Especificación de LED azul chip 1.0x0.5x0.4mm - 2.6-3.4V - 20mA - 70mW - Datos técnicos en español

1. Resumen del producto

El RF-BU0402TS-CE-B es un LED azul compacto de montaje superficial fabricado con un chip azul de alta eficiencia. Está diseñado para aplicaciones generales de indicación y visualización donde se requiere un amplio ángulo de visión y un tamaño reducido. Las dimensiones del paquete son 1.0 mm x 0.5 mm x 0.4 mm, lo que lo hace adecuado para diseños con espacio limitado. Las características principales incluyen un ángulo de visión extremadamente amplio, compatibilidad con ensamblaje SMT estándar y soldadura por reflujo, nivel de sensibilidad a la humedad 3 y cumplimiento con RoHS. Las aplicaciones típicas incluyen indicadores ópticos, retroiluminación de interruptores, displays de símbolos y luces de estado de uso general.

1.1 Descripción general

El LED utiliza un chip azul que emite luz en el rango de longitud de onda dominante de 465–475 nm. Está encapsulado en un paquete miniatura de 1.0 mm x 0.5 mm x 0.4 mm con una lente de epoxi transparente. El dispositivo está diseñado para montaje superficial automatizado pick-and-place y puede soportar hasta dos ciclos de reflujo a una temperatura máxima de 260°C (según normas JEDEC).

1.2 Características

• Ángulo de visión extremadamente amplio (típico 140°).
• Adecuado para todos los procesos de ensamblaje y soldadura SMT.
• Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 3 (según IPC/JEDEC J-STD-020).
• Cumple con RoHS – libre de plomo y otras sustancias restringidas.
• Disponible en múltiples bins de brillo y tensión para satisfacer diversos requisitos de diseño.

1.3 Aplicaciones

• Indicadores ópticos en electrónica de consumo, electrodomésticos e interiores de automóviles.
• Retroiluminación de interruptores y símbolos (teclados, pulsadores).
• Retroiluminación de pantallas pequeñas LCD o de segmentos.
• Indicación de estado de uso general en equipos industriales y médicos.

2. Parámetros técnicos

Todas las mediciones eléctricas y ópticas se realizan en una condición de prueba de Ts = 25°C a menos que se especifique lo contrario.

2.1 Características eléctricas / ópticas (IF = 5 mA)

2.2 Valores máximos absolutos (Ts = 25°C)

Nota: La corriente máxima debe decidirse después de medir la temperatura del paquete. La temperatura de unión no debe exceder el máximo nominal.

3. Sistema de clasificación por bins

El LED se categoriza en múltiples bins para tensión directa, longitud de onda dominante e intensidad luminosa. Esto permite a los diseñadores seleccionar dispositivos que cumplan con los requisitos exactos del circuito, asegurando brillo y color consistentes en sistemas con múltiples LEDs.

3.1 Bins de tensión directa

La tensión directa se mide a IF = 5 mA. Los bins se etiquetan de F1 a J1, cubriendo un rango de 2,6 V a 3,6 V en incrementos de 0,1 V. Por ejemplo, F1 abarca 2,6–2,8 V, F2 abarca 2,7–2,9 V, etc. La tolerancia de medición es de ±0,1 V.

3.2 Bins de longitud de onda dominante

Los bins de longitud de onda se especifican a IF = 5 mA. D10 cubre 465,0–467,5 nm, D20 cubre 467,5–470,0 nm, E10 cubre 470,0–472,5 nm y E20 cubre 472,5–475,0 nm. La tolerancia de medición es de ±2 nm.

3.3 Bins de intensidad luminosa

Los bins de intensidad (IV) se clasifican desde B00 (12–18 mcd) hasta F20 (80–100 mcd). Este amplio rango satisface diversos requisitos de brillo en indicadores, retroiluminación y pantallas. La tolerancia del bin es de ±10%.

4. Análisis de curvas de rendimiento

4.1 Tensión directa vs. Corriente directa

La tensión directa típica aumenta con la corriente directa. A 5 mA, la tensión directa es aproximadamente 2,7–3,1 V dependiendo del bin. La curva es casi lineal de 0 a 25 mA, con una pendiente de aproximadamente 0,1–0,2 V por cada 10 mA.

4.2 Corriente directa vs. Intensidad relativa

La intensidad luminosa relativa aumenta aproximadamente de forma lineal con la corriente directa hasta 20 mA. A 5 mA, la intensidad es aproximadamente 0,3 en relación con 20 mA. La operación a corrientes más altas proporciona mayor brillo pero también aumenta la temperatura de unión.

