Hoja de Datos del LED Amarillo de Potencia Media SMD 67-21S - Paquete PLCC-2 - 2.1-2.8V - 70mA - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un LED de potencia media para montaje superficial (SMD) en paquete PLCC-2, que emite luz amarilla. Diseñado para aplicaciones de iluminación general, ofrece un equilibrio entre rendimiento, eficiencia y tamaño compacto. El dispositivo presenta un amplio ángulo de visión, está construido con materiales libres de plomo y cumple con los estándares ambientales RoHS, lo que lo hace adecuado para los procesos modernos de ensamblaje electrónico.

1.1 Características y Ventajas Principales

Las principales ventajas de este LED incluyen su alta eficacia luminosa y su perfil de consumo de potencia media, lo que permite un funcionamiento eficiente en diversos escenarios de iluminación. El factor de forma compacto PLCC-2 facilita su integración en diseños de PCB, mientras que el amplio ángulo de visión de 120 grados garantiza una distribución uniforme de la luz. Su cumplimiento de las directivas libres de plomo y RoHS se alinea con las regulaciones ambientales globales.

1.2 Aplicaciones y Mercados Objetivo

Este LED está diseñado como un componente versátil adecuado para múltiples segmentos de iluminación. Sus áreas de aplicación clave incluyen iluminación decorativa y de entretenimiento, donde el color y el brillo consistentes son cruciales. También es aplicable en sistemas de iluminación agrícola. Además, su designación de uso general lo convierte en una opción confiable para luces indicadoras, retroiluminación y otras tareas de iluminación comunes en electrónica de consumo e industrial.

2. Parámetros Técnicos: Análisis Objetivo en Profundidad

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

2.1 Límites Absolutos Máximos

Los Límites Absolutos Máximos definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. Estos valores se especifican a una temperatura del punto de soldadura (T_Soldadura) de 25°C. La corriente directa continua (I_F) no debe exceder los 70 mA. Para operación pulsada, se permite una corriente directa pico (I_FP) de 140 mA bajo un ciclo de trabajo de 1/10 y un ancho de pulso de 10 ms. La disipación de potencia máxima (P_d) es de 200 mW. El dispositivo puede operar dentro de un rango de temperatura ambiente (T_opr) de -40°C a +85°C y almacenarse (T_alm) entre -40°C y +100°C. La resistencia térmica desde la unión al punto de soldadura (R_th J-S) es de 50 °C/W, y la temperatura máxima permitida en la unión (T_j) es de 115°C. La soldadura debe adherirse a perfiles térmicos estrictos: soldadura por reflujo a 260°C durante un máximo de 10 segundos, o soldadura manual a 350°C durante un máximo de 3 segundos. Una nota crítica enfatiza que el producto es sensible a las descargas electrostáticas (ESD), requiriendo precauciones de manejo apropiadas.

2.2 Características Electro-Ópticas

Las Características Electro-Ópticas se miden a T_Soldadura = 25°C y una corriente de prueba (I_F) de 60 mA, representando un punto de operación típico. El flujo luminoso (I_v) tiene un rango típico desde 8.5 lm (mínimo) hasta 13.0 lm (máximo). El voltaje directo (V_F) típicamente cae entre 2.1 V y 2.8 V. El ángulo de visión (2θ_1/2), definido como el ángulo total a la mitad de la intensidad, es de 120 grados. Se garantiza que la corriente inversa (I_R) sea un máximo de 50 µA cuando se aplica un voltaje inverso (V_R) de 5V. Se notan tolerancias importantes: el flujo luminoso tiene una tolerancia de ±11%, y el voltaje directo tiene una tolerancia de ±0.1V alrededor de su valor clasificado.

3. Explicación del Sistema de Clasificación

Para garantizar la consistencia en las series de producción, los LED se clasifican en lotes basados en parámetros clave de rendimiento. Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan con requisitos específicos de aplicación para brillo y características eléctricas.

3.1 Clasificación por Flujo Luminoso

La salida luminosa se categoriza en varios códigos de lote (B7, B8, B9, L1, L2, L3), cada uno definiendo un rango específico de valores mínimos y máximos de flujo luminoso medidos a I_F=60mA. Por ejemplo, el lote B7 cubre de 8.5 a 9.0 lm, mientras que el lote L3 cubre de 12.0 a 13.0 lm. La tolerancia general para el flujo luminoso es de ±11%.

