Hoja de Datos del LED SMD LTST-108TGKT - Lente Transparente - Verde InGaN - 2.8-3.8V - 80mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas completas para el LTST-108TGKT, un diodo emisor de luz (LED) de montaje superficial (SMD). Este componente está diseñado para procesos de ensamblaje automatizado de placas de circuito impreso (PCB) y es adecuado para aplicaciones donde el espacio es una restricción crítica. El LED presenta una lente transparente y utiliza un material semiconductor de Nitruro de Galio e Indio (InGaN) para producir luz verde.

Los objetivos principales de diseño para esta serie de LED incluyen la miniaturización, la compatibilidad con equipos de colocación automática de alto volumen y la fiabilidad mediante procesos estándar de soldadura por reflujo infrarrojo (IR). Estas características lo convierten en un componente versátil para la fabricación moderna de electrónica.

1.1 Características

• Cumple con las directivas de Restricción de Sustancias Peligrosas (RoHS).
• Empaquetado en cinta de 8 mm en carretes de 7 pulgadas de diámetro para manejo automatizado.
• Contorno del encapsulado estandarizado conforme a las especificaciones de la Alianza de Industrias Electrónicas (EIA).
• Las características de entrada/salida son compatibles con los niveles lógicos estándar de circuitos integrados (IC).
• Diseñado para ser compatible con maquinaria de colocación automática de componentes.
• Apto para procesos de soldadura por reflujo infrarrojo comúnmente utilizados en tecnología de montaje superficial (SMT).
• Preacondicionado para alcanzar el nivel 3 de sensibilidad a la humedad del Consejo Conjunto de Ingeniería de Dispositivos Electrónicos (JEDEC).

1.2 Aplicaciones

Este LED está destinado a su uso en una amplia gama de equipos electrónicos. Las áreas de aplicación típicas incluyen:

• Equipos de Telecomunicaciones:Indicadores de estado en routers, módems y conmutadores de red.
• Automatización de Oficinas:Luces de panel en impresoras, escáneres y dispositivos multifunción.
• Electrodomésticos:Indicadores de encendido y función en diversos aparatos electrónicos domésticos.
• Equipos Industriales:Paneles de indicación de estado y fallos de máquinas.
• Indicación de Estado:Luces de propósito general para encendido, espera o actividad.
• Iluminación de Señales y Símbolos:Retroiluminación para iconos o símbolos en paneles de control.
• Retroiluminación de Paneles Frontales:Iluminación para botones o teclados.

2. Dimensiones del Encapsulado

El contorno mecánico del LTST-108TGKT sigue una huella estándar de LED SMD. Todas las dimensiones críticas se proporcionan en los planos oficiales de la hoja de datos. Las notas clave sobre dimensiones incluyen:

• Todas las dimensiones lineales se especifican en milímetros (mm).
• La tolerancia estándar para dimensiones no especificadas es de ±0,1 mm (aproximadamente ±0,004 pulgadas).

Identificación del Número de Parte:

Color de la Lente: Transparente

Color de la Fuente de Luz: Verde InGaN

3. Especificaciones y Características

Esta sección define los límites operativos y los parámetros de rendimiento bajo condiciones de prueba especificadas. Exceder las especificaciones máximas absolutas puede causar daños permanentes al dispositivo.

3.1 Especificaciones Máximas Absolutas

Las especificaciones se indican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Disipación de Potencia (Pd):80 mW - La potencia total máxima que el dispositivo puede disipar.
• Corriente Directa de Pico (I_F(pico)):100 mA - Corriente máxima permitida en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0,1 ms).
• Corriente Directa Continua (I_F):20 mA - La corriente continua máxima recomendada para operación en DC.
• Rango de Temperatura de Operación (T_opr):-40°C a +85°C - El rango de temperatura ambiente para operación normal.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40°C a +100°C - El rango de temperatura seguro para el dispositivo cuando no está energizado.

3.2 Perfil Sugerido de Reflujo IR

Para procesos de soldadura sin plomo (Pb-free), se recomienda un perfil de reflujo conforme al estándar J-STD-020B. El perfil típicamente incluye una zona de precalentamiento, una zona de estabilización térmica, una zona de reflujo con una temperatura máxima y una zona de enfriamiento. Los parámetros críticos son:

• Temperatura Máxima:Máximo de 260°C.
• Tiempo por Encima del Líquido (TAL):Normalmente se recomienda que esté dentro de límites especificados (ej., 30-90 segundos).
• Tasas de Calentamiento/Enfriamiento:Rates controladas para prevenir choque térmico.

Es crucial notar que el perfil óptimo depende del diseño específico de la PCB, la pasta de soldar y las características del horno. El perfil proporcionado sirve como una guía genérica basada en estándares JEDEC.

3.3 Características Eléctricas y Ópticas

Estos parámetros se miden a Ta=25°C e I_F=20mA, salvo que se indique lo contrario.

