Hoja de Datos del LED Reflector SMD 67-23/R6GHBHC-B05/2T - Paquete 6.0x3.2x1.9mm - Voltaje 2.0-3.95V - Colores Rojo/Verde/Azul - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El modelo 67-23/R6GHBHC-B05/2T es un LED de montaje superficial (SMD) encapsulado en un paquete P-LCC-4 con reflector integrado. Este componente está diseñado como un indicador óptico multicolor, disponible en colores de emisión rojo brillante (R6), verde brillante (GH) y azul (BH). El encapsulado presenta un cuerpo de resina blanca con ventana transparente incolora, lo que mejora la salida de luz y proporciona una estética limpia. Es un producto libre de plomo que cumple con las directivas RoHS, lo que lo hace adecuado para ensamblajes electrónicos modernos sujetos a normativas medioambientales.

Las ventajas principales de este LED incluyen su huella compacta P-LCC-4, ideal para diseños de PCB de alta densidad, y su reflector integrado que mejora la intensidad luminosa y el control del ángulo de visión. Los mercados objetivo principales son equipos de telecomunicaciones para indicación de estado y retroiluminación, electrónica de consumo para iluminación de interruptores y símbolos, retroiluminación plana para LCD y aplicaciones de indicación de propósito general donde se requieren fuentes de luz fiables, brillantes y de color puro.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Los Valores Máximos Absolutos definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. Para las tres variantes de color (R6, GH, BH), la corriente directa continua máxima (I_F) es de 25 mA, con una corriente directa de pico permitida (I_FP) de 100 mA para operación pulsada. La tensión inversa máxima (V_R) es de 5 V. Las especificaciones de disipación de potencia (P_d) son de 120 mW para el chip rojo y 110 mW para los chips verde y azul, lo cual es crítico para el diseño de gestión térmica. El dispositivo puede operar dentro de un rango de temperatura de -40°C a +85°C y almacenarse desde -40°C a +90°C. Los límites de temperatura de soldadura se especifican para reflujo (260°C durante 10 segundos máximo) y soldadura manual (350°C durante 3 segundos máximo).

2.2 Características Electroópticas

Los parámetros electroópticos se miden en una condición de prueba estándar de 25°C de temperatura ambiente y una corriente directa de 20 mA. La intensidad luminosa varía según el chip y el bin: Rojo (R6) oscila entre 112 y 285 mcd, Verde (GH) entre 180 y 715 mcd, y Azul (BH) entre 72 y 285 mcd. Todos los chips comparten un ángulo de visión típico (2θ_1/2) de 120 grados. Las longitudes de onda de pico (λ_p) son aproximadamente 632 nm (rojo), 518 nm (verde) y 468 nm (azul). Las longitudes de onda dominantes correspondientes (λ_d) tienen rangos especificados para cada color. La tensión directa (V_F) es típicamente de 2.0V (máx. 2.4V) para el chip rojo y de 3.4V (máx. 3.95V) para los chips verde y azul. La corriente inversa (I_R) a V_R=5V es de 10 µA máximo para el rojo y 50 µA máximo para verde/azul.

3. Explicación del Sistema de Binning

El producto utiliza un sistema de binning para categorizar las unidades en función de parámetros ópticos y eléctricos clave, garantizando consistencia en el rendimiento de la aplicación.

3.1 Binning de Intensidad Luminosa

La intensidad luminosa se clasifica en bins específicos para cada tipo de chip, definidos a I_F=20mA. Para el chip Rojo (R6): Bin R (112-180 mcd) y Bin S (180-285 mcd). Para el chip Verde (GH): Bin S (180-285 mcd), Bin T (285-450 mcd) y Bin U (450-715 mcd). Para el chip Azul (BH): Bin Q (72-112 mcd), Bin R (112-180 mcd) y Bin S (180-285 mcd). Se aplica una tolerancia de ±11% a la intensidad luminosa.

3.2 Binning de Longitud de Onda Dominante

La longitud de onda dominante también se clasifica en bins para controlar la pureza del color. Para el chip Rojo (R6): Bin FF1 (621-626 nm) y Bin FF2 (626-631 nm). Para el chip Verde (GH): Bin X (520-525 nm) y Bin Y (525-530 nm). Para el chip Azul (BH): Bin X (465-470 nm) y Bin Y (470-475 nm). Se especifica una tolerancia de ±1 nm para la longitud de onda dominante. La tensión directa tiene una tolerancia de ±0.1V.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye curvas típicas de características electroópticas para cada tipo de chip (R6, GH, BH). Aunque los datos gráficos específicos no se proporcionan en el texto, estas curvas suelen ilustrar la relación entre la corriente directa y la intensidad luminosa, la tensión directa frente a la corriente directa, y el efecto de la temperatura ambiente en la intensidad luminosa. Analizar dichas curvas es esencial para que los diseñadores comprendan el comportamiento del LED en condiciones de operación no estándar, como la conducción a diferentes corrientes o en entornos térmicos variables. Las curvas ayudan a seleccionar resistencias limitadoras de corriente apropiadas y a predecir el brillo y el cambio de color en el rango de temperatura de operación del producto.

