Hoja de Datos del LED SMD LTST-G683GEBW - Paquete 3.2x2.8x1.9mm - Voltaje Directo 2.8V/3.8V - Corriente 20mA/30mA - Colores RGB - Documentación Técnica en Español

1. Descripción General del Producto

El LTST-G683GEBW es un LED de montaje superficial (SMD) diseñado para el ensamblaje automatizado en placas de circuito impreso (PCB). Su tamaño miniatura lo hace adecuado para aplicaciones con espacio limitado en una amplia gama de equipos electrónicos. El dispositivo integra tres chips LED distintos en un solo paquete: un chip verde de InGaN, un chip rojo de AlInGaP y un chip azul de InGaN, cada uno con conexiones eléctricas independientes. Esta configuración permite el control individual de cada color, posibilitando funciones de indicación de estado, iluminación de símbolos y retroiluminación de paneles frontales.

1.1 Características Principales

• Cumple con las directivas ambientales RoHS.
• Empaquetado en cinta de 8mm en carretes de 7 pulgadas de diámetro para ensamblaje automatizado pick-and-place.
• La huella de paquete estándar EIA garantiza compatibilidad con equipos de colocación estándar de la industria.
• Características de accionamiento compatibles con Circuitos Integrados (I.C.).
• Diseñado para soportar procesos de soldadura por reflujo infrarrojo (IR).
• Preacondicionado al Nivel de Sensibilidad a la Humedad JEDEC 3 (MSL 3).

1.2 Aplicaciones Objetivo

• Equipos de telecomunicaciones (teléfonos inalámbricos/celulares).
• Dispositivos de automatización de oficina y computadoras portátiles.
• Sistemas de red y electrodomésticos.
• Letreros interiores e indicadores de estado.
• Luminarias de señalización y símbolos.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Especificaciones Absolutas Máximas

Todas las especificaciones se indican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C. Exceder estos valores puede causar daños permanentes.

• Disipación de Potencia:Medidas a Ta=25°C con una corriente directa (IF) de 20mA, salvo que se indique lo contrario.
• Corriente Directa Pico (Ciclo de Trabajo 1/10, Pulso 0.1ms):100 mA (Verde/Azul), 80 mA (Rojo).
• Corriente Directa en CC:20 mA (Verde/Azul), 30 mA (Rojo).
• Rango de Temperatura de Operación:-40°C a +85°C.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +100°C.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Measured at Ta=25°C with a forward current (IF) of 20mA, unless otherwise noted.

• Intensidad Luminosa (Iv):
  • Verde: Mín 900 mcd, Típ 2240 mcd (Máx).
  • Rojo: Mín 355 mcd, Típ 900 mcd (Máx).
  • Azul: Mín 180 mcd, Típ 355 mcd (Máx).
• Flujo Luminoso (Φv):Los valores típicos son 3.5 lm (Verde), 2.1 lm (Rojo), 0.9 lm (Azul).
• Ángulo de Visión (2θ1/2):Típicamente 120 grados.
• Longitud de Onda Pico (λP):Los valores típicos son 518 nm (Verde), 630 nm (Rojo), 465 nm (Azul).
• Longitud de Onda Dominante (λd):
  • Verde: 520-530 nm.
  • Rojo: 617-629 nm.
  • Azul: 465-475 nm.
• Ancho Espectral a Mitad de Altura (Δλ):Los valores típicos son 35 nm (Verde), 20 nm (Rojo), 25 nm (Azul).
• Voltaje Directo (VF):
  • Verde/Azul: Mín 2.8V, Máx 3.8V.
  • Rojo: Mín 1.8V, Máx 2.4V.
• Corriente Inversa (IR):Máximo 10 μA a VR=5V. El dispositivo no está diseñado para operación en polarización inversa.

3. Explicación del Sistema de Clasificación

El producto se clasifica en lotes según la intensidad luminosa y la longitud de onda dominante para garantizar consistencia de color y brillo en la producción.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

La intensidad se clasifica mediante un código de dos caracteres (ej., A1, B4, D12). La primera letra (A-D) define el rango de intensidad verde, mientras que el número (1-12) define los rangos de intensidad correspondientes para rojo y azul. Cada lote tiene una tolerancia de ±11%.

• Grupos de Intensidad Verde:A (900-1120 mcd), B (1120-1400 mcd), C (1400-1800 mcd), D (1800-2240 mcd).
• Subgrupos de Intensidad Rojo/Azul:Los números 1-12 se asignan a valores mínimos y máximos específicos para los LEDs rojo y azul, como se detalla en la tabla de referencia cruzada.

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

La longitud de onda se clasifica mediante códigos E1 a E4, con una tolerancia de ±1 nm por lote.

