Hoja de Datos en Español: LED SMD Verde de 120 Grados de Ángulo de Visión - Paquete 2.8x3.8mm - 3.8V Máx. - 80mW

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un LED verde de alto rendimiento y montaje superficial, diseñado para aplicaciones electrónicas modernas. El dispositivo utiliza tecnología InGaN (Nitruro de Galio e Indio) para producir una fuente de luz verde brillante. Sus objetivos principales de diseño son la compatibilidad con procesos de montaje automatizado, la fiabilidad en la soldadura por reflujo y el cumplimiento de estándares medioambientales. El LED se suministra en un formato estándar conforme a EIA en cinta de 8mm, en carretes de 7 pulgadas, lo que lo hace idóneo para líneas de producción de gran volumen.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

Estos límites definen las condiciones más allá de las cuales puede producirse un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento bajo estas condiciones.

• Disipación de Potencia (Pd):80 mW. Esta es la cantidad máxima de potencia que el LED puede disipar en forma de calor a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C. Superar este límite conlleva el riesgo de daño térmico en la unión semiconductor.
• Corriente Directa de Pico (I_FP):100 mA. Esta es la corriente pulsada máxima permitida, especificada bajo un ciclo de trabajo estricto de 1/10 con un ancho de pulso de 0.1ms. Es significativamente mayor que la clasificación en DC para permitir pulsos breves de alta intensidad.
• Corriente Directa en DC (I_F):20 mA. Esta es la corriente de operación continua recomendada para el funcionamiento estándar y es la condición bajo la cual se miden la mayoría de las características ópticas.
• Rango de Temperatura de Operación:-40°C a +85°C. Se garantiza que el dispositivo funciona dentro de este rango de temperatura ambiente.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +100°C. El dispositivo puede almacenarse sin alimentación aplicada dentro de este rango más amplio.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos parámetros se miden a Ta=25°C e I_F=20mA, salvo que se indique lo contrario, y representan el rendimiento típico de operación.

• Intensidad Luminosa (I_V):280 a 900 mcd (milicandelas). Este amplio rango indica que el dispositivo está disponible en múltiples niveles de brillo (bins). La intensidad se mide utilizando un sensor filtrado para igualar la respuesta fotópica del ojo humano (curva CIE).
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):120 grados. Este es un ángulo de visión muy amplio, definido como el ángulo total donde la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial máximo. Es adecuado para aplicaciones que requieren una iluminación amplia o visibilidad desde ángulos abiertos.
• Longitud de Onda de Emisión de Pico (λ_P):518 nm. Esta es la longitud de onda a la cual la salida espectral del LED alcanza su máxima intensidad.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):520 a 535 nm. Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano que define el color de la luz, derivada del diagrama de cromaticidad CIE. Es el parámetro clave para la especificación del color.
• Ancho de Línea Espectral a Mitad de Altura (Δλ):35 nm. Este parámetro, también conocido como Ancho Total a Mitad del Máximo (FWHM), describe la pureza espectral de la luz. Un valor de 35nm es típico para un LED verde InGaN.
• Tensión Directa (V_F):2.8V a 3.8V. Esta es la caída de tensión a través del LED cuando opera a 20mA. El rango acomoda las variaciones normales de fabricación y se define aún más mediante códigos de clasificación (binning).
• Corriente Inversa (I_R):10 μA (máx.) a V_R=5V. Esta es una especificación de corriente de fuga.Nota Crítica:La hoja de datos establece explícitamente que el dispositivo no está diseñado para operación inversa. Aplicar una tensión inversa puede dañar el LED.

3. Explicación del Sistema de Códigos de Clasificación (Binning)

Para garantizar la consistencia en las series de producción, los LED se clasifican en "bins" según parámetros clave. Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes con características estrechamente controladas para su aplicación.

3.1 Clasificación por Tensión Directa (Códigos D)

Los bins aseguran que los LED en un circuito tengan caídas de tensión similares, promoviendo el reparto de corriente en configuraciones en paralelo. La tolerancia por bin es de ±0.1V.

• D7: 2.80V - 3.00V
• D8: 3.00V - 3.20V
• D9: 3.20V - 3.40V
• D10: 3.40V - 3.60V
• D11: 3.60V - 3.80V

3.2 Clasificación por Intensidad Luminosa (Códigos T/U/V)

Esto controla el brillo de salida. La tolerancia por bin es de ±11%.

• T1: 280.0 - 355.0 mcd
• T2: 355.0 - 450.0 mcd
• U1: 450.0 - 560.0 mcd
• U2: 560.0 - 710.0 mcd
• V1: 710.0 - 900.0 mcd

3.3 Clasificación por Longitud de Onda Dominante (Códigos AP/AR)

Esto garantiza una consistencia de color precisa. La tolerancia por bin es de ±1nm.

