Hoja de Datos del LED SMD LTST-C950RKGKT-5A - 3.2x2.8x1.9mm - 2.0V - 75mW - Verde AlInGaP - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas completas del LTST-C950RKGKT-5A, una lámpara LED de montaje superficial de alto brillo. Diseñado para procesos de ensamblaje automatizado, este componente es ideal para aplicaciones con espacio limitado que requieren iluminación indicadora fiable y eficiente.

1.1 Características

• Cumple con los estándares medioambientales RoHS.
• Utiliza un chip semiconductor de Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio (AlInGaP) ultrabright para una alta eficiencia luminosa.
• Incorpora una lente de tipo domo para optimizar la salida de luz y el ángulo de visión.
• Empaquetado en cinta de 12 mm enrollada en carretes de 7 pulgadas de diámetro, compatible con equipos estándar de pick-and-place automatizados.
• Conforma a los contornos de paquete estándar de la EIA (Electronic Industries Alliance).
• Diseñado para ser compatible con circuitos integrados (compatible con I.C.).
• Apto para su uso con procesos de soldadura por reflujo infrarrojo (IR).

1.2 Aplicaciones

Este LED es adecuado para una amplia gama de equipos electrónicos, incluyendo, entre otros:

• Dispositivos de telecomunicaciones (teléfonos inalámbricos/móviles).
• Equipos de automatización de oficina y ordenadores portátiles.
• Sistemas de red y electrodomésticos.
• Señalización interior y aplicaciones de visualización.
• Retroiluminación de teclados y teclados.
• Indicadores de estado y de alimentación.
• Micro-pantallas y luminarias simbólicas.

2. Dimensiones del Paquete e Información Mecánica

El LTST-C950RKGKT-5A está alojado en un paquete estándar de dispositivo de montaje superficial (SMD).

• Color de la Lente:Transparente
• Color del Chip/Fuente:AlInGaP Verde
• Dimensiones Clave (Típicas):El paquete mide aproximadamente 3.2 mm de longitud, 2.8 mm de anchura y 1.9 mm de altura. Todas las tolerancias dimensionales son de ±0.1 mm a menos que se especifique lo contrario en el plano mecánico detallado.

3. Especificaciones y Características

3.1 Especificaciones Absolutas Máximas

Tensiones más allá de estos límites pueden causar daños permanentes al dispositivo. Todas las especificaciones se indican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Disipación de Potencia (Pd):75 mW
• Corriente Directa de Pico (IFP):80 mA (en condiciones pulsadas: ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1 ms)
• Corriente Directa Continua (IF):30 mA DC
• Rango de Temperatura de Operación:-30°C a +85°C
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +185°C
• Condición de Soldadura por Reflujo IR:Soporta una temperatura máxima de 260°C durante un máximo de 10 segundos.

3.2 Perfil de Reflujo IR Sugerido

Para procesos de soldadura sin plomo (Pb-free), se proporciona un perfil de reflujo recomendado. Los parámetros clave incluyen una zona de precalentamiento hasta 200°C, una temperatura máxima que no exceda los 260°C y un tiempo por encima de 260°C limitado a un máximo de 10 segundos. El perfil debe caracterizarse para el diseño específico de PCB, la pasta de soldar y el horno utilizados.

3.3 Características Eléctricas y Ópticas

Parámetros de rendimiento típicos medidos a Ta=25°C y una corriente directa (IF) de 5mA, salvo que se indique lo contrario.

• Intensidad Luminosa (Iv):71.0 - 450.0 mcd (mililumen). El amplio rango se gestiona mediante clasificación por lotes (ver Sección 4).
• Ángulo de Visión (2θ½):25 grados. Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa es la mitad del valor en el eje central.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λP):574.0 nm (típico).
• Longitud de Onda Dominante (λd):564.5 - 573.5 nm. Define el color percibido del LED y también se clasifica por lotes.
• Ancho Medio Espectral (Δλ):15.0 nm (típico).
• Tensión Directa (VF):1.6 - 2.2 V, con un valor típico de 2.0V a 5mA.
• Corriente Inversa (IR):10 µA (máximo) a una tensión inversa (VR) de 5V.

Notas de Medición:La intensidad luminosa se mide utilizando un sensor filtrado para igualar la curva de respuesta fotópica del ojo CIE. Se requiere precaución contra la Descarga Electroestática (ESD) durante el manejo; son obligatorias las prácticas de conexión a tierra y seguridad ESD adecuadas.

4. Sistema de Clasificación por Lotes (Bin Rank)

Para garantizar la consistencia de color y brillo en la producción, los LED se clasifican en lotes según parámetros clave.

4.1 Clasificación por Tensión Directa (VF)

Clasificado a IF=5mA. Códigos de lote del 1 al 6, con rangos de VF desde 1.60-1.70V (Lote 1) hasta 2.10-2.20V (Lote 6). Tolerancia por lote: ±0.1V.

