Hoja de Datos del LED SMD LTST-T680KFWT - Blanco Difuso AlInGaP Naranja - 30mA - 72mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un LED de montaje superficial (SMD). Este componente está diseñado para el montaje automatizado en placas de circuito impreso (PCB), lo que lo hace adecuado para aplicaciones con limitaciones de espacio. Su tamaño miniatura y compatibilidad con procesos de montaje estándar permiten su integración en una amplia gama de equipos electrónicos.

1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo

Las principales ventajas de este LED incluyen su conformidad con las regulaciones RoHS, su embalaje en cinta de 8 mm dentro de carretes de 7 pulgadas para manejo automatizado, y su compatibilidad con procesos de soldadura por reflujo infrarrojo. Está diseñado para ser compatible con circuitos integrados (IC). El dispositivo está preacondicionado según los estándares de sensibilidad a la humedad JEDEC Nivel 3. Sus aplicaciones objetivo abarcan telecomunicaciones, automatización de oficinas, electrodomésticos y equipos industriales. Los usos específicos incluyen indicadores de estado, luminarias de señalización y símbolos, y retroiluminación de paneles frontales.

2. Parámetros Técnicos: Interpretación Objetiva en Profundidad

Esta sección proporciona un desglose detallado de los límites operativos y las características de rendimiento del dispositivo bajo condiciones de prueba estándar.

2.1 Límites Absolutos Máximos

Estos límites definen los umbrales de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente al dispositivo. No se garantiza el funcionamiento en o bajo estos límites. Los límites clave incluyen una disipación de potencia máxima de 72 mW, una corriente directa continua de 30 mA y una corriente directa de pico de 80 mA en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1 ms). El dispositivo está clasificado para un rango de temperatura de operación de -40°C a +85°C y un rango de temperatura de almacenamiento de -40°C a +100°C.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Medido a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C y una corriente directa (IF) de 20 mA, el dispositivo exhibe el siguiente rendimiento típico. La intensidad luminosa (Iv) tiene un amplio rango desde un mínimo de 140.0 mcd hasta un máximo de 450.0 mcd, con valores específicos determinados por el rango de clasificación (bin). Presenta un amplio ángulo de visión (2θ1/2) de 120 grados. La longitud de onda de emisión pico (λP) es aproximadamente 609 nm, con una longitud de onda dominante (λd) típicamente en 605 nm, definiendo su percepción de color naranja. El ancho medio espectral (Δλ) es de 15 nm. La tensión directa (VF) oscila entre 1.8V y 2.4V a la corriente de prueba. La corriente inversa (IR) se especifica con un máximo de 10 μA cuando se aplica una tensión inversa (VR) de 5V, aunque el dispositivo no está diseñado para operación inversa.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para garantizar la consistencia en la aplicación, los LEDs se clasifican en rangos (bins) según parámetros clave. Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan con requisitos específicos de voltaje, brillo y color.

3.1 Clasificación de Tensión Directa (VF)

Los LEDs se categorizan en tres rangos de voltaje (D2, D3, D4) con intervalos de 1.8-2.0V, 2.0-2.2V y 2.2-2.4V respectivamente, medidos a 20mA. Se aplica una tolerancia de ±0.1V dentro de cada rango.

3.2 Clasificación de Intensidad Luminosa (IV)

El brillo se clasifica en cinco rangos (R2, S1, S2, T1, T2). La intensidad luminosa mínima varía desde 140.0 mcd (R2) hasta 355.0 mcd (T2), con máximos correspondientes de hasta 450.0 mcd. Se aplica una tolerancia de ±11%.

