Hoja de Datos del LED SMD LTSA-S020ZGWTA - 2.0x1.25x0.8mm - 2.9V - 90mW - Verde Difuso - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un LED de montaje superficial (SMD) diseñado para el ensamblaje automatizado de placas de circuito impreso y aplicaciones con limitaciones de espacio. El componente cuenta con una lente difusa y emite luz verde, lo que lo hace adecuado para una variedad de equipos electrónicos donde se requieren funciones de indicación o iluminación.

1.1 Características Principales

• Cumple con los estándares ambientales RoHS.
• Empaquetado en cinta de 12 mm enrollada en carretes de 7 pulgadas de diámetro para ensamblaje automatizado.
• Preacondicionado al Nivel de Sensibilidad a la Humedad JEDEC 2a.
• Calificación referenciada a AEC-Q101 Rev D, apto para aplicaciones automotrices.
• Contorno de encapsulado estándar EIA para compatibilidad.
• Corriente de accionamiento compatible con CI.
• Diseñado para compatibilidad con equipos automáticos de pick-and-place.
• Apto para procesos de soldadura por reflujo infrarrojo.

1.2 Aplicaciones Destinadas

Este LED está destinado a su uso en una amplia gama de equipos electrónicos, incluidos, entre otros, teléfonos inalámbricos y celulares, computadoras portátiles y sistemas de red. Se menciona específicamente para aplicaciones de accesorios en vehículos de ingeniería.

2. Análisis Profundo de Especificaciones Técnicas

2.1 Valores Máximos Absolutos

Todos los valores se especifican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C. Exceder estos límites puede causar daños permanentes.

• Disipación de Potencia (Pd):90 mW
• Corriente Directa de Pico (I_F(pico)):50 mA (a un ciclo de trabajo de 1/10, ancho de pulso de 0.1ms)
• Corriente Directa Continua (I_F):20 mA CC
• Rango de Temperatura de Operación:-40°C a +100°C
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +100°C

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

El rendimiento típico se mide a Ta=25°C bajo las condiciones de prueba especificadas.

• Intensidad Luminosa (I_V):250 - 640 mcd (Valor típico a I_F= 2 mA). Medido con un sensor/filtro que aproxima la curva de respuesta del ojo fotópico CIE.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):110 grados. Definido como el ángulo fuera del eje donde la intensidad es la mitad del valor axial.
• Longitud de Onda de Emisión de Pico (λ_p):518 nm (de medición espectral).
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):523 - 538 nm (a I_F= 2 mA). Representa el color percibido. La tolerancia es de ±1 nm.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):35 nm.
• Tensión Directa (V_F):2.0 - 2.9 V (a I_F= 2 mA). La tolerancia es de ±0.1 V.
• Tensión Inversa (V_z):6 - 8 V (a I_z= 10 μA). Nota: El dispositivo no está diseñado para operación inversa; este parámetro es solo para prueba IR.
• Corriente Inversa (I_R):10 μA máximo (a V_R= 5V).
• Tensión de Resistencia a ESD:2000 V (Modelo de Cuerpo Humano).

3. Explicación del Sistema de Clasificación

Para garantizar la consistencia del color y el brillo, los componentes se clasifican en lotes según parámetros clave. La etiqueta del lote indica los códigos de clasificación para V_f, I_V, y Color (W_d).

3.1 Clasificación por Tensión Directa (V_f)

Medido a I_F= 2 mA. La tolerancia dentro de cada lote es de ±0.1V.

• H3:2.0 V (Mín) a 2.3 V (Máx)
• H4:2.3 V (Mín) a 2.6 V (Máx)
• H5:2.6 V (Mín) a 2.9 V (Máx)

3.2 Clasificación por Intensidad Luminosa (I_V)

Medido a I_F= 2 mA. La tolerancia dentro de cada lote es de ±11%.

• T1:250 mcd (Mín) a 400 mcd (Máx)
• T2:400 mcd (Mín) a 640 mcd (Máx)

3.3 Clasificación por Longitud de Onda Dominante (W_d)

Medido a I_F= 2 mA. La tolerancia dentro de cada lote es de ±1 nm.

