Hoja de Datos del LED SMD LTST-T680UBWT - Azul Difuso - Ángulo de Visión de 120° - 2.6-3.4V - 30mA - Documentación Técnica en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas completas de un LED de montaje superficial (SMD). Este componente está diseñado para el montaje automatizado en placas de circuito impreso (PCB), presentando un factor de forma miniatura ideal para aplicaciones con espacio limitado. El LED utiliza un material semiconductor de InGaN (Nitruro de Galio e Indio) para producir una salida de luz azul difusa. Su función principal es como indicador de estado, señal luminosa o para retroiluminación de paneles frontales en una amplia gama de equipos electrónicos.

1.1 Características

• Cumple con las directivas RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas).
• Empaquetado en cinta de 8mm en carretes de 7 pulgadas de diámetro para montaje automatizado pick-and-place.
• Huella de encapsulado estándar EIA (Alianza de Industrias Electrónicas).
• Niveles de conducción compatibles con CI (Circuitos Integrados).
• Totalmente compatible con equipos de colocación automatizada.
• Adecuado para procesos de soldadura por reflujo infrarrojo (IR).
• Preacondicionado para acelerar hasta el Nivel 3 de sensibilidad a la humedad JEDEC (Consejo Conjunto de Ingeniería de Dispositivos Electrónicos).

1.2 Aplicaciones

Este LED es adecuado para diversas aplicaciones en múltiples industrias, incluyendo:

• Equipos de telecomunicaciones (por ejemplo, teléfonos inalámbricos y celulares).
• Dispositivos de automatización de oficinas (por ejemplo, computadoras portátiles, sistemas de red).
• Electrodomésticos y electrónica de consumo.
• Equipos de control y monitoreo industrial.
• Indicadores de estado y de alimentación.
• Iluminación de señales y símbolos.
• Retroiluminación de paneles frontales y pantallas.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Las siguientes clasificaciones definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente al dispositivo. Todos los valores se especifican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Disipación de Potencia (Pd):102 mW. Esta es la potencia máxima que el encapsulado del LED puede disipar como calor.
• Corriente Directa Pico (I_FP):100 mA. Esta es la corriente instantánea máxima permitida, típicamente en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1ms).
• Corriente Directa Continua (I_F):30 mA. Esta es la corriente directa continua máxima recomendada para una operación confiable a largo plazo.
• Rango de Temperatura de Operación:-40°C a +85°C. El rango de temperatura ambiente dentro del cual el LED está diseñado para funcionar.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +100°C. El rango de temperatura para almacenamiento no operativo.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

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

• Intensidad Luminosa (I_V):280.0 - 710.0 mcd (milicandelas). La cantidad de luz visible emitida, medida usando un sensor filtrado para igualar la respuesta fotópica del ojo humano (curva CIE). El amplio rango indica que el dispositivo está disponible en diferentes bines de brillo.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):120 grados (típico). Este es el ángulo total en el cual la intensidad luminosa es la mitad de la intensidad medida en el eje (0°). Un ángulo de 120° indica un patrón de luz amplio y difuso, adecuado para aplicaciones de indicadores.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λ_P):468 nm (típico). La longitud de onda a la cual la potencia óptica de salida es máxima.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):465 - 475 nm. Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano que define el color del LED, derivada del diagrama de cromaticidad CIE.
• Ancho Medio Espectral (Δλ):20 nm (típico). El ancho de banda espectral medido a la mitad de la intensidad máxima (Ancho Total a Media Altura - FWHM).
• Tensión Directa (V_F):2.6 - 3.4 V. La caída de tensión a través del LED cuando se conduce a 20mA. Este rango está sujeto a bines.
• Corriente Inversa (I_R):10 μA (máx.) a V_R=5V. El dispositivo no está diseñado para operación en polarización inversa; este parámetro es solo para fines de prueba.

3. Explicación del Sistema de Bines

Para garantizar la consistencia en las series de producción, los LED se clasifican en bines según parámetros eléctricos y ópticos clave. Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan con requisitos específicos de aplicación para brillo, color y tensión.

