LED Rojo 3.0x3.0x2.1mm - 2.2V - 1.1W - 620nm Especificación Técnica

1. Resumen del Producto

El RF-E30AG-OUH-FS es un LED rojo de alta potencia que utiliza un paquete EMC (Compuesto de Moldeo Epoxi) que ofrece una excelente fiabilidad y rendimiento térmico. Con una huella compacta de 3.00 mm x 3.00 mm y un perfil bajo de 2.10 mm, este dispositivo está diseñado para una amplia gama de aplicaciones que incluyen vigilancia de seguridad, sensores, iluminación paisajística e indicadores ópticos generales. El LED cumple con RoHS y está clasificado con un nivel de sensibilidad a la humedad 3 (MSL 3), lo que lo hace adecuado para procesos de soldadura por reflujo sin plomo.

2. Detalles Mecánicos y Dimensiones del Paquete

2.1 Contorno del Paquete

El LED se aloja en un paquete de montaje superficial con dimensiones de 3.00 mm x 3.00 mm x 2.10 mm (largo x ancho x alto). La vista superior muestra una lente clara con marcas de polaridad: la almohadilla ① es el ánodo y la almohadilla ② es el cátodo. La vista lateral indica una altura total de 2.10 mm. La vista inferior revela la disposición de las almohadillas de soldadura con dimensiones: la almohadilla del ánodo es de 2.26 mm x 0.69 mm y la del cátodo es de 1.45 mm x 0.50 mm, con un paso de 0.46 mm entre las dos almohadillas. Se proporciona un patrón de soldadura recomendado para garantizar una adecuada disipación de calor y estabilidad mecánica. Todas las dimensiones tienen una tolerancia de ±0.2 mm a menos que se especifique lo contrario.

3. Características Eléctricas y Ópticas

3.1 Voltaje Directo y Corriente

En una condición de prueba de IF = 500 mA y Ts = 25 °C, el voltaje directo (VF) tiene un valor típico de 2.2 V, con un mínimo de 1.8 V y un máximo no especificado (abierto). El dispositivo puede manejar una corriente directa máxima de 500 mA y una disipación de potencia de hasta 1.1 W. El voltaje inverso está clasificado a 5 V máximo, y la corriente inversa (IR) a VR = 5 V es de un máximo de 10 µA.

3.2 Rendimiento Óptico

La longitud de onda dominante (λD) es de 620 nm (rojo) con un valor típico y un ancho de banda ("Δλ") de 30 nm. El flujo luminoso ("Φ") a 500 mA es de 45 lm típico. El ángulo de visión (2θ1/2) es de 90 grados, proporcionando un haz amplio adecuado para aplicaciones de indicación e iluminación. La resistencia térmica desde la unión hasta el punto de soldadura (RTHJ-S) es de 14 °C/W, garantizando una transferencia de calor eficiente.

3.3 Clasificaciones Máximas Absolutas

Las clasificaciones máximas absolutas son las siguientes: Disipación de potencia 1.1 W, corriente directa 500 mA (con consideraciones de reducción), voltaje inverso 5 V, descarga electrostática (HBM) 2000 V, temperatura de operación -40 °C a +85 °C, temperatura de almacenamiento -40 °C a +100 °C, y temperatura de la unión 115 °C. Tenga en cuenta que para operación pulsada (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1 ms), se pueden permitir corrientes más altas, pero no deben exceder el límite de temperatura de la unión.

4. Curvas Típicas de Características Ópticas

4.1 Voltaje Directo vs. Corriente Directa

La curva IV típica muestra una relación no lineal. A bajas corrientes (<100 mA), el voltaje directo aumenta bruscamente, mientras que por encima de 200 mA la pendiente disminuye, indicando la resistencia óhmica del dado y el paquete. A 500 mA, el voltaje directo es de aproximadamente 2.2 V.<100 mA), el voltaje directo aumenta bruscamente, mientras que por encima de 200 mA la pendiente disminuye, indicando la resistencia óhmica del dado y el paquete. A 500 mA, el voltaje directo es de aproximadamente 2.2 V.

