Hoja de Datos del LED SMD LTST-E682KGKFWT - Dimensiones del Paquete - Voltaje Directo 1.8-2.4V - Intensidad Luminosa hasta 450mcd - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un LED de montaje superficial (SMD) diseñado para el ensamblaje automatizado de placas de circuito impreso (PCB). El componente se caracteriza por su tamaño miniatura, lo que lo hace adecuado para aplicaciones con espacio limitado en una amplia gama de equipos electrónicos.

1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo

Las ventajas principales de este LED incluyen su cumplimiento de normativas medioambientales, compatibilidad con procesos de fabricación automatizados estándar y un embalaje robusto para manipulación y almacenamiento. Está específicamente diseñado para integrarse en dispositivos de telecomunicaciones, equipos de automatización de oficinas, electrodomésticos y sistemas de control industrial. Sus funciones principales son la indicación de estado, la iluminación de señales y símbolos, y el retroiluminado de paneles frontales.

1.2 Características Clave

• Cumple con las directivas de Restricción de Sustancias Peligrosas (RoHS).
• Embalado en cinta de 8mm en carretes de 7 pulgadas de diámetro, facilitando el ensamblaje de alta velocidad pick-and-place.
• La huella de paquete EIA estandarizada garantiza la compatibilidad con diseños de PCB estándar de la industria.
• Características de accionamiento compatibles con circuitos integrados (IC).
• Totalmente compatible con equipos de colocación automática.
• Resiste procesos de soldadura por reflujo infrarrojo (IR) según perfiles de la industria.
• Preacondicionado al Nivel de Sensibilidad a la Humedad JEDEC 3, lo que indica una vida útil de 168 horas a <30°C/60% HR después de abrir la bolsa.

2. Parámetros Técnicos: Interpretación Objetiva en Profundidad

Las siguientes secciones proporcionan un análisis detallado de las características eléctricas, ópticas y térmicas del LED basado en los datos proporcionados.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente en el dispositivo. No se recomienda operar en o cerca de estos límites para un diseño confiable.

• Disipación de Potencia (P_d):72 mW máximo para ambos chips (naranja y verde). Este parámetro limita la combinación de corriente directa y voltaje.
• Corriente Directa de Pico (I_FP):80 mA, permitida solo en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1ms). Esto es relevante para multiplexación o ráfagas breves de señal.
• Corriente Directa Continua (I_F):30 mA DC. Esta es la corriente máxima recomendada para operación en estado estable.
• Voltaje Inverso (V_R):5 V máximo. Exceder este valor puede causar ruptura de la unión.
• Temperatura de Operación y Almacenamiento:-40°C a +85°C para operación, y -40°C a +100°C para almacenamiento. Estos rangos son típicos para componentes de grado comercial.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos en condiciones de prueba estándar (Ta=25°C, I_F=20mA).

• Intensidad Luminosa (I_V):Naranja: 140-450 mcd (milicandelas). Verde: 71-224 mcd. Medido con un filtro que aproxima la respuesta fotópica (ojo humano). El amplio rango indica que se utiliza un sistema de clasificación (ver Sección 3).
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):120 grados (típico). Este ángulo amplio, facilitado por la lente difusa, proporciona un patrón de iluminación amplio y uniforme en lugar de un haz estrecho.
• Longitud de Onda de Pico (λ_P):Naranja: 611 nm. Verde: 574 nm. Esta es la longitud de onda a la que la potencia óptica emitida es mayor.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):Naranja: 605 nm. Verde: 571 nm. Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano, definiendo el punto de color en el diagrama de cromaticidad CIE.
• Ancho de Banda Espectral (Δλ):Naranja: 17 nm. Verde: 15 nm. Esto indica la pureza espectral de la luz; un ancho de banda más estrecho significa un color más saturado.
• Voltaje Directo (V_F):1.8 V a 2.4 V para ambos colores a 20mA. Los diseñadores deben tener en cuenta esta caída de voltaje al calcular las resistencias limitadoras de corriente en serie.
• Corriente Inversa (I_R):10 μA máximo a V_R=5V. Un valor bajo indica una buena calidad de la unión.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para garantizar un brillo consistente en la producción, los LED se clasifican (binning) según su intensidad luminosa. La tolerancia dentro de cada clasificación es de +/-11%.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Clasificaciones del LED Naranja:R2 (140-180 mcd), S1 (180-224 mcd), S2 (224-280 mcd), T1 (280-355 mcd), T2 (355-450 mcd).
Clasificaciones del LED Verde:Q1 (71-90 mcd), Q2 (90-112 mcd), R1 (112-140 mcd), R2 (140-180 mcd), S1 (180-224 mcd).
Este sistema permite a los diseñadores seleccionar el grado de brillo apropiado para su aplicación, equilibrando costo y rendimiento.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Aunque en la hoja de datos se hacen referencias a gráficos específicos, sus implicaciones son críticas para el diseño.