3.3 Clasificación de Longitud de Onda Dominante (WD)

El color, definido por la longitud de onda dominante, se clasifica en cuatro rangos (P, Q, R, S) que cubren el intervalo desde 600 nm hasta 612 nm. La tolerancia para la longitud de onda dominante es de ±1 nm.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Aunque los datos gráficos específicos se hacen referencia en el documento fuente, las curvas típicas para tales dispositivos ilustran la relación entre la corriente directa y la tensión directa (curva IV), la variación de la intensidad luminosa con la temperatura ambiente, y la distribución espectral de potencia que muestra la longitud de onda pico y el ancho espectral. Estas curvas son esenciales para comprender el comportamiento del dispositivo en condiciones no estándar y para el diseño de circuitos.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado e Identificación de Polaridad

El LED viene en un encapsulado estándar EIA. Los planos dimensionales detallados especifican la longitud, anchura, altura y posiciones de los terminales. El cátodo se identifica típicamente por una marca en el encapsulado o por una geometría específica del pad. Todas las dimensiones se proporcionan en milímetros con una tolerancia estándar de ±0.2 mm a menos que se indique lo contrario.

5.2 Diseño Recomendado de Pads de Montaje en PCB

Se recomienda un diseño de patrón de soldadura (land pattern) para soldadura por reflujo infrarrojo o por fase de vapor. Este patrón asegura la formación adecuada de la junta de soldadura, el alivio térmico y la estabilidad mecánica durante y después del proceso de montaje.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Reflujo IR Recomendado

Para procesos de soldadura sin plomo, se sugiere un perfil conforme con J-STD-020B. Los parámetros clave incluyen una zona de precalentamiento, un tiempo definido por encima del líquido y una temperatura pico que no exceda los 260°C. El tiempo total dentro de los 5°C de la temperatura pico debe ser limitado. Dado que las variables del diseño de la placa afectan el perfil térmico, se recomienda una caracterización específica para cada placa.

6.2 Condiciones de Almacenamiento

Las bolsas sensibles a la humedad sin abrir deben almacenarse a ≤30°C y ≤70% de humedad relativa (HR), con un período de uso recomendado de un año. Una vez abiertas, los componentes deben almacenarse a ≤30°C y ≤60% HR. Se recomienda completar el reflujo IR dentro de las 168 horas posteriores a abrir la bolsa. Para almacenamiento más allá de este período, se aconseja un horneado a aproximadamente 60°C durante al menos 48 horas antes del montaje.

6.3 Limpieza

Si es necesaria la limpieza después de la soldadura, solo deben usarse los disolventes especificados. Sumergir el LED en alcohol etílico o isopropílico a temperatura ambiente durante menos de un minuto es aceptable. Productos químicos no especificados pueden dañar el encapsulado.

6.4 Método de Conducción

Los LEDs son dispositivos operados por corriente. Para garantizar una intensidad luminosa estable y una larga vida útil, deben ser conducidos por una fuente de corriente constante o con una resistencia limitadora de corriente en serie cuando se use una fuente de tensión. La corriente directa no debe exceder el límite absoluto máximo de 30 mA en corriente continua.

7. Información de Embalaje y Manipulación

Los componentes se suministran en cinta portadora embutida de 8 mm de ancho sellada con cinta de cubierta, enrollada en carretes de 7 pulgadas (178 mm) de diámetro. Cada carrete contiene 2000 piezas. El embalaje cumple con las especificaciones ANSI/EIA 481. Se aplica una cantidad mínima de embalaje de 500 piezas para cantidades restantes. Se proporcionan dimensiones detalladas para el bolsillo de la cinta y el carrete.

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED es muy adecuado para indicación de estado en electrónica de consumo (teléfonos, portátiles, electrodomésticos), retroiluminación de paneles frontales y símbolos, e iluminación general de bajo nivel en letreros. Su amplio ángulo de visión lo hace efectivo para aplicaciones donde la visibilidad desde múltiples ángulos es importante.

8.2 Consideraciones de Diseño

Gestión Térmica:Aunque la disipación de potencia es baja, asegurar un área de cobre adecuada en el PCB o vías térmicas puede ayudar a mantener temperaturas de unión más bajas, preservando la salida luminosa y la vida útil.
Limitación de Corriente:Siempre utilice una resistencia en serie o un driver de corriente constante adaptado a la tensión de alimentación y a la corriente directa deseada (≤30mA).
Protección contra ESD:Deben observarse las precauciones estándar contra descargas electrostáticas (ESD) durante la manipulación y el montaje.
Diseño Óptico:La lente "blanco difuso" proporciona una emisión de luz suavizada y de gran ángulo. Para luz focalizada o dirigida, pueden ser necesarias ópticas secundarias.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con tecnologías LED más antiguas, el uso del material AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio) para una fuente naranja generalmente ofrece una mayor eficiencia y una mejor estabilidad de la longitud de onda y la salida con la temperatura en comparación con otros sistemas de materiales para colores en el rango rojo-naranja-ámbar. La combinación con una lente blanca difusa crea una apariencia naranja uniforme y suave, diferenciándola de los LEDs con lente transparente que tienen un punto caliente más enfocado e intenso.