4.2 Clasificación por Intensidad Luminosa (Iv)

Clasificado a IF=5mA. Códigos de lote Q, R, S, T, con rangos de Iv desde 71.0-112.0 mcd (Lote Q) hasta 280.0-450.0 mcd (Lote T). Tolerancia por lote: ±15%.

4.3 Clasificación por Tono (Longitud de Onda Dominante, λd)

Clasificado a IF=5mA. Códigos de lote B, C, D, con rangos de λd desde 564.5-567.5 nm (Lote B) hasta 570.5-573.5 nm (Lote D). Tolerancia por lote: ±1 nm.

5. Análisis de Curvas de Rendimiento Típicas

La hoja de datos incluye representaciones gráficas de relaciones clave, esenciales para el diseño de circuitos y la gestión térmica.

• 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 debido a efectos de calentamiento.
• 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 la unión.
• Tensión Directa vs. Corriente Directa:Ilustra la característica I-V del diodo, crucial para seleccionar los valores de la resistencia limitadora de corriente.
• Longitud de Onda vs. Corriente Directa:Puede mostrar un ligero desplazamiento en la longitud de onda pico o dominante al cambiar la corriente de accionamiento.
• Patrón del Ángulo de Visión:Un diagrama polar que representa la distribución espacial de la intensidad de la luz.

6. Guía del Usuario para Ensamblaje y Manejo

6.1 Limpieza

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

6.2 Patrón de Pistas en PCB Recomendado

Se proporciona un diseño sugerido de almohadillas de soldadura para garantizar una correcta alineación mecánica, la formación de filetes de soldadura y el alivio térmico durante el proceso de reflujo. Seguir este patrón ayuda a prevenir el efecto "tombstoning" y asegura uniones de soldadura fiables.

6.3 Especificaciones de Empaquetado en Cinta y Carrete

Los LED se suministran en cinta portadora con relieve y cinta protectora, enrollados en carretes de 7 pulgadas (178 mm) de diámetro. La cantidad estándar por carrete es de 2000 piezas. El empaquetado cumple con las especificaciones ANSI/EIA-481. Se detallan las dimensiones clave de la cinta (tamaño del bolsillo, paso) y del carrete (diámetro del núcleo, diámetro de la brida) para garantizar la compatibilidad con equipos de ensamblaje automatizado.

7. Precauciones y Notas de Aplicación

7.1 Alcance de la Aplicación

Este LED está diseñado para equipos electrónicos comerciales e industriales estándar. No está clasificado para aplicaciones críticas para la seguridad o de alta fiabilidad donde un fallo pueda 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

• Paquete Sellado:Almacenar a ≤ 30°C y ≤ 90% de Humedad Relativa (HR). Usar dentro de un año desde la apertura de la bolsa con barrera de humedad.
• Paquete Abierto:Para componentes extraídos del paquete seco, el entorno de almacenamiento no debe exceder los 30°C / 60% HR. Se recomienda completar el reflujo IR en una semana (Nivel de Sensibilidad a la Humedad 3, MSL 3). Para un almacenamiento más prolongado, usar un contenedor sellado con desecante. Si se almacena más de una semana, se requiere un horneado a 60°C durante al menos 20 horas antes de soldar para evitar daños por "efecto palomita".

7.3 Directrices de Soldadura

Se proporcionan parámetros de soldadura detallados tanto para reflujo como para soldadura manual:

• Soldadura por Reflujo:Precalentar a 150-200°C (máx. 120 seg), temperatura máxima ≤ 260°C, tiempo por encima de 260°C ≤ 10 seg (se permiten un máximo de dos ciclos de reflujo).
• Soldadura Manual:Temperatura de la punta del soldador ≤ 300°C, tiempo de soldadura ≤ 3 segundos por almohadilla (una sola vez).

Se enfatiza la importancia de seguir perfiles de reflujo basados en JEDEC y las directrices del fabricante de la pasta de soldar para garantizar la fiabilidad de la unión y evitar daños térmicos al LED.

8. Análisis Técnico Profundo y Consideraciones de Diseño

8.1 Principio de Funcionamiento

El LTST-C950RKGKT-5A se basa en un chip semiconductor de AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio). Cuando se aplica una tensión directa que excede su energía de banda prohibida, los electrones y huecos se recombinan en la región activa, liberando energía en forma de fotones. La composición específica de la aleación AlInGaP está diseñada para producir luz en la región de longitud de onda verde (alrededor de 574 nm). La lente de epoxi en forma de domo sirve para extraer más luz del chip y dar forma al patrón de emisión en un ángulo de visión de 25 grados.

8.2 Accionamiento del LED

Una fuente de corriente constante es el método ideal para accionar un LED, ya que garantiza una salida de luz estable independientemente de las variaciones menores en la tensión directa. Para aplicaciones simples, es común una resistencia limitadora de corriente en serie con una fuente de tensión. El valor de la resistencia (R) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (V_fuente - VF_LED) / I_deseada. Usando el VF típico de 2.0V a 5mA con una fuente de 5V, R = (5V - 2.0V) / 0.005A = 600Ω. Un diseñador debe usar el VF máximo de la hoja de datos (2.2V) para el cálculo de corriente en el peor de los casos para evitar exceder la especificación de corriente máxima absoluta.

