Hoja de Datos del LED SMD LTST-C191KGKT - 0.55mm de Altura - 2.4V Máx. - 75mW - Verde - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTST-C191KGKT es una lámpara LED de montaje superficial (SMD) diseñada para el ensamblaje automatizado de placas de circuito impreso (PCB). Su huella miniatura y perfil bajo lo hacen ideal para aplicaciones con espacio limitado en una amplia gama de electrónica de consumo e industrial.

1.1 Características

• Cumple con los estándares ambientales RoHS.
• Perfil de encapsulado extremadamente delgado, con solo 0.55 mm de altura.
• Utiliza un chip semiconductor ultrabrillante de AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio) para producir luz verde.
• Empaquetado en cinta de 8mm enrollada en carretes de 7 pulgadas de diámetro para compatibilidad con equipos automáticos pick-and-place de alta velocidad.
• Contorno de encapsulado estándar EIA (Electronic Industries Alliance).
• Compatible con lógica de entrada, adecuado para ser accionado directamente desde circuitos integrados.
• Diseñado para ser utilizado con procesos de soldadura por reflow infrarrojo (IR).

1.2 Aplicaciones

Este LED es adecuado para diversos propósitos de iluminación e indicación, incluyendo:

• Retroiluminación para teclados, teclados numéricos y micro-pantallas.
• Indicadores de estado y de alimentación en equipos de telecomunicaciones, dispositivos de automatización de oficinas, electrodomésticos y sistemas de control industrial.
• Luminarias de señalización y simbólicas.

2. Información Mecánica y del Encapsulado

El dispositivo presenta una lente transparente que permite que la luz verde del chip AlInGaP se emita eficientemente. En la hoja de datos se proporcionan planos dimensionales detallados, con todas las medidas críticas especificadas en milímetros. Las características clave del encapsulado incluyen una huella estándar diseñada para una soldadura confiable y un perfil bajo que minimiza la altura total del ensamblaje. La polaridad está claramente marcada en el cuerpo del dispositivo para una correcta orientación en el PCB.

3. Parámetros Técnicos: Interpretación Objetiva en Profundidad

3.1 Límites Absolutos Máximos

Estos límites definen los niveles de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente al dispositivo. No se garantiza el funcionamiento en o por encima de estos límites.

• Disipación de Potencia (Pd):75 mW. Esta es la cantidad máxima de potencia que el encapsulado LED puede disipar como calor sin degradar el rendimiento o la fiabilidad.
• Corriente Directa Continua (IF):30 mA. La corriente continua máxima que se puede aplicar al LED.
• Corriente Directa de Pico:80 mA, permitida solo en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1ms) para alcanzar brevemente una mayor salida de luz.
• Voltaje Inverso (VR):5 V. Exceder este voltaje en polarización inversa puede causar una ruptura inmediata de la unión.
• Rango de Temperatura de Operación y Almacenamiento:-55°C a +85°C. Especifica el rango ambiental completo para la funcionalidad del dispositivo y su almacenamiento sin operar.
• Condición de Soldadura Infrarroja:Resiste una temperatura máxima de 260°C durante 10 segundos, lo cual es crítico para procesos de ensamblaje sin plomo (Pb-free).

3.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos parámetros se miden en una condición de prueba estándar de Ta=25°C e IF=20mA, proporcionando los puntos de referencia de rendimiento típico.

• Intensidad Luminosa (Iv):Varía de 18.0 a 71.0 milicandelas (mcd). Este amplio rango se gestiona mediante un sistema de clasificación (ver Sección 4).
• Ángulo de Visión (2θ½):130 grados. Este amplio ángulo de visión indica un patrón de emisión Lambertiano o casi Lambertiano, adecuado para iluminación de área en lugar de haces enfocados.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λP):Típicamente 574.0 nm. Esta es la longitud de onda en la que la distribución espectral de potencia es más alta.
• Longitud de Onda Dominante (λd):Especificada entre 567.5 nm y 576.5 nm. Esto define el color percibido (verde) del LED y también está sujeto a clasificación.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):Aproximadamente 15 nm. Esto indica la pureza espectral o el ancho de banda de la luz verde emitida.
• Voltaje Directo (VF):Entre 1.9 V y 2.4 V a 20mA. La caída de voltaje a través del LED durante su operación, importante para el diseño del circuito de accionamiento.
• Corriente Inversa (IR):Máximo de 10 µA a VR=5V. Una medida de la fuga de la unión en estado apagado.

