Tabla de contenido
- 1. Descripción General del Producto
- 1.1 Ventajas Principales
- 1.2 Aplicaciones Objetivo
- 2. Análisis de Parámetros Técnicos
- 2.1 Clasificaciones Absolutas Máximas
- 2.2 Características Electro-Ópticas
- 3. Información Mecánica y de Embalaje
- 3.1 Dimensiones de Contorno
- 3.2 Especificación de Embalaje
- 4. Guías de Montaje y Manipulación
- 4.1 Condiciones de Almacenamiento
- 4.2 Proceso de Soldadura
- 4.3 Limpieza
- 5. Aplicación y Diseño de Circuito
- 5.1 Método de Conducción
- 5.2 Consideraciones de Diseño
- 6. Curvas y Características de Rendimiento
- 7. Comparación y Posicionamiento Técnico
- 8. Preguntas Frecuentes (FAQ)
- 8.1 ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda de Pico y Longitud de Onda Dominante?
- 8.2 ¿Por qué se requiere un horneado si la MBB se abre por más de 168 horas?
- 8.3 ¿Puedo conducir este LED a 20mA continuamente?
- 8.4 ¿Cómo interpreto el código de clasificación de intensidad luminosa?
1. Descripción General del Producto
El LTL-M11KG1H310U es un Indicador para Placa de Circuito (CBI) diseñado para el montaje mediante tecnología de montaje superficial (SMT). Consiste en un portaángulo recto (carcasa) de plástico negro que integra una lámpara LED verde de alta eficiencia. Este componente está diseñado para aplicaciones que requieren una indicación visual clara del estado en un paquete compacto a nivel de placa.
1.1 Ventajas Principales
- Compatibilidad SMT:Diseñado para procesos automatizados de pick-and-place y soldadura por reflujo, mejorando la eficiencia de fabricación.
- Contraste Mejorado:La carcasa de plástico negro proporciona un fondo de alto contraste, mejorando la visibilidad y el brillo percibido del LED.
- Alta Eficiencia:Utiliza tecnología de chip verde AlInGaP combinada con una lente difusora blanca para una distribución de luz consistente y de amplio ángulo.
- Cumplimiento Ambiental:Este es un producto sin plomo que cumple plenamente con las directivas RoHS.
- Diseño Apilable:El diseño de la carcasa permite crear matrices verticales u horizontales, ofreciendo flexibilidad en el diseño del panel.
1.2 Aplicaciones Objetivo
Este indicador es adecuado para una amplia gama de equipos electrónicos, incluyendo:
- Periféricos y placas base de ordenador
- Dispositivos de comunicación (routers, switches, módems)
- Electrónica de consumo
- Paneles de control industrial e instrumentación
2. Análisis de Parámetros Técnicos
2.1 Clasificaciones Absolutas Máximas
Estas clasificaciones definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento bajo estas condiciones.
- Disipación de Potencia (PD):72 mW
- Corriente Directa de Pico (IFP):80 mA (Ciclo de Trabajo ≤ 1/10, Ancho de Pulso ≤ 0.1ms)
- Corriente Directa Continua (IF):30 mA DC
- Rango de Temperatura de Operación (Topr):-40°C a +85°C
- Rango de Temperatura de Almacenamiento (Tstg):-40°C a +100°C
- Temperatura de Soldadura de Terminales:260°C durante un máximo de 5 segundos, medido a 2.0mm del cuerpo del LED.
2.2 Características Electro-Ópticas
Medidas a una temperatura ambiente (TA) de 25°C y una corriente directa (IF) de 10mA, salvo que se especifique lo contrario.
- Intensidad Luminosa (IV):3 mcd (Mín), 8 mcd (Típ), 23 mcd (Máx). El código de clasificación real está marcado en la bolsa de embalaje.
- Ángulo de Visión (2θ1/2):40 grados. Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial.
- Longitud de Onda de Pico (λP):575 nm (Típica).
- Longitud de Onda Dominante (λd):564.5 nm (Mín), 571 nm (Típ), 576.5 nm (Máx). Esto define el color percibido.
- Ancho Medio Espectral (Δλ):15 nm (Típico).
- Voltaje Directo (VF):1.8V (Mín), 2.0V (Típ), 2.4V (Máx) a IF=10mA.
