Hoja de Datos del LED de Vista Lateral PLCC-2 57-11-PA0301H-AM - Ámbar por Conversión de Fósforo - Ángulo de Visión de 120° - 3.25V Típ. - 30mA - Documento Técnico en Español

13. Tendencias y Evolución de la Industria

1. Descripción General del Producto Este documento detalla las especificaciones de un componente LED de alto rendimiento y vista lateral que utiliza la tecnología de Ámbar por Conversión de Fósforo (PCA). El dispositivo está alojado en un encapsulado compacto PLCC-2 (Portador de Chip con Pines Plásticos), lo que lo hace adecuado para aplicaciones con espacio limitado que requieren un amplio ángulo de visión. Su enfoque principal de diseño es la fiabilidad y el rendimiento en entornos exigentes, particularmente dentro del sector automotriz.

Las ventajas principales de este LED incluyen su alta intensidad luminosa típica de 2800 milicandelas (mcd) con una corriente de accionamiento estándar de 30mA, combinada con un ángulo de visión muy amplio de 120 grados. Esta combinación garantiza una excelente visibilidad desde diversas perspectivas. Además, el componente está calificado según el estricto estándar AEC-Q102 para dispositivos optoelectrónicos discretos en aplicaciones automotrices, lo que garantiza robustez frente a temperaturas extremas, humedad y otros factores de estrés automotrices. También cumple con las directivas ambientales, incluyendo RoHS, REACH y los requisitos libres de halógenos.

El mercado objetivo es principalmente la iluminación interior automotriz, donde puede utilizarse para retroiluminar interruptores, cuadros de instrumentos, controles de infoentretenimiento y otras funciones indicadoras. Su clasificación de robustez al azufre (Clase B1) mejora aún más su idoneidad para entornos donde puedan estar presentes contaminantes atmosféricos.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Características Fotométricas y de Color

El parámetro fotométrico clave es la Intensidad Luminosa (Iv), que tiene un valor típico de 2800 mcd con una corriente directa (IF) de 30mA. La especificación define un mínimo de 2240 mcd y un máximo de 4500 mcd bajo la misma condición, indicando la dispersión de rendimiento esperada. El color dominante se define como Ámbar/Amarillo por Conversión de Fósforo, con coordenadas de cromaticidad CIE 1931 típicas de (0.57, 0.41). Se aplica una tolerancia de ±0.005 a estas coordenadas para garantizar la consistencia del color. El amplio ángulo de visión de 120 grados (con una tolerancia de ±5°) se define como el ángulo fuera del eje donde la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial máximo.

2.2 Parámetros Eléctricos y Térmicos

Las características eléctricas se centran en la tensión directa (VF). Con la corriente de operación típica de 30mA, la VF es de 3.25V, con un rango desde 2.75V (Mín.) hasta 3.75V (Máx.). Este parámetro es crucial para el diseño del driver y los cálculos de disipación de potencia. Los valores máximos absolutos definen los límites operativos: una corriente directa continua máxima (IF) de 50mA, una corriente de pico (IFM) de 250mA para pulsos ≤10μs, y una temperatura de unión máxima (TJ) de 125°C. El dispositivo no está diseñado para operación en polarización inversa.

La gestión térmica es crítica para la longevidad y el rendimiento del LED. La hoja de datos proporciona dos valores de Resistencia Térmica: Rth JS real (unión a soldadura) con un máximo de 180 K/W, y Rth JS el eléctrica con un máximo de 100 K/W. La curva de reducción de corriente directa muestra gráficamente cómo la corriente continua permisible debe reducirse a medida que aumenta la temperatura del pad de soldadura (Ts), cayendo a 23mA a la temperatura máxima Ts de 110°C.

3. Explicación del Sistema de Binning

El producto emplea un sistema de binning para categorizar las unidades en función de la intensidad luminosa y las coordenadas de cromaticidad, permitiendo a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan con requisitos específicos de la aplicación.

3.1 Binning de Intensidad Luminosa

Se define una estructura de binning exhaustiva utilizando códigos de dos letras (por ejemplo, AA, AB, BA, BB, CA). Cada bin cubre un rango específico de intensidad luminosa medida en milicandelas (mcd). Para este producto específico, los bins de salida posibles destacados se centran en los rangos BA (1800-2240 mcd), BB (2240-2800 mcd) y CA (2800-3550 mcd), alineándose con la especificación típica de 2800 mcd. Esto permite la selección de grados de brillo ligeramente superiores o inferiores.

3.2 Binning de Cromaticidad para Ámbar por Conversión de Fósforo

El binning de cromaticidad se define dentro de la región de color ámbar en el diagrama CIE 1931. Se especifican cuatro bins principales: 8588, 8891, 9194 y 9496. Cada bin se define por un área cuadrilátera en el plano de coordenadas (x, y). Las coordenadas típicas (0.57, 0.41) caen dentro del bin 8891, que está delimitado por los puntos (0.5450, 0.4250), (0.5636, 0.4362), (0.5810, 0.4184) y (0.5646, 0.4119). Este binning ajustado garantiza una variación de color mínima entre diferentes lotes de producción.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye varios gráficos que ilustran el comportamiento del dispositivo bajo condiciones variables.