• Intensidad Luminosa (I_V):355 - 900 milicandelas (mcd). Medida usando un detector filtrado para coincidir con la curva de respuesta del ojo fotópico estándar CIE.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):110 grados (típico). Definido como el ángulo total en el cual la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial (en el eje).
• Longitud de Onda de Emisión de Pico (λ_p):518 nm (típico). La longitud de onda a la cual la potencia óptica de salida es mayor.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):520 - 535 nm. La longitud de onda única percibida por el ojo humano que define el color. Tolerancia de ±1 nm.
• Ancho Medio Espectral (Δλ):35 nm (típico). El ancho del espectro de emisión a la mitad de su intensidad máxima.
• Tensión Directa (V_F):2.8 - 3.8 Voltios. La caída de tensión a través del LED cuando conduce 20mA. Tolerancia de ±0.1V.
• Corriente Inversa (I_R):10 μA (máximo) a una Tensión Inversa (V_R) de 5V.Importante:Este dispositivo no está diseñado para operar bajo polarización inversa; este parámetro es solo para fines informativos/de prueba.

4. Sistema de Clasificación por Rangos (Binning)

Para garantizar la consistencia en la producción, los LED se clasifican ("binning") según parámetros clave. Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan criterios de rendimiento específicos para su aplicación.

4.1 Rango de Tensión Directa (V_F)

Clasificado a I_F= 20mA. La tolerancia dentro de cada rango es de ±0.10V.

• D7:2.8V (Mín) - 3.0V (Máx)
• D8:3.0V - 3.2V
• D9:3.2V - 3.4V
• D10:3.4V - 3.6V
• D11:3.6V - 3.8V

4.2 Rango de Intensidad Luminosa (I_V)

Clasificado a I_F= 20mA. La tolerancia dentro de cada rango es de ±11%.

• T2:355.0 mcd (Mín) - 450.0 mcd (Máx)
• U1:450.0 mcd - 560.0 mcd
• U2:560.0 mcd - 710.0 mcd
• V1:710.0 mcd - 900.0 mcd

4.3 Rango de Longitud de Onda Dominante (WD)

Clasificado a I_F= 20mA. La tolerancia dentro de cada rango es de ±1 nm.

• AP:520.0 nm (Mín) - 525.0 nm (Máx)
• AQ:525.0 nm - 530.0 nm
• AR:530.0 nm - 535.0 nm

5. Curvas de Rendimiento Típicas

La hoja de datos incluye representaciones gráficas de características clave, típicamente trazadas frente a la corriente directa o la temperatura ambiente. Estas curvas proporcionan información sobre el comportamiento del dispositivo en condiciones no estándar. Las curvas comunes incluyen:

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:Muestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, a menudo volviéndose sub-lineal a corrientes más altas debido al calentamiento.
• Tensión Directa vs. Corriente Directa:Demuestra la característica 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.
• Distribución Espectral:Un gráfico de intensidad relativa versus longitud de onda, que muestra la forma y el ancho del espectro de luz emitida.

Estas curvas son esenciales para diseñar circuitos de excitación y sistemas de gestión térmica para lograr un rendimiento consistente.

6. Guía del Usuario y Manejo

6.1 Limpieza

Si es necesaria la limpieza después de la soldadura, utilice únicamente disolventes aprobados. Sumerja el LED en alcohol etílico o isopropílico a temperatura ambiente durante menos de un minuto. No utilice limpiadores químicos no especificados, ya que pueden dañar la lente de epoxi o el encapsulado.

6.2 Diseño Recomendado de Pads en PCB

Se proporciona un patrón de pistas (huella) recomendado para la PCB para garantizar una soldadura adecuada y estabilidad mecánica. Esto incluye el tamaño y la forma de las pistas de cobre para el ánodo y el cátodo, así como la apertura recomendada de la máscara de soldadura. Adherirse a este diseño ayuda a lograr uniones de soldadura fiables durante el reflujo.

6.3 Empaquetado en Cinta y Carrete

Los LED se suministran en cinta portadora con relieve con una cinta protectora de cubierta, enrollada en carretes de 7 pulgadas (178 mm) de diámetro. El empaquetado estándar contiene 4000 piezas por carrete. Notas clave de empaquetado:

• Los bolsillos vacíos en la cinta se sellan con la cinta de cubierta.
• Una cantidad mínima de pedido de 500 piezas está disponible para remanentes.
• Se permite un máximo de dos componentes faltantes consecutivos por especificación de carrete.
• El empaquetado cumple con los estándares ANSI/EIA-481.

7. Precauciones y Notas de Uso Importantes

7.1 Aplicación Prevista

Estos LED están diseñados para su uso en equipos electrónicos comerciales e industriales estándar. No están clasificados ni destinados para aplicaciones críticas para la seguridad donde un fallo podría conducir a un riesgo directo para la vida o la salud, como en aviación, soporte vital médico o sistemas de control de transporte. Para tales aplicaciones, deben utilizarse componentes con certificaciones de fiabilidad apropiadas.

