Hoja de Datos del LED SMD LTST-N682TWVSET - Doble Color Amarillo/Blanco - 30mA - 102mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones del LTST-N682TWVSET, un Diodo Emisor de Luz (LED) de Montaje Superficial (SMD). Este componente integra dos chips LED distintos en un solo encapsulado: uno emite luz amarilla y el otro luz blanca. Está diseñado para procesos de montaje automatizado en placas de circuito impreso (PCB), lo que lo hace adecuado para fabricación en gran volumen. Su factor de forma compacto satisface las necesidades de aplicaciones con espacio limitado en diversos sectores electrónicos.

1.1 Características y Ventajas Principales

• Fuente de Doble Color:Combina un chip Amarillo de AlInGaP y un chip LED Blanco en un solo encapsulado, permitiendo indicación de múltiples estados o mezcla de colores en una huella mínima.
• Compatibilidad con Automatización:Empaquetado en cinta de 8mm enrollada en carretes de 7 pulgadas de diámetro, conforme a estándares EIA para compatibilidad con equipos automáticos de pick-and-place de alta velocidad.
• Fabricación Robusta:Compatible con procesos de soldadura por reflujo infrarrojo (IR), estándar en el montaje moderno de PCB. El dispositivo está preacondicionado según los estándares de sensibilidad a la humedad JEDEC Nivel 3, mejorando la fiabilidad durante la soldadura.
• Cumplimiento Ambiental:El producto cumple con las directivas RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas).
• Interfaz Eléctrica:Diseñado para ser compatible con Circuitos Integrados (I.C.), permitiendo un manejo directo desde salidas de nivel lógico típico o circuitos controladores.

1.2 Aplicaciones y Mercados Objetivo

El LTST-N682TWVSET está diseñado para una amplia gama de equipos electrónicos donde se requiere una indicación de estado fiable y compacta. Sus principales dominios de aplicación incluyen:

• Telecomunicaciones:Indicadores de estado en routers, módems y conmutadores de red.
• Electrónica de Consumo y Automatización de Oficinas:Luces de estado de alimentación, batería o función en ordenadores portátiles, impresoras y periféricos.
• Electrodomésticos y Equipos Industriales:Indicadores de modo operativo en paneles de control.
• Señalización Interior y Paneles Frontales:Retroiluminación para símbolos o provisión de luminarias de estado multicolor.

2. Dimensiones del Encapsulado e Información Mecánica

El contorno físico del encapsulado LTST-N682TWVSET está definido por factores de forma SMD estándar de la industria para garantizar compatibilidad mecánica. Las notas dimensionales clave especifican que todas las medidas están en milímetros, con una tolerancia general de ±0,2 mm a menos que se indique lo contrario. El componente presenta una lente transparente.

2.1 Asignación de Pines y Polaridad

El dispositivo tiene cuatro terminales eléctricos. La asignación de pines es la siguiente:

• Pines 1 y 2:Estos son el ánodo y el cátodo para elchip LED Amarillode AlInGaP.
• Pines 3 y 4:Estos son el ánodo y el cátodo para elchip LEDBlanco.

Es crucial consultar el dibujo detallado del encapsulado (implícito en la hoja de datos) para la ubicación física exacta del Pin 1, típicamente marcado por un punto o una esquina achaflanada en el encapsulado, para asegurar la orientación correcta durante el montaje.

3. Valores Máximos y Características

Operar el dispositivo dentro de sus límites especificados es esencial para la fiabilidad y el rendimiento.

3.1 Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente al dispositivo. Se especifican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

Parámetro	Chip Blanco	Chip Amarillo	Unidad
Disipación de Potencia	102	78	mW
Corriente Directa Pico (Ciclo de Trabajo 1/10, Pulso 0.1ms)	100	100	mA
Corriente Directa en CC	30	30	mA
Rango de Temperatura de Operación	-40°C a +85°C
Rango de Temperatura de Almacenamiento	-40°C a +100°C

3.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a Ta=25°C y una corriente de prueba estándar (IF) de 20mA, a menos que se indique lo contrario.