3.2 Clasificación por Voltaje Directo

El voltaje directo se clasifica en códigos del 28 al 34, cada uno representando un paso de 0.1V. El lote 28 cubre de 2.1V a 2.2V, y el lote 34 cubre de 2.7V a 2.8V. La tolerancia para el voltaje directo es de ±0.1V del rango clasificado.

3.3 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

El color amarillo se define por su longitud de onda dominante. Se especifican dos códigos de lote: Y52 para un rango de longitud de onda dominante de 585 nm a 590 nm, y Y53 para 590 nm a 595 nm. La tolerancia de medición para la longitud de onda dominante/pico es de ±1 nm.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Los datos gráficos proporcionan información sobre cómo se comporta el LED bajo diversas condiciones operativas, lo cual es crucial para un diseño de circuito robusto y una gestión térmica adecuada.

4.1 Distribución Espectral

La curva espectral proporcionada muestra la intensidad luminosa relativa a través de longitudes de onda desde aproximadamente 540 nm hasta 640 nm. La curva alcanza su pico en la región amarilla (alrededor de 585-595 nm), confirmando los lotes de longitud de onda dominante, con una emisión mínima en otras partes del espectro visible.

4.2 Curvas Típicas de Características Electro-Ópticas

Se ilustran varias relaciones clave: La Figura 1 muestra que el cambio en el voltaje directo disminuye linealmente a medida que la temperatura de la unión aumenta desde 25°C hasta 115°C. La Figura 2 representa que la potencia radiométrica relativa aumenta de manera sub-lineal con la corriente directa. La Figura 3 indica que el flujo luminoso relativo disminuye a medida que aumenta la temperatura de la unión, una característica térmica común de los LED. La Figura 4 muestra la relación entre la corriente directa y el voltaje directo, esencial para el diseño del driver. La Figura 5 proporciona una curva de reducción de potencia, mostrando que la corriente directa máxima permitida disminuye a medida que aumenta la temperatura del punto de soldadura, lo cual es crítico para el diseño térmico. La Figura 6 es un diagrama de radiación polar que ilustra la distribución espacial de la intensidad, confirmando el amplio ángulo de visión de 120 grados.

5. Información Mecánica y del Paquete

5.1 Dimensiones del Paquete

Se proporciona un dibujo detallado con dimensiones del paquete PLCC-2. Las dimensiones clave incluyen la longitud, anchura y altura totales, así como el espaciado y tamaño de las almohadillas. El dibujo especifica que la tolerancia por defecto para dimensiones no especificadas es de ±0.15 mm. Esta información es vital para el diseño de la huella en el PCB y para garantizar una colocación adecuada durante el ensamblaje.

5.2 Identificación de Polaridad

Aunque no se detalla explícitamente en el texto, los paquetes PLCC-2 estándar típicamente tienen un cátodo marcado (a menudo una muesca, un punto o una esquina biselada) para la identificación de polaridad. Los diseñadores deben consultar el dibujo del paquete para confirmar el esquema de marcado exacto para este componente específico.

6. Directrices de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Parámetros de Soldadura por Reflujo

La hoja de datos establece explícitamente el perfil térmico máximo para la soldadura: el componente puede soportar una temperatura pico de 260°C durante un máximo de 10 segundos durante la soldadura por reflujo. Para soldadura manual, el límite es de 350°C durante 3 segundos. Exceder estos límites puede dañar la estructura interna del LED o el paquete de plástico.

6.2 Precauciones de Almacenamiento y Manejo

El dispositivo es sensible a la humedad. La bolsa resistente a la humedad no debe abrirse hasta que los componentes estén listos para su uso. Antes de abrir, las condiciones de almacenamiento deben ser ≤ 30°C y ≤ 90% HR. Después de abrir, los componentes tienen una "vida útil en planta" de 168 horas (7 días) bajo condiciones de ≤ 30°C y ≤ 60% HR. Cualquier LED no utilizado debe resellarse en un paquete a prueba de humedad con desecante. Si se excede el tiempo de almacenamiento especificado o el indicador de desecante ha cambiado de color, se requiere un tratamiento de horneado antes de su uso para eliminar la humedad absorbida y prevenir el "efecto palomita" durante el reflujo.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Empaquetado Resistente a la Humedad

Los LED se suministran en cintas portadoras con relieve, que luego se enrollan en carretes. Las cantidades estándar cargadas por carrete son 250, 500, 1000, 2000, 3000 o 4000 piezas. El carrete, con la cinta dentro, se sella dentro de una bolsa de aluminio a prueba de humedad junto con desecante.