4. Explicación del Sistema de Clasificación

Para garantizar la consistencia en la producción en masa, los LED se clasifican en rangos de rendimiento. El LTST-C191KGKT utiliza tres criterios de clasificación independientes.

4.1 Rango de Voltaje Directo (Vf)

Los rangos aseguran que los LED tengan caídas de voltaje similares, simplificando el diseño del circuito limitador de corriente. Los rangos van desde Código 4 (1.90V-2.00V) hasta Código 8 (2.30V-2.40V), cada uno con una tolerancia de ±0.1V.

4.2 Rango de Intensidad Luminosa (Iv)

Agrupa los LED por su intensidad de salida de luz. Los códigos son M (18.0-28.0 mcd), N (28.0-45.0 mcd) y P (45.0-71.0 mcd), cada uno con una tolerancia de ±15%.

4.3 Rango de Tono (Longitud de Onda Dominante)

Clasifica los LED por su tono preciso de verde. Los códigos son C (567.5-570.5 nm), D (570.5-573.5 nm) y E (573.5-576.5 nm), cada uno con una tolerancia de ±1 nm.

5. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye curvas características típicas que proporcionan una visión más profunda del comportamiento del dispositivo bajo condiciones variables.

• Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V):Muestra la relación exponencial, crucial para determinar el voltaje de accionamiento requerido para una corriente objetivo.
• Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa:Demuestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, típicamente en una relación casi lineal dentro del rango de operación antes de que la eficiencia caiga a corrientes muy altas.
• Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Ilustra la reducción térmica de la salida de luz. A medida que aumenta la temperatura de la unión, la eficiencia luminosa generalmente disminuye.
• Distribución Espectral:Una gráfica de intensidad relativa versus longitud de onda, mostrando el pico en ~574nm y el ancho medio de ~15nm, confirmando el punto de color verde.

6. Guías de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Perfil de Reflow IR Recomendado (Sin Plomo)

Un proceso crítico para una fijación confiable. El perfil debe incluir una zona de precalentamiento (150-200°C), una rampa controlada hasta una temperatura máxima que no exceda los 260°C, y un tiempo en la temperatura máxima (ej. 260°C) limitado a un máximo de 10 segundos. Todo el proceso debe completarse dentro de un tiempo máximo de precalentamiento de 120 segundos. Este perfil se basa en estándares JEDEC para prevenir daños térmicos al encapsulado o al chip del LED.

6.2 Diseño de la Pista de Montaje en PCB

Se proporciona un patrón de pista (huella) recomendado para garantizar la formación adecuada de la unión de soldadura, la alineación del componente y la gestión térmica durante el reflow.

6.3 Limpieza

Si es necesaria la limpieza después de la soldadura, solo deben usarse disolventes a base de alcohol especificados, como alcohol etílico o isopropílico. El LED debe sumergirse a temperatura ambiente durante menos de un minuto. Productos químicos no especificados pueden dañar la lente de epoxi o el encapsulado.

6.4 Almacenamiento y Manipulación

• Precaución ESD:El dispositivo es sensible a las descargas electrostáticas (ESD). Deben usarse controles ESD adecuados (pulseras antiestáticas, equipos conectados a tierra) durante la manipulación.
• Sensibilidad a la Humedad:El encapsulado tiene una clasificación MSL2a. Una vez abierta la bolsa original a prueba de humedad, los componentes deben someterse a reflow IR dentro de las 672 horas (28 días) bajo condiciones de almacenamiento de ≤30°C y ≤60% HR. Para un almacenamiento más prolongado fuera de la bolsa original, se requiere un horneado a 60°C durante al menos 20 horas antes de la soldadura.

7. Información de Empaquetado y Pedido

Los LED se suministran en cinta portadora en relieve de 8mm de ancho, sellada con una cinta de cubierta. La cinta se enrolla en carretes estándar de 7 pulgadas (178mm) de diámetro. Cada carrete contiene 5000 piezas. El empaquetado cumple con las especificaciones ANSI/EIA-481. Se aplica una cantidad mínima de pedido de 500 piezas para cantidades restantes.

8. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

8.1 Circuitos de Aplicación Típicos

Para una operación confiable, se debe conectar una resistencia limitadora de corriente en serie con el LED. El valor de la resistencia (R) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (Vsupply - VF) / IF, donde VF es el voltaje directo del rango elegido, e IF es la corriente de accionamiento deseada (no debe exceder los 30mA DC).

8.2 Gestión Térmica

Aunque la disipación de potencia es baja, mantener la temperatura de la unión dentro de los límites es clave para la fiabilidad a largo plazo y una salida de luz estable. Asegúrese de que el diseño de la pista del PCB proporcione un alivio térmico adecuado, especialmente cuando se opera en o cerca de la corriente directa máxima.

8.3 Diseño Óptico

El ángulo de visión de 130 grados proporciona un patrón de luz amplio y difuso. Para una luz más enfocada, se requerirían ópticas secundarias (lentes o guías de luz). La lente transparente es adecuada para aplicaciones donde el chip LED en sí no es visible.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

Las características diferenciadoras principales del LTST-C191KGKT son superfil ultra delgado de 0.55mmy el uso de unchip de AlInGaPpara emisión verde. En comparación con tecnologías más antiguas como GaP, AlInGaP ofrece una eficiencia luminosa significativamente mayor y una mejor saturación de color. El perfil delgado es una ventaja clave sobre los LED chip estándar de 0.6mm o 0.8mm en dispositivos de consumo modernos y delgados.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Puedo accionar este LED directamente desde una salida lógica de 3.3V o 5V?

R: No. Debe usar una resistencia limitadora de corriente en serie. Una fuente de 3.3V con un VF típico de 2.1V deja 1.2V a través de la resistencia. Para 20mA, R = 60Ω. Siempre calcule basándose en el VF máximo de su rango específico para garantizar corriente suficiente.

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

R: La Longitud de Onda Pico (λP) es la longitud de onda física de la emisión espectral más alta. La Longitud de Onda Dominante (λd) es la longitud de onda única perceptiva que coincide con el color del LED tal como lo ve el ojo humano, calculada a partir del diagrama de cromaticidad CIE. λd es más relevante para la especificación del color.

P: ¿Cómo interpreto los códigos de clasificación al hacer un pedido?

R: Puede especificar una combinación de códigos de clasificación Vf, Iv y λd para obtener LED con características eléctricas y ópticas estrechamente agrupadas, lo cual es esencial para un rendimiento consistente en matrices de múltiples LED o aplicaciones de retroiluminación.

11. Ejemplo Práctico de Caso de Uso

Escenario: Diseñar un indicador de estado de baja potencia para un dispositivo portátil.

El dispositivo funciona con una batería de moneda de 3.0V. El objetivo es un indicador verde claro. Se elige una corriente de accionamiento de 10mA para equilibrar brillo y duración de la batería. Suponiendo un rango Vf de 5 (2.05V típico), la resistencia en serie se calcula: R = (3.0V - 2.05V) / 0.01A = 95Ω. Se usaría una resistencia estándar de 100Ω, resultando en una corriente de ~9.5mA. Un rango Iv de M o N proporcionaría suficiente brillo a esta corriente. La altura de 0.55mm permite que encaje en una carcasa ultra delgada.

12. Introducción al Principio de Operación

La emisión de luz en este LED de AlInGaP se basa en la electroluminiscencia en una unión p-n semiconductor. Cuando se aplica un voltaje directo, los electrones y huecos se inyectan a través de la unión y se recombinan en la región activa. La energía liberada durante esta recombinación se emite como fotones (luz). La composición específica de la aleación semiconductor AlInGaP determina la energía del bandgap, que define directamente la longitud de onda (color) de la luz emitida, en este caso, verde. La lente de epoxi transparente encapsula y protege el chip semiconductor mientras también da forma al patrón de salida de luz.

13. Tendencias Tecnológicas

El desarrollo de LED SMD como el LTST-C191KGKT sigue varias tendencias clave de la industria:Miniaturización(encapsulados más delgados y pequeños),Mayor Eficiencia(mayor salida luminosa por unidad de entrada eléctrica, impulsada por un mejor crecimiento epitaxial y diseño de chip), yFiabilidad Mejorada(mejores materiales y procesos de encapsulado para resistir temperaturas de reflow más altas y condiciones ambientales más severas). El cambio hacia AlInGaP para el verde es parte de una transición más amplia desde materiales tradicionales de menor eficiencia hacia semiconductores compuestos de mayor rendimiento en todo el espectro visible.