7.2 Condiciones de Almacenamiento

Un almacenamiento adecuado es crítico para prevenir la absorción de humedad, que puede causar "efecto palomita" (agrietamiento del encapsulado) durante la soldadura por reflujo.

• Paquete Sellado:Almacenar a ≤30°C y ≤70% de Humedad Relativa (HR). La vida útil es de un año cuando la bolsa barrera de humedad con desecante está intacta.
• Paquete Abierto:Para componentes retirados de su bolsa sellada, el entorno de almacenamiento no debe exceder los 30°C y el 60% de HR.
• Vida Útil en Planta:Se recomienda completar el proceso de reflujo IR dentro de las 168 horas (7 días) posteriores a abrir la bolsa a prueba de humedad.
• Almacenamiento Extendido/Secado:Si los componentes están expuestos más allá de 168 horas, deben secarse a aproximadamente 60°C durante al menos 48 horas antes de la soldadura para eliminar la humedad absorbida.

7.3 Instrucciones de Soldadura

Se proporcionan parámetros de soldadura detallados para garantizar la fiabilidad:

Soldadura por Reflujo (Recomendada):

• Temperatura de Precalentamiento: 150-200°C
• Tiempo de Precalentamiento: Máximo 120 segundos
• Temperatura Máxima del Cuerpo: Máximo 260°C
• Tiempo en el Pico/Tiempo de Soldadura: Máximo 10 segundos (se permiten un máximo de dos ciclos de reflujo)

Soldadura Manual (Soldador):

• Temperatura de la Punta: Máximo 300°C
• Tiempo de Contacto: Máximo 3 segundos por unión de soldadura (soldadura única solamente).

7.4 Principio del Método de Excitación

Un LED es un dispositivo controlado por corriente. Su salida de luz (intensidad luminosa) es principalmente una función de la corriente directa (I_F) que lo atraviesa, no de la tensión. Por lo tanto, para garantizar un brillo consistente, especialmente cuando se utilizan múltiples LED en paralelo, cada LED debe ser excitado por una fuente de corriente controlada o tener su propia resistencia limitadora de corriente. No se recomienda excitar LED en paralelo directamente desde una fuente de tensión debido a las variaciones en la tensión directa (V_F) de un dispositivo a otro, lo que puede conducir a diferencias significativas en la corriente y, por lo tanto, en el brillo.

8. Consideraciones de Diseño y Notas de Aplicación

8.1 Gestión Térmica

Aunque la disipación de potencia es relativamente baja (80mW máx.), una gestión térmica efectiva sigue siendo importante para la longevidad y el rendimiento estable. La tensión directa y la intensidad luminosa dependen de la temperatura. Diseñar la PCB con un alivio térmico adecuado, usar un plano de tierra y evitar la colocación cerca de otros componentes generadores de calor puede ayudar a mantener una temperatura de unión más baja.

8.2 Cálculo de la Resistencia Limitadora de Corriente

Cuando se utiliza una fuente de tensión simple y una resistencia en serie para excitar el LED, el valor de la resistencia (R_s) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R_s= (V_fuente- V_F) / I_F. Utilice el V_Fmáximo de la hoja de datos (3.8V) para asegurar que la corriente no exceda los 20mA incluso con un dispositivo de V_Fbajo. Por ejemplo, con una fuente de 5V: R_s= (5V - 3.8V) / 0.020A = 60 Ohmios. Una resistencia estándar de 62 ohmios sería una elección segura. La potencia nominal de la resistencia debe ser al menos P = I_F²* R_s.

8.3 Diseño Óptico

El ángulo de visión de 110 grados proporciona un patrón de luz amplio y difuso adecuado para indicadores de estado destinados a ser vistos desde varios ángulos. Para aplicaciones que requieren un haz más enfocado, serían necesarias ópticas secundarias (como lentes o guías de luz). La lente transparente es óptima para lograr el color verdadero del chip InGaN sin teñir.

9. Comparación y Guía de Selección

El LTST-108TGKT se encuentra en una categoría de LED SMD verdes estándar de brillo medio. Sus diferenciadores clave son su estructura específica de clasificación por rangos para color e intensidad, su cumplimiento con procesos de ensamblaje automatizado y sus especificaciones detalladas de manejo y soldadura. Al seleccionar un LED, los ingenieros deben comparar:

• Longitud de Onda/Color:Asegurar que el rango de longitud de onda dominante (AP, AQ, AR) cumpla con los requisitos de color de la aplicación.
• Brillo:Seleccionar el rango de intensidad luminosa apropiado (T2, U1, U2, V1) para la visibilidad requerida.
• Ángulo de Visión:Un ángulo de 110 grados es estándar para una visión amplia. Ángulos más estrechos proporcionan luz más enfocada.
• Tensión Directa:El rango de V_Fimpacta el diseño del circuito de excitación y el consumo de energía.

Este componente es una opción robusta y de propósito general donde se prioriza el rendimiento fiable y la fabricabilidad sobre el brillo ultra alto o las características ópticas especializadas.