\

Parámetro	Símbolo	Chip Blanco	Chip Amarillo	Unidad	Condición / Notas
Intensidad Luminosa	Iv	Mín: 1600, Máx: 3200	Mín: 710, Máx: 1800	mcd	IF=20mA. Medido con filtro de respuesta ocular CIE.
Ángulo de Visión (Mitad de Intensidad)	2θ1/2	120 (Típico)		grados	Ángulo donde la intensidad cae al 50% del valor en el eje.
Longitud de Onda Dominante	λd	-	585 - 595	nm	Define el color percibido (Amarillo).
Longitud de Onda de Emisión Pico	λP	-	590 (Típico)	nm	Longitud de onda en el pico de la salida espectral.
Ancho Medio de Línea Espectral	Δλ	-	20 (Típico)	nm	Ancho de banda del espectro emitido.
Voltaje Directo	VF	2.6 - 3.4	1.7 - 2.6	V	IF=20mA. Tolerancia es ±0.1V.
Corriente Inversa	IR	10 (Máx)		μA	VR=5V. El dispositivo no está diseñado para operación inversa.

Notas Clave de Medición:

• La medición de intensidad luminosa sigue la curva estándar de respuesta ocular fotópica CIE.
• La longitud de onda dominante se deriva de las coordenadas de cromaticidad CIE.
• La prueba de voltaje inverso es solo para fines informativos/de calidad; el LED no debe operarse en polarización inversa en una aplicación.

4. Explicación del Sistema de Clasificación

Para garantizar la consistencia de color y brillo en la producción, los LED se clasifican en lotes de rendimiento. El LTST-N682TWVSET utiliza una clasificación separada para los chips blanco y amarillo.

4.1 Clasificación por Intensidad Luminosa (Iv)

Chip Blanco:Clasificado en dos grupos según la intensidad luminosa mínima a 20mA.

• W1:1600 mcd a 2265 mcd.
• W2:2265 mcd a 3200 mcd.

Chip Amarillo:Clasificado en tres grupos.

• U:710 mcd a 965 mcd.
• V:965 mcd a 1315 mcd.
• W:1315 mcd a 1800 mcd.

La tolerancia dentro de cada lote de intensidad es de ±11%.

4.2 Clasificación por Longitud de Onda (WD) para el Chip Amarillo

La longitud de onda dominante del chip amarillo se clasifica para controlar el tono.

• J:585 nm a 590 nm.
• K:590 nm a 595 nm.

La tolerancia dentro de cada lote de longitud de onda es de ±1 nm.

4.3 Clasificación por Cromaticidad (CIE) para el Chip Blanco

El punto de color del LED blanco se define por sus coordenadas de cromaticidad CIE 1931 (x, y). La hoja de datos proporciona una tabla con múltiples códigos de lote (A1, A2, A3, B1, B2, B3, C1, C2, C3), cada uno representando una región cuadrilátera en el diagrama de cromaticidad definida por cuatro puntos de coordenadas (x,y). Esto permite una selección precisa de la temperatura de color blanco y el matiz. La tolerancia para las coordenadas (x, y) dentro de un lote es de ±0,01.

5. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a curvas de rendimiento típicas que representan gráficamente relaciones clave. Analizarlas es crítico para el diseño.

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

Esta curva muestra la relación exponencial entre la corriente que fluye a través del LED y la caída de voltaje a través del mismo. El chip Amarillo de AlInGaP tendrá un voltaje directo (V_F) más bajo para una corriente dada en comparación con el chip Blanco, como se indica en la tabla de características eléctricas. Los diseñadores usan esta curva para seleccionar resistencias limitadoras de corriente apropiadas o ajustes de controladores de corriente constante para lograr el brillo deseado manteniéndose dentro de los límites de potencia.

5.2 Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa

Este gráfico demuestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente de accionamiento. Generalmente es lineal en un rango pero se satura a corrientes más altas. Operar a la corriente continua recomendada de 20mA asegura una eficiencia y longevidad óptimas. La clasificación de corriente pico pulsada de 100mA permite destellos breves de alta intensidad sin daños.

5.3 Distribución Espectral

Para el chip amarillo, una curva de distribución espectral mostraría un pico relativamente estrecho alrededor de 590nm (típico), con un ancho medio de unos 20nm, confirmando su salida monocromática amarilla. El espectro del LED blanco sería mucho más amplio, típicamente un chip LED azul combinado con un fósforo para producir una emisión amplia a través del espectro visible.

