Hoja de Datos del LED SMD LTST-E682QETBWT - Rojo y Azul - 30mA - 75mW/108mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTST-E682QETBWT es un diodo emisor de luz (LED) de montaje superficial (SMD) que presenta una configuración de doble color en un solo encapsulado. Está diseñado para procesos de montaje automatizado en placas de circuito impreso (PCB), lo que lo hace adecuado para fabricación en grandes volúmenes. El componente combina dos materiales semiconductores distintos: AlInGaP para la emisión de luz roja e InGaN para la emisión de luz azul, cada uno controlado mediante pares ánodo-cátodo separados. Este diseño está orientado a aplicaciones que requieren indicación de estado compacta y fiable o retroiluminación en dispositivos electrónicos con espacio limitado.

1.1 Características

• Cumple con las directivas RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas).
• Empaquetado en cinta de 8mm en carretes de 7 pulgadas de diámetro para compatibilidad con equipos de colocación automática pick-and-place.
• Formato de encapsulado estándar EIA (Alianza de Industrias Electrónicas).
• Niveles de excitación compatibles con circuitos integrados (IC).
• Apto para procesos de soldadura por reflujo infrarrojo (IR).
• Preacondicionado al nivel de sensibilidad a la humedad 3 de JEDEC (Consejo Conjunto de Ingeniería de Dispositivos Electrónicos).

1.2 Aplicaciones

Este LED está destinado a una amplia gama de electrónica de consumo e industrial donde se necesitan indicadores visuales fiables. Los casos de uso típicos incluyen indicadores de estado y de alimentación en equipos de telecomunicaciones (por ejemplo, routers, módems), dispositivos de automatización de oficinas (por ejemplo, impresoras, escáneres), electrodomésticos y varios paneles de control industrial. También puede utilizarse para la retroiluminación frontal de botones o símbolos, y en señalización interior de baja resolución donde se requieren señales de color específicas.

2. Análisis Profundo de Especificaciones Técnicas

Esta sección proporciona un análisis detallado de los parámetros eléctricos, ópticos y térmicos que definen los límites operativos y el rendimiento del LED.

2.1 Límites Absolutos Máximos

Estos valores representan los límites de estrés más allá de los cuales puede producirse un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento en o bajo estos límites. Todas las clasificaciones se especifican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Disipación de Potencia (Pd):Rojo: 75 mW, Azul: 108 mW. Esta es la pérdida de potencia máxima permitida en forma de calor. Superarla puede provocar un aumento de la temperatura de unión y una degradación acelerada.
• Corriente Directa de Pico (I_FP):100 mA para ambos colores. Esto solo es permisible en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1ms) para evitar el sobrecalentamiento.
• Corriente Directa Continua (I_F):30 mA para ambos colores. Esta es la corriente continua máxima recomendada para un funcionamiento fiable a largo plazo.
• Rango de Temperatura de Operación:-40°C a +85°C. El dispositivo está diseñado para funcionar dentro de este rango de temperatura ambiente.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +100°C. El dispositivo puede almacenarse sin alimentación aplicada dentro de estos límites.

2.2 Características Electro-Ópticas

Estos parámetros se miden a Ta=25°C con una corriente directa (I_F) de 20mA, que es la condición de prueba estándar.

• Intensidad Luminosa (I_V):Una medida clave de la salida de luz percibida. Para el LED Rojo, el rango típico es de 450-1080 milicandelas (mcd). Para el LED Azul, el rango es de 280-680 mcd. El valor real para una unidad específica depende de su clasificación de bin.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):Típicamente 120 grados. Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial máximo. La lente difusora crea un patrón de emisión amplio, similar a Lambertiano, adecuado para una visión de gran angular.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λ_P):Rojo: 632 nm (típico), Azul: 468 nm (típico). Esta es la longitud de onda a la que la distribución espectral de potencia es máxima.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):Rojo: 616-628 nm, Azul: 465-475 nm. Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano que mejor coincide con el color del LED. Se deriva de las coordenadas de cromaticidad CIE.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):Rojo: 20 nm, Azul: 25 nm (típico). Esto indica la pureza espectral; un valor más pequeño significa un color más monocromático.
• Tensión Directa (V_F):Rojo: 1.7-2.5V, Azul: 2.6-3.6V a 20mA. El LED Azul requiere una tensión más alta debido al mayor bandgap del material InGaN. Los diseñadores deben tener en cuenta esta diferencia al excitar los dos colores desde la misma fuente de tensión.
• Corriente Inversa (I_R):Máximo 10 µA a una tensión inversa (V_R) de 5V. Los LED no están diseñados para operar en polarización inversa; este parámetro es principalmente para pruebas de calidad.

3. Explicación del Sistema de Binning

Para garantizar la consistencia en la producción en masa, los LED se clasifican en bins de rendimiento. El LTST-E682QETBWT utiliza un sistema de binning por intensidad luminosa.

3.1 Bins de Intensidad Luminosa

Cada color tiene tres bins de intensidad con una tolerancia de ±11% dentro de cada bin.

• Bins Rojo (AlInGaP):
  • R1: 450 - 600 mcd
  • R2: 600 - 805 mcd
  • R3: 805 - 1080 mcd
• Bins Azul (InGaN):
  • B1: 280 - 375 mcd
  • B2: 375 - 500 mcd
  • B3: 500 - 680 mcd

Este binning permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan con requisitos específicos de brillo para su aplicación, asegurando la consistencia visual entre múltiples unidades en un producto.

