Hoja de Datos del LED SMD LTST-C171TBKT - Tamaño 1.6x0.8x0.6mm - Voltaje 2.8-3.8V - Color Azul - Potencia 76mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTST-C171TBKT es un LED chip de montaje superficial (SMD) diseñado para el ensamblaje electrónico moderno. Pertenece a una familia de componentes superfinos, con un factor de forma compacto y una altura de solo 0.80 mm. Esto lo hace adecuado para aplicaciones donde las limitaciones de espacio y el bajo perfil son factores de diseño críticos. El dispositivo utiliza material semiconductor de InGaN (Nitruro de Galio e Indio) para producir luz azul, encapsulado en una lente transparente. Está diseñado para ser compatible con equipos automáticos de pick-and-place y procesos estándar de soldadura por reflujo, incluidos los métodos de infrarrojos (IR) y fase de vapor, facilitando la fabricación en gran volumen.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

Los límites operativos del dispositivo se definen a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C. La corriente directa continua máxima es de 20 mA. Para operación pulsada, se permite una corriente directa pico de 100 mA bajo un ciclo de trabajo de 1/10 y un ancho de pulso de 0.1 ms. La disipación de potencia máxima es de 76 mW. La capacidad de soporte de voltaje inverso es de 5 V, pero se prohíbe la operación continua bajo polarización inversa. El rango de temperatura de operación va desde -20°C hasta +80°C, mientras que el rango de almacenamiento es más amplio, de -30°C a +100°C. El dispositivo está clasificado para soldadura a 260°C durante 5 segundos en procesos IR/ola y a 215°C durante 3 minutos en fase de vapor.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Los parámetros clave de rendimiento se miden a Ta=25°C y una corriente directa (IF) de 20 mA. La intensidad luminosa (IV) tiene un rango típico desde un mínimo de 28.0 mcd hasta un máximo de 180.0 mcd. El voltaje directo (VF) oscila entre 2.80 V y 3.80 V. El dispositivo emite luz azul con una longitud de onda de emisión pico típica (λP) de 468 nm y un rango de longitud de onda dominante (λd) de 465.0 nm a 475.0 nm. El ancho medio espectral (Δλ) es típicamente de 25 nm, lo que indica la pureza espectral. El ángulo de visión (2θ1/2) es de 130 grados, proporcionando un amplio campo de iluminación. La corriente inversa (IR) es un máximo de 10 μA a un voltaje inverso (VR) de 5V.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

El producto se clasifica en lotes (bins) según tres parámetros clave para garantizar la consistencia en el diseño de aplicaciones.

3.1 Clasificación por Voltaje Directo

El voltaje directo se clasifica en pasos de 0.2V desde 2.80V hasta 3.80V. Los códigos de lote son D7 (2.80-3.00V), D8 (3.00-3.20V), D9 (3.20-3.40V), D10 (3.40-3.60V) y D11 (3.60-3.80V). Se aplica una tolerancia de ±0.1V dentro de cada lote.

3.2 Clasificación por Intensidad Luminosa

La intensidad luminosa se categoriza en cuatro lotes: N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd) y R (112.0-180.0 mcd). Se aplica una tolerancia de ±15% a cada lote de intensidad.

3.3 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

El color azul se define por dos lotes de longitud de onda dominante: AC (465.0-470.0 nm) y AD (470.0-475.0 nm). La tolerancia para cada lote es de ±1 nm.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a curvas de rendimiento típicas que son esenciales para los ingenieros de diseño. Estas curvas representan gráficamente la relación entre la corriente directa y la intensidad luminosa, el efecto de la temperatura ambiente sobre la intensidad luminosa y la distribución espectral de potencia de la luz azul emitida. Analizar la curva IV ayuda a seleccionar la resistencia limitadora de corriente apropiada para lograr el brillo deseado manteniendo la eficiencia. La curva de reducción por temperatura muestra cómo la salida luminosa disminuye a medida que la temperatura ambiente supera los 30°C, a una tasa definida por el factor de reducción. La curva de distribución espectral confirma las longitudes de onda pico y dominante, asegurando que el color emitido cumpla con los requisitos de la aplicación.