4.1 Curva IV e Intensidad Luminosa Relativa

El gráfico de Corriente Directa vs. Tensión Directa muestra la relación exponencial típica de los LEDs. La curva de Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa demuestra que la salida de luz aumenta con la corriente pero comienza a mostrar signos de saturación a corrientes más altas, enfatizando la importancia de operar dentro de los límites recomendados para la eficiencia y la vida útil.

4.2 Dependencia de la Temperatura

El gráfico de Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura de Unión muestra un coeficiente de temperatura negativo; la salida de luz disminuye a medida que aumenta la temperatura de la unión. El gráfico de Tensión Directa Relativa vs. Temperatura de Unión muestra que VF disminuye linealmente con el aumento de la temperatura, una característica que a veces puede usarse para la detección de temperatura. El gráfico de Desplazamiento de Coordenadas de Cromaticidad vs. Temperatura de Unión indica cambios menores pero medibles en el punto de color con la temperatura, lo cual es importante para aplicaciones críticas en color.

4.3 Distribución Espectral y Manejo de Pulsos

El gráfico de Características de Longitud de Onda representa la distribución espectral de potencia relativa, mostrando un pico de emisión amplio en la región ámbar/amarilla, característico de un LED convertido por fósforo. El gráfico de Capacidad de Manejo de Pulsos Permisible define la corriente directa de pico máxima permitida (IFA) para un ancho de pulso (tp) y un ciclo de trabajo (D) dados, lo cual es esencial para diseños de operación pulsada.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

El LED está alojado en un encapsulado de montaje superficial PLCC-2. El dibujo mecánico (implícito por la referencia de sección) proporcionaría dimensiones críticas, incluida la longitud, anchura y altura totales, el espaciado de los pines y el tamaño/posición de la lente óptica. La orientación de vista lateral significa que la emisión de luz principal es perpendicular al plano de la placa de circuito, lo que es ideal para aplicaciones de iluminación lateral.

5.1 Diseño Recomendado de Pads de Soldadura

Se proporciona un patrón de soldadura recomendado (diseño de pad) para garantizar la formación confiable de la junta de soldadura durante el proceso de reflujo. Este patrón es típicamente ligeramente más grande que los pines del componente para facilitar una buena humectación de la soldadura y la formación de filetes, evitando puentes de soldadura.

5.2 Identificación de Polaridad

Para un dispositivo de dos pines como el PLCC-2, la polaridad es clave. El ánodo y el cátodo se identifican en el encapsulado, típicamente con una marca como una muesca, un punto o una esquina recortada en el lado del cátodo. Debe observarse la orientación correcta durante el montaje.

6. Directrices de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

El componente está clasificado para soldadura por reflujo con una temperatura máxima de 260°C durante un máximo de 30 segundos. Debe seguirse un perfil de reflujo estándar con zonas controladas de precalentamiento, estabilización, reflujo y enfriamiento. La temperatura máxima de soldadura es un valor absoluto que no debe excederse para evitar daños al encapsulado plástico y a la unión interna del chip.

6.2 Precauciones de Uso y Almacenamiento

Las precauciones generales incluyen evitar estrés mecánico en la lente, proteger el dispositivo de descargas electrostáticas (ESD) durante la manipulación (clasificado 8kV HBM) y almacenar en condiciones apropiadas (entre -40°C y +110°C) en un empaquetado compatible con el nivel de sensibilidad a la humedad (MSL) 3 una vez abierta la bolsa barrera de humedad.

7. Información de Empaquetado y Pedido

El número de parte 57-11-PA0301H-AM sigue un esquema de codificación interno probable que puede indicar el tipo de encapsulado (57-11), el color (PA para Ámbar por Fósforo), el bin de rendimiento y otras variantes. La información de pedido especificaría el formato de empaquetado, como las dimensiones de la cinta y el carrete (por ejemplo, ancho de cinta de 8mm o 12mm, diámetro del carrete) y la cantidad por carrete (por ejemplo, 3000 piezas).