4. Información Mecánica y del Encapsulado

4.1 Dimensiones del Encapsulado y Pinout

El dispositivo se ajusta a una huella SMD estándar. Las dimensiones críticas incluyen el tamaño del cuerpo y el espaciado de los terminales, que son esenciales para el diseño del patrón de cobre en la PCB. La asignación de pines es la siguiente: Los pines 1 y 2 son para el LED Azul, y los pines 3 y 4 son para el LED Rojo. El cátodo y el ánodo de cada color están conectados internamente a pines específicos; es necesario consultar el plano detallado del encapsulado para la orientación correcta. Todas las tolerancias dimensionales son típicamente ±0.2mm a menos que se especifique lo contrario.

4.2 Almohadilla de Montaje en PCB Recomendada

Se proporciona un patrón de cobre sugerido para soldadura por reflujo infrarrojo o en fase de vapor. Seguir esta recomendación ayuda a lograr filetes de soldadura fiables, una alineación adecuada y una transferencia de calor efectiva durante el proceso de soldadura, minimizando defectos como el efecto "tombstoning" o desalineación.

5. Pautas de Montaje y Manipulación

5.1 Proceso de Soldadura

El componente es compatible con procesos de soldadura por reflujo infrarrojo sin plomo (Pb-free). Se proporciona un perfil de temperatura sugerido conforme a J-STD-020B. Los parámetros clave incluyen:

• Precalentamiento:150-200°C durante hasta 120 segundos para calentar gradualmente la placa y activar el fundente.
• Temperatura Pico:Máximo 260°C. Debe controlarse el tiempo por encima de 217°C (temperatura de liquidus para la soldadura SnAgCu).
• Tiempo Total de Soldadura:Máximo 10 segundos en la temperatura pico, con un máximo de dos ciclos de reflujo permitidos.

Para re-trabajo manual con soldador, la temperatura de la punta no debe superar los 300°C, y el tiempo de contacto debe limitarse a 3 segundos por unión, una sola vez, para evitar daños térmicos en el encapsulado plástico y el chip semiconductor.

5.2 Limpieza

Si se requiere limpieza posterior a la soldadura, solo deben usarse los disolventes especificados. Es aceptable sumergir el LED en alcohol etílico o isopropílico a temperatura ambiente durante menos de un minuto. Productos químicos agresivos o no especificados pueden dañar la lente de epoxi y el encapsulado, provocando decoloración o agrietamiento.

5.3 Sensibilidad a la Humedad y Almacenamiento

Empaquetado como Nivel de Sensibilidad a la Humedad 3 (MSL3), los LED se sellan en una bolsa barrera de humedad con desecante. Deben almacenarse a ≤30°C y ≤70% de humedad relativa (HR). Una vez abierta la bolsa original, la "vida útil en planta" es de 168 horas (7 días) en condiciones de ≤30°C/60% HR antes de que deban soldarse. Si se supera este plazo, se requiere un secado a aproximadamente 60°C durante al menos 48 horas para eliminar la humedad absorbida y prevenir el "efecto palomita" (agrietamiento del encapsulado) durante el reflujo.

6. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

6.1 Método de Excitación

Los LED son dispositivos excitados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme, especialmente al conectar múltiples LED en paralelo, cada LED o cada canal de color debe ser excitado con una fuente de corriente constante o a través de una resistencia limitadora de corriente. La tensión directa (V_F) tiene una tolerancia y varía con la temperatura; la excitación con una fuente de tensión constante sin una resistencia en serie puede provocar una corriente excesiva y un fallo rápido.

6.2 Gestión Térmica

Aunque la disipación de potencia es relativamente baja, un diseño térmico adecuado prolonga la vida útil y mantiene una salida de luz estable. La propia PCB actúa como disipador de calor. Asegurar un área de cobre adecuada conectada a las almohadillas térmicas (si las hay) o a los terminales del LED ayuda a disipar el calor. Operar en o cerca de la corriente continua máxima en ambientes de alta temperatura aumentará la temperatura de unión, lo que puede reducir la salida luminosa y acelerar la depreciación de lúmenes a largo plazo.

6.3 Diseño Óptico

El ángulo de visión de 120 grados y la lente difusora proporcionan una emisión de luz amplia y suave, adecuada para indicadores de panel donde la visión no es estrictamente axial. Para aplicaciones que requieren luz más dirigida, pueden ser necesarias ópticas secundarias (por ejemplo, guías de luz, lentes). Las diferentes intensidades luminosas de los chips rojo y azul pueden requerir un ajuste de corriente independiente si el equilibrio de color en un escenario de luz mixta es crítico.

7. Fiabilidad y Límites Operativos

El dispositivo está destinado a electrónica de propósito general. Las aplicaciones que involucren requisitos de fiabilidad extrema, como en aviación, transporte, soporte vital médico o sistemas críticos para la seguridad, requieren consulta y calificación previas. Los límites operativos definidos en los Límites Absolutos Máximos y las pautas de montaje deben observarse estrictamente para garantizar el rendimiento y la longevidad especificados. No hacerlo, como aplicar polarización inversa, exceder los límites de corriente o una soldadura inadecuada, anulará las expectativas de fiabilidad.