Hoja de Datos del LED SMD LTST-C170KSKT - Dimensiones del Paquete - Voltaje Directo 1.8-2.4V - Intensidad Luminosa 28-112mcd - Color Amarillo - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas completas para una lámpara LED de montaje superficial (SMD). Diseñado para el montaje automatizado en placas de circuito impreso (PCB), este componente es ideal para aplicaciones con limitaciones de espacio en una amplia gama de equipos electrónicos.

1.1 Características

• Cumple con las directivas RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas).
• Utiliza un chip semiconductor de fosfuro de aluminio, indio y galio (AlInGaP) de ultra alto brillo para producir luz amarilla.
• Empaquetado en cinta de 8 mm enrollada en carretes de 7 pulgadas de diámetro para un manejo automatizado eficiente.
• Se ajusta a los contornos de paquete estándar de la EIA (Alianza de Industrias Electrónicas).
• Compatible eléctricamente con los niveles lógicos de circuitos integrados (IC).
• Diseñado para ser compatible con equipos estándar de montaje automático pick-and-place.
• Resiste los procesos estándar de soldadura por reflujo infrarrojo (IR) utilizados en la tecnología de montaje superficial (SMT).

1.2 Aplicaciones

Este LED es adecuado para una amplia variedad de propósitos de indicación e iluminación, incluyendo pero no limitado a:

• Equipos de telecomunicaciones, dispositivos de automatización de oficinas, electrodomésticos y sistemas de control industrial.
• Retroiluminación para teclados y teclados numéricos.
• Indicadores de estado y de alimentación.
• Micro-pantallas e indicadores de panel.
• Luminarias de señalización e iluminación simbólica.

2. Dimensiones del Paquete e Información Mecánica

El dispositivo presenta un paquete SMD estándar. La lente es transparente, mientras que la fuente de luz emite un color amarillo a través del chip AlInGaP. Todas las dimensiones críticas se proporcionan en los dibujos técnicos dentro de la hoja de datos, con tolerancias estándar de ±0.1 mm a menos que se especifique lo contrario. Esto incluye la longitud, anchura, altura del cuerpo y la ubicación de los terminales de cátodo/ánodo.

3. Parámetros y Características Técnicas

Todas las clasificaciones y características se especifican 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 (Pd):75 mW
• Corriente Directa de Pico (IFP):80 mA (a un ciclo de trabajo de 1/10, ancho de pulso de 0.1ms)
• Corriente Directa Continua (IF):30 mA DC
• Voltaje Inverso (VR):5 V
• Rango de Temperatura de Operación:-55°C a +85°C
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-55°C a +85°C
• Condición de Soldadura por Reflujo IR:Temperatura máxima de 260°C durante un máximo de 10 segundos.

3.2 Características Eléctricas y Ópticas

Parámetros de rendimiento típicos medidos en condiciones de prueba estándar (IF = 20mA, Ta=25°C).

• Intensidad Luminosa (Iv):28.0 - 112.0 mcd (milicandelas). El valor real está clasificado por rangos.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):130 grados. Este es el ángulo total en el que la intensidad es la mitad del valor axial máximo.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λP):588.0 nm (típico).
• Longitud de Onda Dominante (λd):587.0 - 594.5 nm. Esto define el color percibido y está clasificado por rangos.
• Ancho Medio Espectral (Δλ):15 nm (típico).
• Voltaje Directo (VF):1.80 - 2.40 V. El valor real está clasificado por rangos.
• Corriente Inversa (IR):10 μA máximo a VR = 5V.

3.3 Precaución sobre Descarga Electroestática (ESD)

Este dispositivo es sensible a las descargas electrostáticas y a las sobretensiones eléctricas. Deben implementarse medidas de control ESD adecuadas durante la manipulación, incluyendo el uso de pulseras antiestáticas conectadas a tierra, guanti antiestáticos y asegurando que todo el equipo esté correctamente conectado a tierra. La clasificación de voltaje inverso especificada es solo para fines de prueba; el LED no está diseñado para operar bajo polarización inversa.

