Hoja de Datos de LED de Vista Lateral PLCC-2 Blanco Frío - Grado Automotriz - 3200mcd @ 30mA - 2.9V - Ángulo de Visión de 120° - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un Diodo Emisor de Luz (LED) de alto rendimiento, de color blanco frío y de vista lateral, encapsulado en un paquete PLCC-2 (Portador de Chip con Pistas Plásticas). El dispositivo está diseñado para ofrecer fiabilidad y rendimiento en entornos exigentes, particularmente dentro del sector automotriz. Su objetivo principal de diseño es proporcionar una iluminación brillante y consistente en aplicaciones con espacio limitado donde un amplio ángulo de visión es crítico.

Las ventajas principales de este LED incluyen su alta intensidad luminosa típica de 3200 milicandelas (mcd) con una corriente de accionamiento estándar de 30mA, combinada con un ángulo de visión muy amplio de 120 grados. Esto lo hace altamente efectivo para aplicaciones de retroiluminación e indicadores donde se requiere visibilidad desde múltiples ángulos. Un diferenciador clave es su calificación según el estándar AEC-Q102, que es la cualificación de prueba de estrés para semiconductores optoelectrónicos discretos en aplicaciones automotrices. Esta certificación implica pruebas rigurosas de choque térmico, resistencia a la humedad, vida útil a alta temperatura y otras condiciones, garantizando una fiabilidad a largo plazo bajo las duras condiciones presentes en los vehículos.

El mercado objetivo es principalmente la iluminación interior automotriz, incluyendo aplicaciones como la retroiluminación de interruptores, cuadros de instrumentos, controles de infotenimiento y otros paneles interiores. Su factor de forma y características ópticas también son adecuados para diversos equipos electrónicos de consumo e industrial que requieren una fuente de luz lateral fiable.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

2.1 Características Fotométricas y Eléctricas

El rendimiento eléctrico y óptico se define bajo condiciones de prueba estándar, típicamente a una temperatura de unión (Tj) de 25°C y una corriente directa (IF) de 30mA.

• Corriente Directa (IF):El dispositivo tiene un amplio rango de operación desde un mínimo de 6mA hasta un máximo absoluto de 60mA. El punto de operación típico es 30mA, que proporciona la intensidad luminosa especificada. No se recomienda operar por debajo de 6mA.
• Intensidad Luminosa (IV):La salida de luz se especifica con un mínimo de 2240 mcd, un valor típico de 3200 mcd y un máximo de 4500 mcd a IF=30mA. La tolerancia de medición para el flujo luminoso es de ±11%.
• Tensión Directa (VF):A 30mA, la caída de tensión en el LED mide típicamente 2.9V, con un rango desde 2.75V (Mín.) hasta 3.75V (Máx.). La tolerancia de medición de la tensión directa es de ±0.05V. El rango especificado representa el 99% de la producción.
• Ángulo de Visión (φ):Definido como el ángulo fuera del eje donde la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor máximo, este LED ofrece un ángulo de visión completo de 120 grados, con una tolerancia de ±5°.
• Coordenadas de Cromaticidad (CIE x, y):Las coordenadas de color típicas para este LED blanco frío son (0.29, 0.29). La tolerancia para estas coordenadas es de ±0.005, asegurando una salida de color consistente entre unidades.

2.2 Parámetros Térmicos y de Fiabilidad

• Resistencia Térmica:Se proporcionan dos valores. La resistencia térmica real desde la unión hasta el punto de soldadura (Rth JS real) es un máximo de 180 K/W. La resistencia térmica eléctrica (Rth JS el), derivada de mediciones eléctricas, es un máximo de 100 K/W. Una gestión térmica adecuada es crucial para mantener el rendimiento y la longevidad.
• Temperatura de Unión (Tj):La temperatura máxima permitida en la unión es de 125°C.
• Temperatura de Operación y Almacenamiento:El dispositivo está clasificado para operar y almacenarse dentro de un rango de temperatura de -40°C a +110°C.
• Sensibilidad a la Descarga Electroestática (ESD):La clasificación ESD según el Modelo de Cuerpo Humano (HBM) es de 8 kV (R=1.5kΩ, C=100pF), proporcionando una buena robustez para el manejo.
• Robustez ante Azufre:El LED cumple con los criterios Clase B1 para resistencia al azufre, lo cual es importante para aplicaciones en entornos con contaminación atmosférica por azufre.

3. Límites Absolutos Máximos

Superar estos límites puede causar daños permanentes al dispositivo.

