Hoja de Datos del LED SMD LTST-M140TLKT - Azul - Ángulo de Visión de 120° - 3.0V Típico - 102mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un diodo emisor de luz (LED) de montaje superficial (SMD). El componente está diseñado para procesos de ensamblaje automatizado de placas de circuito impreso (PCB), presentando un factor de forma miniatura adecuado para aplicaciones con espacio limitado. Su fuente de luz principal es un semiconductor de nitruro de indio y galio (InGaN), que produce una salida de color azul a través de una lente transparente.

1.1 Características

• Cumple con las directivas RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas).
• Empaquetado en cinta de 12 mm dentro de carretes de 7 pulgadas de diámetro para colocación automática pick-and-place.
• Contorno de encapsulado estandarizado EIA (Alianza de Industrias Electrónicas).
• Entrada compatible con niveles lógicos de circuitos integrados (IC).
• Diseñado para compatibilidad con equipos de ensamblaje automatizado.
• Adecuado para procesos de soldadura por reflujo infrarrojo (IR).
• Preacondicionado para cumplir con el Nivel de Sensibilidad a la Humedad 3 de JEDEC (Consejo Conjunto de Ingeniería de Dispositivos Electrónicos).

1.2 Aplicaciones

This LED is intended for use as a status indicator, signal light, or for symbol illumination in a wide range of electronic equipment. Typical application fields include:

• Dispositivos de telecomunicaciones (por ejemplo, teléfonos inalámbricos/celulares, sistemas de red).
• Equipos de automatización de oficina (por ejemplo, computadoras portátiles).
• Electrodomésticos.
• Paneles de control industrial.
• Iluminación trasera de paneles frontales.
• Señalización interior.

2. Dimensiones del Encapsulado

El LED se ajusta a un contorno de encapsulado SMD estándar. Todas las dimensiones críticas, incluidos largo, ancho, alto y posiciones de las almohadillas, se proporcionan en los dibujos de la hoja de datos con una tolerancia estándar de ±0,2 mm a menos que se especifique lo contrario. El color de la lente es transparente y el color de la fuente de luz es azul (InGaN).

3. Especificaciones y Características

3.1 Especificaciones Absolutas Máximas

Estas especificaciones definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente en el dispositivo. Se especifican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Disipación de Potencia (Pd):102 mW
• Corriente Directa de Pico (IFP):100 mA (a ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0,1 ms)
• Corriente Directa Continua (IF):30 mA DC
• Rango de Temperatura de Operación:-40°C a +85°C
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +100°C

3.2 Perfil Sugerido de Reflujo IR

Se proporciona un perfil de temperatura recomendado para reflujo de soldadura sin plomo, alineado con el estándar J-STD-020B. El perfil incluye etapas de precalentamiento, estabilización, reflujo y enfriamiento, con una temperatura máxima que no excede los 260°C. El cumplimiento de este perfil es fundamental para evitar daños térmicos en el encapsulado del LED durante el ensamblaje.

3.3 Características Eléctricas y Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a Ta=25°C y una corriente directa (IF) de 20 mA, salvo que se indique lo contrario.

• Flujo Luminoso (Φv):0,56 lm (Mín.), 1,40 lm (Máx.). Medido con un sensor filtrado para la respuesta fotópica del ojo CIE.
• Intensidad Luminosa (Iv):180 mcd (Mín.), 450 mcd (Máx.). Valor de referencia derivado del flujo luminoso.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):120 grados (Típico). Definido como el ángulo total donde la intensidad cae a la mitad de su valor axial.
• Longitud de Onda Dominante (λd):448 nm (Mín.), 458 nm (Máx.). Representa el color percibido de la luz azul.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):25 nm (Típico). Indica la pureza espectral de la emisión azul.
• Voltaje Directo (VF):2,6 V (Mín.), 3,4 V (Máx.) a IF=20mA.
• Corriente Inversa (IR):10 μA (Máx.) a VR=5V. Nota: El dispositivo no está diseñado para operación en polarización inversa; este parámetro es solo para referencia de prueba de fuga.

4. Sistema de Clasificación por Rangos (Binning)

Los LED se clasifican en rangos de rendimiento para garantizar consistencia. Los diseñadores pueden seleccionar rangos para cumplir con requisitos específicos de aplicación en cuanto a brillo, voltaje y color.