4.3 Temperatura ambiente vs. Intensidad relativa

A medida que la temperatura ambiente aumenta de 25°C a 100°C, la intensidad relativa disminuye entre un 10 y un 15%. Esta reducción térmica debe considerarse en aplicaciones de alta temperatura.

4.4 Temperatura del pin vs. Corriente directa

La corriente directa máxima permitida disminuye cuando la temperatura del pin (punto de soldadura) supera los 60°C aproximadamente. A una temperatura del pin de 100°C, la corriente directa continua máxima se reduce a aproximadamente 15 mA para mantener la unión por debajo de 95°C.

4.5 Corriente directa vs. Longitud de onda dominante

Aumentar la corriente directa de 0 a 30 mA provoca un ligero desplazamiento en la longitud de onda dominante (aproximadamente +2 nm), lo cual es típico en LEDs InGaN. Este efecto es pequeño y generalmente insignificante para aplicaciones de indicación.

4.6 Intensidad relativa vs. Longitud de onda (Espectro)

La distribución espectral alcanza su punto máximo alrededor de 470 nm con un ancho completo a mitad del máximo (FWHM) de aproximadamente 15 nm. La emisión es estrecha, proporcionando un color azul saturado.

4.7 Patrón de radiación

El LED exhibe un patrón de radiación tipo Lambertiano con un amplio ángulo de visión de 140° (ángulo de media intensidad de 70°). Esto lo hace adecuado para indicación en áreas amplias.

5. Información mecánica y de empaquetado

5.1 Dimensiones del paquete

El LED está alojado en un paquete de 1,0 mm x 0,5 mm x 0,4 mm (largo x ancho x alto). Tiene dos almohadillas de ánodo/cátodo en la parte inferior con polaridad marcada por una muesca (ver diagrama de polaridad). La disposición recomendada de las almohadillas de soldadura es de 0,5 mm x 0,6 mm por almohadilla con un espacio entre almohadillas de 0,6 mm.

5.2 Polaridad y patrones de soldadura

El cátodo se indica mediante una pequeña muesca en la vista superior o inferior. El dispositivo está diseñado para soldadura por reflujo con una abertura típica de máscara de soldadura de 0,25 mm de separación. Todas las dimensiones están en milímetros con tolerancias de ±0,2 mm a menos que se indique lo contrario.

5.3 Dimensiones de la cinta portadora y el carrete

Las piezas se empaquetan en una cinta portadora de 8 mm de ancho con un paso de 2,0 mm. Cada carrete contiene 4000 piezas. El diámetro exterior del carrete es de 178 mm ±1 mm, el diámetro del cubo es de 60 mm ±0,1 mm y el ancho es de 8,0 mm +1/-0 mm. La cinta está sellada con una cinta de cobertura superior e incluye una marca de polaridad para la orientación.

6. Guía de soldadura y ensamblaje

6.1 Perfil de soldadura por reflujo

El perfil de reflujo recomendado sigue las normas JEDEC. Precalentamiento de 150°C a 200°C durante 60–120 segundos. El tiempo por encima de 217°C (TL) debe ser de 60–150 segundos. La temperatura pico (TP) no debe exceder los 260°C por más de 10 segundos. La velocidad de enfriamiento debe ser inferior a 6°C/s. Se permiten un máximo de dos ciclos de reflujo; si el tiempo entre dos operaciones de soldadura supera las 24 horas, los LEDs pueden dañarse.

6.2 Soldadura manual

Si es necesaria la soldadura manual, utilice una punta de soldador con temperatura inferior a 300°C durante menos de 3 segundos. La soldadura manual debe realizarse solo una vez. No aplique fuerza mecánica durante el calentamiento.

6.3 Reparación

No se recomienda la reparación después de la soldadura. Si es inevitable, utilice un soldador de doble punta y verifique que las características del LED no se degraden.

6.4 Almacenamiento y gestión de la humedad

El LED tiene nivel de sensibilidad a la humedad 3. Antes de abrir la bolsa de aluminio, almacene a ≤30°C / ≤75% HR durante un año máximo desde la fecha de sellado. Después de abrir, la vida útil es de 168 horas a ≤30°C / ≤60% HR. Si se excede el tiempo de almacenamiento o el desecante se ha desvanecido, se requiere horneado: 60°C ±5°C durante al menos 24 horas. No hornee carretes o bandejas a temperaturas más altas.

7. Información de empaquetado y pedido

El empaquetado estándar es de 4000 piezas por carrete. Cada carrete se sella en una bolsa barrera contra la humedad con un desecante y una tarjeta indicadora de humedad. La etiqueta incluye número de pieza, número de especificación, número de lote, código de bin (para flujo, cromaticidad, tensión directa y longitud de onda), cantidad y código de fecha. Los carretes se empaquetan en cajas de cartón para su envío.