• AP: 520.0 - 525.0 nm
• AQ: 525.0 - 530.0 nm
• AR: 530.0 - 535.0 nm

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Aunque se hace referencia a gráficos específicos (Fig.1, Fig.5), la hoja de datos indica la disponibilidad de curvas características típicas que normalmente incluirían:

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:Muestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, típicamente de forma sub-lineal a corrientes más altas debido al calentamiento y la caída de eficiencia.
• Tensión Directa vs. Corriente Directa:Demuestra la relación exponencial I-V del diodo.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Ilustra la disminución en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de la unión, un factor crítico para la gestión térmica.
• Distribución Espectral:Un gráfico de intensidad relativa versus longitud de onda, mostrando el pico en ~518nm y el FWHM de 35nm.
• Patrón del Ángulo de Visión:Un gráfico polar que muestra la distribución angular de la intensidad de la luz, confirmando el ángulo de visión de 120 grados.

5. Información Mecánica y del Paquete

5.1 Dimensiones del Dispositivo

El LED se ajusta a un contorno de paquete estándar EIA. Las tolerancias dimensionales clave son de ±0.2mm a menos que se especifique lo contrario. El paquete cuenta con una lente transparente al agua, que maximiza la extracción de luz y proporciona el amplio ángulo de visión especificado.

5.2 Identificación de Polaridad y Huella en PCB

La hoja de datos incluye un diseño recomendado de almohadillas de conexión para placa de circuito impreso (PCB) para soldadura por reflujo infrarrojo o por fase de vapor. Esta huella está diseñada para garantizar la formación adecuada de la unión de soldadura, una conexión eléctrica fiable y un alivio térmico suficiente. La polaridad se indica en el cuerpo del dispositivo (normalmente una marca de cátodo) y debe alinearse correctamente con las almohadillas de ánodo y cátodo correspondientes en el diseño del PCB.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

El dispositivo es compatible con procesos de soldadura por reflujo infrarrojo. Se sugiere un perfil de soldadura sin plomo conforme al estándar JEDEC J-STD-020B. Los parámetros clave incluyen:

• Precalentamiento:150°C a 200°C.
• Tiempo de Precalentamiento:Máximo 120 segundos.
• Temperatura de Pico:Máximo 260°C.
• Tiempo por Encima del Líquido:Se recomienda seguir las especificaciones del fabricante de la pasta de soldar y las directrices JEDEC para garantizar uniones de soldadura fiables sin someter al LED a un estrés térmico excesivo.

Nota:El perfil debe caracterizarse para el diseño específico de PCB, la mezcla de componentes, la pasta de soldar y el horno utilizados en la producción.

6.2 Soldadura Manual

Si es necesaria la soldadura manual, se debe extremar el cuidado:

• Temperatura del Cautín:Máximo 300°C.
• Tiempo de Soldadura:Máximo 3 segundos por unión.
• Límite:Solo un ciclo de soldadura. El calentamiento repetido puede dañar el encapsulado y el chip semiconductor.

7. Embalaje y Manipulación

7.1 Especificaciones de Cinta y Carrete

Los LED se suministran en cinta portadora embutida estándar de la industria (ancho de 8mm) sellada con cinta de cubierta, enrollada en carretes de 7 pulgadas (178mm) de diámetro.

• Cantidad por Carrete:2000 unidades.
• Cantidad Mínima de Pedido (MOQ) para Restos:500 unidades.
• Estándar de Embalaje:Conforme a las especificaciones ANSI/EIA-481.
• Componentes Faltantes:Se permite un máximo de dos bolsillos vacíos consecutivos en la cinta.

7.2 Sensibilidad a la Humedad y Almacenamiento

El encapsulado del LED es sensible a la humedad. Se requiere una manipulación adecuada para prevenir el "efecto palomita" (agrietamiento del encapsulado) durante el reflujo.

• Bolsa Sellada (con Desecante):Almacenar a ≤30°C y ≤70% HR. Usar dentro de un año desde la fecha de sellado de la bolsa.
• Después de Abrir la Bolsa:Almacenar a ≤30°C y ≤60% HR. Se recomienda encarecidamente completar el proceso de reflujo IR dentro de las 168 horas (7 días) posteriores a la exposición.
• Almacenamiento Prolongado (Abierto):Almacenar en un contenedor sellado con desecante o en un desecador de nitrógeno.
• Re-Secado (Baking):Los componentes expuestos durante más de 168 horas deben secarse a aproximadamente 60°C durante al menos 48 horas antes de la soldadura para eliminar la humedad absorbida.

8. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

8.1 Método de Conducción

Los LED son dispositivos operados por corriente. Para un funcionamiento consistente y fiable:

• Conducción a Corriente Constante:Utilice siempre una fuente de corriente constante o una resistencia limitadora de corriente en serie con una fuente de tensión para establecer la corriente directa (I_F).
• Evitar Conexión en Paralelo:No se recomienda conectar múltiples LED directamente en paralelo desde una sola fuente de tensión con una resistencia. Pequeñas variaciones en la tensión directa (V_F) entre los LED causarán un desequilibrio significativo de corriente, lo que llevará a un brillo desigual y posible sobrecorriente en algunos dispositivos. Utilice resistencias limitadoras de corriente individuales para cada LED o drivers de corriente constante separados.
• Protección contra Tensión Inversa:Dado que el dispositivo no está diseñado para polarización inversa, asegúrese de que el diseño del circuito evite la aplicación de cualquier tensión inversa a través del LED.

8.2 Gestión Térmica

Aunque la disipación de potencia es relativamente baja (80mW), un diseño térmico adecuado prolonga la vida útil y mantiene el rendimiento óptico.

• Diseño del PCB:Utilice el diseño de almohadillas recomendado que a menudo incluye conexiones de alivio térmico.
• Área de Cobre:Aumentar el área de cobre conectada a la almohadilla térmica del LED (si corresponde) o a las almohadillas de cátodo/ánodo ayuda a disipar el calor.
• Temperatura Ambiente:Asegúrese de que la temperatura ambiente de operación se mantenga dentro del rango especificado. Reduzca la corriente directa máxima si la temperatura ambiente se acerca al límite superior.

8.3 Limpieza

Si se requiere limpieza posterior a la soldadura:

• Disolvente Recomendado:Utilice únicamente limpiadores a base de alcohol, como alcohol etílico o isopropílico.
• Proceso:Sumergir a temperatura ambiente normal durante menos de un minuto.
• Evitar:No utilice líquidos químicos no especificados que puedan dañar la lente de plástico o el material del encapsulado.

9. Comparativa Técnica y Diferenciación

Las características clave que distinguen a este LED en el mercado incluyen:

• Ángulo de Visión Extremadamente Amplio (120°):Ofrece una visibilidad lateral superior en comparación con los LED estándar de haces más estrechos, ideal para indicadores de estado e iluminación de fondo donde la visión en ángulo amplio es esencial.
• Cumplimiento RoHS y Producto Verde:Fabricado sin sustancias peligrosas como plomo, mercurio y cadmio, cumpliendo con las regulaciones medioambientales globales.
• Compatibilidad Total con Montaje Automatizado:El embalaje en cinta y carrete, la huella estándar EIA y la compatibilidad con procesos de reflujo IR permiten una integración perfecta en líneas de producción SMT (Tecnología de Montaje Superficial) de alta velocidad.
• Clasificación (Binning) Integral:La clasificación por tres parámetros (V_F, I_V, λ_d) permite una selección precisa para aplicaciones que exigen una uniformidad estricta en brillo, color y comportamiento eléctrico.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P: ¿Puedo alimentar este LED con una fuente de 5V?

R: Sí, pero debe usar una resistencia limitadora de corriente en serie. Calcule el valor de la resistencia usando R = (V_fuente- V_F) / I_F. Para una fuente de 5V y una V_Ftípica de 3.2V a 20mA, R = (5 - 3.2) / 0.02 = 90 ohmios. Utilice la V_Fmáxima de la hoja de datos (3.8V) para un diseño conservador y asegurar que la corriente no exceda los 20mA para ninguna unidad del lote.

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

R: La Longitud de Onda de Pico (λ_P) es la longitud de onda física donde el LED emite la mayor potencia óptica. La Longitud de Onda Dominante (λ_d) es un valor calculado basado en la carta de colores CIE que representa la longitud de onda única que el ojo humano percibe como el color. λ_des el parámetro crítico para la especificación del color en aplicaciones visuales.

P: ¿Por qué hay un tiempo de vida útil de 168 horas después de abrir la bolsa barrera de humedad?

R: El encapsulado de plástico del LED puede absorber humedad del aire. Durante el proceso de soldadura por reflujo a alta temperatura, esta humedad atrapada puede vaporizarse rápidamente, creando una presión interna que puede agrietar el encapsulado ("efecto palomita"). El límite de 168 horas es el tiempo de exposición seguro asumido para que el encapsulado permanezca por debajo de un nivel crítico de humedad.

P: ¿Puedo usar esto para iluminación interior automotriz?

R: El rango de temperatura de operación (-40°C a +85°C) cubre los requisitos típicos del interior automotriz. Sin embargo, la hoja de datos especifica que el LED es para "equipo electrónico ordinario". Para aplicaciones automotrices, especialmente exteriores o críticas para la seguridad, los componentes suelen requerir la calificación AEC-Q102 y pruebas de fiabilidad específicas. Es esencial consultar con el fabricante para obtener datos de fiabilidad específicos de la aplicación.