5. Información Mecánica y de Empaquetado

5.1 Dimensiones del Paquete

El LED chip sigue las dimensiones de paquete estándar EIA. Todas las dimensiones críticas se proporcionan en milímetros, con una tolerancia general de ±0.10 mm a menos que se especifique lo contrario. El perfil superfino de 0.80 mm es una característica mecánica clave.

5.2 Identificación de Polaridad y Diseño de Pads

El componente tiene terminales de ánodo y cátodo. La hoja de datos incluye un diseño sugerido de pads de soldadura (patrón de huella) para garantizar la formación confiable de la unión soldada y la alineación adecuada durante el reflujo. Adherirse a esta huella es crucial para la estabilidad mecánica y la gestión térmica.

5.3 Especificaciones de Cinta y Carrete

El dispositivo se suministra en cinta de 8 mm en carretes de 7 pulgadas de diámetro, compatible con equipos de montaje automático. La cantidad estándar por carrete es de 3000 piezas. El empaquetado sigue las especificaciones ANSI/EIA 481-1-A-1994, con los bolsillos vacíos de componentes sellados por una cinta de cubierta superior.

6. Guía de Soldadura y Montaje

6.1 Perfiles de Soldadura por Reflujo

Se proporcionan perfiles de reflujo sugeridos detallados tanto para procesos de soldadura normales (estaño-plomo) como sin plomo (Pb-free). El perfil sin plomo está específicamente calibrado para pasta de soldadura SnAgCu. Los parámetros clave incluyen temperatura y tiempo de precalentamiento, tiempo por encima del líquido, temperatura pico (máx. 260°C) y tiempo a temperatura pico (máx. 5 segundos).

6.2 Precauciones de Almacenamiento y Manipulación

Los LED deben almacenarse en un ambiente que no supere los 30°C y el 70% de humedad relativa. Los componentes extraídos de su bolsa original de barrera de humedad deben soldarse por reflujo dentro de las 672 horas (28 días). Para almacenamiento más allá de este período, se recomienda un horneado a aproximadamente 60°C durante al menos 24 horas antes del montaje para prevenir daños inducidos por la humedad (efecto "palomita de maíz") durante el reflujo.

6.3 Instrucciones de Limpieza

Si es necesaria la limpieza después de la soldadura, solo deben usarse los disolventes especificados. Es aceptable sumergir el LED en alcohol etílico o isopropílico a temperatura ambiente durante menos de un minuto. El uso de productos químicos no especificados puede dañar el material del paquete.

7. Sugerencias de Aplicación

7.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED SMD azul es adecuado para retroiluminación en electrónica de consumo (por ejemplo, teclados, luces indicadoras), indicadores de estado en equipos de comunicación y oficina, y aplicaciones de iluminación decorativa. Su perfil delgado lo hace ideal para dispositivos delgados como smartphones, tabletas y pantallas ultradelgadas.

7.2 Diseño del Circuito de Conducción

Los LED son dispositivos controlados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme cuando se usan múltiples LED en paralelo, se recomienda encarecidamente usar una resistencia limitadora de corriente dedicada en serie con cada LED. Se desaconseja conducir múltiples LED en paralelo directamente desde una sola fuente de corriente (Modelo de Circuito B), ya que ligeras variaciones en la característica de voltaje directo (Vf) de los LED individuales pueden conducir a diferencias significativas en el reparto de corriente y, en consecuencia, a un brillo desigual.

7.3 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

El LED es sensible a las descargas electrostáticas. Deben implementarse medidas de control ESD adecuadas durante la manipulación y el montaje. Estas incluyen el uso de pulseras o guanti antiestáticos conectados a tierra, asegurar que todas las estaciones de trabajo y equipos estén correctamente conectados a tierra y mantener un ambiente de humedad controlada en el área de montaje.