5. Información Mecánica y del Paquete

5.1 Dimensiones del Paquete

El LED está encapsulado en un paquete P-LCC-4. Las dimensiones generales del paquete son 6.0 mm de longitud, 3.2 mm de ancho y 1.9 mm de altura (valores típicos, consulte el plano de dimensiones para más detalles). El paquete incluye una copa reflectora. El plano indica las ubicaciones de las almohadillas del ánodo y cátodo para los chips rojo, verde y azul. Todas las tolerancias no especificadas son de ±0.1 mm.

5.2 Identificación de Polaridad

El plano del paquete marca claramente la polaridad. La conexión correcta de la polaridad es crucial para evitar daños por polarización inversa, que está limitada a 5V. Los diseñadores deben alinear la huella de la PCB con el plano del paquete para garantizar la orientación correcta durante el ensamblaje.

6. Directrices de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

Se recomienda un perfil de temperatura de soldadura por reflujo sin plomo. Los parámetros clave incluyen: una zona de precalentamiento a 150-200°C durante 60-120 segundos con una tasa de rampa máxima de 3°C/seg; el tiempo por encima de 217°C debe ser de 60-150 segundos; la temperatura máxima no debe superar los 260°C, con el tiempo en este pico limitado a un máximo de 10 segundos; la tasa de enfriamiento no debe superar los 6°C/seg. La soldadura por reflujo no debe realizarse más de dos veces en el mismo dispositivo.

6.2 Precauciones de Almacenamiento y Manipulación

Los LEDs se empaquetan en bolsas resistentes a la humedad. La bolsa no debe abrirse hasta que los componentes estén listos para su uso. Antes de abrir, almacene a ≤ 30°C y ≤ 90% HR. Después de abrir, los componentes tienen una vida útil en planta de 168 horas en condiciones de ≤ 30°C y ≤ 60% HR. Los componentes no utilizados deben resellarse en un paquete a prueba de humedad. Si el indicador de humedad muestra activación o se excede el tiempo de almacenamiento, se requiere un tratamiento de horneado a 60°C ± 5°C durante 24 horas antes de la soldadura.

6.3 Protección contra Sobrecorriente

Es obligatorio utilizar una resistencia limitadora de corriente externa. La tensión directa tiene una tolerancia, y un ligero cambio puede causar una gran variación en la corriente, lo que podría provocar la quemadura del LED. El valor de la resistencia debe calcularse en función de la tensión de alimentación y las características de tensión/corriente directa del LED.

7. Información de Empaquetado y Pedido

Los LEDs se suministran en cintas portadoras resistentes a la humedad, que luego se enrollan en carretes. La cantidad estándar cargada es de 2000 piezas por carrete. Las dimensiones de la cinta portadora y del carrete se proporcionan en la hoja de datos. Una etiqueta en el carrete proporciona información clave, incluido el Número de Producto (P/N), la cantidad de empaque (QTY) y los códigos de bin específicos para el Rango de Intensidad Luminosa (CAT), el Rango de Longitud de Onda Dominante (HUE) y el Rango de Tensión Directa (REF).

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

• Equipos de Telecomunicaciones:Indicadores de estado, luces de mensajes en espera y retroiluminación de teclados en teléfonos y máquinas de fax.
• Electrónica de Consumo:Retroiluminación para paneles LCD, iluminación para interruptores de membrana y símbolos de panel.
• Aplicaciones con Guías de Luz:La ventana transparente y la salida brillante lo hacen adecuado para su uso con guías de luz para transmitir la luz a una ubicación deseada en la carcasa de un producto.
• Indicación General:Estado de alimentación, selección de modo y otra retroalimentación de interfaz de usuario en una amplia gama de dispositivos electrónicos.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Conducción de Corriente:Utilice siempre una resistencia en serie. Considere conducir por debajo de la corriente máxima absoluta (por ejemplo, 20 mA según la condición de prueba) para mejorar la longevidad.
• Gestión Térmica:Asegúrese de que el diseño de la PCB permita la disipación de calor, especialmente si se utilizan múltiples LEDs o si se opera a altas temperaturas ambientales. No se debe exceder la especificación de disipación de potencia.
• Diseño Óptico:El ángulo de visión de 120 grados proporciona una amplia visibilidad. Para luz dirigida, pueden ser necesarias ópticas secundarias como lentes o guías de luz.
• Protección contra ESD:La sensibilidad ESD varía (2000V HBM para rojo, 150V HBM para verde/azul). Implemente medidas de control ESD apropiadas durante la manipulación y el ensamblaje.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con los LEDs SMD tipo no reflector en paquetes similares, el reflector integrado de la serie 67-23 ofrece una mayor intensidad luminosa axial para la misma corriente de conducción del chip, ya que el reflector dirige más luz hacia adelante. El paquete P-LCC-4 con ventana transparente suele ofrecer una mejor eficiencia de extracción de luz que los paquetes difusos. La disponibilidad de tres colores primarios brillantes y distintos (rojo, verde, azul) en un solo tipo de paquete simplifica el inventario y el diseño para sistemas de indicación multicolor. El binning especificado para intensidad y longitud de onda proporciona a los diseñadores un rendimiento de color y brillo predecible, lo que es una ventaja sobre alternativas sin binning o con binning poco estricto.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Puedo alimentar los LEDs verde y azul directamente a 3.3V?

