Tabla de contenido
- 1. Resumen del producto
- 1.1 Descripción general
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicaciones
- 2. Dimensiones del paquete y polaridad
- 2.1 Dibujo mecánico
- 2.2 Patrones de soldadura
- 3. Parámetros técnicos
- 3.1 Características eléctricas y ópticas (Ts=25°C)
- 3.2 Clasificaciones máximas absolutas (Ts=25°C)
- 3.3 Características térmicas
- 4. Sistema de clasificación (Binning)
- 4.1 Bins de voltaje directo
- 4.2 Bins de longitud de onda
- 4.3 Bins de intensidad luminosa
- 5. Curvas de características ópticas
- 5.1 Voltaje directo vs Corriente directa
- 5.2 Corriente directa vs Intensidad relativa
- 5.3 Efectos de la temperatura
- 5.4 Distribución espectral
- 5.5 Patrón de radiación
- 6. Información de empaque
- 6.1 Cinta portadora y carrete
- 6.2 Especificación de la etiqueta
- 6.3 Empaque resistente a la humedad
- 7. Pruebas de confiabilidad
- 7.1 Elementos y condiciones de prueba
- 7.2 Criterios de falla
- 8. Soldadura por reflujo SMT
- 8.1 Perfil de reflujo
- 8.2 Soldadura manual y reparación
- 8.3 Precauciones
- 9. Precauciones de manejo y almacenamiento
- 9.1 Consideraciones ambientales
- 9.2 Notas de diseño de circuito
- 9.3 Condiciones de almacenamiento
- 9.4 Protección ESD
- 10. Notas de aplicación
- 10.1 Casos de uso típicos
- 10.2 Consideraciones de diseño
- 11. Preguntas frecuentes
- 11.1 ¿Cuál es el voltaje directo típico?
- 11.2 ¿Cómo manejar la sensibilidad a la humedad?
- 11.3 ¿Puedo usar este LED en aplicaciones al aire libre?
- 12. Principio de funcionamiento
- 13. 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-BU1608TS-DC-E0 es un LED de color fabricado con un chip azul. Viene en un paquete compacto de montaje superficial de 1.6 mm x 0.8 mm x 0.55 mm, lo que lo hace adecuado para aplicaciones con espacio limitado. Este LED ofrece un amplio ángulo de visión de 120 grados y está diseñado para todos los procesos de ensamblaje SMT y soldadura. Cumple con RoHS y tiene un nivel de sensibilidad a la humedad de 3.
1.2 Características
- Ángulo de visión extremadamente amplio (120°)
- Adecuado para todos los procesos de ensamblaje SMT y soldadura
- Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 3
- Cumple con RoHS
1.3 Aplicaciones
- Indicadores ópticos
- Interruptores y visualización de símbolos
- Indicación de propósito general
2. Dimensiones del paquete y polaridad
2.1 Dibujo mecánico
El paquete del LED mide 1.6 mm (largo) x 0.8 mm (ancho) x 0.55 mm (alto). Las tolerancias son ±0.2 mm a menos que se indique lo contrario. Todas las dimensiones están en milímetros. La vista superior muestra la posición del LED, y la vista inferior indica la polaridad. Hay dos almohadillas: la almohadilla 1 es el ánodo y la almohadilla 2 es el cátodo.
2.2 Patrones de soldadura
El patrón de soldadura recomendado (huella) se proporciona en la hoja de datos. Está diseñado para un rendimiento térmico y mecánico óptimo. Las dimensiones del patrón se basan en la huella del paquete.