• Disipación de Potencia (Pd):225 mW
• Corriente Directa (IF):60 mA (Continua)
• Corriente de Sobretensión (IFM):250 mA (t ≤ 10 μs, Ciclo de Trabajo=0.005, Ts=25°C)
• Tensión Inversa (VR):Este dispositivo no está diseñado para operación inversa. Aplicar una tensión inversa puede causar una falla inmediata.
• Temperatura de Soldadura:El encapsulado puede soportar un perfil de soldadura por reflujo con una temperatura máxima de 260°C durante hasta 30 segundos.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona varios gráficos que detallan el rendimiento bajo condiciones variables.

4.1 Características Espectrales y de Radiación

Elgráfico de Distribución Espectral Relativamuestra el espectro de emisión del LED blanco frío, que es una curva amplia con un pico en la región azul y que se extiende a través del espectro visible, típico de un LED blanco convertido por fósforo. ElDiagrama Típico de Características de Radiaciónilustra la distribución espacial de la intensidad, confirmando el patrón de ángulo de visión de 120°.

4.2 Características Eléctricas y Ópticas vs. Corriente

Elgráfico de Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva IV)muestra la relación exponencial, esencial para diseñar circuitos limitadores de corriente. Elgráfico de Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directademuestra que la salida de luz aumenta de forma sub-lineal con la corriente, enfatizando la importancia de una corriente de accionamiento estable para un brillo consistente.

4.3 Dependencia de la Temperatura

Elgráfico de Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura de Uniónmuestra un coeficiente de temperatura negativo; la salida de luz disminuye a medida que aumenta la temperatura de la unión. Un disipador de calor efectivo es vital para mantener el brillo. Elgráfico de Tensión Directa Relativa vs. Temperatura de Uniónmuestra un coeficiente de temperatura negativo para VF, que puede usarse para monitorear la temperatura de la unión en algunas aplicaciones. Elgráfico de Desplazamiento de Coordenadas de Cromaticidad vs. Temperatura de Uniónindica un cambio de color mínimo con la temperatura, lo cual es deseable para una apariencia consistente.

4.4 Desclasificación y Operación Pulsada

LaCurva de Desclasificación de Corriente Directaes crítica para el diseño térmico. Muestra la corriente directa continua máxima permitida en función de la temperatura de la almohadilla de soldadura (Ts). Por ejemplo, a Ts=110°C, la corriente máxima se desclasifica a 23mA. Elgráfico de Capacidad de Manejo de Pulsos Permitidadefine la corriente de pulso máxima (IFP) permitida para un ancho de pulso (tp) y ciclo de trabajo (D) dados, útil para aplicaciones de multiplexación o estroboscópicas.

5. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para gestionar las variaciones de producción, los LED se clasifican en lotes (bins) según parámetros clave.

5.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

La hoja de datos proporciona una extensa tabla de clasificación para la intensidad luminosa, que va desde una salida muy baja (L1, 11.2-14 mcd) hasta una salida muy alta (GA, 18000-22400 mcd). Para este número de parte específico (57-11-C70300H-AM), los lotes de salida posibles están resaltados, correspondiendo a los valores mín./típ./máx. indicados en la tabla de características (2240-4500 mcd). Esto corresponde a lotes en el rango de BA a CB.

5.2 Clasificación por Color

Se incluye un gráfico estándar de estructura de lotes de color blanco y una tabla específica de coordenadas de color para blanco frío. Los lotes (ej., FK0, GK0, HK0, IK0, FL0, GL0) definen pequeños cuadriláteros en el diagrama de cromaticidad CIE 1931. Las coordenadas típicas (0.29, 0.29) caen dentro de uno de estos lotes predefinidos, asegurando que los LED adquiridos tengan un punto de color blanco consistente dentro de una tolerancia especificada.

6. Información Mecánica, de Empaquetado y Montaje

6.1 Dimensiones Mecánicas

La hoja de datos incluye un dibujo mecánico detallado (Sección 7) que especifica las dimensiones físicas exactas del encapsulado PLCC-2, incluyendo largo, ancho, alto, espaciado de pistas y tolerancias. Esto es esencial para el diseño de la huella en el PCB y asegurar un ajuste adecuado en el montaje.

6.2 Almohadilla de Soldadura Recomendada y Polaridad

La Sección 8 proporciona un patrón de huella de PCB recomendado (disposición de almohadillas de soldadura) para asegurar una soldadura fiable y una alineación correcta. La polaridad se indica mediante la forma del encapsulado y/o una marca en el componente; típicamente se identifica el cátodo.

6.3 Perfil de Soldadura por Reflujo

La Sección 9 define el perfil de temperatura de soldadura por reflujo recomendado. Adherirse a este perfil (precalentamiento, estabilización, pico de reflujo de 260°C máx., enfriamiento) es necesario para prevenir daños térmicos al encapsulado del LED y al chip interno, logrando al mismo tiempo una unión de soldadura fiable.