8. Recomendaciones de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

La aplicación principal esIluminación Interior Automotriz, específicamente para la retroiluminación deinterruptores(controles de ventanas, calefactores de asientos, control climático), indicadores del tablero e iconos de la consola central. Su emisión de vista lateral y su amplio ángulo lo hacen ideal para iluminar paneles delgados o guías de luz desde el borde.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Accionamiento de Corriente:Utilice un driver de corriente constante ajustado a 30mA o menos para una vida útil óptima y una salida estable. Considere la curva de reducción si la temperatura ambiente de operación es alta.
• Gestión Térmica:Asegure un área de cobre adecuada en el PCB o vías térmicas para disipar el calor de los pads de soldadura, especialmente si se acciona a la corriente máxima o cerca de ella.
• Diseño Óptico:El ángulo de visión de 120° proporciona una cobertura amplia. Para una iluminación uniforme sobre un área, puede ser necesaria una guía de luz o un difusor.
• Protección ESD:Implemente procedimientos estándar de manejo ESD durante el montaje. La protección ESD en circuito puede ser aconsejable dependiendo del entorno de aplicación.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con los LEDs ámbar estándar sin calificación AEC-Q102, este dispositivo ofrece fiabilidad garantizada para uso automotriz. Su tecnología de Ámbar por Conversión de Fósforo típicamente ofrece mayor eficiencia y mejor consistencia de color que los LEDs ámbar tradicionales de epoxi coloreado. La combinación de alto brillo (2800 mcd típ.) y un ángulo de visión muy amplio (120°) en un encapsulado de vista lateral es un diferenciador clave para tareas de retroiluminación con espacio limitado donde la luz necesita inyectarse en una guía.

10. Preguntas Frecuentes (FAQs)

P: ¿Cuál es la diferencia entre la intensidad luminosa "Típica" y la "Máxima"?

R: "Típica" representa el valor promedio o esperado de la producción. "Máxima" es el límite superior del rango de especificación; las unidades individuales estarán en o por debajo de este valor. El diseño debe basarse en el valor mínimo o típico para garantizar consistencia.

P: ¿Puedo accionar este LED directamente con una fuente de 3.3V?

R: No de manera confiable. La tensión directa típica es de 3.25V a 30mA, muy cerca de 3.3V. Las variaciones en VF (hasta 3.75V) y la tolerancia de la tensión de alimentación causarían corriente inconsistente o insuficiente. Se requiere un driver de corriente constante o una resistencia en serie con una fuente de mayor tensión (por ejemplo, 5V).

P: ¿Qué significa "Robustez al Azufre Clase B1"?

R: Indica la resistencia del LED a la corrosión en atmósferas que contienen azufre. La Clase B1 es un nivel de rendimiento específico definido en pruebas de la industria, que muestra que el dispositivo ha superado las pruebas para su uso en entornos con niveles moderados de contaminación por azufre.

P: ¿Cómo interpreto los códigos de bin de intensidad luminosa como "BB"?

R: El código "BB" corresponde a un rango de intensidad luminosa de 2240 a 2800 mcd. Seleccionaría este bin si su diseño requiere un brillo en ese rango específico para asegurar que se cumplan los objetivos de rendimiento.

11. Estudio de Caso de Diseño y Uso

Escenario: Retroiluminación de un Panel de Interruptores de Ventana Automotriz.Un diseñador necesita iluminar cuatro símbolos de interruptores en un panel delgado y oscuro. Utilizando el LED de vista lateral, pueden colocar los componentes en el borde del PCB, dirigiendo la luz hacia una guía de luz de acrílico moldeada que corre detrás del panel. El ángulo de visión de 120° garantiza un acoplamiento eficiente de la luz en la guía. El diseñador establece la corriente de accionamiento en 25mA (por debajo de los 30mA típicos) para extender la vida útil y reducir el calor, confiando en el alto brillo típico para lograr aún una iluminación suficiente a través de la guía y el icono. La calificación AEC-Q102 y la robustez al azufre brindan confianza en la fiabilidad a largo plazo del sistema de retroiluminación en el entorno interior del vehículo.

12. Introducción al Principio Tecnológico

Este LED se basa en un diseño de Conversión de Fósforo (PC). Probablemente utiliza un chip semiconductor azul o cercano al UV. Esta luz primaria no se emite directamente. En su lugar, excita una capa de material de fósforo depositado sobre o cerca del chip. El fósforo absorbe los fotones de alta energía del chip y re-emite luz en longitudes de onda más largas, en este caso, produciendo luz ámbar/amarilla. La mezcla específica de fósforos y su concentración determinan las coordenadas de cromaticidad exactas (x=0.57, y=0.41). Este método permite una alta eficiencia y una excelente reproducción o saturación del color en comparación con el uso de un material semiconductor que emite luz ámbar de forma nativa, que típicamente es menos eficiente.

13. Tendencias y Evolución de la Industria

La tendencia en la iluminación interior automotriz es hacia una mayor integración, un control más inteligente (iluminación dinámica, iluminación ambiental) y un mayor uso de LEDs para todas las funciones. Componentes como este LED de vista lateral están evolucionando para ofrecer una eficacia aún mayor (más luz por vatio), permitiendo un menor consumo de energía y una carga térmica reducida. También existe un impulso hacia un binning de color más estricto para garantizar una coincidencia de color perfecta en todos los indicadores de la cabina de un vehículo. Además, el impulso hacia interiores de vehículos totalmente autónomos está generando una mayor demanda de componentes de iluminación fiables y de larga duración que puedan durar toda la vida útil del vehículo sin mantenimiento. La integración de funciones de diagnóstico directamente en los encapsulados de LED es otra tendencia emergente.