3. Parámetros técnicos
3.1 Características eléctricas y ópticas (Ts=25°C)
Parámetros eléctricos y ópticos clave a IF=20mA:
| Parámetro | Símbolo | Mín | Típ | Máx | Unidad |
|---|---|---|---|---|---|
| Voltaje directo (Bin G1) | VF | 2.8 | - | 2.9 | V |
| Voltaje directo (Bin G2) | VF | 2.9 | - | 3.0 | V |
| Voltaje directo (Bin H1) | VF | 3.0 | - | 3.1 | V |
| Voltaje directo (Bin H2) | VF | 3.1 | - | 3.2 | V |
| Voltaje directo (Bin I1) | VF | 3.2 | - | 3.3 | V |
| Voltaje directo (Bin I2) | VF | 3.3 | - | 3.4 | V |
| Voltaje directo (Bin J1) | VF | 3.4 | - | 3.5 | V |
| Longitud de onda dominante (Bin C00) | λD | 460 | - | 465 | nm |
| Longitud de onda dominante (Bin D00) | λD | 465 | - | 470 | nm |
| Longitud de onda dominante (Bin E00) | λD | 470 | - | 475 | nm |
| Longitud de onda dominante (Bin F00) | λD | 475 | - | 480 | nm |
| Intensidad luminosa (Bin H00) | IV | 150 | - | 230 | mcd |
| Intensidad luminosa (Bin I00) | IV | 230 | - | 350 | mcd |
| Intensidad luminosa (Bin J00) | IV | 350 | - | 530 | mcd |
| Intensidad luminosa (Bin K00) | IV | 530 | - | 800 | mcd |
| Intensidad luminosa (Bin L00) | IV | 800 | - | 1200 | mcd |
| Ancho de banda espectral a media altura | Δλ | - | 15 | - | nm |
| Ángulo de visión | 2θ1/2 | - | 120 | - | grados |
| Corriente inversa (VR=5V) | IR | - | - | 10 | µA |
| Resistencia térmica | RTHJ-S | - | - | 450 | °C/W |
Tolerancias de medición: Voltaje directo ±0.1 V, longitud de onda dominante ±2 nm, intensidad luminosa ±10%.
3.2 Clasificaciones máximas absolutas (Ts=25°C)
| Parámetro | Símbolo | Clasificación | Unidad |
|---|---|---|---|
| Disipación de potencia | Pd | 105 | mW |
| Corriente directa | IF | 30 | mA |
| Corriente directa pico (1/10 de ciclo, 0.1ms) | IFP | 60 | mA |
| ESD (HBM) | - | 1000 | V |
| Temperatura de operación | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| Temperatura de almacenamiento | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| Temperatura de unión | Tj | 95 | °C |
Se debe tener cuidado de no exceder estas clasificaciones. La corriente máxima debe determinarse después de medir la temperatura del paquete para asegurar que la temperatura de unión no exceda los 95°C.
3.3 Características térmicas
La resistencia térmica de unión a punto de soldadura (RTHJ-S) es de 450°C/W típica. Esto indica que por cada 20 mA de corriente directa, el aumento de temperatura será moderado. La gestión térmica adecuada es esencial para mantener el rendimiento y la vida útil del LED.
4. Sistema de clasificación (Binning)
4.1 Bins de voltaje directo
El voltaje directo se clasifica en siete grupos: G1 (2.8-2.9V), G2 (2.9-3.0V), H1 (3.0-3.1V), H2 (3.1-3.2V), I1 (3.2-3.3V), I2 (3.3-3.4V), J1 (3.4-3.5V). Esto permite un diseño de circuito más ajustado y un brillo consistente en las aplicaciones.
4.2 Bins de longitud de onda
La longitud de onda dominante se clasifica en cuatro bins: C00 (460-465nm), D00 (465-470nm), E00 (470-475nm), F00 (475-480nm). Estos cubren la región azul desde azul profundo hasta azul ligeramente verdoso.
4.3 Bins de intensidad luminosa
La intensidad luminosa se divide en cinco bins: H00 (150-230mcd), I00 (230-350mcd), J00 (350-530mcd), K00 (530-800mcd), L00 (800-1200mcd). Este amplio rango permite la selección para diferentes requisitos de brillo del indicador.
5. Curvas de características ópticas
5.1 Voltaje directo vs Corriente directa
La curva I-V típica muestra un voltaje directo de aproximadamente 2.8V a 5mA, aumentando a unos 3.2V a 25mA. La curva sigue la relación exponencial estándar del diodo.
