Hoja de Datos Técnica del Indicador LED Bicolor SMT CBI LTL-M12YG1H310U - Amarillo Verde/Amarillo - 10mA - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTL-M12YG1H310U es un Indicador para Placa de Circuito (CBI) de Tecnología de Montaje Superficial (SMT). Consiste en un soporte (carcasa) negro de plástico en ángulo recto diseñado para acoplarse con lámparas LED específicas. Este diseño facilita el montaje en placas de circuito impreso (PCB). Su función principal es proporcionar una indicación visual de estado clara y de alto contraste. La unidad cuenta con una fuente LED bicolor, capaz de emitir luz Amarillo Verde o Amarilla a través de una lente difusora blanca, lo que ayuda a lograr una apariencia de iluminación uniforme.

1.1 Características y Ventajas Principales

• Diseño de Montaje Superficial:Optimizado para procesos automáticos de pick-and-place y soldadura por reflujo, mejorando la eficiencia y fiabilidad de fabricación.
• Carcasa de Alto Contraste:La carcasa negra de plástico mejora significativamente la relación de contraste de la luz emitida, haciendo el indicador más visible, especialmente en condiciones de iluminación ambiental brillante.
• Funcionalidad Bicolor:Integra chips LED Amarillo Verde y Amarillo en un solo encapsulado, permitiendo una indicación de doble estado (ej., en espera/activo, normal/advertencia) utilizando una única huella de componente.
• Eficiencia Energética:Caracterizado por un bajo consumo de energía y alta eficiencia luminosa, haciéndolo adecuado para aplicaciones sensibles a la potencia.
• Cumplimiento Ambiental:Este es un producto libre de plomo y cumple con la directiva de Restricción de Sustancias Peligrosas (RoHS).
• Construcción Robusta:Diseñado para soportar procesos estándar de montaje SMT, incluyendo el acondicionamiento acelerado hasta el Nivel de Sensibilidad a la Humedad 3 de JEDEC.

1.2 Aplicaciones y Mercados Objetivo

Este indicador está diseñado para su uso en equipos electrónicos ordinarios en varias industrias clave:

• Sistemas Informáticos:Luces de estado para alimentación, actividad de almacenamiento o conectividad de red en placas base, servidores y periféricos.
• Equipos de Comunicación:Luces indicadoras en routers, switches, módems y otro hardware de red.
• Electrónica de Consumo:Indicadores de alimentación, modo o función en electrodomésticos, equipos de audio/vídeo y dispositivos de domótica.
• Controles Industriales:Indicadores de estado y fallo en paneles de control, maquinaria e instrumentación donde se requiere retroalimentación visual fiable.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

Todos los parámetros se especifican a una temperatura ambiente (TA) de 25°C a menos que se indique lo contrario. Comprender estos límites es crítico para un diseño de circuito fiable.

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente al dispositivo. No se garantiza el funcionamiento bajo estas condiciones.

• Disipación de Potencia (PD):72 mW (para cada color, Amarillo Verde y Amarillo). Esta es la pérdida de potencia máxima permitida en forma de calor.
• Corriente Directa de Pico (IFP):80 mA. Esta corriente solo es permisible bajo condiciones pulsadas (ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho de pulso ≤ 0.1ms) durante períodos muy cortos.
• Corriente Directa Continua en DC (IF):30 mA. Esta es la corriente máxima recomendada para operación continua.
• Rango de Temperatura de Operación:-40°C a +85°C. Se garantiza que el dispositivo funcione dentro de este rango de temperatura ambiente.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +100°C. El dispositivo puede almacenarse sin daño dentro de estos límites.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos bajo condiciones de prueba estándar (IF = 10mA).

