Hoja de Datos del LED SMD LTST-M140KRKT - Rojo AlInGaP - Ángulo de Visión de 120° - 2.0V Típico - 30mA Máx - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas completas del LTST-M140KRKT, un diodo emisor de luz (LED) de montaje superficial (SMD). Este componente pertenece a una familia de LEDs diseñados en tamaños miniaturizados y configuraciones especiales para facilitar el ensamblaje automatizado de placas de circuito impreso (PCB). Su factor de forma compacto lo hace especialmente adecuado para aplicaciones con espacio limitado en una amplia gama de equipos electrónicos.

1.1 Características

• Cumple con las directivas RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas).
• Empaquetado en cinta de 12 mm enrollada en carretes de 7 pulgadas de diámetro para manejo automatizado.
• Formato de paquete estándar EIA (Alianza de Industrias Electrónicas).
• Las características de entrada/salida son compatibles con los niveles lógicos de circuitos integrados (IC).
• Diseñado para ser compatible con equipos estándar de ensamblaje automático pick-and-place.
• Resiste los procesos de soldadura por reflujo infrarrojo (IR) comúnmente utilizados en tecnología de montaje superficial (SMT).
• Preacondicionado para alcanzar el nivel de sensibilidad a la humedad JEDEC (Consejo Conjunto de Ingeniería de Dispositivos Electrónicos) Nivel 3.

1.2 Aplicaciones

El dispositivo está destinado a su uso en una amplia variedad de equipos electrónicos donde se requiere un indicador o fuente de luz compacta y confiable. Los campos de aplicación típicos incluyen:

• Equipos de telecomunicaciones (por ejemplo, teléfonos inalámbricos, teléfonos celulares).
• Dispositivos de automatización de oficinas (por ejemplo, computadoras portátiles, sistemas de red).
• Electrodomésticos y electrónica de consumo.
• Equipos de control industrial e instrumentación.
• Indicadores de estado y de alimentación.
• Iluminación de señales y símbolos.
• Retroiluminación de paneles frontales y pantallas.

2. Dimensiones del Paquete e Información Mecánica

El LED se suministra en un paquete de montaje superficial. El color de la lente es transparente, y el material de la fuente de luz es Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio (AlInGaP), que emite luz roja. Todas las especificaciones dimensionales se proporcionan en milímetros (mm). La tolerancia general para las dimensiones es de ±0,2 mm, a menos que una nota específica indique lo contrario. El datasheet incluye planos dimensionales detallados del componente en sí, así como del diseño recomendado de las almohadillas de conexión en el PCB, para garantizar un diseño de huella adecuado para una soldadura confiable.

3. Especificaciones y Características

Todas las especificaciones se definen a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C. Exceder estos límites puede causar daños permanentes al dispositivo.

3.1 Especificaciones Máximas Absolutas

• Disipación de Potencia (Pd):72 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)
• Voltaje Inverso (VR):5 V
• Rango de Temperatura de Operación:-40°C a +85°C
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +100°C

3.2 Características Eléctricas y Ópticas

Los siguientes parámetros se miden a Ta=25°C con una corriente directa (IF) de 20 mA, a menos que se indique lo contrario.

• Flujo Luminoso (Φv):Se proporciona el valor típico; los valores mínimo y máximo están definidos por el rango de clasificación (ver Sección 4). Se mide con un filtro que se aproxima a la curva de respuesta fotópica del ojo CIE.
• Intensidad Luminosa (Iv):Se proporciona el valor típico; los valores mínimo y máximo están definidos por el rango de clasificación. Este es un valor derivado para referencia.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):120 grados (típico). Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa es la mitad del valor medido en el eje central.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λP):639 nm (típico). La longitud de onda a la que la intensidad radiante espectral es máxima.
• Longitud de Onda Dominante (λd):631 nm (típico). La longitud de onda única que define el color percibido en el diagrama de cromaticidad CIE. La tolerancia es de ±1 nm.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):20 nm (típico). El ancho espectral medido a la mitad de la intensidad máxima.
• Voltaje Directo (VF):2,0 V (típico), 2,4 V (máximo) a IF=20mA. La tolerancia es de ±0,1 V.
• Corriente Inversa (IR):10 μA (máximo) a VR=5V.