5.2 Corriente directa vs Intensidad relativa
La intensidad relativa aumenta casi linealmente con la corriente directa hasta 30mA. A 20mA la intensidad relativa es aproximadamente 1.0 (normalizada), y a 10mA es aproximadamente 0.5.
5.3 Efectos de la temperatura
A medida que la temperatura ambiente aumenta de 0°C a 100°C, la intensidad relativa disminuye aproximadamente un 30%. De manera similar, la corriente directa máxima permitida se reduce al aumentar la temperatura del pin. A 100°C, la corriente directa debe reducirse a aproximadamente 10mA para evitar el sobrecalentamiento.
5.4 Distribución espectral
La distribución espectral a 20mA y 25°C muestra un pico alrededor de 470nm con un ancho de banda a media altura de 15nm. El espectro es estrecho, lo que confirma un color azul saturado.
5.5 Patrón de radiación
El patrón de radiación es casi Lambertiano con un ángulo medio amplio de 120 grados. La intensidad luminosa relativa permanece por encima del 50% hasta ±60 grados fuera del eje.
6. Información de empaque
6.1 Cinta portadora y carrete
Los LED se empaquetan en cinta portadora con un ancho de 8.0±0.1 mm. Las dimensiones del carrete son: diámetro exterior 178±1 mm, diámetro del cubo interior 60±1 mm y diámetro del orificio del husillo 13.0±0.5 mm. Cada carrete contiene 4000 piezas.
6.2 Especificación de la etiqueta
La etiqueta del carrete incluye número de pieza, número de especificación, número de lote, código de bin para intensidad luminosa, bin cromático (XY), bin de voltaje directo, código de longitud de onda (WLD), cantidad y fecha de fabricación.
6.3 Empaque resistente a la humedad
Los LED se envían en bolsas de barrera contra la humedad (MBB) con desecante. La bolsa se sella al vacío para mantener un ambiente de baja humedad. Se puede incluir una tarjeta indicadora de humedad. El nivel MSL es 3, lo que significa que la vida útil en el piso es de 168 horas después de abrir la bolsa, siempre que las condiciones ambientales estén por debajo de 30°C y 60% HR.
7. Pruebas de confiabilidad
7.1 Elementos y condiciones de prueba
Las pruebas de confiabilidad incluyen: Soldadura por reflujo (260°C máx., 10 seg, 2 veces), Ciclos de temperatura (-40°C a 100°C, 100 ciclos), Choque térmico (-40°C a 100°C, 300 ciclos), Almacenamiento a alta temperatura (100°C, 1000 horas), Almacenamiento a baja temperatura (-40°C, 1000 horas) y Prueba de vida (25°C, IF=20mA, 1000 horas). Todas las pruebas se realizan en 22 piezas con criterios de aceptación de 0/1.
7.2 Criterios de falla
Las fallas se definen como: Aumento del voltaje directo más allá de 1.1 veces el límite superior de especificación, corriente inversa que excede 2.0 veces el límite superior de especificación (a VR=5V) y flujo luminoso inferior a 0.7 veces el límite inferior de especificación.
8. Soldadura por reflujo SMT
8.1 Perfil de reflujo
El perfil de reflujo recomendado tiene los siguientes parámetros: Precalentamiento de 150°C a 200°C durante 60-120 segundos, velocidad de rampa ≤3°C/s, tiempo por encima de 217°C (TL) durante 60-150 segundos, temperatura pico (TP) 260°C con un tiempo máximo dentro de 5°C del pico de 30 segundos (tp máx. real 10 segundos), y velocidad de enfriamiento ≤6°C/s. El tiempo total desde 25°C hasta el pico no debe exceder los 8 minutos. No se debe realizar el reflujo más de dos veces.
8.2 Soldadura manual y reparación
Si es necesaria la soldadura manual, use un soldador a ≤300°C durante menos de 3 segundos, y solo una vez. Se desaconseja la reparación después del reflujo; si es inevitable, use un soldador de doble punta y verifique las características del LED.