- Corriente Inversa (IR):10 μA (Máx) a VR=5V.Nota:Este dispositivo no está diseñado para operar bajo polarización inversa.
3. Información Mecánica y de Embalaje
3.1 Dimensiones de Contorno
El componente presenta un diseño en ángulo recto. Las notas dimensionales críticas incluyen:
- Todas las dimensiones están en milímetros, con una tolerancia general de ±0.25mm salvo que se especifique lo contrario.
- El material de la carcasa es plástico negro.
- El LED integrado emite un color verde (verde-amarillo) a través de una lente difusora blanca.
3.2 Especificación de Embalaje
Los LEDs se suministran en cinta y carrete para montaje automatizado.
- Cinta Portadora:Aleación de poliestireno conductor negro, de 0.40mm de espesor.
- Tamaño del Carrete:Carrete estándar de 13 pulgadas (330mm) de diámetro.
- Cantidad por Carrete:1,400 unidades.
- Embalaje Maestro:Un carrete se embala con un desecante y una tarjeta indicadora de humedad en una Bolsa de Barrera de Humedad (MBB). Tres MBBs se embalan en un cartón interior (4,200 pzas. en total). Diez cartones interiores se embalan en un cartón exterior (42,000 pzas. en total).
4. Guías de Montaje y Manipulación
4.1 Condiciones de Almacenamiento
- Paquete Sellado:Almacenar a ≤30°C y ≤70% HR. Usar dentro de un año a partir de la fecha de sellado de la bolsa.
- Paquete Abierto:Almacenar a ≤30°C y ≤60% HR. Los componentes deben someterse a reflujo IR dentro de las 168 horas (7 días) posteriores a la apertura de la MBB.
- Almacenamiento Extendido (Abierto):Para almacenamiento más allá de 168 horas, almacenar en un contenedor sellado con desecante o en un desecador de nitrógeno. Se requiere un horneado a 60°C durante al menos 48 horas antes del montaje SMT.
4.2 Proceso de Soldadura
Soldadura Manual:Temperatura máxima del soldador de 300°C durante un máximo de 3 segundos. Aplicar solo una vez.
Soldadura por Reflujo:Seguir un perfil de temperatura compatible con JEDEC. Los parámetros clave incluyen:
- Precalentamiento/Saturación:150°C a 200°C durante un máximo de 100 segundos.
- Tiempo por Encima del Líquido (TL=217°C):60 a 150 segundos.
- Temperatura de Pico (TP):260°C máximo.
- Tiempo dentro de 5°C de la Temperatura de Clasificación Especificada (TC=255°C):Máximo 30 segundos.
- Tiempo Total desde 25°C hasta el Pico:Máximo 5 minutos.
Precaución:Una temperatura o tiempo excesivos pueden deformar la lente o causar una falla catastrófica del LED. La temperatura máxima de reflujo no es indicativa de la temperatura de deflexión por calor del porta.
4.3 Limpieza
Si es necesaria la limpieza después de la soldadura, usar disolventes a base de alcohol como alcohol isopropílico. Evitar limpiadores agresivos o abrasivos.
5. Aplicación y Diseño de Circuito
5.1 Método de Conducción
Los LEDs son dispositivos controlados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme, especialmente al conectar múltiples LEDs en paralelo, se debe usar una resistencia limitadora de corriente en serie con cada LED. El valor de la resistencia (R) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (Vsuministro- VF) / IF, donde VFes el voltaje directo del LED e IFes la corriente de operación deseada (ej., 10mA).
5.2 Consideraciones de Diseño
- Control de Corriente:Conducir siempre con una corriente constante o una fuente de voltaje con una resistencia en serie. La conexión directa a una fuente de voltaje que exceda VFcausará una corriente excesiva y una falla rápida.
- Gestión Térmica:Aunque la disipación de potencia es baja, asegurar que la temperatura máxima de unión no se exceda en entornos de alta temperatura ambiente, respetando la corriente de operación especificada.
- Precauciones ESD:Aunque no se establece explícitamente para este dispositivo, se recomiendan las precauciones estándar de manipulación ESD para dispositivos semiconductores durante el montaje.
