Hoja de Datos del LED SMD LTST-C930KAKT - AlInGaP Naranja Rojo - 30mA - 75mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas completas de un LED de montaje superficial de alta luminosidad, diseñado para procesos de ensamblaje automatizado. El dispositivo utiliza tecnología semiconductor avanzada de AlInGaP para emitir luz de color naranja rojizo. Está diseñado para ofrecer fiabilidad y rendimiento en una amplia gama de aplicaciones electrónicas modernas donde el espacio, la eficiencia y una salida de luz consistente son críticos.

1.1 Características

• Cumple con las directivas medioambientales RoHS.
• Incorpora una lente de tipo domo para una distribución de luz optimizada.
• Utiliza un chip AlInGaP de ultra alta luminosidad para una gran eficiencia luminosa.
• Suministrado en cinta estándar de 8mm en carretes de 7 pulgadas para colocación automática pick-and-place.
• El encapsulado cumple con los estándares EIA.
• Diseñado para ser compatible con circuitos integrados (compatible con C.I.).
• Apto para su uso con equipos de colocación automática.
• Resiste procesos de soldadura por reflujo infrarrojo (IR).

1.2 Aplicaciones

Este LED es adecuado para diversas aplicaciones, incluyendo:

• Equipos de telecomunicaciones, sistemas de automatización de oficinas, electrodomésticos y paneles de control industrial.
• Retroiluminación de teclados y teclados numéricos.
• Indicadores de estado y de alimentación.
• Micro-pantallas e indicadores de panel.
• Iluminación de señalización y símbolos.

2. Dimensiones y Configuración del Encapsulado

El dispositivo presenta un encapsulado estándar de montaje superficial. Las dimensiones críticas incluyen longitud, anchura y altura, con una tolerancia típica de ±0.1mm a menos que se especifique lo contrario. La lente es transparente, y el color de la fuente de luz es AlInGaP Naranja Rojo. Los planos mecánicos detallados que especifican todas las dimensiones críticas son una parte esencial del proceso de diseño para el layout de la PCB.

3. Parámetros y Características Técnicas

Todas las especificaciones y características se definen a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C, a menos que se indique lo contrario.

3.1 Límites Absolutos Máximos

Tensiones más allá de estos límites pueden causar daños permanentes al dispositivo.

• Disipación de Potencia: 75 mW
• Corriente Directa de Pico (Ciclo de trabajo 1/10, pulso de 0.1ms): 80 mA
• Corriente Directa Continua en DC: 30 mA
• Voltaje Inverso: 5 V
• Rango de Temperatura de Operación: -30°C a +85°C
• Rango de Temperatura de Almacenamiento: -40°C a +85°C
• Condición de Soldadura IR: 260°C durante un máximo de 10 segundos.

3.2 Perfil de Reflujo IR Sugerido

Para procesos de soldadura sin plomo (Pb-free), se recomienda un perfil de reflujo con una temperatura máxima de 260°C durante un máximo de 10 segundos. El perfil debe incluir etapas apropiadas de precalentamiento y enfriamiento para minimizar el estrés térmico en el componente y en la placa de circuito impreso.

3.3 Características Eléctricas y Ópticas

Parámetros de rendimiento típicos medidos en condiciones de prueba estándar (IF=20mA).

• Intensidad Luminosa (Iv): 300 mcd (Mín), 1050 mcd (Típ)
• Ángulo de Visión (2θ1/2): 25 grados
• Longitud de Onda de Emisión de Pico (λP): 621 nm (Típica)
• Longitud de Onda Dominante (λd): 615 nm (Típica)
• Ancho Medio Espectral (Δλ): 18 nm (Típica)
• Voltaje Directo (VF): 2.0 V (Típ), 2.4 V (Máx)
• Corriente Inversa (IR): 10 μA (Máx) a VR=5V

Notas de Medición:La intensidad luminosa se mide utilizando una combinación sensor-filtro que se aproxima a la curva de respuesta fotópica del ojo CIE. El ángulo de visión se define como el ángulo fuera del eje donde la intensidad cae a la mitad de su valor axial. La longitud de onda dominante se deriva de las coordenadas de cromaticidad CIE.

3.4 Precaución sobre Descarga Electroestática (ESD)

Este dispositivo es sensible a las descargas electrostáticas. Se deben seguir los procedimientos adecuados de manejo ESD, incluyendo el uso de pulseras antiestáticas conectadas a tierra, guantes antiestáticos y asegurarse de que todo el equipo y las estaciones de trabajo estén correctamente conectados a tierra para prevenir daños.