8.3 Gestión Térmica

Aunque es un dispositivo pequeño, la gestión térmica es crítica para la longevidad y el rendimiento. Se debe respetar el límite máximo de disipación de potencia de 75 mW. Operar a corrientes altas o en temperaturas ambientales elevadas aumenta la temperatura de la unión, lo que conduce a una reducción de la salida de luz (como se ve en las curvas de rendimiento), una depreciación acelerada del lumen y potencialmente una vida útil más corta. Asegurar un área de cobre adecuada en la PCB debajo y alrededor de la almohadilla térmica del LED (si corresponde) o de las almohadillas de soldadura ayuda a disipar el calor.

8.4 Consideraciones de Diseño Óptico

El ángulo de visión de 25 grados hace que este LED sea adecuado para aplicaciones de indicadores dirigidos. Para retroiluminar un panel o crear un brillo más difuso, serían necesarias ópticas secundarias como guías de luz o películas difusoras. La lente transparente produce un haz estrecho e intenso, mientras que una lente difusa crearía un patrón de emisión más amplio y suave.

8.5 Comparación y Selección

Al seleccionar un LED, los ingenieros comparan parámetros clave: Brillo (Iv), Color (Longitud de Onda, coordenadas CIE), Ángulo de Visión, Tensión Directa y Tamaño del Paquete. La tecnología AlInGaP en este LED ofrece alta eficiencia y buena estabilidad en el rango de color verde/amarillo en comparación con tecnologías más antiguas. El sistema de clasificación por lotes permite una selección precisa para aplicaciones que requieren un ajuste estricto de color o brillo entre múltiples unidades.

8.6 Respuestas a Preguntas Típicas de Usuarios

P: ¿Puedo accionar este LED a 20mA de forma continua?

R: Sí, la corriente continua máxima absoluta es de 30mA. Operar a 20mA está dentro de las especificaciones, pero debe asegurarse de que la disipación de potencia (VF * IF) no exceda los 75 mW. A 20mA y un VF típico de 2.0V, la potencia es de 40 mW, lo cual es aceptable.

P: ¿Por qué hay un rango tan amplio en la Intensidad Luminosa (71-450 mcd)?

R: Esta es la dispersión total posible en toda la producción. Para un pedido específico, seleccionaría un lote (por ejemplo, Lote T: 280-450 mcd) para obtener un rango de brillo mucho más ajustado y predecible.

P: ¿Cómo interpreto la longitud de onda "Pico" frente a la "Dominante"?

R: La Longitud de Onda Pico (λP=574 nm) es la única longitud de onda donde el espectro de emisión es más fuerte. La Longitud de Onda Dominante (λd=564.5-573.5 nm) se calcula a partir del diagrama de color CIE y representa el color percibido. λd es más relevante para la especificación del color en aplicaciones centradas en el ser humano.

8.7 Estudio de Caso de Aplicación: Panel de Indicadores de Estado

Considere diseñar un panel de indicadores de estado para un router de red con cuatro LED verdes idénticos. Para garantizar una apariencia uniforme:

1. Clasificación por Lotes:Especifique el mismo lote de Tono (por ejemplo, Lote C: 567.5-570.5 nm) y el mismo lote de Intensidad Luminosa (por ejemplo, Lote S: 180-280 mcd) para los cuatro LED. Esto garantiza un color y brillo casi idénticos.
2. Diseño del Circuito:Use un bus común de 5V. Calcule la resistencia limitadora de corriente para un accionamiento de 5mA usando el VF máximo (2.2V) para garantizar la consistencia del brillo incluso si el VF individual varía: R = (5V - 2.2V) / 0.005A = 560Ω. Use resistencias con tolerancia del 1%.
3. Diseño de la PCB:Siga el patrón de pistas recomendado. Incluya una pequeña zona de cobre conectada a la almohadilla del cátodo para ayudar a la disipación de calor, especialmente si la PCB está encerrada.
4. Ensamblaje:Siga las directrices MSL3. Si se abre el carrete, planee soldar todos los LED en una semana o almacenarlos adecuadamente con desecante.

8.8 Tendencias Tecnológicas

Los LED AlInGaP representan una tecnología madura y altamente eficiente para el espectro de color ámbar a rojo, siendo el verde el límite de longitud de onda más corta de su capacidad. El desarrollo continuo en la industria LED se centra en aumentar la eficiencia (lúmenes por vatio), mejorar la reproducción cromática y reducir costes. Para colores verde puro y azul, la tecnología InGaN (Nitruro de Indio y Galio) es dominante y continúa experimentando rápidas ganancias de eficiencia. La tendencia en el empaquetado es hacia huellas más pequeñas, mayor densidad de potencia y mejores vías térmicas (por ejemplo, diseños flip-chip) para gestionar el calor de chips cada vez más brillantes. Este LED SMD en particular utiliza una tecnología de paquete bien establecida optimizada para la fiabilidad y el ensamblaje automatizado en electrónica de consumo e industrial de alto volumen.