4. Sistema de Clasificación por Rangos (Binning)

Para garantizar la consistencia en la aplicación, los dispositivos se clasifican en rangos según parámetros clave. Esto permite a los diseñadores seleccionar LEDs con características agrupadas de manera estrecha.

4.1 Rango de Voltaje Directo (Vf)

Clasificado a una corriente de prueba de 20mA. La tolerancia por rango es de ±0.1V.

• Rango 3: 1.80V - 1.90V
• Rango 4: 1.90V - 2.00V
• Rango 5: 2.00V - 2.10V
• Rango 6: 2.10V - 2.20V
• Rango 7: 2.20V - 2.30V
• Rango 8: 2.30V - 2.40V

4.2 Rango de Intensidad Luminosa (Iv)

Clasificado a una corriente de prueba de 20mA. La tolerancia por rango es de ±15%.

• Rango N: 28.0 mcd - 45.0 mcd
• Rango P: 45.0 mcd - 71.0 mcd
• Rango Q: 71.0 mcd - 112.0 mcd

4.3 Rango de Tono (Longitud de Onda Dominante λd)

Clasificado a una corriente de prueba de 20mA. La tolerancia por rango es de ±1 nm.

• Rango J: 587.0 nm - 589.5 nm
• Rango K: 589.5 nm - 592.0 nm
• Rango L: 592.0 nm - 594.5 nm

5. Análisis de Curvas de Rendimiento Típicas

La hoja de datos incluye representaciones gráficas de las relaciones clave, las cuales son cruciales para el diseño del circuito y la gestión térmica.

• Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V):Muestra la relación exponencial, crítica para determinar el valor de la resistencia limitadora de corriente requerida y la disipación de potencia.
• Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa:Ilustra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, hasta el límite máximo.
• Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Demuestra la disminución en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de la unión, lo cual es vital para aplicaciones en entornos de alta temperatura.
• Distribución Espectral de Potencia Relativa:Representa el espectro de emisión, centrado alrededor de la longitud de onda pico de ~588 nm, confirmando la salida de color amarillo.
• Patrón del Ángulo de Visión:Un diagrama polar que muestra la distribución angular de la intensidad de la luz, confirmando el amplio ángulo de visión de 130 grados.

6. Guías de Montaje y Manipulación

6.1 Limpieza

Solo deben usarse agentes de limpieza especificados. Productos químicos no especificados pueden dañar el paquete del LED. Si es necesaria la limpieza, sumerja el LED en alcohol etílico o alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante menos de un minuto.

6.2 Diseño Recomendado de Pads en PCB

Se proporciona un patrón de pistas (huella) detallado para garantizar la formación adecuada de la soldadura, la alineación del componente y el alivio térmico durante la soldadura por reflujo. Adherirse a este patrón es esencial para el rendimiento y la confiabilidad de la fabricación.

6.3 Proceso de Soldadura

Soldadura por Reflujo (Se Recomienda Proceso Libre de Plomo):

• Temperatura de Precalentamiento:150°C - 200°C
• Tiempo de Precalentamiento:Máximo 120 segundos.
• Temperatura Máxima:Máximo 260°C.
• Tiempo por Encima del Líquido (en el pico):Máximo 10 segundos. El proceso de reflujo no debe repetirse más de dos veces.

Soldadura Manual (Soldador):

• Temperatura de la Punta del Soldador:Máximo 300°C.
• Tiempo de Contacto:Máximo 3 segundos por unión. Esto debe realizarse solo una vez.

El perfil de temperatura proporcionado se basa en los estándares JEDEC. El perfil real debe caracterizarse para el diseño específico de PCB, la pasta de soldar y el horno utilizados.

6.4 Condiciones de Almacenamiento

Bolsa Sellada de Barrera de Humedad (MBP):Almacenar a ≤30°C y ≤90% de Humedad Relativa (HR). La vida útil dentro de la bolsa sellada con desecante es de un año.