6. Curvas y Características de Rendimiento
La hoja de datos hace referencia a curvas de rendimiento típicas que ilustran la relación entre los parámetros clave. Aunque los gráficos específicos no se detallan en el texto proporcionado, dichas curvas suelen incluir:
- Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:Muestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, típicamente de manera sub-lineal a corrientes más altas.
- Voltaje Directo vs. Corriente Directa:Demuestra la característica I-V del diodo.
- Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Ilustra la disminución en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de unión.
- Distribución Espectral:Un gráfico que muestra la intensidad de la luz emitida a través de diferentes longitudes de onda, centrada alrededor de la longitud de onda dominante de 571nm.
Estas curvas son esenciales para que los diseñadores predigan el rendimiento en condiciones no estándar (diferentes corrientes de conducción o temperaturas) y optimicen el circuito para eficiencia y longevidad.
7. Comparación y Posicionamiento Técnico
El LTL-M11KG1H310U se diferencia por su paquete SMT en ángulo recto integrado. En comparación con los LEDs discretos que requieren portas o separadores independientes, esta solución CBI ofrece:
- Montaje Simplificado:Un solo componente reemplaza el LED y el porta, reduciendo el número de piezas y los pasos de montaje.
- Alineación Consistente:La carcasa integrada garantiza un posicionamiento preciso y consistente del LED en relación con la PCB y la abertura del panel.
- Visión Optimizada:El diseño en ángulo recto es ideal para aplicaciones donde el indicador debe verse desde el panel frontal de un gabinete, perpendicular a la PCB principal.
- Mejora del Contraste:La carcasa negra es una ventaja clave sobre las carcasas transparentes o blancas, mejorando significativamente la legibilidad en diversas condiciones de iluminación.
8. Preguntas Frecuentes (FAQ)
8.1 ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda de Pico y Longitud de Onda Dominante?
Longitud de Onda de Pico (λP):La longitud de onda única en la que la distribución de potencia espectral es máxima (575nm típica).Longitud de Onda Dominante (λd):La longitud de onda única que, cuando se combina con una luz blanca de referencia, coincide con el color percibido del LED. Se deriva del diagrama de cromaticidad CIE y es más relevante para la percepción del color humano (571nm típica).
8.2 ¿Por qué se requiere un horneado si la MBB se abre por más de 168 horas?
El embalaje plástico es sensible a la humedad (MSL 3). Cuando se expone a la humedad ambiente, puede absorberla. Durante el proceso de reflujo a alta temperatura, esta humedad atrapada puede expandirse rápidamente ("efecto palomita"), causando delaminación interna o agrietamiento del paquete del LED. El horneado elimina esta humedad absorbida.
8.3 ¿Puedo conducir este LED a 20mA continuamente?
Sí. La corriente directa continua absoluta máxima es de 30mA. Operar a 20mA está dentro de las especificaciones. Sin embargo, debe asegurarse de que la disipación de potencia (VF* IF) no exceda los 72mW. Con un VFtípico de 2.0V e IF=20mA, la potencia es de 40mW, lo cual es aceptable.
8.4 ¿Cómo interpreto el código de clasificación de intensidad luminosa?
La bolsa de embalaje está marcada con un código de clasificación IV. Este código corresponde al lote de intensidad luminosa medido para los LEDs en esa bolsa (ej., un código que indica el lote de 8-12 mcd). Los diseñadores deben especificar el lote requerido o estar preparados para variaciones de intensidad si mezclan piezas de diferentes lotes.