8. Comparación y Diferenciación Técnica

La característica diferenciadora principal de este componente es su altura ultra baja de 0.80 mm, lo que es ventajoso en comparación con los paquetes LED estándar. La combinación de un amplio ángulo de visión de 130 grados y una estructura de clasificación bien definida para intensidad, voltaje y longitud de onda proporciona a los diseñadores un rendimiento predecible. Su compatibilidad con los procesos estándar de soldadura por IR, fase de vapor y ola ofrece flexibilidad en la fabricación sin requerir equipos especializados.

9. Preguntas Frecuentes (FAQs)

P: ¿Cuál es la diferencia entre la longitud de onda pico y la longitud de onda dominante?

R: La longitud de onda pico (λP) es la longitud de onda a la que el espectro de emisión tiene su máxima intensidad. La longitud de onda dominante (λd) se deriva del diagrama de cromaticidad CIE y representa la longitud de onda única que mejor coincide con el color percibido de la luz. Para el diseño, la longitud de onda dominante es más relevante para la especificación del color.

P: ¿Puedo conducir este LED sin una resistencia en serie?

R: No es recomendable. El voltaje directo tiene un rango (2.8-3.8V). Conectarlo directamente a una fuente de voltaje cerca de este rango puede causar una corriente excesiva si el Vf del LED está en el extremo inferior, potencialmente dañándolo. Una resistencia en serie es necesaria para establecer y limitar de manera confiable la corriente de operación.

P: ¿Cómo afecta la temperatura al rendimiento?

R: A medida que aumenta la temperatura ambiente, la intensidad luminosa típicamente disminuye. La hoja de datos especifica un factor de reducción para la corriente directa por encima de los 30°C. Además, el voltaje directo tiene un coeficiente de temperatura negativo, lo que significa que disminuye ligeramente a medida que aumenta la temperatura.

10. Caso de Estudio de Diseño

Considere un diseño para un dispositivo portátil que requiere múltiples indicadores de estado azules. El diseñador selecciona el LTST-C171TBKT por su bajo perfil. Para garantizar un brillo uniforme en los 5 indicadores, especifica LED del mismo lote de intensidad luminosa (por ejemplo, Lote Q) y del mismo lote de voltaje directo (por ejemplo, Lote D9). Se dispone de una fuente de voltaje constante de 5V. Usando el Vf típico de 3.3V (punto medio de D9) y una corriente objetivo de 20 mA, el valor de la resistencia en serie se calcula como R = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 Ohmios. Se elegiría una resistencia estándar de 82 Ohmios o 91 Ohmios, verificando su potencia nominal. El diseño del PCB utiliza las dimensiones de pad recomendadas e incluye zonas adecuadas de protección ESD en el área de montaje.

11. Introducción al Principio de Funcionamiento

Este es un diodo emisor de luz semiconductor. Cuando se aplica un voltaje directo entre el ánodo y el cátodo, los electrones y los huecos se inyectan en la región activa del material semiconductor de InGaN. Estos portadores de carga se recombinan, liberando energía en forma de fotones (luz). El ancho de banda específico del material InGaN determina la longitud de onda de los fotones emitidos, que en este caso está en la región azul del espectro visible. La lente epoxi transparente moldea la salida de luz y proporciona protección ambiental.

12. Tendencias Tecnológicas

La tendencia en los LED SMD continúa hacia una mayor eficiencia (más lúmenes por vatio), tamaños de paquete más pequeños y una mejor gestión térmica para permitir corrientes de conducción más altas. También hay un enfoque en tolerancias de clasificación más estrictas para proporcionar un color y brillo más consistentes para aplicaciones exigentes como la retroiluminación de pantallas. La búsqueda de la miniaturización en la electrónica de consumo impulsa paquetes aún más delgados que los 0.80 mm presentados aquí.