• E1:Verde 520-525 nm, Rojo 617-629 nm, Azul 465-470 nm.
• E2:Verde 520-525 nm, Rojo 617-629 nm, Azul 470-475 nm.
• E3:Verde 525-530 nm, Rojo 617-629 nm, Azul 465-470 nm.
• E4:Verde 525-530 nm, Rojo 617-629 nm, Azul 470-475 nm.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye curvas características típicas que son esenciales para el diseño de circuitos.

4.1 Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V)

Esta curva muestra la relación no lineal entre el voltaje directo aplicado y la corriente resultante para cada chip de color. Los diseñadores la utilizan para seleccionar resistencias limitadoras de corriente apropiadas. El LED rojo típicamente tiene un voltaje directo más bajo (~2.0V) en comparación con los LEDs verde y azul (~3.2V).

4.2 Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa

Este gráfico ilustra cómo la salida de luz aumenta con la corriente de accionamiento. Generalmente es lineal dentro del rango de operación recomendado, pero puede saturarse a corrientes más altas. Esto ayuda a determinar la corriente de accionamiento necesaria para lograr un nivel de brillo deseado.

4.3 Distribución Espectral

Aunque no se grafica explícitamente, la longitud de onda pico y el ancho espectral a mitad de altura especificados definen el espectro de emisión para cada color. Los LEDs verde y azul, basados en InGaN, tienen anchos espectrales más amplios (~25-35 nm) en comparación con el LED rojo de AlInGaP (~20 nm).

5. Información Mecánica y del Paquete

5.1 Dimensiones del Paquete

El dispositivo se ajusta a una huella SMD estándar. Las dimensiones clave (en milímetros) son: Longitud: 3.2 mm, Ancho: 2.8 mm, Altura: 1.9 mm. Las tolerancias son típicamente ±0.2 mm.

5.2 Asignación de Pines y Polaridad

El paquete de 6 pads tiene las siguientes conexiones independientes de ánodo/cátodo:

• Pines 1 y 6: LED Azul.
• Pines 2 y 5: LED Rojo.
• Pines 3 y 4: LED Verde.

Debe observarse la polaridad correcta durante el diseño del PCB.

5.3 Diseño Recomendado de Pads en PCB

Se proporciona un diagrama del patrón de soldadura para garantizar una soldadura confiable. El diseño de los pads considera el alivio térmico y la formación adecuada del filete de soldadura durante el reflujo.

6. Guía de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo IR

Se recomienda un perfil de soldadura sin plomo, conforme a J-STD-020B.

• Precalentamiento:150-200°C durante un máximo de 120 segundos.
• Temperatura Pico:Máximo 260°C.
• Tiempo por Encima del Líquido:Según la curva del perfil.
• Límite de Soldadura:Máximo de dos ciclos de reflujo, 10 segundos de tiempo pico cada uno.

6.2 Condiciones de Almacenamiento

• Bolsa Sellada (MSL 3):Almacenar a ≤30°C y ≤70% HR. Usar dentro de un año desde la apertura de la bolsa.
• Después de Abrir la Bolsa:Almacenar a ≤30°C y ≤60% HR. Completar el reflujo IR dentro de 168 horas (1 semana).
• Almacenamiento Extendido (Abierto):Usar contenedores sellados con desecante. Si se almacena >168 horas, hornear a 60°C durante 48+ horas antes de soldar.

6.3 Limpieza

Si es necesaria la limpieza, usar disolventes a base de alcohol como alcohol isopropílico o etílico. Sumergir el LED a temperatura ambiente durante menos de un minuto. Evitar limpiadores químicos no especificados.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Especificaciones de Cinta y Carrete

Los LEDs se suministran en cinta portadora con relieve.

• Ancho de Cinta:8 mm.
• Diámetro del Carrete:7 pulgadas.
• Cantidad por Carrete:2000 piezas.
• Cantidad Mínima de Pedido (MOQ):500 piezas para remanentes.
• El empaquetado cumple con las especificaciones EIA-481-1-B.

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Circuitos de Aplicación Típicos

Cada canal de color requiere una resistencia limitadora de corriente en serie. El valor de la resistencia (R) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, donde Vcc es el voltaje de alimentación, VF es el voltaje directo del LED e IF es la corriente directa deseada (ej., 20mA). Se requieren resistencias separadas para cada color debido a sus diferentes características de VF.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Gestión Térmica:Asegurar que el diseño del PCB proporcione una disipación térmica adecuada, especialmente al accionar múltiples LEDs o a altas temperaturas ambientales.
• Protección contra ESD:Aunque no se declara explícitamente como sensible, se recomiendan las precauciones estándar de manejo ESD para semiconductores durante el montaje.
• Diseño Óptico:La lente difusa proporciona un amplio ángulo de visión (120°). Para luz dirigida, pueden requerirse ópticas secundarias.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