Después de Abrir la Bolsa:Almacenar a ≤30°C y ≤60% HR. Los componentes deben someterse a reflujo IR dentro de las 672 horas (28 días) posteriores a la exposición. Para almacenamiento más allá de este período, se debe hornear a aproximadamente 60°C durante al menos 20 horas antes del montaje para eliminar la humedad absorbida y prevenir el "efecto palomita de maíz" durante el reflujo.

7. Información de Embalaje

Los LEDs se suministran en cinta portadora con relieve con una cinta protectora de cubierta.

• Tamaño del Carrete:7 pulgadas (178 mm) de diámetro.
• Ancho de la Cinta:8 mm.
• Cantidad por Carrete:3000 piezas.
• Cantidad Mínima de Empaque:500 piezas para lotes restantes.
• El embalaje cumple con las especificaciones ANSI/EIA-481. Se permite un máximo de dos componentes faltantes consecutivos (bolsillos) por carrete.

8. Notas de Aplicación y Precauciones

8.1 Uso Previsto

Este LED está diseñado para equipos electrónicos de propósito general (por ejemplo, electrónica de consumo, equipos de oficina, dispositivos de comunicaciones). No está clasificado para aplicaciones críticas para la seguridad donde una falla podría conducir a un riesgo directo para la vida o la salud (por ejemplo, aviación, soporte vital médico, control de transporte). Para tales aplicaciones, es obligatorio consultar con el fabricante del componente para evaluar los requisitos de idoneidad y confiabilidad.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Limitación de Corriente:Siempre se requiere una resistencia externa en serie para limitar la corriente directa al valor deseado (≤30 mA DC). El valor de la resistencia se calcula usando la Ley de Ohm: R = (Vsupply - VF) / IF, donde VF es el voltaje directo del rango apropiado.
• Gestión Térmica:La disipación de potencia (Pd = VF * IF) no debe exceder los 75 mW. Un área de cobre de PCB adecuada (usando el diseño de pads recomendado) ayuda a disipar el calor y mantener una temperatura de unión más baja, preservando la salida luminosa y la longevidad.
• Protección contra Voltaje Inverso:Si el circuito expone el LED a un posible sesgo inverso (por ejemplo, en circuitos de CA o multiplexados), se recomienda un diodo de protección en paralelo (cátodo a cátodo).

9. Comparación y Diferenciación Técnica

Las ventajas clave de este componente en su clase incluyen:

• Tecnología de Material:El uso de AlInGaP proporciona una mayor eficiencia y una mejor estabilidad térmica para colores rojo, naranja y amarillo en comparación con tecnologías más antiguas como GaAsP.
• Amplio Ángulo de Visión:El ángulo de visión de 130 grados ofrece una iluminación amplia y uniforme, adecuada para indicadores de estado que deben ser visibles desde varios ángulos.
• Paquete Robusto:La compatibilidad con la soldadura por reflujo IR y los procesos SMT estándar garantiza una alta confiabilidad en la fabricación en volumen.
• Clasificación Integral:La clasificación por tres parámetros (Vf, Iv, Longitud de Onda) permite una coincidencia precisa de color y brillo en aplicaciones que requieren múltiples LEDs.

10. Preguntas Frecuentes (FAQs)

P: ¿Cuál es el voltaje directo típico para calcular mi resistencia limitadora de corriente?

R: Utilice el Vf máximo de su rango especificado (por ejemplo, 2.40V para el Rango 8) para un diseño conservador que garantice que la corriente nunca exceda el límite deseado, incluso con variaciones en los componentes.

P: ¿Puedo alimentar este LED con una fuente lógica de 3.3V o 5V?

R: Sí. Para una fuente de 3.3V y una corriente objetivo de 20mA, usando un Vf típico de 2.0V, la resistencia en serie sería aproximadamente (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ohmios. Una resistencia estándar de 68 Ohmios sería adecuada. Para una fuente de 5V, la resistencia sería aproximadamente (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohmios.