4.2 Corriente Directa vs. Intensidad Relativa

La salida de luz relativa aumenta casi linealmente con la corriente directa hasta 500 mA. No se observa efecto de saturación dentro del rango de especificación, lo que sugiere que el LED puede ser excitado eficientemente a su corriente nominal.

4.3 Temperatura vs. Intensidad Relativa

La salida de luz disminuye con el aumento de la temperatura del punto de soldadura. A 85 °C, la intensidad relativa cae a aproximadamente el 75% de su valor a 25 °C. Esta reducción térmica debe considerarse en el diseño del sistema.

4.4 Distribución Espectral

La distribución de potencia espectral muestra un pico alrededor de 620 nm con un ancho completo a la mitad del máximo (FWHM) de 30 nm. El color es un rojo puro, adecuado para señalización e iluminación decorativa.

4.5 Diagrama de Radiación

El patrón de radiación es similar al lambertiano, con una intensidad que cae al 50% a ±45° del eje óptico. Esto proporciona un haz de iluminación amplio y uniforme.

4.6 Temperatura del Punto de Soldadura vs. Corriente Directa

La corriente directa máxima permitida disminuye a medida que la temperatura del punto de soldadura aumenta. A 85 °C, la corriente recomendada se reduce a aproximadamente 350 mA para mantener la unión por debajo de su clasificación máxima.

5. Elementos y Condiciones de Prueba de Fiabilidad

El LED ha sido calificado mediante una serie de pruebas de fiabilidad basadas en los estándares JEDEC. Las pruebas clave incluyen:

• Soldadura por reflujo: máximo 260 °C durante 10 segundos, 3 ciclos, 0 fallos de 10 muestras.
• Ciclo de temperatura: -40 °C a 100 °C, 300 ciclos, 0 fallos.
• Choque térmico: -40 °C a 100 °C, 100 ciclos, 0 fallos.
• Almacenamiento a alta temperatura: 100 °C durante 1000 horas, 0 fallos.
• Almacenamiento a baja temperatura: -40 °C durante 1000 horas, 0 fallos.
• Prueba de vida: 25 °C, IF=500 mA durante 1000 horas, 0 fallos.

Criterios de fallo: aumento del voltaje directo >1.1x límite superior de especificación, corriente inversa >2x límite superior de especificación, o flujo luminoso 0.7x...<...0.7x límite inferior de especificación.

6. Información de Empaquetado

Los LEDs se empaquetan en formato de cinta y carrete con 3000 piezas por carrete. La cinta portadora tiene un diseño de cavidad específico con marca de polaridad. Las dimensiones del carrete son: diámetro de brida 330.2±2 mm, diámetro del cubo 79.5±1 mm, ancho 14.3±0.2 mm y espesor 12.7±0.3 mm. Cada carrete se sella en una bolsa barrera contra la humedad con desecante y una tarjeta indicadora de humedad. Las dimensiones de la caja de cartón exterior se muestran en la especificación (no se enumeran explícitamente en el PDF pero son típicas para carretes de 330 mm). La etiqueta incluye número de pieza, número de especificación, número de lote, código de clasificación, flujo luminoso, longitud de onda dominante, voltaje directo, cantidad y código de fecha.

7. Directrices de Soldadura y Ensamblaje

7.1 Perfil de Soldadura por Reflujo SMT

El LED es compatible con la soldadura por reflujo sin plomo. El perfil recomendado tiene los siguientes parámetros:

• Velocidad de rampa promedio: 3 °C/s máximo (de Tsmax a Tp)
• Precalentamiento: 150 °C a 200 °C durante 60-120 segundos
• Tiempo por encima de 217 °C: 60 segundos máximo
• Temperatura pico: 260 °C, tiempo dentro de 5 °C del pico: 30 segundos máximo, tiempo pico absoluto (tp): 10 segundos máximo
• Velocidad de enfriamiento: 6 °C/s máximo
• Tiempo desde 25 °C hasta el pico: 8 minutos máximo

La soldadura por reflujo no debe exceder dos veces. Si transcurren más de 24 horas entre la primera y la segunda pasada, los LEDs pueden absorber humedad y dañarse. Se permite la soldadura manual con una temperatura de punta de soldador inferior a 300 °C durante menos de 3 segundos, solo una vez. No se recomienda realizar reparaciones; si es necesario, use un soldador de doble cabeza y valide previamente el proceso.