6.4 Información de Empaquetado

Los detalles sobre cómo se suministran los LED se encuentran en la Sección 10. Esto típicamente incluye especificaciones de empaquetado en carrete (ancho de la cinta, espaciado de bolsillos, diámetro del carrete) compatibles con equipos de montaje automático pick-and-place.

7. Guías de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Escenarios de Aplicación Típicos

• Iluminación Interior Automotriz:Retroiluminación para interruptores de ventanillas eléctricas, paneles de control climático, controles del volante e indicadores del tablero.
• Electrónica de Consumo:Iluminación lateral para botones en mandos a distancia, periféricos de juegos o equipos de audio.
• Paneles Industriales:Indicadores de estado en paneles de control donde un amplio ángulo de visión es beneficioso.

7.2 Consideraciones de Diseño Críticas

• Accionamiento de Corriente:Siempre utilice un controlador de corriente constante o una resistencia limitadora de corriente en serie con una fuente de tensión. No conecte directamente a una fuente de tensión. Opere en o por debajo de los 30mA recomendados para una vida útil óptima.
• Gestión Térmica:No se debe exceder la temperatura máxima de unión. Utilice un área de cobre suficiente en el PCB debajo y alrededor de la almohadilla térmica del LED para actuar como disipador de calor. Consulte la curva de desclasificación.
• Precauciones ESD:Deben seguirse los procedimientos estándar de manejo ESD durante el montaje, como se especifica en la sección de precauciones (Sección 11).
• Entorno con Azufre:Para aplicaciones en entornos con alto contenido de azufre (ej., ciertas áreas industriales o geográficas), se debe verificar que la clasificación de robustez ante azufre Clase B1 sea suficiente para los requisitos de vida útil de la aplicación.

8. Cumplimiento y Normas Ambientales

Este producto cumple con varias normas importantes de la industria y ambientales:

• RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas):Cumplimiento, lo que significa que contiene sustancias restringidas como plomo, mercurio y cadmio por debajo de los umbrales definidos.
• REACH (Registro, Evaluación, Autorización y Restricción de Sustancias Químicas):Cumple con el reglamento REACH de la UE.
• Libre de Halógenos:Cumple con los requisitos libres de halógenos (Bromo <900 ppm, Cloro <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• AEC-Q102:Calificado, confirmando su idoneidad para aplicaciones automotrices.

9. Información de Pedido y Número de Parte

El número de parte para este dispositivo es57-11-C70300H-AM. Las Secciones 5 y 6 probablemente detallan la estructura del número de parte y la información de pedido, que puede incluir opciones para diferentes lotes (bins), cantidades de empaquetado o especificaciones de cinta y carrete. Los diseñadores deben consultar la hoja de datos completa o al proveedor para conocer las variantes disponibles.

10. Preguntas Frecuentes Basadas en Parámetros Técnicos

P: ¿Puedo accionar este LED a 60mA de forma continua?

R: Si bien el Límite Absoluto Máximo es 60mA, la operación continua a esta corriente generará un calor significativo y probablemente excederá la temperatura máxima de unión a menos que se proporcione un enfriamiento excepcional. El punto de operación recomendado es 30mA. Consulte siempre la curva de desclasificación basada en la temperatura de la almohadilla de soldadura de su aplicación.

P: ¿Cuál es el propósito de los dos valores diferentes de Resistencia Térmica (Rth JS real y Rth JS el)?

R: Rth JS real se mide usando un sensor de temperatura físico y representa la resistencia térmica real. Rth JS el se calcula a partir del cambio en la tensión directa con la temperatura (una característica conocida de la propia unión del LED) y a menudo es más fácil de medir en la práctica. Para el diseño térmico del peor caso, se debe usar el valor más alto (180 K/W).

P: El ángulo de visión es de 120°. ¿Significa esto que la luz se emite uniformemente a través de este cono?

R: No. El ángulo de visión se define donde la intensidad cae al 50% del valor máximo. El gráfico del patrón de radiación muestra la distribución real, que típicamente es un patrón Lambertiano o de emisión lateral donde la intensidad es más alta en el centro (0°) y disminuye hacia los bordes.

P: ¿Es necesario un diodo de protección inversa?

R: Sí. La hoja de datos establece explícitamente que el dispositivo "No está diseñado para operación inversa." Aplicar cualquier tensión inversa significativa lo dañará. Si existe alguna posibilidad de tensión inversa en el circuito (ej., de cargas inductivas, conexión incorrecta de la alimentación), es obligatorio un diodo de bloqueo externo en serie o un diodo en derivación a través del LED.