• Intensidad Luminosa (Iv):
  • Amarillo Verde: Típica 8.7 mcd (Mín 4.5 mcd, Máx 23 mcd).
  • Amarillo: Típica 15 mcd (Mín 4.5 mcd, Máx 23 mcd).
  • El código de clasificación Iv está marcado en cada bolsa de empaque para fines de agrupación.
  • La medición se realiza con un sensor/filtro que aproxima la curva de respuesta del ojo fotópico CIE.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):40 grados para ambos colores. Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial máximo, definiendo la dispersión del haz.
• Longitud de Onda de Pico (λP):
  • Amarillo Verde: 574 nm.
  • Amarillo: 592 nm.
  • Esta es la longitud de onda en el punto más alto del espectro emitido.
• Longitud de Onda Dominante (λd):
  • Amarillo Verde: 570 nm (rango 564-574 nm).
  • Amarillo: 590 nm (rango 584-596 nm).
  • Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano, derivada del diagrama de cromaticidad CIE.
• Ancho Espectral a Mitad de Altura (Δλ):Aproximadamente 15 nm para ambos colores, indicando la pureza espectral.
• Tensión Directa (VF):2.5 V típico (2.0 V mín) a 10mA para ambos colores. Este parámetro es crucial para el cálculo de la resistencia limitadora de corriente.
• Corriente Inversa (IR):10 μA máximo cuando se aplica una tensión inversa (VR) de 5V.Importante:Este dispositivo no está diseñado para operar bajo polarización inversa; esta condición de prueba es solo para caracterización.

3. Sistema de Clasificación y Agrupación

El producto emplea un sistema de clasificación para garantizar la consistencia en parámetros ópticos clave.

• Agrupación por Intensidad Luminosa (Iv):El valor Iv está clasificado, y el código correspondiente está impreso en cada bolsa de empaque. Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes dentro de un rango de brillo específico para una apariencia uniforme del panel.
• Agrupación por Longitud de Onda:La longitud de onda dominante (λd) se especifica con un rango (ej., 564-574 nm para Amarillo Verde). Los componentes se clasifican para caer dentro de estos límites de cromaticidad.
• Tensión Directa:Aunque se da un valor típico, el rango mín/máx (2.0V a 2.5V a 10mA) define la variación aceptable para este parámetro.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Las curvas de rendimiento típicas (referenciadas en la hoja de datos) proporcionan una visión visual del comportamiento del dispositivo bajo condiciones variables. Los diseñadores deben consultar estos gráficos para un análisis detallado.

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:Esta curva muestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente. Es típicamente no lineal, y operar por encima de la corriente DC recomendada puede no producir ganancias de brillo proporcionales mientras aumenta el calor y reduce la vida útil.
• Tensión Directa vs. Corriente Directa:Esta curva característica IV es esencial para comprender la resistencia dinámica del LED y para diseñar un circuito de excitación apropiado.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:La salida de luz del LED generalmente disminuye a medida que aumenta la temperatura de la unión. Esta curva ayuda a estimar la reducción de brillo en entornos de alta temperatura.
• Distribución Espectral:Gráficos que muestran la intensidad relativa a través de las longitudes de onda para cada color, centrados alrededor de sus longitudes de onda de pico (574 nm y 592 nm).

5. Información Mecánica y de Empaquetado

5.1 Dimensiones de Contorno

El dispositivo está alojado en un soporte negro de plástico en ángulo recto. Notas dimensionales clave:

• Todas las dimensiones principales se proporcionan en milímetros, con una tolerancia por defecto de ±0.25mm a menos que se especifique lo contrario.
• El material de la carcasa es plástico negro.
• El LED integrado es de tipo bicolor (Amarillo Verde/Amarillo) con una lente difusora blanca.
• Se deben consultar los dibujos dimensionales detallados para una planificación precisa de la huella en PCB y la colocación.

5.2 Identificación de Polaridad y Montaje

Como componente SMT, la orientación correcta durante la colocación es vital. El diagrama de huella en la hoja de datos indica las almohadillas del cátodo y ánodo. Los diseñadores deben asegurarse de que la huella en el PCB coincida con este diagrama para evitar una colocación incorrecta por maquinaria automatizada.

6. Guías de Soldadura y Montaje

El cumplimiento de estas guías es crítico para prevenir daños durante el proceso de montaje.

6.1 Almacenamiento y Manipulación

• Paquete Sellado:Almacenar a ≤30°C y ≤70% HR. Usar dentro de un año desde la fecha de empaque.
• Paquete Abierto:Si se abre la Bolsa de Barrera de Humedad (MBB), el entorno de almacenamiento no debe exceder 30°C y 60% HR.
• Vida Útil en Planta:Los componentes expuestos al aire ambiente deben someterse a soldadura por reflujo IR dentro de las 168 horas (7 días).
• Re-horneado:Si se exponen por más de 168 horas, se requiere un horneado a 60°C durante al menos 48 horas antes de soldar para eliminar la humedad absorbida y prevenir el "popcorning" durante el reflujo.