3.1 Clasificación de Tensión Directa (V_f)

Clasificado a I_F= 20mA. La tolerancia en cada bin es de ±0.1V.

• D6:2.6V (Mín.) - 2.8V (Máx.)
• D7:2.8V (Mín.) - 3.0V (Máx.)
• D8:3.0V (Mín.) - 3.2V (Máx.)
• D9:3.2V (Mín.) - 3.4V (Máx.)

3.2 Clasificación de Intensidad Luminosa (I_V)

Clasificado a I_F= 20mA. La tolerancia en cada bin es de ±11%.

• T1:280.0 mcd (Mín.) - 355.0 mcd (Máx.)
• T2:355.0 mcd (Mín.) - 450.0 mcd (Máx.)
• U1:450.0 mcd (Mín.) - 560.0 mcd (Máx.)
• U2:560.0 mcd (Mín.) - 710.0 mcd (Máx.)

3.3 Clasificación de Longitud de Onda Dominante (W_d)

Clasificado a I_F= 20mA. La tolerancia para cada bin es de ±1 nm.

• AC:465.0 nm (Mín.) - 470.0 nm (Máx.)
• AD:470.0 nm (Mín.) - 475.0 nm (Máx.)

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Las curvas de rendimiento típicas (no mostradas en el extracto proporcionado pero referenciadas) normalmente ilustrarían la relación entre parámetros clave. Los diseñadores deben consultar la hoja de datos completa para estos gráficos, que típicamente incluyen:

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa (Curva I-V):Muestra cómo aumenta la salida de luz con la corriente de conducción, hasta la clasificación máxima.
• Tensión Directa vs. Corriente Directa:Ilustra la característica no lineal V-I del diodo.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demuestra la disminución en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de unión, un factor crítico para la gestión térmica.
• Distribución Espectral:Un gráfico que muestra la potencia óptica relativa a través de las longitudes de onda, centrada alrededor de la longitud de onda pico de ~468 nm con un FWHM típico de 20 nm.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED viene en un encapsulado estándar de montaje superficial. Todas las dimensiones están en milímetros (mm) con una tolerancia general de ±0.2 mm a menos que se especifique lo contrario. El dibujo dimensional específico mostraría la longitud, anchura, altura y espaciado de las patas/pads.

5.2 Identificación de Polaridad y Diseño de Pads

El componente tiene un ánodo y un cátodo. La polaridad se indica típicamente mediante una marca en el encapsulado o mediante un diseño asimétrico de los pads. La hoja de datos proporciona un patrón de soldadura recomendado para la PCB (pad de unión) tanto para soldadura por reflujo infrarrojo como por fase de vapor, para garantizar la correcta formación y alineación de la junta de soldadura.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Reflujo IR Recomendado (Sin Plomo)

El perfil de soldadura debe cumplir con los estándares J-STD-020B para procesos sin plomo. Los parámetros clave incluyen:

• Temperatura de Precalentamiento:150°C a 200°C.
• Tiempo de Precalentamiento:Máximo 120 segundos.
• Temperatura Pico:Máximo 260°C.
• Tiempo por Encima del Líquido:Debe controlarse según las especificaciones de la pasta.
• Tiempo Total de Soldadura:Máximo 10 segundos a temperatura pico (se permiten un máximo de dos ciclos de reflujo).

Nota:El perfil óptimo depende del diseño específico de la PCB, la pasta de soldar y el horno. El perfil proporcionado es un objetivo genérico basado en estándares JEDEC.

6.2 Soldadura Manual (Soldador)

• Temperatura del Soldador:Máximo 300°C.
• Tiempo de Soldadura:Máximo 3 segundos por junta.
• Límite:Solo una soldadura por vez cuando se usa un soldador.