El LTST-G683GEBW ofrece una solución RGB integrada y compacta. Los diferenciadores clave incluyen:

• Tricolor Integrado:Combina tres colores discretos en una huella de 3.2x2.8mm, ahorrando espacio en la placa en comparación con tres LEDs separados.
• Control Independiente:Ánodos/cátodos separados permiten atenuación y mezcla de colores individuales, a diferencia de los LEDs RGB de ánodo o cátodo común.
• Alto Brillo:Ofrece lotes de alta intensidad luminosa, particularmente para el verde, adecuados para aplicaciones que requieren alta visibilidad.
• Compatibilidad de Proceso:Totalmente compatible con el ensamblaje SMT automatizado de alto volumen y los procesos de reflujo sin plomo.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

10.1 ¿Puedo alimentar el LED rojo a 30mA y el verde/azul a 20mA simultáneamente?

Sí, las Especificaciones Absolutas Máximas indican una corriente directa en CC de 30mA para el LED rojo y 20mA para los LEDs verde/azul. Debes diseñar tu circuito de accionamiento para proporcionar estas corrientes específicas a cada canal. Exceder la corriente nominal reducirá la vida útil y puede causar fallos.

10.2 ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda Pico y Longitud de Onda Dominante?

Longitud de Onda Pico (λP)es la longitud de onda a la cual la potencia óptica de salida es máxima.Longitud de Onda Dominante (λd)se deriva del diagrama de cromaticidad CIE y representa la longitud de onda única de una luz monocromática que parecería tener el mismo color para el ojo humano. λd es más relevante para la percepción del color en las aplicaciones.

10.3 ¿Cómo interpreto el código de clasificación A7 o D12?

El código de lote garantiza la coincidencia de color y brillo. Por ejemplo, el código "A7" significa que la intensidad del LED verde está en el lote "A" (900-1120 mcd), y las intensidades de los LEDs rojo y azul corresponden al subgrupo "7" (ver la tabla de referencia cruzada para los valores mín/máx exactos para rojo y azul). Especifique siempre los códigos de lote requeridos para series de producción consistentes.

11. Caso Práctico de Diseño

Escenario:Diseñar un indicador de múltiples estados para un dispositivo de red. El indicador debe mostrar Encendido (Verde), Actividad (Azul Intermitente) y Fallo (Rojo).Implementación:Usar el LTST-G683GEBW. Conectar cada canal de color a un pin GPIO de un microcontrolador a través de una resistencia limitadora de corriente. Calcular resistencias: Para una alimentación de 5V, R_Verde/Azul ≈ (5V - 3.2V) / 0.02A = 90Ω (usar 91Ω estándar). R_Rojo ≈ (5V - 2.0V) / 0.02A = 150Ω. El firmware puede entonces controlar cada LED de forma independiente para estados fijos, intermitentes o de color mixto, todo dentro de una única y diminuta huella.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

Los Diodos Emisores de Luz (LEDs) son dispositivos semiconductores que emiten luz cuando una corriente eléctrica pasa a través de ellos. Este fenómeno se llama electroluminiscencia. En el LTST-G683GEBW:

• Loschips Verde y Azulutilizan material semiconductor de Nitruro de Galio e Indio (InGaN). La energía de la banda prohibida de la capa activa de InGaN determina el color emitido (verde o azul).
• Elchip Rojoutiliza material de Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio (AlInGaP), optimizado para emisión roja y ámbar de alta eficiencia.
• Cuando se polariza en directa, los electrones y huecos se recombinan en la región activa, liberando energía en forma de fotones (luz). La lente epoxi difusa encapsula el chip, proporciona protección mecánica y da forma al haz de salida de luz.

13. Tendencias Tecnológicas

El mercado de LEDs SMD continúa evolucionando hacia:

• Mayor Eficiencia:Aumentar los lúmenes por vatio (lm/W) para proporcionar más salida de luz con la misma entrada eléctrica, reduciendo el consumo de energía y la carga térmica.
• Miniaturización:Desarrollo de tamaños de paquete aún más pequeños (ej., 2.0x1.6mm, 1.6x0.8mm) para electrónica de consumo ultracompacta.
• Mejor Reproducción de Color y Consistencia:Tolerancias de clasificación más estrictas y nuevas tecnologías de fósforo para puntos de color más precisos y estables, críticos para retroiluminación de pantallas e iluminación arquitectónica.
• Funciones Inteligentes Integradas:Tendencia hacia LEDs con controladores, controladores o interfaces de comunicación (como I2C) integrados para simplificar el diseño del sistema.

Dispositivos como el LTST-G683GEBW representan la tecnología principal establecida que ofrece una solución multicolor confiable y rentable para aplicaciones de indicación general.