3.3 Perfil de Soldadura

Se proporciona un perfil sugerido de soldadura por reflujo infrarrojo (IR) para procesos de ensamblaje sin plomo (Pb-free), conforme al estándar J-STD-020B. El perfil incluye etapas de precalentamiento, estabilización, reflujo y enfriamiento con restricciones específicas de tiempo y temperatura, con una temperatura máxima del cuerpo del paquete que no excede los 260°C. El cumplimiento de estos perfiles es fundamental para evitar daños térmicos al paquete del LED durante el ensamblaje.

4. Sistema de Clasificación por Rangos (Bin Rank)

Para garantizar la consistencia en la salida luminosa, los LEDs se clasifican en rangos según su flujo luminoso medido. El código de rango define un rango específico. Para el LTST-M140KRKT (color rojo, probado a 20mA), los rangos definidos son:

• B2:Flujo Luminoso 0,27 - 0,34 lm (Intensidad 90 - 112 mcd)
• C1:Flujo Luminoso 0,34 - 0,42 lm (Intensidad 112 - 140 mcd)
• C2:Flujo Luminoso 0,42 - 0,54 lm (Intensidad 140 - 180 mcd)
• D1:Flujo Luminoso 0,54 - 0,67 lm (Intensidad 180 - 224 mcd)
• D2:Flujo Luminoso 0,67 - 0,84 lm (Intensidad 224 - 280 mcd)

La tolerancia en cada rango de intensidad es de ±11%. El valor de intensidad luminosa (mcd) se proporciona a título informativo. Los diseñadores deben especificar el código de rango requerido al realizar el pedido para garantizar el nivel de brillo necesario para su aplicación.

5. Curvas de Rendimiento Típicas

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

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:Muestra cómo aumenta la salida de luz con la corriente, hasta la especificación máxima.
• Voltaje Directo vs. Corriente Directa:Ilustra la característica IV del diodo.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demuestra la reducción térmica de la salida de luz, crucial para aplicaciones a alta temperatura.
• Distribución Espectral:Un gráfico de intensidad relativa versus longitud de onda, que muestra el pico en ~639nm y el ancho espectral.
• Patrón del Ángulo de Visión:Un diagrama polar que muestra la distribución angular de la intensidad luminosa.

6. Guía del Usuario e Instrucciones de Manejo

6.1 Limpieza

Si es necesaria la limpieza después de la soldadura, utilice únicamente los disolventes especificados. Es aceptable sumergir el LED en alcohol etílico o isopropílico a temperatura ambiente durante menos de un minuto. El uso de limpiadores químicos no especificados o agresivos puede dañar el paquete de plástico y la lente.

6.2 Almacenamiento y Sensibilidad a la Humedad

Este componente es sensible a la humedad. Cuando la bolsa sellada a prueba de humedad (con desecante) no está abierta, los LEDs deben almacenarse a ≤30°C y ≤70% HR y usarse dentro de un año. Una vez abierto el embalaje original, el entorno de almacenamiento no debe exceder los 30°C y el 60% HR. Los componentes expuestos al aire ambiente deben someterse a soldadura por reflujo IR dentro de las 168 horas (Nivel JEDEC 3). Para almacenamiento más allá de este período, deben almacenarse en un recipiente sellado con desecante o en un ambiente de nitrógeno. Los LEDs almacenados fuera del embalaje por más de 168 horas requieren un horneado a aproximadamente 60°C durante al menos 48 horas antes del ensamblaje por soldadura para eliminar la humedad absorbida y prevenir el \"efecto palomita\" durante el reflujo.

6.3 Recomendaciones de Soldadura

Se admiten dos métodos principales de soldadura:

Soldadura por Reflujo (Recomendado):

- Temperatura de precalentamiento: 150-200°C

- Tiempo de precalentamiento: 120 segundos máximo

- Temperatura máxima: 260°C máximo (cuerpo del paquete)

- Tiempo por encima del líquido: 10 segundos máximo

- Número de ciclos de reflujo: Máximo dos veces

Soldadura Manual (Soldador):

- Temperatura de la punta: 300°C máximo

- Tiempo de soldadura por terminal: 3 segundos máximo

- Número de ciclos de soldadura: Una sola vez

Es fundamental tener en cuenta que el perfil de reflujo óptimo depende del diseño específico del PCB, la pasta de soldar y el horno utilizado. El perfil proporcionado sirve como guía basada en los estándares JEDEC.