6. Pautas de Montaje y Aplicación

6.1 Proceso de Soldadura

El dispositivo está diseñado para procesos de soldadura sin plomo (Pb-free). El perfil de reflujo IR recomendado debe cumplir con J-STD-020B. Los parámetros clave incluyen:

• Precalentamiento:Rampa hasta 150-200°C.
• Tiempo de Precalentamiento:Máximo de 120 segundos.
• Temperatura Pico:No debe exceder los 260°C.
• Tiempo por Encima del Líquidus:Debe ser limitado, con el tiempo total de soldadura a temperatura pico no excediendo 10 segundos, y el reflujo debe realizarse un máximo de dos veces.

Para soldadura manual con cautín, la temperatura de la punta no debe exceder los 300°C, y el tiempo de contacto debe limitarse a 3 segundos, una sola vez.

6.2 Diseño Recomendado de Pads en PCB

La hoja de datos incluye un patrón de soldadura (huella) sugerido para el PCB. Usar este diseño recomendado asegura la formación adecuada de la junta de soldadura, estabilidad mecánica y disipación de calor durante y después de la soldadura. Adherirse a este patrón es crítico para un montaje automatizado exitoso y la fiabilidad.

6.3 Limpieza

Si es necesaria una limpieza posterior a la soldadura, solo deben usarse disolventes especificados. Sumergir el LED en alcohol etílico o isopropílico a temperatura ambiente durante menos de un minuto es aceptable. El uso de productos químicos no especificados o agresivos puede dañar el encapsulado o la lente del LED.

7. Precauciones de Almacenamiento y Manipulación

7.1 Sensibilidad a la Humedad

Los LED se empaquetan en una bolsa barrera de humedad con desecante para prevenir la absorción de humedad atmosférica, que puede causar "efecto palomita" (agrietamiento del encapsulado) durante el reflujo. Mientras están sellados, deben almacenarse a ≤30°C y ≤70% HR y usarse dentro de un año.

Una vez abierta la bolsa, comienza la "vida útil en planta". Los componentes deben almacenarse a ≤30°C y ≤60% HR. Se recomienda encarecidamente completar el proceso de reflujo IR dentro de las 168 horas (7 días) posteriores a la apertura de la bolsa.

Si los componentes están expuestos más allá de 168 horas, deben "secarse" (deshidratarse) a aproximadamente 60°C durante al menos 48 horas antes de soldar para eliminar la humedad absorbida.

7.2 Precauciones en la Aplicación

Estos LED están destinados a equipos electrónicos comerciales e industriales estándar. Para aplicaciones que requieren una fiabilidad excepcional donde una falla podría comprometer la seguridad (p. ej., aviación, soporte vital médico, control de transporte), son necesarias calificaciones específicas y consulta previa al diseño.

8. Información de Embalaje y Pedido

8.1 Especificaciones de Cinta y Carrete

Los componentes se suministran en cinta portadora en relieve, de 8mm de ancho, sellada con cinta de cubierta. La cinta se enrolla en carretes estándar de 7 pulgadas (178mm) de diámetro. Cada carrete completo contiene 2000 piezas. Para cantidades menores a un carrete completo, se aplica una cantidad mínima de embalaje de 500 piezas. El embalaje cumple con las especificaciones EIA-481-1-B.

8.2 Interpretación del Número de Parte

El número de parte LTST-N682TWVSET sigue el sistema de codificación interno del fabricante, donde "TWVSET" probablemente indica la combinación de colores específica (T=?, W=Blanco, V=?, SET=doble?). Para pedidos precisos, se debe especificar el número de parte completo junto con cualquier selección de código de lote requerida (p. ej., para intensidad o color).

