Hoja de Datos del LED SMD LTST-N682TWQEET - Dimensiones del Paquete - Blanco/Rojo - 30mA - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas 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), lo que lo hace adecuado para fabricación de alto volumen. Su tamaño miniatura se adapta a aplicaciones con espacio limitado, comunes en dispositivos electrónicos portátiles y compactos modernos.

1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo

Las principales ventajas de este LED incluyen su cumplimiento con las directivas RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas), compatibilidad con procesos de soldadura por reflujo infrarrojo (IR) y envasado en cinta estándar de 8 mm y carretes de 7 pulgadas para equipos automáticos pick-and-place. Está diseñado para ser compatible con circuitos integrados (IC). Las aplicaciones objetivo abarcan una amplia gama de electrónica de consumo e industrial, incluyendo, entre otros, equipos de telecomunicaciones (por ejemplo, teléfonos inalámbricos y celulares), dispositivos de automatización de oficinas (por ejemplo, computadoras portátiles), sistemas de red, electrodomésticos y señalización interior. Sus funciones principales son indicación de estado, iluminación de señales y símbolos, y retroiluminación de paneles frontales.

2. Dimensiones del Paquete y Asignación de Pines

El LED presenta un paquete SMD específico. El color de la lente es amarillo. El dispositivo contiene dos chips LED distintos dentro del mismo paquete: uno emite luz blanca y el otro emite luz roja. La asignación de pines es la siguiente: Los pines 1 y 2 están asignados al LED rojo, y los pines 3 y 4 están asignados al LED blanco. Todas las tolerancias dimensionales son típicamente ±0,2 mm a menos que se especifique lo contrario en los planos mecánicos detallados.

3. Parámetros Técnicos: Interpretación Objetiva en Profundidad

3.1 Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente al dispositivo. Se especifican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Disipación de Potencia:102 mW para el LED blanco; 78 mW para el LED rojo. Esta es la potencia máxima que el dispositivo puede disipar.
• Corriente Directa de Pico:100 mA para el blanco, 80 mA para el rojo. Esta es la corriente pulsada máxima permitida (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0,1 ms).
• Corriente Directa Continua (DC):30 mA para ambos colores. Esta es la corriente directa continua máxima.
• Rango de Temperatura de Operación:-40°C a +85°C.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +100°C.

3.2 Características Eléctricas y Ópticas

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

• Intensidad Luminosa (Iv):Blanco: 1500-3000 mcd (mín-máx). Rojo: 650-1300 mcd (mín-máx). Medido con un filtro que aproxima la respuesta fotópica del ojo CIE.
• Ángulo de Visión (2θ½):Típicamente 120 grados. Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial.
• Longitud de Onda Dominante (λd):Para el LED rojo: 617-626 nm (mín-máx). Este parámetro define el color percibido.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λP):Para el LED rojo: típicamente 624 nm.
• Ancho Medio Espectral (Δλ):Típicamente 30 nm para el blanco, 20 nm para el rojo. Esto indica la pureza espectral.
• Tensión Directa (VF):Blanco: 2,6-3,4 V. Rojo: 1,7-2,6 V. La tolerancia es ±0,1V.
• Corriente Inversa (IR):Máximo 10 µA a una tensión inversa (VR) de 5V. El dispositivo no está diseñado para operación en polarización inversa.

4. Explicación del Sistema de Binning

Los LEDs se clasifican en bins según parámetros clave de rendimiento para garantizar consistencia en las series de producción.

4.1 Rango de Intensidad Luminosa (Iv)

Para el LED blanco, los bins se definen como W1 (1500-2120 mcd) y W2 (2120-3000 mcd). Para el LED rojo, los bins son R1 (650-920 mcd) y R2 (920-1300 mcd). La tolerancia dentro de cada bin de intensidad es ±11%.

4.2 Rango de Cromaticidad CIE

Las coordenadas de color del LED blanco (x, y en el diagrama de cromaticidad CIE 1931) se clasifican en varias categorías (por ejemplo, A1, A2, A3, B1, B2, B3), cada una definida por un área cuadrilátera en el diagrama. La tolerancia para las coordenadas de cromaticidad dentro de cada bin es ±0,01. Esto garantiza consistencia de color para aplicaciones donde la coincidencia precisa del punto blanco es crítica.

5. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye curvas características típicas que son esenciales para el diseño de circuitos. Estas curvas representan gráficamente la relación entre varios parámetros, proporcionando información más allá de los valores típicos tabulados. Los diseñadores deben consultar estas curvas para comprender el comportamiento en condiciones no estándar (por ejemplo, diferentes corrientes directas o temperaturas ambientales). Las curvas clave suelen incluir la relación entre corriente directa e intensidad luminosa, corriente directa y tensión directa, y el efecto de la temperatura ambiente en la intensidad luminosa. Analizar estas curvas ayuda a seleccionar resistencias limitadoras de corriente apropiadas y predecir el rendimiento en el entorno operativo objetivo.

6. Información Mecánica y de Envasado

6.1 Pads de Montaje en PCB Recomendados

Se proporciona un diseño de patrón de soldadura para garantizar una soldadura adecuada y estabilidad mecánica. Adherirse a esta huella recomendada es crucial para lograr uniones de soldadura confiables y gestionar la disipación de calor durante el proceso de reflujo.

6.2 Dimensiones del Envasado en Cinta y Carrete

Los componentes se suministran en cinta portadora gofrada de 8 mm de ancho enrollada en carretes de 7 pulgadas (178 mm) de diámetro. Se especifican las dimensiones detalladas del bolsillo de la cinta, el núcleo del carrete y el carrete en general. Las cantidades estándar por carrete son 2000 piezas, con una cantidad mínima de embalaje de 500 piezas para remanentes. El envasado cumple con las especificaciones EIA-481-1-B.

7. Guías de Soldadura y Ensamblaje

7.1 Perfil de Soldadura por Reflujo IR

Se proporciona un perfil de reflujo infrarrojo (IR) sugerido para procesos de soldadura sin plomo, alineado con el estándar J-STD-020B. Los parámetros clave incluyen una temperatura de precalentamiento de 150-200°C, una temperatura máxima pico de 260°C y un tiempo por encima del líquido que no exceda los límites especificados. Es fundamental tener en cuenta que el perfil óptimo depende del diseño específico del PCB, la pasta de soldar y las características del horno; por lo tanto, se recomienda la caracterización a nivel de placa.

7.2 Condiciones de Almacenamiento

Para bolsas sin abrir, a prueba de humedad que contengan desecante, los LEDs deben almacenarse a ≤ 30°C y ≤ 70% de Humedad Relativa (HR) y usarse dentro de un año. Una vez abierto el embalaje original, el entorno de almacenamiento no debe exceder los 30°C y el 60% de HR. Los componentes expuestos más de 168 horas deben secarse a aproximadamente 60°C durante al menos 48 horas antes de soldar para prevenir el efecto \"palomitas de maíz\" o la delaminación durante el reflujo.

7.3 Limpieza

Si es necesaria la limpieza después de soldar, solo deben usarse disolventes a base de alcohol especificados, como alcohol etílico o isopropílico, a temperatura ambiente durante menos de un minuto. Productos químicos no especificados pueden dañar el paquete del LED.

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED bicolor es ideal para aplicaciones que requieren indicación de múltiples estados desde una sola huella de componente. Ejemplos incluyen estado de energía/carga (rojo para cargando, blanco para completo), indicadores de actividad de red o retroalimentación de selección de modo en electrónica de consumo y paneles de control industrial.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Limitación de Corriente:Siempre use una resistencia en serie para limitar la corriente directa al valor DC recomendado (30 mA máx.) o inferior para garantizar longevidad y controlar el brillo.
• Gestión Térmica:Asegúrese de que el diseño del PCB proporcione un alivio térmico adecuado, especialmente si opera cerca de los valores máximos absolutos, para evitar sobrecalentamiento y depreciación acelerada del lumen.
• Protección contra ESD:Aunque no se establece explícitamente, manipular LEDs SMD con las precauciones ESD apropiadas es una práctica estándar de la industria.
• Diseño Óptico:Considere el ángulo de visión de 120 grados al diseñar guías de luz, lentes o difusores para lograr el patrón de iluminación deseado.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con los LEDs SMD de un solo color, este dispositivo de doble chip ofrece ahorro de espacio en el PCB al combinar dos funciones de indicación en un solo paquete. Los chips separados blanco y rojo permiten un control independiente. Los bins de intensidad luminosa y los bins de color CIE especificados proporcionan un nivel de consistencia de rendimiento importante para aplicaciones que requieren una apariencia uniforme en múltiples unidades. La compatibilidad con procesos estándar de reflujo IR lo diferencia de los LEDs que pueden requerir soldadura manual o por ola.