A: Posiblemente, pero no de manera fiable. La tensión directa típica es de 3.4V, con un máximo de 3.95V. A 3.3V, el LED puede no encenderse completamente o no encenderse en absoluto, especialmente a temperaturas más bajas donde V_Faumenta. Se recomienda un circuito elevador o una tensión de alimentación más alta (por ejemplo, 5V) con una resistencia limitadora de corriente.

P: ¿Cuál es la diferencia entre longitud de onda de pico y longitud de onda dominante?

A: La longitud de onda de pico (λ_p) es la longitud de onda a la que la distribución espectral de potencia es máxima. La longitud de onda dominante (λ_d) es la longitud de onda única de la luz monocromática que coincide con el color percibido del LED. λ_des más relevante para la especificación del color en la visión humana.

P: ¿Cómo interpreto los bins de intensidad luminosa para mi diseño?

A: Seleccione un bin basándose en el brillo mínimo requerido para su aplicación en las peores condiciones (por ejemplo, alta temperatura, fin de vida útil). Usar un bin más alto (por ejemplo, S en lugar de R) proporciona un margen de brillo. Especifique el código de bin requerido (CAT) al realizar el pedido.

11. Caso Práctico de Diseño y Uso

Caso: Diseño de un Panel Indicador de Múltiples Estados

Un producto requiere un único indicador tricolor para mostrar encendido (verde fijo), espera (azul parpadeante) y fallo (rojo fijo). Se selecciona el 67-23/R6GHBHC-B05/2T. El diseño utiliza un microcontrolador con tres pines GPIO, cada uno conectado al cátodo de un color de LED a través de una resistencia limitadora de corriente (calculada para una conducción de 20 mA desde una fuente de 5V: ~80 ohmios para rojo, ~82 ohmios para verde/azul, considerando la tolerancia de V_F). Los ánodos se conectan a 5V. El software controla los pines para iluminar el color deseado. El amplio ángulo de visión de 120 grados garantiza la visibilidad desde varios ángulos. El diseñador especifica bins CAT=S para verde y azul y CAT=R para rojo para garantizar un brillo adecuado, y solicita bins HUE consistentes con la apariencia de color deseada.

12. Introducción al Principio de Operación

Los Diodos Emisores de Luz (LEDs) son dispositivos semiconductores que emiten luz a través de electroluminiscencia. Cuando se aplica una tensión directa a través de la unión p-n, los electrones y los huecos se recombinan en la región activa, liberando energía en forma de fotones. El color de la luz emitida está determinado por el intervalo de banda de energía del material semiconductor utilizado en la región activa. En este producto, el chip Rojo (R6) utiliza material AlGaInP, mientras que los chips Verde (GH) y Azul (BH) utilizan material InGaN. El reflector integrado, hecho de material altamente reflectante, rodea el chip semiconductor y redirige la luz emitida lateralmente hacia adelante, aumentando la salida de luz útil en la dirección de visión. El encapsulante de resina epoxi transparente protege el chip y actúa como una lente primaria.

13. Tendencias y Evolución de la Industria

El mercado de LEDs SMD continúa tendiendo hacia una mayor eficiencia (más lúmenes por vatio), tamaños de paquete más pequeños para la miniaturización y una mejor consistencia de color a través de un binning más estricto. También hay un creciente énfasis en la fiabilidad bajo condiciones de mayor temperatura y densidad de corriente, impulsado por aplicaciones como iluminación automotriz y pantallas de alta luminosidad. El uso de materiales avanzados, como nuevos fósforos para LEDs blancos y encapsulantes mejorados para una mejor estabilidad térmica y UV, está en curso. Además, la integración de electrónica de control (por ejemplo, controladores de corriente constante) dentro del paquete LED es una tendencia en desarrollo para simplificar el diseño del circuito y mejorar la estabilidad del rendimiento.