4. Sistema de Clasificación por Bins

Para garantizar la consistencia de color y brillo en la producción, los dispositivos se clasifican en bins según su intensidad luminosa.

4.1 Códigos de Bin de Intensidad Luminosa

Para el color Naranja Rojo, medido a 20mA. La tolerancia dentro de cada bin es de +/-15%.

• R: 112.0 - 180.0 mcd
• S: 180.0 - 280.0 mcd
• T: 280.0 - 450.0 mcd
• U: 450.0 - 710.0 mcd
• V: 710.0 - 1120.0 mcd
• W: 1120.0 - 1800.0 mcd
• X: 1800.0 - 2800.0 mcd
• Y: 2800.0 - 4500.0 mcd

Esta clasificación permite a los diseñadores seleccionar el grado de brillo apropiado para su aplicación específica, equilibrando los requisitos de coste y rendimiento.

5. Curvas de Rendimiento Típicas

Los datos gráficos proporcionan una visión más profunda del comportamiento del dispositivo bajo diferentes condiciones. Las curvas clave típicamente incluyen:

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:Muestra cómo aumenta la salida de luz con la corriente de accionamiento, destacando la relación no lineal y la importancia de la regulación de corriente.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demuestra la reducción de la salida de luz por efecto térmico, lo cual es crucial para diseños que operan en entornos de temperatura elevada.
• Voltaje Directo vs. Corriente Directa:Ilustra la característica IV del diodo, esencial para diseñar el circuito limitador de corriente.
• Distribución Espectral:Una gráfica de potencia radiante relativa frente a longitud de onda, que muestra la banda de emisión estrecha característica de los LEDs AlInGaP centrada alrededor de 621nm.

Analizar estas curvas ayuda a los ingenieros a predecir el rendimiento en condiciones reales, gestionar los efectos térmicos y optimizar el circuito de accionamiento para eficiencia y longevidad.

6. Guía del Usuario e Instrucciones de Manejo

6.1 Limpieza

Los limpiadores químicos no especificados pueden dañar el encapsulado del LED. Si es necesaria la limpieza después de la soldadura, sumerja el LED en alcohol etílico o alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante menos de un minuto. Se deben evitar disolventes agresivos o la limpieza ultrasónica a menos que estén específicamente cualificados.

6.2 Diseño Recomendado de Pads en PCB

Se proporciona un patrón de soldadura (huella) recomendado para la PCB para garantizar la correcta formación de la junta de soldadura, la estabilidad mecánica y la disipación de calor. Adherirse a este diseño minimiza el efecto "tombstoning" y asegura una conexión eléctrica fiable después del reflujo.

6.3 Especificaciones de Embalaje en Cinta y Carrete

Los componentes se suministran en cinta portadora con relieve y una cinta protectora de cubierta. Los detalles clave del embalaje incluyen:

• Diámetro del Carrete: 7 pulgadas.
• Paso de los Alvéolos: Definido para cinta de 8mm.
• Cantidad por Carrete: 1500 piezas (carrete completo estándar).
• Cantidad Mínima de Embalaje: 500 piezas para carretes sobrantes.
• Componentes Faltantes: Se permiten un máximo de dos alvéolos vacíos consecutivos.
• Estándares: El embalaje cumple con las especificaciones ANSI/EIA-481.

Este embalaje es compatible con el equipo estándar de ensamblaje de tecnología de montaje superficial (SMT) automatizado.

7. Precauciones y Notas de Aplicación Importantes

7.1 Aplicación Prevista

Este LED está diseñado para su uso en equipos electrónicos comerciales y de consumo estándar. No está destinado a aplicaciones críticas para la seguridad donde un fallo podría poner en peligro vidas o la salud (por ejemplo, aviación, soporte vital médico, sistemas de seguridad en transporte). Se requiere consulta para tales usos de alta fiabilidad.

7.2 Condiciones de Almacenamiento

Paquete Sellado:Almacenar a ≤30°C y ≤90% de Humedad Relativa (HR). La vida útil en la bolsa antihumedad con desecante es de un año.
Paquete Abierto:Para componentes retirados de su bolsa de barrera de humedad, el entorno de almacenamiento no debe exceder los 30°C y el 60% de HR. Los componentes deben someterse a reflujo IR dentro de una semana (Nivel de Sensibilidad a la Humedad 3, MSL 3). Para almacenamiento más allá de una semana, utilice un contenedor sellado con desecante o un desecador de nitrógeno. Los componentes almacenados fuera de la bolsa durante más de una semana requieren un horneado a aproximadamente 60°C durante al menos 20 horas antes de la soldadura para prevenir el efecto "palomitas" durante el reflujo.