8. Notas de aplicación

8.1 Consideraciones de diseño de circuito

Utilice siempre resistencias limitadoras de corriente en serie con el LED para evitar que la corriente directa supere la clasificación máxima absoluta (20 mA continua). Incluso pequeños cambios de tensión pueden causar grandes cambios de corriente. El circuito controlador debe diseñarse para permitir tensión directa solo cuando el LED está encendido; la tensión inversa puede causar migración y daños.

8.2 Gestión térmica

La generación de calor reduce la salida de luz y acelera el envejecimiento. Proporcione una disipación de calor adecuada a través de las almohadillas de soldadura y los planos de cobre del PCB. La temperatura de unión debe permanecer por debajo de 95°C. En entornos de alta temperatura ambiente, reduzca la corriente directa en consecuencia.

8.3 Restricciones ambientales

El entorno de operación debe contener menos de 100 ppm de compuestos de azufre. El contenido de bromo y cloro en materiales externos (encapsulantes, adhesivos) debe ser inferior a 900 ppm cada uno, y su total inferior a 1500 ppm. Los COV (compuestos orgánicos volátiles) de los materiales del accesorio pueden penetrar el encapsulante de silicona y causar decoloración; pruebe los materiales antes de usarlos.

9. Comparación técnica

En comparación con los paquetes estándar 0603 o 0805, la huella de 1.0x0.5x0.4 mm ahorra área de PCB mientras mantiene un amplio ángulo de visión de 140°. La baja resistencia térmica (450 K/W) permite una transferencia de calor eficiente. El estrecho binning de longitud de onda (±2,5 nm por bin) ofrece una mejor consistencia de color que muchos LEDs azules genéricos. La alta clasificación ESD (1000 V HBM) proporciona robustez en la fabricación y el uso en campo.

10. Preguntas frecuentes (FAQ)

• ¿Cuál es la corriente directa recomendada para aplicaciones típicas?5–10 mA es común para uso como indicador; hasta 20 mA para mayor brillo, pero asegúrese de respetar los límites térmicos.
• ¿Puedo alimentar el LED con una señal PWM?Sí, pero mantenga la corriente pico por debajo de 60 mA y el ciclo de trabajo por debajo del 10% para evitar sobrecalentamiento.
• ¿Cómo debo almacenar los carretes sin abrir?A ≤30°C y ≤75% HR, en la bolsa barrera contra la humedad original.
• ¿Qué sucede si el LED se expone a ESD superior a 1000 V?Puede fallar catastróficamente o mostrar un aumento en la corriente de fuga. Use protección ESD adecuada durante la manipulación.
• ¿Por qué varía la tensión directa entre bins?Las tolerancias de fabricación causan ligeras variaciones en las propiedades del chip. El binning garantiza un comportamiento eléctrico consistente dentro de un bin determinado.

11. Casos de estudio de aplicación

11.1 Retroiluminación de una pantalla LCD pequeña

Se colocaron tres LEDs azules (bin E00) en serie con una resistencia de 150 Ω y se alimentaron a 5 V. Cada LED recibió aproximadamente 10 mA. La intensidad combinada (180 mcd) retroiluminó adecuadamente una pantalla de caracteres de 1,5 pulgadas.

11.2 Generación de luz blanca

Al recubrir el LED azul con un fósforo amarillo (no incluido), se puede crear un LED blanco. El espectro azul estrecho (465–475 nm) es adecuado para la conversión de fósforo.

11.3 Indicador interior automotriz

El amplio ángulo de visión y el pequeño paquete permitieron la colocación en un botón del tablero. El LED superó las pruebas de ciclos térmicos según AEC-Q101 debido a su construcción robusta.

12. Principio de funcionamiento

El LED se basa en un chip semiconductor InGaN (nitruro de indio y galio). Cuando se polariza en directa, los electrones se recombinan con los huecos en la región activa, liberando energía en forma de fotones. El ancho de banda del material determina la longitud de onda de emisión (~470 nm para azul). El chip se monta en un leadframe y se encapsula con epoxi translúcido para proteger la unión y mejorar la extracción de luz.

13. Tendencias de desarrollo

La tendencia de los LEDs azules en miniatura continúa hacia huellas aún más pequeñas (por ejemplo, 0.6x0.3x0.2 mm) y mayor eficiencia (hasta un 30% de WPE). Se están integrando una mejor gestión térmica y protección ESD. El uso de LEDs azules para iluminación blanca convertida por fósforo se está expandiendo en los mercados automotriz, móvil y de iluminación general. La industria también está adoptando estándares de binning más estrictos para garantizar la consistencia del color en aplicaciones de alto volumen.