4.1 Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V)

La característica I-V es no lineal, típica de un diodo. El voltaje directo tiene un coeficiente de temperatura negativo, lo que significa que V_Fdisminuye ligeramente a medida que aumenta la temperatura de la unión. Esto debe considerarse en diseños de accionamiento a corriente constante.

4.2 Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa

La intensidad luminosa es aproximadamente proporcional a la corriente directa dentro del rango de operación recomendado. Sin embargo, la eficiencia (lúmenes por vatio) puede disminuir a corrientes muy altas debido al aumento de calor.

4.3 Distribución Espectral

Las curvas de distribución espectral referenciadas mostrarían los picos de emisión estrechos característicos de la tecnología AlInGaP, centrados alrededor de las longitudes de onda de pico indicadas, confirmando la pureza del color.

5. Información Mecánica y del Paquete

5.1 Dimensiones del Paquete y Asignación de Pines

El LED utiliza una huella SMD estándar. Las dimensiones críticas incluyen el tamaño del cuerpo y el espaciado de los terminales. Todas las dimensiones están en milímetros con una tolerancia típica de ±0.2 mm. La asignación de pines está claramente definida: Los pines 1 y 2 son para el chip LED verde, y los pines 3 y 4 son para el chip LED naranja. Esta configuración de doble chip y 4 pines permite el control independiente de los dos colores.

5.2 Patrón de Soldadura Recomendado para PCB

Se proporciona un diagrama del patrón de soldadura (land pattern) para garantizar la formación adecuada de la junta de soldadura y la estabilidad mecánica. Adherirse a esta recomendación es crucial para lograr conexiones de soldadura confiables durante el reflujo y prevenir el efecto "tombstoning" o desalineación.

6. Directrices de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo IR

Se proporciona un perfil de reflujo sugerido compatible con J-STD-020B para procesos sin plomo. Los parámetros clave incluyen una zona de precalentamiento (150-200°C hasta 120 seg máx.), una temperatura máxima del cuerpo del paquete que no exceda los 260°C, y un tiempo por encima del líquido (TAL) limitado para garantizar la formación adecuada de la junta de soldadura sin daño térmico al paquete del LED o a la lente de epoxi.

6.2 Precauciones de Almacenamiento y Manipulación

• Almacenamiento (Bolsa Sellada):≤30°C y ≤70% HR. Usar dentro de un año.
• Almacenamiento (Después de Abrir):≤30°C y ≤60% HR. Completar el reflujo IR dentro de 168 horas (1 semana).
• Almacenamiento Extendido (Abierto):Almacenar en un contenedor sellado con desecante o en atmósfera de nitrógeno.
• Secado (Baking):Si se expone por >168 horas, secar a 60°C durante al menos 48 horas antes de soldar para eliminar la humedad absorbida y prevenir el "efecto palomita" durante el reflujo.

6.3 Limpieza

Solo deben usarse agentes de limpieza especificados. Se recomienda alcohol isopropílico o etílico. La inmersión debe ser a temperatura ambiente y por menos de un minuto para evitar daños a los materiales del paquete.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Especificaciones de Cinta y Carrete

Los componentes se suministran en cinta portadora con relieve, de 8mm de ancho, enrollada en carretes de 7 pulgadas (178mm) de diámetro. La cantidad estándar por carrete es de 2000 piezas. Hay una cantidad mínima de embalaje de 500 piezas disponible para pedidos de remanente. El embalaje cumple con las especificaciones ANSI/EIA-481.

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

• Indicadores de Estado:Encendido/apagado, actividad de red, carga de batería, sistema listo.
• Retroiluminación:Iluminación de teclados, iconos o símbolos en paneles frontales.
• Luminarias de Señal:Mensajes simples codificados por color (ej., verde para OK, naranja para advertencia).