6.3 Condiciones de Almacenamiento

• Paquete Sellado (con desecante):Almacenar a ≤30°C y ≤70% HR. Usar dentro de un año.
• Paquete Abierto:Almacenar a ≤30°C y ≤60% HR. Se recomienda completar el reflujo IR dentro de las 168 horas (7 días) posteriores a la apertura.
• Almacenamiento Extendido (fuera de la bolsa):Almacenar en un contenedor sellado con desecante o en una atmósfera de nitrógeno.
• Si se expone >168hrs:Secar a aproximadamente 60°C durante al menos 48 horas antes de soldar para eliminar la humedad y prevenir el "efecto palomita" durante el reflujo.

6.4 Limpieza

Si es necesaria la limpieza después de soldar, usar solo los disolventes especificados. Sumergir el LED en alcohol etílico o isopropílico a temperatura ambiente durante menos de un minuto. No usar líquidos químicos no especificados.

7. Embalaje y Manipulación

7.1 Especificaciones de la Cinta y el Carrete

Los LED se suministran en cinta portadora con relieve para montaje automatizado.

• Diámetro del Carrete:7 pulgadas.
• Ancho de la Cinta:8 mm.
• Cantidad por Carrete:2000 piezas.
• Los bolsillos vacíos se sellan con cinta de cubierta.
• El embalaje cumple con las especificaciones ANSI/EIA-481.
• El número máximo de componentes faltantes consecutivos (bolsillos vacíos) es de dos.

8. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

8.1 Método de Conducción

Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al conducir múltiples LED en paralelo, se recomienda encarecidamente usar una resistencia limitadora de corriente en serie para cada LED o conducirlos con una fuente de corriente constante. Conducir LED en paralelo directamente desde una fuente de tensión puede provocar variaciones significativas en el brillo debido a la dispersión natural en las características de tensión directa (V_F), incluso dentro del mismo bin.

8.2 Gestión Térmica

Aunque la disipación de potencia es relativamente baja (102 mW máx.), un diseño térmico adecuado es esencial para mantener la vida útil del LED y un rendimiento consistente. Asegúrese de que el diseño de los pads de la PCB proporcione un alivio térmico adecuado, especialmente cuando se opera a o cerca de la corriente continua máxima (30mA) o en altas temperaturas ambiente. Una temperatura de unión excesiva reducirá la salida de luz y acelerará la degradación.

8.3 Ámbito de Aplicación y Precauciones

Este componente está diseñado para su uso en equipos electrónicos ordinarios. Para aplicaciones que requieren una fiabilidad excepcional donde una falla podría poner en peligro la vida o la salud (por ejemplo, aviación, médicos, sistemas de seguridad), se requiere una consulta técnica específica antes de su incorporación al diseño. El dispositivo no está diseñado para operación con tensión inversa.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

Las características diferenciadoras clave de este LED incluyen suángulo de visión amplio de 120°con una lente difusa, proporcionando una iluminación suave y uniforme ideal para indicadores de panel. El uso de latecnología InGaNpermite una emisión eficiente de luz azul. Su compatibilidad con los procesos estándar dereflujo IRy elpreacondicionamiento JEDEC Nivel 3lo hace adecuado para líneas de montaje de PCB modernas y de alto volumen. La completaestructura de binespara tensión, intensidad y longitud de onda permite una selección precisa para cumplir con los requisitos de consistencia de color y brillo específicos de la aplicación.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

10.1 ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda Pico y Longitud de Onda Dominante?

Longitud de Onda Pico (λ_P):La longitud de onda en el punto más alto de la curva de salida espectral del LED (468 nm típico).Longitud de Onda Dominante (λ_d):La longitud de onda única que define el color percibido por el ojo humano, calculada a partir de las coordenadas de color CIE (465-475 nm). Para LED monocromáticos como este azul, a menudo están cerca, pero la longitud de onda dominante es más relevante para la especificación del color.

10.2 ¿Puedo alimentar este LED continuamente a 30mA?

