDs monocromáticos rojos, amarillos, verdes. |
| Distribución espectral | Curva longitud de onda vs intensidad | Muestra distribución de intensidad a través de longitudes de onda. | Afecta la representación del color y calidad. |
Parámetros eléctricos
| Término | Símbolo | Explicación simple | Consideraciones de diseño |
|---|---|---|---|
| Voltaje directo | Vf | Voltaje mínimo para encender LED, como "umbral de inicio". | El voltaje del controlador debe ser ≥Vf, los voltajes se suman para LEDs en serie. |
| Corriente directa | If | Valor de corriente para operación normal de LED. | Generalmente accionamiento de corriente constante, la corriente determina brillo y vida útil. |
| Corriente de pulso máxima | Ifp | Corriente pico tolerable por períodos cortos, se usa para atenuación o destello. | El ancho de pulso y ciclo de trabajo deben controlarse estrictamente para evitar daños. |
| Voltaje inverso | Vr | Máximo voltaje inverso que LED puede soportar, más allá puede causar ruptura. | El circuito debe prevenir conexión inversa o picos de voltaje. |
| Resistencia térmica | Rth (°C/W) | Resistencia a la transferencia de calor desde chip a soldadura, más bajo es mejor. | Alta resistencia térmica requiere disipación de calor más fuerte. |
| Inmunidad ESD | V (HBM), por ejemplo, 1000V | Capacidad de soportar descarga electrostática, más alto significa menos vulnerable. | Se necesitan medidas antiestáticas en producción, especialmente para LEDs sensibles. |
Gestión térmica y confiabilidad
| Término | Métrica clave | Explicación simple | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de unión | Tj (°C) | Temperatura de operación real dentro del chip LED. | Cada reducción de 10°C puede duplicar la vida útil; demasiado alto causa decaimiento de luz, cambio de color. |
| Depreciación de lúmenes | L70 / L80 (horas) | Tiempo para que el brillo caiga al 70% u 80% del inicial. | Define directamente la "vida de servicio" del LED. |
| Mantenimiento de lúmenes | % (por ejemplo, 70%) | Porcentaje de brillo retenido después del tiempo. | Indica retención de brillo durante uso a largo plazo. |
| Cambio de color | Δu′v′ o elipse MacAdam | Grado de cambio de color durante el uso. | Afecta la consistencia del color en escenas de iluminación. |
| Envejecimiento térmico | Degradación de material | Deterioro debido a alta temperatura a largo plazo. | Puede causar caída de brillo, cambio de color o falla de circuito abierto. |
Embalaje y materiales
| Término | Tipos comunes | Explicación simple | Características y aplicaciones |
|---|---|---|---|
| Tipo de paquete | EMC, PPA, Cerámica | Material de alojamiento que protege el chip, proporciona interfaz óptica/térmica. | EMC: buena resistencia al calor, bajo costo; Cerámica: mejor disipación de calor, vida más larga. |
| Estructura del chip | Frontal, Flip Chip | Disposición de electrodos del chip. | Flip chip: mejor disipación de calor, mayor eficacia, para alta potencia. |
| Revestimiento de fósforo | YAG, Silicato, Nitruro | Cubre el chip azul, convierte algo a amarillo/rojo, mezcla a blanco. | Diferentes fósforos afectan eficacia, CCT y CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estructura óptica en superficie que controla distribución de luz. | Determina el ángulo de visión y curva de distribución de luz. |
Control de calidad y clasificación
| Término | Contenido de clasificación | Explicación simple | Propósito |
|---|---|---|---|
| Clasificación de flujo luminoso | Código por ejemplo 2G, 2H | Agrupado por brillo, cada grupo tiene valores mín/máx de lúmenes. | Asegura brillo uniforme en el mismo lote. |
| Clasificación de voltaje | Código por ejemplo 6W, 6X | Agrupado por rango de voltaje directo. | Facilita emparejamiento de controlador, mejora eficiencia del sistema. |
| Clasificación de color | Elipse MacAdam de 5 pasos | Agrupado por coordenadas de color, asegurando rango estrecho. | Garantiza consistencia de color, evita color desigual dentro del accesorio. |
| Clasificación CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada uno tiene rango de coordenadas correspondiente. | Satisface diferentes requisitos CCT de escena. |
Pruebas y certificación
| Término | Estándar/Prueba | Explicación simple | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Prueba de mantenimiento de lúmenes | Iluminación a largo plazo a temperatura constante, registrando decaimiento de brillo. | Se usa para estimar vida LED (con TM-21). |
| TM-21 | Estándar de estimación de vida | Estima vida bajo condiciones reales basado en datos LM-80. | Proporciona predicción científica de vida. |
| IESNA | Sociedad de Ingeniería de Iluminación | Cubre métodos de prueba ópticos, eléctricos, térmicos. | Base de prueba reconocida por la industria. |
| RoHS / REACH | Certificación ambiental | Asegura que no haya sustancias nocivas (plomo, mercurio). | Requisito de acceso al mercado internacionalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificación de eficiencia energética | Certificación de eficiencia energética y rendimiento para iluminación. | Usado en adquisiciones gubernamentales, programas de subsidios, mejora competitividad. |