6.2 Proceso de Soldadura

• Soldadura por Reflujo (Recomendada):Debe usarse un perfil de reflujo compatible con JEDEC.
  • Precalentamiento/Saturación: 150-200°C hasta 100 segundos máximo.
  • Tiempo por Encima del Líquido (T_L=217°C): 60-150 segundos.
  • Temperatura de Pico (T_P): 260°C máximo.
  • Tiempo dentro de 5°C de la Temperatura de Clasificación Especificada (T_C=255°C): 30 segundos máximo.
  • Tiempo total desde 25°C hasta el pico: 5 minutos máximo.
• Soldadura Manual:Si es necesario, usar un soldador a una temperatura máxima de 300°C por no más de 3 segundos por unión. Evitar aplicar estrés mecánico a los terminales durante la soldadura.
• Limpieza:Usar solo disolventes a base de alcohol como alcohol isopropílico (IPA). Evitar limpiadores químicos agresivos o desconocidos.

Nota Crítica:La temperatura máxima de reflujo no es un indicador de la Temperatura de Deflexión por Calor (HDT) o punto de fusión de la carcasa. Exceder los límites de tiempo/temperatura puede deformar la lente de plástico o causar una falla catastrófica del LED.

7. Empaquetado e Información de Pedido

7.1 Especificación de Empaquetado

• Cinta Portadora:Los componentes se suministran en carretes de 13 pulgadas. La cinta portadora está hecha de aleación de poliestireno conductor negro, de 0.40mm de espesor.
• Cantidad por Carrete:1,400 piezas.
• Protección contra la Humedad:Cada carrete se empaqueta con un desecante y una tarjeta indicadora de humedad dentro de una Bolsa de Barrera de Humedad (MBB).
• Cartón Interno:Contiene 3 MBBs (total 4,200 piezas).
• Cartón Externo:Contiene 10 cartones internos (total 42,000 piezas).

7.2 Interpretación del Número de Modelo

El número de parte LTL-M12YG1H310U puede interpretarse como parte de un sistema de codificación de familia, aunque el desglose completo es propietario. Identifica esta variante específica de CBI SMT con salida bicolor Amarillo Verde/Amarillo.

8. Consideraciones de Diseño de Aplicación

8.1 Diseño del Circuito de Excitación

Los LED son dispositivos excitados por corriente. Una resistencia limitadora de corriente en serie es obligatoria cuando se excita desde una fuente de tensión. El valor de la resistencia (R_serie) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R_serie= (V_{alimentación}- V_F) / I_F. Usar la V_Fmáxima de la hoja de datos para un diseño conservador para asegurar que la corriente no exceda el nivel deseado. Por ejemplo, para excitar a 10mA desde una fuente de 5V: R = (5V - 2.5V) / 0.01A = 250 Ω. Una resistencia de valor estándar de 270 Ω sería una elección segura.

8.2 Gestión Térmica

Aunque la disipación de potencia es baja (72mW), asegurar un diseño de PCB adecuado puede ayudar a gestionar el calor. Conectar las almohadillas térmicas (si están presentes en la huella) a un área de cobre para que actúe como disipador de calor. Evitar colocar el indicador cerca de otras fuentes de calor significativas en la placa.

8.3 Integración Óptica

El ángulo de visión de 40 grados proporciona un haz razonablemente amplio. La lente difusora blanca crea un brillo uniforme y suave en lugar de una fuente puntual definida. La carcasa negra evita la conducción de luz y mejora la apariencia en estado apagado. Considerar estos factores al diseñar guías de luz o recortes en el panel.

9. Comparación y Diferenciación

El LTL-M12YG1H310U ofrece ventajas específicas en su categoría:

• vs. LED SMT de Color Único:Proporciona dos colores distintos (Amarillo Verde y Amarillo) en un solo encapsulado, ahorrando espacio en el PCB y coste de montaje en comparación con usar dos LED de color único separados para indicación de doble estado.
• vs. LED de Agujero Pasante:El diseño SMT elimina la necesidad de taladrar agujeros, permite diseños de PCB de mayor densidad y es compatible con líneas de montaje totalmente automatizadas, reduciendo el coste y tiempo de fabricación.
• vs. LED No Difusos:La lente difusora blanca integrada ofrece un punto de luz más uniforme y estéticamente agradable en comparación con LED con lentes transparentes, que pueden exhibir un "punto caliente" más pronunciado.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P1: ¿Puedo excitar este LED a 20mA continuamente?