6.4 Diseño del Circuito de Conducción

Un LED es un dispositivo operado por corriente. Su salida de luz es principalmente una función de la corriente directa, no del voltaje. Para garantizar un brillo constante y prevenir daños, el circuito de conducción debe incluir un mecanismo limitador de corriente. Al conectar múltiples LEDs en paralelo, se recomienda encarecidamente utilizar una resistencia limitadora de corriente individual en serie con cada LED. Esta práctica compensa las pequeñas variaciones en el voltaje directo (VF) de cada dispositivo, asegurando una distribución uniforme de la corriente y, en consecuencia, una intensidad luminosa uniforme en todos los LEDs de la matriz. No se recomienda alimentar LEDs directamente desde una fuente de voltaje sin regulación de corriente, ya que puede provocar fuga térmica y fallo del dispositivo.

7. Empaquetado y Especificaciones de Cinta y Carrete

Los LEDs se suministran en formato de cinta y carrete compatible con equipos de ensamblaje automatizado de alta velocidad. Los detalles clave del empaquetado incluyen:

• Ancho de la cinta: 12 mm.
• Diámetro del carrete: 7 pulgadas.
• Cantidad por carrete completo: 3000 piezas.
• Cantidad mínima de pedido para restos: 500 piezas.
• El empaquetado cumple con las especificaciones ANSI/EIA-481.
• Los espacios vacíos en la cinta portadora se sellan con una cinta de cubierta superior.
• Se permite un máximo de dos componentes faltantes consecutivos por carrete.

Se proporcionan planos dimensionales detallados de la cinta portadora, la cinta de cubierta y el carrete para garantizar la compatibilidad con los sistemas alimentadores.

8. Notas de Aplicación y Precauciones

8.1 Uso Previsto

Este LED está diseñado para su uso en equipos electrónicos estándar de propósito general, como electrónica de consumo, equipos de oficina y electrodomésticos. No está específicamente diseñado ni calificado para aplicaciones en las que una falla podría poner en peligro directo la vida, la salud o la seguridad sin consulta previa y calificación adicional. Dichas aplicaciones incluyen, entre otras, aviación, transporte, control de tráfico, sistemas médicos/de soporte vital y dispositivos de seguridad críticos.

8.2 Gestión Térmica

Aunque el paquete tiene una disipación de potencia especificada, una gestión térmica efectiva a nivel de PCB es esencial para mantener el rendimiento y la longevidad, especialmente cuando se opera a altas temperaturas ambientales o cerca de la corriente máxima. El diseño del PCB debe proporcionar un área de cobre adecuada alrededor de las almohadillas de soldadura para actuar como disipador de calor, disipando el calor lejos de la unión del LED.

8.3 Consideraciones de Diseño Óptico

El ángulo de visión de 120 grados proporciona un patrón de emisión amplio y difuso, adecuado para indicadores de estado y retroiluminación donde se desea una visibilidad de gran ángulo. Para aplicaciones que requieren un haz más enfocado, serían necesarias ópticas secundarias (por ejemplo, lentes o reflectores). La lente transparente minimiza la absorción de luz, maximizando la salida del chip AlInGaP.

9. Descripción General de la Tecnología y Materiales

El LTST-M140KRKT utiliza un material semiconductor de Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio (AlInGaP) para su región emisora de luz. La tecnología AlInGaP es particularmente adecuada para producir LEDs rojos, naranjas y ámbar de alta eficiencia. En comparación con tecnologías más antiguas como el Fosfuro de Arsénico de Galio (GaAsP), AlInGaP ofrece una eficiencia luminosa significativamente mayor, mejor estabilidad térmica y una vida operativa más larga. La luz se genera mediante electroluminiscencia, donde los electrones se recombinan con huecos dentro de la región activa del semiconductor, liberando energía en forma de fotones. La composición específica de las capas de AlInGaP está diseñada para producir fotones en la longitud de onda dominante objetivo de 631 nm, que es percibida como luz roja por el ojo humano.