7.2 Explicación de la Etiqueta

La etiqueta del empaquetado contiene varios códigos: CPN (Número de Producto del Cliente), P/N (Número de Producto), QTY (Cantidad de Empaquetado), CAT (Rango de Intensidad Luminosa, correspondiente al lote de flujo), HUE (Rango de Longitud de Onda Dominante), REF (Rango de Voltaje Directo) y LOT No (Número de Lote para trazabilidad).

7.3 Dimensiones del Carrete y la Cinta

Los dibujos detallados especifican las dimensiones del carrete (diámetro, ancho, tamaño del núcleo) y de la cinta portadora (paso de los bolsillos, ancho, profundidad). Estas son importantes para la configuración de la máquina de colocación automática. Las tolerancias para estas dimensiones son típicamente de ±0.1 mm a menos que se indique lo contrario.

8. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

8.1 Limitación de Corriente y Diseño del Driver

Una nota de diseño crítica es el requisito de una resistencia limitadora de corriente externa o un driver de corriente constante. El voltaje directo tiene un rango y un coeficiente de temperatura negativo (como se muestra en la Fig. 1). Un ligero aumento en el voltaje de alimentación o una disminución en V_F debido al calentamiento puede causar un gran aumento, potencialmente destructivo, en la corriente directa si se alimenta directamente desde una fuente de voltaje. El driver debe diseñarse para operar dentro de los Límites Absolutos Máximos, considerando la curva de reducción de potencia (Fig. 5) para temperaturas ambiente elevadas.

8.2 Gestión Térmica

Con una resistencia térmica (R_th J-S) de 50 °C/W, un disipador de calor efectivo a través de las almohadillas de soldadura es esencial para mantener el rendimiento y la longevidad. El diseño del PCB debe proporcionar un área de cobre adecuada conectada a las almohadillas del LED para disipar el calor. Operar a altas temperaturas de unión reducirá la salida luminosa (Fig. 3) y acelerará la degradación a largo plazo.

9. Fiabilidad y Garantía de Calidad

La hoja de datos enumera un conjunto completo de pruebas de fiabilidad realizadas con un nivel de confianza del 90% y un 10% de Porcentaje de Defectos Tolerables por Lote (LTPD). Los elementos de prueba incluyen resistencia a la soldadura por reflujo, choque térmico, ciclado de temperatura, almacenamiento y operación a alta temperatura/humedad, almacenamiento y operación a baja temperatura, y pruebas de vida de operación a alta temperatura bajo diversas condiciones. Cada prueba tiene condiciones específicas (temperatura, humedad, corriente, duración) y tamaño de muestra (22 piezas) con criterios de aceptación definidos (0 fallos permitidos, 1 fallo rechaza el lote). Estos datos brindan garantía de la robustez del componente bajo tensiones ambientales y operativas típicas.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

10.1 ¿Cuál es la diferencia entre los lotes de flujo luminoso y los de longitud de onda dominante?

Los lotes de flujo luminoso (B7, L1, etc.) categorizan la salida total de luz visible (brillo) del LED. Los lotes de longitud de onda dominante (Y52, Y53) categorizan el color o tono percibido de la luz amarilla. Un diseñador debe especificar ambos para garantizar consistencia tanto en brillo como en color entre múltiples unidades en una aplicación.

10.2 ¿Cómo interpreto la gráfica de Corriente Directa vs. Temperatura de Soldadura (Fig. 5)?

Esta es una curva de reducción de potencia. Muestra que la corriente directa continua máxima segura que el LED puede manejar disminuye a medida que aumenta la temperatura en sus puntos de soldadura. Por ejemplo, si el diseño del PCB hace que las soldaduras del LED alcancen 85°C, la corriente de accionamiento máxima es significativamente menor que el Límite Absoluto Máximo de 70 mA especificado a 25°C. Esta gráfica debe usarse para el diseño térmico para prevenir el sobrecalentamiento.

10.3 ¿Qué significa "vida útil en planta" y por qué es importante?

La vida útil en planta es el tiempo máximo que los LED sensibles a la humedad pueden estar expuestos a las condiciones ambientales de la fábrica (después de abrir la bolsa sellada) antes de que deban soldarse o re-hornearse. Exceder este tiempo puede permitir que la humedad se absorba en el paquete de plástico. Durante el alto calor de la soldadura por reflujo, esta humedad atrapada puede vaporizarse rápidamente, causando delaminación interna o grietas ("efecto palomita"), lo que lleva a fallos inmediatos o latentes.