P: ¿Cómo afecta la temperatura al brillo?

R: La intensidad luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente (y por lo tanto la de la unión). Consulte la curva "Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente" en la hoja de datos. Para entornos de alta temperatura, puede ser necesario reducir la corriente de operación o mejorar la disipación de calor.

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

R: La Longitud de Onda Pico (λP) es la única longitud de onda en la que el espectro de emisión es más fuerte. La Longitud de Onda Dominante (λd) se deriva de las coordenadas de color y representa la única longitud de onda de una luz monocromática pura que parecería tener el mismo color para el ojo humano. λd es más relevante para la especificación del color.

11. Ejemplo de Diseño y Caso de Uso

Escenario: Diseñar un panel de estado con múltiples LEDs para un router de red.

1. Requisito:Cuatro indicadores de estado amarillos para "Alimentación", "Internet", "Wi-Fi" y "Ethernet". Deben ser uniformemente brillantes y coincidir visualmente en color.
2. Selección:Especifique LEDs del mismo Rango de Intensidad (por ejemplo, Rango Q para alto brillo) y del mismo Rango de Tono (por ejemplo, Rango K) para garantizar consistencia. El rango de Voltaje Directo es menos crítico para la coincidencia, pero afecta el diseño de la fuente de alimentación.
3. Diseño del Circuito:Usando un riel del sistema de 5V. Suponiendo un Vf elegido de 2.2V (rango medio) y una corriente objetivo de 20mA para un buen brillo y longevidad. Calcule la resistencia: R = (5V - 2.2V) / 0.020A = 140 Ohmios. Use una resistencia estándar de 150 Ohmios para una ligera reducción (~19mA).
4. Diseño de la Placa:Coloque los LEDs en el PCB usando el patrón de pistas recomendado. Asegure un espaciado adecuado para el flujo de aire y para evitar el acoplamiento térmico. Conecte cada LED en paralelo con su propia resistencia limitadora de corriente a la fuente de 5V, controlada por pines GPIO individuales del microcontrolador configurados para absorber corriente.
5. Fabricación:Siga el perfil de reflujo IR recomendado. Después del montaje, verifique la salida de luz y la consistencia del color.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

Este LED es un dispositivo fotónico semiconductor. Su núcleo es un chip hecho de materiales AlInGaP, formando una unión p-n. Cuando se aplica un voltaje directo que excede el potencial incorporado de la unión, los electrones y los huecos se inyectan a través de la unión. Cuando estos portadores de carga se recombinan, liberan energía en forma de fotones (luz). La composición específica de la aleación AlInGaP determina la energía de la banda prohibida, que define directamente la longitud de onda (color) de la luz emitida, en este caso, en la región amarilla (~587-595 nm). La lente de epoxi transparente encapsula el chip, proporciona protección mecánica y da forma al haz de salida de luz.

13. Tendencias Tecnológicas

El desarrollo de LEDs SMD como este está impulsado por varias tendencias continuas en la electrónica:

• Miniaturización:Reducción continua del tamaño del paquete para permitir diseños de PCB de mayor densidad y productos finales más pequeños.
• Mayor Eficiencia:Los avances en el crecimiento epitaxial y el diseño de chips producen una mayor eficacia luminosa (más salida de luz por vatio eléctrico), reduciendo el consumo de energía y la carga térmica.
• Mejor Reproducción de Color y Gama:Si bien este es un LED monocromático, las tendencias más amplias implican el desarrollo de emisores de banda estrecha para retroiluminación de pantallas e iluminación especializada para lograr gamas de color más amplias.
• Confiabilidad y Robustez Mejoradas:Las mejoras en los materiales y procesos de empaquetado conducen a una mayor vida operativa y una mejor resistencia a los ciclos térmicos, la humedad y otras tensiones ambientales.
• Integración:Una tendencia hacia la integración de múltiples chips LED (por ejemplo, RGB), circuitos de control e incluso controladores en módulos de paquete único más inteligentes.