7.2 Precauciones de Manejo

• El encapsulante del LED es silicona, que es blanda. Evite aplicar presión sobre la superficie de la lente durante la colocación o el ensamblaje. Use boquillas adecuadas con la fuerza apropiada.
• No monte LEDs en PCB deformadas ni doble la placa después de la soldadura.
• Evite estrés mecánico o vibraciones durante el enfriamiento después de la soldadura.
• El entorno de operación y los materiales de contacto deben contener compuestos de azufre menos de 100 PPM, contenido de bromo menos de 900 PPM, contenido de cloro menos de 900 PPM, y total de bromo+cloro menos de 1500 PPM.
• Los compuestos orgánicos volátiles (COV) de los materiales de fijación pueden penetrar la silicona y causar decoloración. Pruebe todos los materiales para comprobar la compatibilidad antes de su uso.
• Use protección ESD adecuada; el LED está clasificado para 2000 V HBM, pero aún se necesitan precauciones.
• Condiciones de almacenamiento: antes de abrir la bolsa de aluminio, almacene a ≤30 °C y ≤75% HR hasta 1 año. Después de abrir, use dentro de 168 horas a ≤30 °C y ≤60% HR. Si se excede, hornee a 60±5 °C durante ≤24 horas.
• Limpieza: se recomienda alcohol isopropílico. Otros solventes deben verificarse para que no dañen el paquete. No se recomienda la limpieza ultrasónica.

8. Consideraciones de Aplicación

Este LED está diseñado para indicadores ópticos, iluminación paisajística e iluminación general. Al diseñar el circuito de excitación, incluya siempre una resistencia limitadora de corriente para evitar sobrecorriente debido a variaciones de voltaje. El diseño térmico es crítico: la temperatura de la unión no debe exceder los 115 °C. Asegure una disipación de calor adecuada, especialmente cuando opere a altas corrientes. El ángulo de visión amplio (90°) y el alto flujo luminoso (45 lm a 500 mA) lo hacen adecuado para iluminación de área y retroiluminación. El color rojo de 620 nm es ideal para luces de advertencia, semáforos y aplicaciones decorativas. Para operación pulsada, el ciclo de trabajo y la corriente pico deben controlarse cuidadosamente para evitar exceder la temperatura máxima de la unión.

9. Principio de Funcionamiento

El LED se basa en una unión p-n semiconductora hecha del sistema de materiales AlGaInP (fosfuro de aluminio, galio e indio), que es típico para longitudes de onda rojas. Cuando se polariza en directa, los electrones se recombinan con los huecos en la región activa, liberando energía en forma de fotones con una longitud de onda correspondiente a la banda prohibida del material. El paquete EMC proporciona una encapsulación robusta y de bajo estrés que protege el dado y permite una extracción eficiente de luz a través de una lente de silicona clara.

10. Tendencias de Desarrollo

La tendencia en LEDs de alta potencia es hacia una mayor eficacia, mejor gestión térmica y huellas más pequeñas. Este producto, con su paquete EMC y factor de forma 3.0x3.0 mm, se alinea con el movimiento de la industria hacia dispositivos de montaje superficial compactos y fiables. Los desarrollos futuros pueden incluir flujos luminosos aún más altos y una mejor estabilidad del color. El uso de encapsulación de silicona en lugar de epoxi también es una tendencia actual para mejorar la fiabilidad bajo ciclos térmicos y exposición a rayos UV.