8.3 Precauciones
No monte los LED en porciones de PCB combadas. Evite el estrés mecánico o la vibración durante el enfriamiento. No enfríe rápidamente después de soldar. Asegúrese de que la PCB esté limpia y plana.
9. Precauciones de manejo y almacenamiento
9.1 Consideraciones ambientales
El contenido de azufre en el entorno operativo y los materiales de contacto no debe exceder las 100 PPM. Contenido de halógenos: Bromo<900 PPM, Cloro<900 PPM, total Bromo+Cloro<1500 PPM. Evite los compuestos orgánicos volátiles (COV) que pueden penetrar en el encapsulado de silicona y causar decoloración.
9.2 Notas de diseño de circuito
Incluya siempre una resistencia limitadora de corriente para evitar picos de corriente. Asegúrese de que no se aplique tensión inversa, ya que puede causar migración y daños al LED. El voltaje directo solo debe aplicarse cuando el circuito esté encendido o apagado.
9.3 Condiciones de almacenamiento
Antes de abrir la bolsa de aluminio: Almacene a ≤30°C y ≤75% HR hasta 1 año desde la fecha de fabricación. Después de abrir: Utilice dentro de 168 horas si se almacena a ≤30°C y ≤60% HR. Si se superan estas condiciones, hornee los LEDs a 60±5°C durante ≥24 horas.
9.4 Protección ESD
Los LEDs son sensibles a la descarga electrostática (ESD) y al sobreesfuerzo eléctrico (EOS). Siga las precauciones estándar de ESD: use estaciones de trabajo con conexión a tierra, pulseras antiestáticas y embalaje conductor.
10. Notas de aplicación
10.1 Casos de uso típicos
Este LED azul es ideal para indicadores de estado, retroiluminación de interruptores y símbolos, e indicación de propósito general en electrónica de consumo, interiores automotrices y controles industriales.
10.2 Consideraciones de diseño
Al diseñar el circuito, considere el bin de voltaje directo para garantizar un brillo consistente. El amplio ángulo de visión (120°) permite la colocación en varios ángulos. Para aplicaciones de alta temperatura ambiente, es necesario reducir la corriente directa. Use un mínimo de 1 oz de cobre en la PCB para una disipación de calor adecuada.
11. Preguntas frecuentes
11.1 ¿Cuál es el voltaje directo típico?
El voltaje directo varía de 2.8V a 3.5V según el bin. A 20mA, los valores típicos caen en el rango de 3.0-3.2V para la mayoría de los bins.
11.2 ¿Cómo manejar la sensibilidad a la humedad?
Este LED tiene MSL Nivel 3. Después de abrir la bolsa de barrera contra la humedad, la vida útil en el piso es de 168 horas a ≤30°C/≤60%HR. Si no se usa en este tiempo, hornee a 60°C durante 24 horas antes del reflujo.
11.3 ¿Puedo usar este LED en aplicaciones al aire libre?
Se puede usar en aplicaciones interiores o exteriores siempre que se mantenga el rango de temperatura de operación (-40°C a +85°C). Sin embargo, la exposición directa a la luz solar puede reducir el contraste. Asegure un encapsulado adecuado si se expone a entornos hostiles.
12. Principio de funcionamiento
Este LED utiliza un chip azul basado en nitruro de galio (GaN) que emite luz cuando se polariza directamente. El chip está encapsulado en una resina epoxi o silicona transparente con una forma de lente óptica definida para lograr el ángulo de visión de 120°. No se utiliza conversión de fósforo; la emisión es luz azul directa a la longitud de onda del chip.
13. Tendencias de desarrollo
La tendencia en los LEDs SMD es hacia paquetes aún más pequeños (como 0402) y una mayor eficacia luminosa. Este LED de tamaño 0603 ofrece un buen equilibrio entre tamaño y salida de luz. Los avances en la tecnología de chips continúan aumentando la eficiencia y el brillo mientras se mantiene la confiabilidad. El uso de LEDs azules en aplicaciones de indicadores sigue siendo fuerte debido a su alta visibilidad y bajo consumo de energía.
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. |