4.1 Clasificación de Flujo/Intensidad Luminosa

Los rangos (S1, S2, T1, T2) definen valores mínimos y máximos para el flujo luminoso y la intensidad luminosa correlacionada a 20mA.

4.2 Clasificación de Voltaje Directo

Los rangos (D6, D7, D8, D9) definen intervalos para el voltaje directo (VF) a 20mA, con una tolerancia de ±0,1V por rango. Esto ayuda en el diseño de circuitos de excitación de corriente consistentes.

4.3 Clasificación de Longitud de Onda Dominante

Los rangos (AA, AB) definen intervalos estrechos para la longitud de onda azul dominante a 20mA, con una tolerancia de ±1nm por rango, asegurando consistencia de color.

5. Curvas de Rendimiento Típicas

La hoja de datos incluye representaciones gráficas de relaciones clave:

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:Muestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, típicamente de manera sub-lineal a corrientes más altas.
• Voltaje Directo vs. Corriente Directa:Ilustra la característica I-V del diodo.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demuestra el coeficiente de temperatura negativo de la salida de luz; la intensidad disminuye a medida que aumenta la temperatura de unión.
• Patrón del Ángulo de Visión:Un diagrama polar que muestra la distribución espacial de la intensidad de la luz.

6. Guía del Usuario

6.1 Limpieza

Si es necesaria la limpieza después de soldar, utilice únicamente los disolventes especificados. Sumerja el LED en alcohol etílico o isopropílico a temperatura ambiente durante menos de un minuto. Evite productos químicos no especificados que puedan dañar la lente de epoxi o el encapsulado.

6.2 Diseño Recomendado de Almohadillas en PCB

Se proporciona un diseño de patrón de soldadura para las almohadillas de montaje superficial. Seguir esta recomendación asegura la formación adecuada de la junta de soldadura, la estabilidad mecánica y la disipación de calor durante la soldadura por reflujo.

6.3 Empaquetado en Cinta y Carrete

Se especifican las dimensiones detalladas de la cinta portadora (tamaño del bolsillo, paso) y del carrete de 7 pulgadas. La cinta utiliza una cubierta superior para proteger los componentes. La cantidad estándar por carrete es de 3000 piezas.

7. Precauciones y Notas de Aplicación

7.1 Uso Previsto

Este LED está diseñado para equipos electrónicos de propósito general. No está clasificado para aplicaciones críticas para la seguridad donde una falla podría poner en riesgo la vida o la salud (por ejemplo, aviación, soporte vital médico). Para tales usos, se requiere consultar con el fabricante.

7.2 Condiciones de Almacenamiento

• Bolsa Sellada:Almacenar a ≤30°C y ≤70% HR. Usar dentro de un año desde la apertura de la bolsa.
• Después de Abrir la Bolsa:Almacenar a ≤30°C y ≤60% HR. Para componentes retirados de la bolsa seca, completar la soldadura por reflujo IR dentro de las 168 horas (Nivel MSL 3).
• Almacenamiento Prolongado (Abierto):Almacenar en un recipiente sellado con desecante. Si se almacena más de 168 horas, se recomienda un secado a 60°C durante 48 horas antes de soldar para eliminar la humedad absorbida y prevenir el efecto "palomita de maíz" durante el reflujo.

7.3 Proceso de Soldadura

Se proporcionan condiciones detalladas de soldadura:

• Soldadura por Reflujo:Siga el perfil compatible con JEDEC con precalentamiento, temperatura máxima ≤260°C y tiempo por encima del líquido controlado.
• Soldadura Manual:Si es necesario, utilice un soldador a ≤300°C durante un máximo de 3 segundos, aplicado solo una vez.

El cumplimiento de estos límites es crucial para prevenir la degradación térmica de la estructura interna del LED y la lente de epoxi.

8. Consideraciones de Diseño y Análisis Técnico

8.1 Excitación de Corriente

La corriente continua absoluta máxima es de 30mA, con un punto de operación típico de 20mA. Para garantizar longevidad y salida de luz estable, se recomienda encarecidamente excitar el LED con una fuente de corriente constante en lugar de una fuente de voltaje constante. Se puede usar una simple resistencia en serie con una fuente de voltaje estable, pero su valor debe calcularse en función del rango de voltaje directo (VF) del LED específico y la corriente deseada, teniendo en cuenta las variaciones de la fuente de alimentación.