Sí, 30mA es laCorriente Directa Continuamáxima recomendada. Sin embargo, operar en el valor máximo absoluto generará más calor y puede reducir la fiabilidad a largo plazo. Para una vida útil y estabilidad óptimas, es recomendable conducir a una corriente más baja, como 20mA (la condición de prueba), si los requisitos de brillo de la aplicación lo permiten.

10.3 ¿Por qué el rango de intensidad luminosa es tan amplio (280-710 mcd)?

Este rango representa la dispersión total en todos los bines de brillo disponibles (T1, T2, U1, U2). Un pedido específico será para un solo bin (por ejemplo, U1: 450-560 mcd). El sistema de bines garantiza que reciba LED con un brillo consistente dentro de un rango definido y más estrecho.

10.4 ¿Cómo interpreto el "ángulo de visión de 120°"?

Este es el ángulo de visióntotal(2θ_1/2). Significa el ángulo desde un lado donde la intensidad cae al 50% del valor en el eje, hasta el lado opuesto donde también cae al 50%. Por lo tanto, el LED emite luz utilizable a través de un cono muy amplio de 120 grados, haciéndolo visible desde muchos ángulos laterales.

11. Ejemplo de Diseño y Caso de Uso

Escenario:Diseñar un panel de indicadores de estado para un router de red con múltiples LED azules que muestren la actividad del enlace y la alimentación.

1. Selección de Componentes:Elegir el bin de brillo U1 (450-560 mcd) para una buena visibilidad en un entorno de oficina. Seleccionar el bin de longitud de onda AC (465-470 nm) para un tono azul consistente en todos los indicadores.
2. Diseño del Circuito:Usar un riel de alimentación de 3.3V. Suponiendo una V_Ftípica del bin D7 (2.9V) y un objetivo de I_Fde 20mA, calcular la resistencia en serie: R = (V_{alimentación}- V_F) / I_F= (3.3V - 2.9V) / 0.02A = 20 Ω. Usar una resistencia de 20 Ω, 1/10W por LED.
3. Diseño de la PCB:Implementar la huella de pads de soldadura recomendada en la hoja de datos. Asegurar un espaciado adecuado entre los LED para que los patrones de luz difusa no se mezclen.
4. Montaje:Seguir el perfil de reflujo IR proporcionado. Después de abrir la bolsa barrera de humedad, completar el montaje de la placa dentro de las 168 horas.
5. Resultado:Un panel con indicadores azules brillantes y uniformes que son claramente visibles desde un ángulo amplio, confiables durante la vida útil del producto.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

Este LED es un dispositivo fotónico semiconductor. Su núcleo es un chip hecho de materiales InGaN que forman una unión p-n. Cuando se aplica una tensión directa que excede el umbral de la unión (aproximadamente 2.6-3.4V), los electrones y huecos se inyectan a través de la unión. Cuando estos portadores de carga se recombinan, liberan energía en forma de fotones (luz). La energía específica de la banda prohibida del semiconductor InGaN determina la longitud de onda del fotón, que en este caso está en la región azul del espectro visible (~468 nm). La lente difusa incorporada dispersa la luz, ampliando el patrón de emisión a un ángulo de visión de 120 grados.

13. Tendencias Tecnológicas

Los LED de montaje superficial continúan evolucionando hacia una mayor eficiencia (más lúmenes por vatio), tamaños de encapsulado más pequeños y una mejor consistencia de color. Hay un creciente énfasis en tolerancias de bines más estrictas tanto para cromaticidad como para flujo luminoso, para satisfacer las demandas de aplicaciones que requieren una coincidencia de color precisa, como pantallas a todo color e iluminación arquitectónica. Además, los avances en materiales de encapsulado están mejorando el rendimiento térmico, permitiendo corrientes de conducción más altas y una mayor salida de luz desde huellas miniatura. La compatibilidad con los procesos estándar de montaje superficial (SMT) de alta velocidad sigue siendo un requisito fundamental, impulsando diseños que sean robustos contra las tensiones térmicas y mecánicas de la soldadura por reflujo.