8.2 Consideraciones de Diseño

• Limitación de Corriente:Siempre use una resistencia en serie o un controlador de corriente constante para establecer la corriente directa. Calcule el valor de la resistencia usando R = (V_fuente- V_F) / I_F.
• Gestión Térmica:Aunque la disipación de potencia es baja, asegure un área de cobre en el PCB o vías térmicas adecuadas si opera a altas temperaturas ambientales o a corriente máxima para mantener la temperatura de la unión dentro de los límites.
• Protección contra ESD:Deben observarse las precauciones estándar contra descargas electrostáticas (ESD) durante la manipulación y el montaje.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

Los diferenciadores clave de este LED son el uso del material semiconductor AlInGaP y una lente difusa. La tecnología AlInGaP generalmente ofrece una mayor eficiencia luminosa y mejor estabilidad térmica para colores ámbar/naranja/rojo en comparación con tecnologías más antiguas como GaAsP. La lente difusa proporciona un ángulo de visión muy amplio (120°) y uniforme, lo que es ventajoso para aplicaciones donde el LED puede verse desde varios ángulos, a diferencia de un LED de ángulo estrecho utilizado para luz dirigida.

10. Preguntas Frecuentes Basadas en Parámetros Técnicos

10.1 ¿Puedo alimentar este LED continuamente a 30mA?

Sí, 30mA es la corriente directa continua DC máxima nominal. Para una longevidad óptima y un rendimiento estable, a menudo se recomienda operar a una corriente más baja, como 20mA (la condición de prueba).

10.2 ¿Por qué hay un rango para la intensidad luminosa y el voltaje directo?

Las variaciones de fabricación causan dispersiones naturales en estos parámetros. El sistema de clasificación (Sección 3) ordena los LED por intensidad. El voltaje directo tiene una tolerancia especificada de +/- 0.1V del valor típico a una corriente dada. Los diseños de circuito deben acomodar estos rangos.

10.3 ¿Cómo controlo los dos colores de forma independiente?

El LED tiene dos chips semiconductores separados (uno verde, uno naranja) con conexiones de ánodo/cátodo independientes (pines 1-2 para verde, 3-4 para naranja). Necesita dos circuitos de accionamiento separados (ej., dos resistencias limitadoras de corriente conectadas a diferentes pines GPIO de un microcontrolador) para controlarlos individualmente.

11. Caso Práctico de Diseño y Uso

Caso: Indicador de Doble Estado para un Dispositivo de Red.Un diseñador necesita un solo componente para mostrar los estados "Conectado" (verde) y "Transfiriendo Datos" (naranja). Este LED es ideal. El chip verde se conecta a un pin GPIO que se pone en alto cuando se establece el enlace. El chip naranja se conecta a otro pin GPIO que se pulsa (ej., usando la clasificación de corriente de pico de 80mA) en sincronía con la actividad de datos. El amplio ángulo de visión garantiza que el estado sea visible desde cualquier lugar frente al dispositivo. El diseñador selecciona una clasificación R2 para verde y S1 para naranja para garantizar un brillo suficiente pero equilibrado, y usa corrientes de accionamiento de 20mA con resistencias en serie apropiadas calculadas en base al V_Ftípico de 2.1V y la fuente del sistema de 3.3V.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

Este LED se basa en la tecnología de semiconductores de Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio (AlInGaP). Cuando se aplica un voltaje directo a través de la unión p-n, los electrones y los huecos se recombinan, liberando energía en forma de fotones (luz). La composición específica de la aleación AlInGaP determina la energía del bandgap y, por lo tanto, la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, verde y naranja. La lente difusa está hecha de resina epoxi con partículas de dispersión que aleatorizan la dirección de la luz emitida, creando un patrón de emisión amplio, similar al de Lambert.

13. Tendencias de Desarrollo

La tendencia general en los LED indicadores SMD continúa hacia una mayor eficacia luminosa (más salida de luz por vatio eléctrico), una mejor consistencia del color mediante clasificaciones más estrictas (binning) y una mayor confiabilidad bajo procesos de soldadura a mayor temperatura. También existe un impulso hacia la miniaturización manteniendo o aumentando el rendimiento óptico. El uso de materiales semiconductores avanzados como AlInGaP para rangos de color específicos representa un esfuerzo continuo para optimizar la eficiencia y la pureza del color para aplicaciones indicadoras.