8.2 Gestión Térmica

Con una disipación de potencia máxima de 102mW, generalmente no se requiere disipador de calor para uso como indicador de bajo ciclo de trabajo. Sin embargo, para aplicaciones que involucren altas temperaturas ambientales, operación continua a corriente máxima o múltiples LED en proximidad cercana, el diseño del PCB debe proporcionar un área de cobre adecuada alrededor de las almohadillas del LED para actuar como esparcidor de calor. Esto ayuda a mantener una temperatura de unión más baja, lo cual es crítico para preservar la salida luminosa y la vida útil operativa.

8.3 Diseño Óptico

El ángulo de visión de 120 grados es bastante amplio, lo que hace que este LED sea adecuado para aplicaciones que requieren una amplia visibilidad. Para una luz más enfocada, serían necesarias ópticas secundarias (por ejemplo, lentes, guías de luz). La lente transparente proporciona una difusión de luz mínima, resultando en una apariencia más intensa y puntual en comparación con las lentes difusas.

8.4 Longitud de Onda y Consistencia del Color

La estrecha clasificación para la longitud de onda dominante (±1nm dentro de los rangos AA/AB) es una característica clave para aplicaciones que requieren un color azul consistente en múltiples unidades, como en pantallas multi-LED o matrices de retroiluminación. Los diseñadores deben especificar el rango de longitud de onda requerido para garantizar uniformidad visual.

9. Comparación y Guía de Selección

Al seleccionar un LED SMD, los parámetros clave a comparar incluyen: intensidad/flujo luminoso (para brillo), ángulo de visión (para dispersión del haz), voltaje directo (para diseño del excitador), longitud de onda dominante (para color) y tamaño del encapsulado. Este LED en particular ofrece una combinación equilibrada de brillo moderado, ángulo de visión muy amplio y color azul estándar en un encapsulado SMD común, lo que lo convierte en una opción versátil para indicación de estado. Para necesidades de mayor brillo, se seleccionaría un dispositivo de un rango de flujo luminoso más alto (T1, T2). Para un menor consumo de energía, un dispositivo con un rango de VF más bajo (D6, D7) junto con una resistencia limitadora de corriente apropiada sería ventajoso.

10. Preguntas Frecuentes (FAQs)

P: ¿Puedo excitar este LED directamente desde un pin lógico de 5V?

R: No. El voltaje directo típico es de alrededor de 3,0V, y una fuente de 5V causaría una corriente excesiva, pudiendo destruir el LED. Debe usar una resistencia limitadora de corriente o un circuito excitador de corriente constante.

P: ¿Cuál es la diferencia entre Flujo Luminoso (lm) e Intensidad Luminosa (mcd)?

R: El Flujo Luminoso mide la potencia total de luz visible emitida en todas las direcciones. La Intensidad Luminosa mide el brillo en una dirección específica (generalmente el eje central). La hoja de datos de este LED proporciona ambos, siendo la intensidad un valor de referencia derivado. El amplio ángulo de 120° significa que la intensidad axial (mcd) es menor que la de un LED de ángulo estrecho con el mismo flujo total (lm).

P: ¿Por qué es tan importante la humedad de almacenamiento?

R: Los LED SMD son dispositivos sensibles a la humedad. La humedad absorbida puede vaporizarse rápidamente durante el proceso de soldadura por reflujo a alta temperatura, causando delaminación interna, grietas o el efecto "palomita de maíz", lo que conduce a fallos. Las condiciones de almacenamiento especificadas y la vida útil en planta (168 horas) previenen esto.

P: ¿Es este LED adecuado para uso exterior?

R: El rango de temperatura de operación se extiende de -40°C a +85°C, lo que cubre muchas condiciones exteriores. Sin embargo, la exposición prolongada a la luz solar directa (UV), la entrada de humedad y los ciclos térmicos más allá de los límites especificados podrían degradar la lente de epoxi y reducir la vida útil. Para entornos exteriores severos, se deben considerar LED específicamente clasificados para tal uso.