10. Preguntas Frecuentes Basadas en Parámetros Técnicos

P: ¿Cuál es la diferencia entre la longitud de onda pico y la longitud de onda dominante?
R: La longitud de onda pico es la única longitud de onda a la que la potencia óptica emitida es máxima. La longitud de onda dominante es la única longitud de onda de la luz monocromática que coincide con el color percibido del LED cuando se compara con una luz blanca de referencia. La longitud de onda dominante es más relevante para la especificación del color.

P: ¿Puedo conducir este LED a 30mA de forma continua?
R: El Límite Absoluto Máximo especifica 30mA CC como el límite superior. Para una operación confiable a largo plazo, es una práctica común conducir los LEDs por debajo de su límite máximo, a menudo a 20mA como se usa en las condiciones de prueba, para mejorar la longevidad y gestionar los efectos térmicos.

P: ¿Por qué es importante la especificación de corriente inversa si el dispositivo no es para operación inversa?
R: Esta especificación es principalmente para fines de prueba (prueba IR) e indica la característica de fuga del dispositivo. Subraya que aplicar una tensión inversa puede causar que fluya corriente y potencialmente dañe el LED, por lo que el diseño del circuito debe evitar la polarización inversa.

11. Caso Práctico de Diseño y Uso

Escenario: Diseño de un panel indicador de múltiples estados.Un diseñador necesita tres niveles de brillo distintos (Bajo, Medio, Alto) para un indicador de estado naranja en un dispositivo alimentado por una línea de 5V. Usando el LED T680KFWT del rango de brillo T2 (355-450 mcd), pueden lograr el brillo Alto conduciendo a 20mA. Para Medio y Bajo, pueden usar modulación por ancho de pulso (PWM) a una frecuencia lo suficientemente alta para evitar parpadeo visible (ej., >100Hz) con ciclos de trabajo de, por ejemplo, 50% y 10%, respectivamente. Esto mantiene la consistencia del color mientras varía el brillo percibido. El valor de una resistencia en serie simple se calcularía como R = (5V - VF) / 0.020A. Usando un VF típico de 2.0V (del rango D2), R = (5-2)/0.02 = 150 ohmios. Una resistencia de 150 ohmios, 1/8W sería suficiente.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

Los diodos emisores de luz 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 de la región tipo n y los huecos de la región tipo p se inyectan en la región activa. Cuando estos portadores de carga se recombinan, se libera energía en forma de fotones. La longitud de onda específica (color) de la luz emitida está determinada por la energía de la banda prohibida del material semiconductor utilizado en la región activa. En este dispositivo, se utiliza AlInGaP para producir fotones en el rango de longitud de onda naranja (~605 nm). La lente de epoxi está dopada con partículas difusoras para dispersar la luz, creando un patrón de emisión más amplio y uniforme.

13. Tendencias y Evolución de la Industria

La tendencia general en los LEDs SMD continúa hacia una mayor eficacia luminosa (más salida de luz por vatio eléctrico), una mejor consistencia del color mediante clasificaciones (binning) más estrictas y una mayor fiabilidad. También hay un enfoque en desarrollar encapsulados que puedan soportar perfiles de reflujo a mayor temperatura requeridos para la soldadura sin plomo y el montaje con otros componentes. La miniaturización sigue siendo un factor clave, junto con la integración con la electrónica de control. Los principios de la iluminación de estado sólido, incluidos la eficiencia y la longevidad, continúan haciendo de los LEDs la solución dominante para aplicaciones de indicación e iluminación en todos los sectores.