9. Consideraciones de Diseño y Circuitos de Aplicación Típicos

9.1 Limitación de Corriente

Los LED son dispositivos accionados por corriente. Un método de accionamiento simple y común es usar una resistencia en serie. El valor de la resistencia (R_s) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R_s= (V_suministro- V_F) / I_F. Por ejemplo, para accionar elchip Amarilloa 20mA desde una fuente de 5V, asumiendo un V_Ftípico de 2.2V: R_s= (5V - 2.2V) / 0.020A = 140 Ω. Una resistencia estándar de 150 Ω sería adecuada. Se debe verificar la potencia nominal de la resistencia: P = I²R = (0.02)²* 150 = 0.06W, por lo que una resistencia de 1/8W (0.125W) es suficiente.

9.2 Conducción Independiente vs. Común

Dado que los chips amarillo y blanco tienen ánodos y cátodos separados (4 pines en total), pueden controlarse de forma completamente independiente. Esto permite tres estados visuales: solo Amarillo, solo Blanco, o Ambos encendidos (lo que puede aparecer como un color mezclado dependiendo de la intensidad). No deben conectarse en paralelo directamente al mismo controlador debido a las diferencias potenciales de V_F mismatch.

9.3 Gestión Térmica

Aunque la disipación de potencia es baja (máx. 102mW para blanco, 78mW para amarillo), un diseño adecuado del PCB ayuda a la longevidad. Usar el patrón de pads de soldadura recomendado ayuda a conducir el calor lejos de la unión del LED hacia el cobre del PCB. Operar a o por debajo de la corriente continua recomendada y dentro del rango de temperatura especificado asegura que el LED mantenga su vida útil nominal y estabilidad de color.

10. Comparación y Diferenciación Técnica

El factor diferenciador principal del LTST-N682TWVSET es sudiseño de doble color en un solo encapsulado. En comparación con usar dos LED SMD separados, esta solución ofrece ventajas significativas:

• Ahorro de Espacio:Reduce la huella en el PCB aproximadamente en un 50%, crucial para diseños miniaturizados.
• Eficiencia de Montaje:Solo un componente necesita ser recogido, colocado y soldado en lugar de dos, aumentando el rendimiento del montaje y reduciendo errores potenciales de colocación.
• Alineación Óptica:Ambas fuentes de luz están fijas en una relación espacial conocida y consistente dentro del encapsulado, lo que puede ser importante para el acoplamiento con guías de luz o lentes.
• Coincidencia de Rendimiento:Aunque se clasifican por separado, los chips del mismo lote de producción pueden tener características térmicas más consistentes cuando se alojan juntos.

La elección de AlInGaP para el chip amarillo proporciona una alta eficiencia luminosa y una excelente pureza de color (espectro estrecho) en comparación con tecnologías más antiguas como GaAsP.

11. Preguntas Frecuentes (FAQ) Basadas en Parámetros Técnicos

P1: ¿Puedo accionar los LED amarillo y blanco desde la misma resistencia limitadora de corriente?
R1:No. Tienen diferentes características de voltaje directo (Amarillo: ~1.7-2.6V, Blanco: ~2.6-3.4V). Conectarlos en paralelo con una resistencia causaría una división desigual de corriente, potencialmente sobrecargando un chip y subcargando el otro. Requieren circuitos limitadores de corriente separados.

P2: ¿Cuál es el propósito de la clasificación de corriente directa pico (100mA a 1/10 de ciclo de trabajo)?
R2:Esta clasificación permite la operación pulsada a corrientes más altas durante cortas duraciones, como en aplicaciones de parpadeo o estroboscópicas, para lograr un brillo instantáneo más alto. El bajo ciclo de trabajo y el corto ancho de pulso aseguran que la potencia promedio y la temperatura de la unión permanezcan dentro de límites seguros.

P3: ¿Por qué el procedimiento de almacenamiento y secado es tan específico?
R3:Los encapsulados plásticos SMD pueden absorber humedad del aire. Durante el proceso de soldadura por reflujo a alta temperatura, esta humedad atrapada se convierte rápidamente en vapor, creando alta presión interna que puede delaminar el encapsulado o agrietar el dado ("efecto palomita"). El etiquetado de sensibilidad a la humedad y los procedimientos de secado son prácticas críticas de la industria para prevenir este modo de fallo.