7.4 Directrices de Soldadura

Los parámetros detallados de soldadura son críticos para la fiabilidad.

• Soldadura por Reflujo (Recomendada):
  • Temperatura de Precalentamiento: 150-200°C
  • Tiempo de Precalentamiento: Hasta 120 segundos.
  • Temperatura Máxima: 260°C máximo.
  • Tiempo por Encima del Líquidus: 10 segundos máximo.
  • Número de Pasadas: Máximo de dos ciclos de reflujo.
• Soldadura Manual (con Cautín):
  • Temperatura de la Punta: 300°C máximo.
  • Tiempo de Contacto: 3 segundos máximo por pad.
  • Número de Reparaciones: Una sola vez.

El perfil de reflujo óptimo depende del diseño específico de la PCB, la pasta de soldar y el horno. Los parámetros proporcionados se basan en estándares JEDEC y sirven como un punto de partida fiable. Se recomienda la caracterización para la línea de ensamblaje específica.

7.5 Método de Accionamiento

Los LEDs son dispositivos accionados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al conectar múltiples LEDs en paralelo, se debe colocar una resistencia limitadora de corriente en serie con cada LED individual. Accionar LEDs directamente desde una fuente de voltaje sin regulación de corriente conduce a un brillo inconsistente y a posibles daños por sobrecorriente debido a la variación natural del voltaje directo (VF) de un dispositivo a otro. El valor de la resistencia en serie se calcula usando la Ley de Ohm: R = (Vfuente - VF_LED) / Ideseada.

8. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

8.1 Gestión Térmica

Aunque la disipación de potencia es relativamente baja a 75mW, una gestión térmica efectiva en la PCB es importante para mantener la fiabilidad a largo plazo y una salida de luz estable, especialmente a altas temperaturas ambientales o cuando se acciona a corriente máxima. Asegurar un área de cobre adecuada alrededor de los pads del LED ayuda a disipar el calor.

8.2 Diseño Óptico

El ángulo de visión de 25 grados proporciona un haz relativamente enfocado. Para aplicaciones que requieren una iluminación más amplia, pueden ser necesarias ópticas secundarias como guías de luz o difusores. La lente transparente es adecuada para aplicaciones donde el chip del LED en sí no es visible, o donde se emplea mezcla de colores.

8.3 Protección del Circuito

Además de las resistencias limitadoras de corriente en serie, considere incorporar protección contra polaridad inversa si la conexión de la fuente de alimentación es accesible para el usuario. Diodos de supresión de tensión transitoria (TVS) u otros circuitos de protección pueden estar justificados en entornos eléctricamente ruidosos.

9. Tecnología y Principio de Funcionamiento

Este LED se basa en material semiconductor de Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio (AlInGaP). Cuando se aplica un voltaje directo a través de la unión p-n, los electrones y los huecos se recombinan en la región activa, liberando energía en forma de fotones. La composición específica de la aleación AlInGaP determina la energía del bandgap, que corresponde directamente con la longitud de onda de la luz emitida—en este caso, en el espectro naranja rojizo (aprox. 615-621 nm). La tecnología AlInGaP es conocida por su alta eficiencia cuántica interna y excelente rendimiento en el rango de colores rojo a ámbar, ofreciendo un brillo y estabilidad superiores en comparación con tecnologías más antiguas como GaAsP.

10. Preguntas Comunes Basadas en Parámetros Técnicos

P: ¿Puedo accionar este LED a 30mA de forma continua?
R: Sí, 30mA es la corriente directa continua en DC máxima especificada. Para una longevidad óptima, a menudo se recomienda accionar a o por debajo de la condición de prueba típica de 20mA.

P: ¿Qué valor de resistencia debo usar con una fuente de 5V?
R: Usando el VF típico de 2.0V y una corriente deseada de 20mA: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohmios. Una resistencia estándar de 150Ω sería adecuada. Siempre calcule usando el VF máximo (2.4V) para asegurar que la corriente mínima sea suficiente para su aplicación.

P: ¿Cómo afecta la temperatura al brillo?
R: La intensidad luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura de la unión. Las curvas de rendimiento muestran esta reducción. Un disipador de calor adecuado y evitar la operación a corriente máxima en altas temperaturas ambientales son clave para mantener una salida consistente.

P: ¿Es este LED adecuado para operación pulsada?
R: Sí, puede manejar una corriente directa de pico de 80mA con un ciclo de trabajo bajo (1/10) y un ancho de pulso corto (0.1ms). Esto puede usarse para multiplexación o para lograr un brillo percibido más alto.