R1: El Valor Máximo Absoluto para la corriente directa en DC es 30mA. Aunque excitar a 20mA está dentro de este límite, debes consultar la curva "Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa". El aumento en la salida de luz de 10mA a 20mA puede ser sub-lineal, y el aumento en la disipación de potencia (calor) podría reducir la longevidad. Se recomienda operar en la condición de prueba típica de 10mA para una vida útil óptima.

P2: ¿Cómo controlo los dos colores de forma independiente?

R2: La hoja de datos implica una configuración de cátodo común o ánodo común para los dos chips dentro del encapsulado. El esquema en el diagrama de huella mostrará la asignación de pines. Necesitarás dos resistencias limitadoras de corriente y circuitos de excitación separados (ej., pines GPIO de un microcontrolador) para controlar cada canal de color de forma independiente.

P3: ¿Es la vida útil en planta de 168 horas después de abrir la bolsa un requisito estricto?

R3: Sí, es crítico para la fiabilidad. La exposición más allá de 168 horas permite que la humedad se absorba en el encapsulado de plástico. Durante el reflujo, esta humedad puede vaporizarse rápidamente, causando delaminación interna o agrietamiento ("popcorning"). Si se excede, se debe realizar el horneado obligatorio de 48 horas a 60°C.

P4: ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda de Pico y Longitud de Onda Dominante?

R4: La Longitud de Onda de Pico (λP) es la longitud de onda física en el punto de mayor intensidad en el gráfico de salida espectral. La Longitud de Onda Dominante (λd) es un valor calculado basado en la percepción del color humano (gráfico CIE) y representa el "color" que realmente vemos. Para los LED, estos valores a menudo son cercanos pero no idénticos.

11. Estudio de Caso de Diseño y Uso

Escenario: Diseñando un panel de estado para un router de red.

Un diseñador necesita indicadores para "Encendido" (fijo), "Actividad del Sistema" (parpadeante) y "Enlace/Actividad Ethernet" (doble estado). Podría usar:

- Un LED de color único Verde para "Encendido".

- Un LED de color único Ámbar parpadeante para "Actividad del Sistema".

- Un LED bicolor LTL-M12YG1H310U para "Ethernet". Puede mostrar un Amarillo Verde fijo para un enlace de 100Mbps, un Amarillo fijo para un enlace de 1Gbps, y parpadear el color respectivo durante la actividad de datos. Esta solución usa solo tres huellas de componentes para transmitir cuatro estados distintos, optimizando el espacio del panel y simplificando la lista de materiales en comparación con usar cuatro LED de color único separados.

12. Introducción al Principio Técnico

Los Diodos Emisores de Luz (LED) 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 se recombinan con huecos, liberando energía en forma de fotones. La longitud de onda específica (color) de la luz emitida está determinada por el intervalo de banda de energía de los materiales semiconductores utilizados (ej., aleaciones de Arseniuro de Galio Fosfuro (GaAsP) para colores amarillo y amarillo-verde). La lente difusora blanca contiene partículas de dispersión que aleatorizan la dirección de los fotones emitidos, creando un ángulo de visión más uniforme y amplio en comparación con una lente transparente.

13. Tendencias y Desarrollos de la Industria

El mercado de indicadores SMT continúa evolucionando. Las tendencias incluyen:

Miniaturización:Desarrollo de tamaños de encapsulado aún más pequeños (ej., 0402, 0201 métrico) para placas de ultra alta densidad.

Mayor Eficiencia:Mejoras continuas en materiales epitaxiales y diseño de chips producen mayor intensidad luminosa (mcd) a corrientes de excitación más bajas, reduciendo el consumo total de energía del sistema.

Soluciones Integradas:Crecimiento de LED con resistencias limitadoras de corriente o controladores IC integrados ("LED inteligentes") para simplificar el diseño de circuitos.

Opciones de Color:Expansión de colores disponibles y combinaciones multicolor (RGB, RGBW) en encapsulados únicos para aplicaciones de indicación estética y de estado más versátiles.

El LTL-M12YG1H310U se ajusta a la tendencia de proporcionar multifuncionalidad (bicolor) en un encapsulado SMT estándar, fiable y fabricable.