P4: ¿Cómo interpreto los códigos de lote CIE para el LED blanco?
R4:Los códigos de lote CIE (A1, B2, C3, etc.) definen una pequeña región en el diagrama de cromaticidad CIE. Los diseñadores seleccionan un código de lote específico para asegurar que todos los LED blancos en su producto tengan una apariencia de color consistente (mismo punto blanco, evitando matices amarillentos o azulados). Para la mayoría de las aplicaciones, especificar un lote es necesario para la uniformidad del color.

12. Ejemplo de Aplicación Práctica

Escenario: Indicador de Doble Estado para un Dispositivo de Red
Un diseño de router de red requiere un solo indicador para mostrar dos estados:Encendido/Actividad de RedyError del Sistema.

• Elección de Diseño:Usar el LTST-N682TWVSET.
• Implementación:
  1. ElLED Blancose conecta a un pin GPIO del microcontrolador principal a través de una resistencia en serie de 150Ω a un riel de 3.3V. El firmware pulsa suavemente este LED para indicar actividad de red cuando el sistema opera normalmente.
  2. ElLED Amarillose conecta a un pin GPIO diferente a través de una resistencia en serie de 100Ω (para un brillo ligeramente mayor como alerta). El firmware acciona este LED en un patrón de encendido constante o parpadeo rápido solo cuando se detecta un error del sistema.
• Resultado:Un solo componente compacto en el PCB proporciona una retroalimentación visual clara y distinta para dos estados operativos, simplificando el diseño del panel frontal y la interfaz de usuario.

13. Principio de Funcionamiento

La emisión de luz en los LED se basa en la electroluminiscencia en una unión p-n de semiconductor. Cuando se aplica un voltaje directo, los electrones y huecos se inyectan a través de la unión. Cuando estos portadores de carga se recombinan, liberan energía en forma de fotones (luz). El color (longitud de onda) de la luz emitida está determinado por la energía de la banda prohibida del material semiconductor.

• Chip Amarillo (AlInGaP):Utiliza un semiconductor de Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio. Este sistema de material tiene una banda prohibida correspondiente a la emisión de luz en la parte amarilla/ámbar/naranja/roja del espectro. Es conocido por su alta eficiencia y buena estabilidad térmica.
• Chip Blanco:Más comúnmente, un LED blanco es un chip LED azul (típicamente basado en semiconductor InGaN) recubierto con un fósforo amarillo. Parte de la luz azul es convertida por el fósforo en luz amarilla. La mezcla de la luz azul restante y la luz amarilla convertida es percibida por el ojo humano como blanca. El "tono" exacto de blanco (frío, neutro, cálido) se controla mediante la composición y el grosor del fósforo.

14. Tendencias y Contexto Tecnológico

El LTST-N682TWVSET representa un producto maduro y optimizado dentro del mercado de LED SMD. Las tendencias clave en curso en este sector incluyen:

• Mayor Integración:Avanzando más allá del doble color hacia encapsulados RGB (Rojo-Verde-Azul) o RGBW (Rojo-Verde-Azul-Blanco) en una sola huella SMD, permitiendo programabilidad a todo color para indicadores y micro-pantallas.
• Mayor Eficiencia:Mejora continua en la eficiencia cuántica interna de materiales semiconductores (como AlInGaP e InGaN) y fósforos, lo que lleva a una mayor salida luminosa (lúmenes) por unidad de potencia eléctrica de entrada (vatios), reduciendo el consumo de energía y la carga térmica.
• Miniaturización:La búsqueda de dispositivos más pequeños continúa, con LED de encapsulado a escala de chip (CSP) que no tienen un encapsulado plástico tradicional, reduciendo aún más el tamaño y mejorando la flexibilidad del diseño óptico.
• Mejor Consistencia de Color:Los avances en los procesos de fabricación y clasificación permiten tolerancias más estrictas en longitud de onda y cromaticidad, dando a los diseñadores un control más preciso sobre la apariencia visual final en sus productos.
• Funciones Inteligentes:Integración de circuitos de control (como controladores de corriente constante o lógica simple) directamente en el encapsulado del LED, creando módulos LED "inteligentes" que simplifican el diseño del sistema.

Dispositivos como el LTST-N682TWVSET siguen siendo muy relevantes para la indicación de estado rentable, fiable y eficiente en espacio donde no se requiere control de color avanzado o programabilidad.