• AQ:523 nm (Mín) a 528 nm (Máx)
• AR:528 nm (Mín) a 533 nm (Máx)
• AS:533 nm (Mín) a 538 nm (Máx)

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye curvas características típicas para ayudar en el diseño. Estas curvas ilustran la relación entre la corriente directa y la intensidad luminosa, así como la distribución espacial de la luz (patrón de radiación). El gráfico de distribución espacial es crucial para comprender el perfil de iluminación creado por la lente difusa, mostrando cómo se dispersa la luz en el ángulo de visión de 110 grados. Los diseñadores pueden usar la curva I_Vvs. I_Fpara estimar el brillo a diferentes corrientes de accionamiento, asegurando que el LED cumpla con los requisitos de la aplicación sin exceder los valores máximos.

5. Información Mecánica y de Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED se ajusta a un contorno de encapsulado SMD estándar. Las dimensiones clave (en milímetros) incluyen un tamaño de cuerpo de aproximadamente 2.0 x 1.25 mm con una altura de 0.8 mm. Las tolerancias son típicamente de ±0.2 mm a menos que se especifique lo contrario. Se debe consultar un dibujo dimensional detallado para el diseño exacto del patrón de soldadura.

5.2 Diseño Recomendado de Pads en PCB

Se proporciona una recomendación de patrón de soldadura para soldadura por reflujo infrarrojo o en fase de vapor. Adherirse a este patrón es crítico para lograr una formación adecuada de la junta de soldadura, asegurar estabilidad mecánica y facilitar la disipación de calor durante la operación.

6. Pautas de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo IR

Para procesos de soldadura sin plomo (Pb-free), el perfil recomendado sigue J-STD-020. Los parámetros clave incluyen:

• Temperatura de Precalentamiento:150°C a 200°C.
• Tiempo de Precalentamiento:Máximo 120 segundos.
• Temperatura de Pico:Máximo 260°C.
• Tiempo por Encima del Líquidus:Máximo 10 segundos (recomendado para un máximo de dos ciclos de reflujo).

Nota: El perfil óptimo depende del diseño específico de la PCB, los componentes, la pasta de soldar y el horno. Se recomienda caracterizar el ensamblaje específico.

6.2 Soldadura Manual

Si es necesaria la soldadura manual:

• Temperatura del Cautín:Máximo 300°C.
• Tiempo de Soldadura:Máximo 3 segundos por terminal (una sola vez).

6.3 Limpieza

Si se requiere limpieza después de soldar, use solventes a base de alcohol como alcohol etílico o isopropílico a temperatura ambiente. La inmersión no debe exceder un minuto. Evite limpiadores químicos no especificados.

7. Precauciones de Almacenamiento y Manipulación

7.1 Condiciones de Almacenamiento

• Paquete Sellado:Almacenar a ≤30°C y ≤70% HR. Usar dentro de un año desde la fecha de empaque cuando esté en bolsas antihumedad con desecante.
• Paquete Abierto:Almacenar a ≤30°C y ≤60% HR. Los componentes deben soldarse por reflujo dentro de las 168 horas (7 días) posteriores a la exposición.
• Almacenamiento Extendido (Abierto):Almacenar en un contenedor sellado con desecante o en un desecador de nitrógeno.
• Secado (Baking):Si se expone por más de 168 horas, seque a aproximadamente 60°C durante al menos 48 horas antes de soldar para eliminar la humedad y prevenir el "efecto palomita" durante el reflujo.

7.2 Precauciones de Aplicación

Este LED está diseñado para equipos electrónicos ordinarios. No se recomienda para aplicaciones críticas para la seguridad donde una falla pueda poner en peligro la vida o la salud (por ejemplo, aviación, soporte vital médico) sin consulta previa y calificación específica.

8. Información de Empaquetado y Pedido

8.1 Especificaciones de Cinta y Carrete

• Ancho de Cinta:12 mm.
• Diámetro del Carrete:7 pulgadas.
• Cantidad por Carrete:2000 piezas.
• Cantidad Mínima de Pedido:500 piezas para lotes restantes.
• Estándar de Empaque:De acuerdo con EIA-481-1-B. Los espacios vacíos se sellan con cinta de cubierta. Se permite un máximo de dos componentes faltantes consecutivos.

9. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

Al integrar este LED en un diseño, considere lo siguiente:

• Limitación de Corriente:Siempre use una resistencia en serie o un controlador de corriente constante para limitar la corriente directa a un valor seguro, típicamente en o por debajo del máximo de 20 mA CC. Se debe considerar el lote V_Fpara un cálculo preciso de la resistencia.
• Gestión Térmica:Aunque la disipación de potencia es baja (90 mW), asegúrese de que la PCB proporcione un alivio térmico adecuado, especialmente si opera a altas temperaturas ambientales o cerca de la corriente máxima.
• Diseño Óptico:La lente difusa proporciona un ángulo de visión amplio y uniforme, adecuado para indicadores de panel. Para luz enfocada, pueden requerirse ópticas secundarias.
• Protección contra ESD:Aunque está clasificado para 2kV HBM, implemente manejo estándar de ESD y, si es necesario, protección de circuito (por ejemplo, diodos TVS) en entornos sensibles.

10. Comparación y Diferenciación Técnica

Este LED se diferencia por su combinación de características: La referencia de calificación AEC-Q101 lo convierte en un candidato para aplicaciones automotrices de accesorios. El preacondicionamiento a MSL 2a mejora la confiabilidad para procesos de reflujo estándar. El sistema detallado de clasificación permite un emparejamiento más estricto de color y brillo en series de producción en comparación con piezas no clasificadas. El amplio ángulo de visión de 110 grados con lente difusa es ideal para aplicaciones que requieren una iluminación amplia y sin deslumbramiento.

11. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda de Pico y Longitud de Onda Dominante?
R: La Longitud de Onda de Pico (518 nm) es el punto de máxima potencia de salida en la curva espectral. La Longitud de Onda Dominante (523-538 nm) se deriva del diagrama de color CIE y representa la longitud de onda única que mejor coincide con el color percibido de la luz, lo cual es más relevante para la visión humana.

P: ¿Puedo accionar este LED a 20 mA continuamente?
R: Sí, 20 mA es la corriente directa continua máxima nominal a 25°C. Para una operación confiable, especialmente a temperaturas ambientales más altas, se recomienda reducir la corriente nominal. Consulte siempre el límite de disipación de potencia (90 mW).

P: ¿Por qué hay una tensión inversa nominal si el dispositivo no es para operación inversa?
R: La clasificación V_z(6-8V) es principalmente un parámetro de prueba para garantía de calidad interna (prueba IR). Indica la tensión de ruptura. En el diseño del circuito, debe asegurarse de que el LED nunca esté sujeto a una polarización inversa, ya que incluso pequeñas corrientes inversas pueden degradar el rendimiento.

P: ¿Cómo interpreto el código de lote "H4/T2/AR" en una etiqueta?
R: Esto indica un lote específico donde los LED tienen una tensión directa entre 2.3V y 2.6V (H4), una intensidad luminosa entre 400 y 640 mcd (T2) y una longitud de onda dominante entre 528 y 533 nm (AR).

12. Caso Práctico de Diseño y Uso

Escenario: Diseñar un indicador de estado para un router de consumo.El LED necesita ser verde, visible desde varios ángulos y confiable para operación continua. Este componente es adecuado. Una corriente de accionamiento de 5-10 mA proporcionaría un brillo suficiente mientras se mantiene muy por debajo de los límites, asegurando confiabilidad a largo plazo. El diseñador seleccionaría una resistencia limitadora de corriente basada en la V_Ftípica (por ejemplo, 2.5V para el lote H4) y la tensión de alimentación (por ejemplo, 3.3V). El amplio ángulo de visión asegura que el estado sea visible independientemente de la orientación del router. El empaquetado en cinta y carrete permite un ensamblaje automatizado eficiente en la PCB principal del router.

13. Principio de Operación

Este es un diodo emisor de luz (LED) semiconductor. Cuando se aplica una tensión directa que excede su umbral, los electrones y huecos se recombinan en la región activa (compuesta de InGaN para emisión verde), liberando energía en forma de fotones (luz). La composición específica del material determina la longitud de onda (color) de la luz emitida. La lente epoxi difusa encapsula el chip semiconductor, proporcionando protección ambiental, soporte mecánico y moldeando la salida de luz en un haz amplio y uniforme.

14. Tendencias Tecnológicas

La industria de la optoelectrónica continúa avanzando en varias áreas clave relevantes para tales componentes: mayor eficacia luminosa (más salida de luz por vatio), mejor consistencia de color y tolerancias de clasificación más estrictas, confiabilidad mejorada y operación a temperaturas más altas para los mercados automotriz e industrial, y mayor miniaturización de los encapsulados. La tendencia hacia una mayor eficiencia y una adopción más amplia de los LED en iluminación general y aplicaciones automotrices impulsa la mejora continua en materiales semiconductores y tecnologías de encapsulado.