10. Preguntas Frecuentes Basadas en Parámetros Técnicos

P: ¿Puedo activar los LEDs blanco y rojo simultáneamente a su corriente DC máxima?

R: No. Se deben respetar los Valores Máximos Absolutos de disipación de potencia (102mW blanco, 78mW rojo) y las consideraciones térmicas. La operación simultánea a 30 mA cada uno probablemente excedería la capacidad térmica del paquete a menos que se proporcione un disipador de calor excepcional. Se recomienda la reducción de potencia (derating).

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

R: La Longitud de Onda de Pico (λP) es la longitud de onda en el punto más alto del espectro de emisión del LED. La Longitud de Onda Dominante (λd) se deriva de las coordenadas de color y representa la longitud de onda única de una luz monocromática que coincidiría con el color percibido del LED. λd es más relevante para la especificación del color.

P: ¿Por qué la condición de almacenamiento después de abrir la bolsa es tan estricta (168 horas)?

R: Los paquetes SMD pueden absorber humedad de la atmósfera. Durante el proceso de soldadura por reflujo a alta temperatura, esta humedad atrapada puede vaporizarse rápidamente, creando presión interna que puede agrietar el paquete o delaminar las uniones internas (efecto \"palomitas de maíz\"). La vida útil de 168 horas y el procedimiento de secado mitigan este riesgo.

11. Caso de Uso Práctico

Escenario: Diseño de un Indicador de Estado para un Dispositivo Portátil

Un diseñador está creando un altavoz Bluetooth compacto. Se coloca un solo LED LTST-N682TWQEET en el panel frontal. El microcontrolador activa el LED rojo (pines 1-2) para indicar \"encendido/cargando\" y el LED blanco (pines 3-4) para indicar \"modo de emparejamiento Bluetooth/carga completa\". Usando un valor de resistencia limitadora de corriente común calculado para ~20mA (por ejemplo, basado en VF=3,0V para el blanco y una fuente de 5V), ambos LEDs logran un buen brillo. El ángulo de visión de 120 grados asegura que el estado sea visible desde un amplio rango. El componente se coloca utilizando ensamblaje automatizado desde la cinta y el carrete.

12. Introducción al Principio

Los Diodos Emisores de Luz (LEDs) son dispositivos semiconductores que emiten luz cuando una corriente eléctrica pasa a través de ellos. Este fenómeno, llamado electroluminiscencia, ocurre cuando los electrones se recombinan con huecos electrónicos dentro del dispositivo, liberando energía en forma de fotones. El color de la luz emitida está determinado por el intervalo de banda de energía del material semiconductor. El LED blanco en este paquete probablemente utiliza un chip LED azul o ultravioleta recubierto con un material de fósforo que convierte parte de la luz emitida en longitudes de onda más largas, resultando en un espectro amplio percibido como blanco. El LED rojo utiliza un material semiconductor de AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio), que es eficiente para producir luz roja, naranja y amarilla.

13. Tendencias de Desarrollo

La tendencia general en LEDs SMD para aplicaciones de indicación continúa hacia una mayor eficiencia (más lúmenes por vatio), permitiendo el mismo brillo a corrientes más bajas, lo que reduce el consumo de energía y la carga térmica. Los tamaños de los paquetes también se están miniaturizando aún más. Hay un creciente énfasis en bins de color e intensidad más estrictos para satisfacer las demandas de aplicaciones que requieren alta consistencia visual, como pantallas de video e interiores automotrices. Además, la integración de electrónica de control (por ejemplo, controladores de corriente constante) dentro del paquete LED se está volviendo más común para un diseño simplificado y una estabilidad de rendimiento mejorada.