Terminología de especificaciones LED
Explicación completa de términos técnicos LED
Rendimiento fotoeléctrico
| Término | Unidad/Representación | Explicación simple | Por qué es importante |
|---|---|---|---|
| Eficacia luminosa | lm/W (lúmenes por vatio) | Salida de luz por vatio de electricidad, más alto significa más eficiencia energética. | Determina directamente el grado de eficiencia energética y el costo de electricidad. |
| Flujo luminoso | lm (lúmenes) | Luz total emitida por la fuente, comúnmente llamada "brillo". | Determina si la luz es lo suficientemente brillante. |
| Ángulo de visión | ° (grados), por ejemplo, 120° | Ángulo donde la intensidad de la luz cae a la mitad, determina el ancho del haz. | Afecta el rango de iluminación y uniformidad. |
| CCT (Temperatura de color) | K (Kelvin), por ejemplo, 2700K/6500K | Calidez/frescura de la luz, valores más bajos amarillentos/cálidos, más altos blanquecinos/fríos. | Determina la atmósfera de iluminación y escenarios adecuados. |
| CRI / Ra | Sin unidad, 0–100 | Capacidad de representar colores de objetos con precisión, Ra≥80 es bueno. | Afecta la autenticidad del color, se usa en lugares de alta demanda como centros comerciales, museos. |
| SDCM | Pasos de elipse MacAdam, por ejemplo, "5 pasos" | Métrica de consistencia de color, pasos más pequeños significan color más consistente. | Asegura color uniforme en el mismo lote de LEDs. |
| Longitud de onda dominante | nm (nanómetros), por ejemplo, 620nm (rojo) | Longitud de onda correspondiente al color de LEDs coloreados. | Determina el tono de LEDs monocromáticos rojos, amarillos, verdes. |
| Distribución espectral | Curva longitud de onda vs intensidad | Muestra distribución de intensidad a través de longitudes de onda. | Afecta la representación del color y calidad. |
Parámetros eléctricos
| Término | Símbolo | Explicación simple | Consideraciones de diseño |
|---|---|---|---|
| Voltaje directo | Vf | Voltaje mínimo para encender LED, como "umbral de inicio". | El voltaje del controlador debe ser ≥Vf, los voltajes se suman para LEDs en serie. |
| Corriente directa | If | Valor de corriente para operación normal de LED. | Generalmente accionamiento de corriente constante, la corriente determina brillo y vida útil. |
| Corriente de pulso máxima | Ifp | Corriente pico tolerable por períodos cortos, se usa para atenuación o destello. | El ancho de pulso y ciclo de trabajo deben controlarse estrictamente para evitar daños. |
| Voltaje inverso | Vr | Máximo voltaje inverso que LED puede soportar, más allá puede causar ruptura. | El circuito debe prevenir conexión inversa o picos de voltaje. |
| Resistencia térmica | Rth (°C/W) | Resistencia a la transferencia de calor desde chip a soldadura, más bajo es mejor. | Alta resistencia térmica requiere disipación de calor más fuerte. |
| Inmunidad ESD | V (HBM), por ejemplo, 1000V | Capacidad de soportar descarga electrostática, más alto significa menos vulnerable. | Se necesitan medidas antiestáticas en producción, especialmente para LEDs sensibles. |
Gestión térmica y confiabilidad
| Término | Métrica clave | Explicación simple | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de unión | Tj (°C) | Temperatura de operación real dentro del chip LED. | Cada reducción de 10°C puede duplicar la vida útil; demasiado alto causa decaimiento de luz, cambio de color. |
| Depreciación de lúmenes | L70 / L80 (horas) | Tiempo para que el brillo caiga al 70% u 80% del inicial. | Define directamente la "vida de servicio" del LED. |
| Mantenimiento de lúmenes | % (por ejemplo, 70%) | Porcentaje de brillo retenido después del tiempo. | Indica retención de brillo durante uso a largo plazo. |
| Cambio de color | Δu′v′ o elipse MacAdam | Grado de cambio de color durante el uso. | Afecta la consistencia del color en escenas de iluminación. |
| Envejecimiento térmico | Degradación de material | Deterioro debido a alta temperatura a largo plazo. | Puede causar caída de brillo, cambio de color o falla de circuito abierto. |
Embalaje y materiales
| Término | Tipos comunes | Explicación simple | Características y aplicaciones |
|---|---|---|---|
| Tipo de paquete | EMC, PPA, Cerámica | Material de alojamiento que protege el chip, proporciona interfaz óptica/térmica. | EMC: buena resistencia al calor, bajo costo; Cerámica: mejor disipación de calor, vida más larga. |
| Estructura del chip | Frontal, Flip Chip | Disposición de electrodos del chip. | Flip chip: mejor disipación de calor, mayor eficacia, para alta potencia. |
| Revestimiento de fósforo | YAG, Silicato, Nitruro | Cubre el chip azul, convierte algo a amarillo/rojo, mezcla a blanco. | Diferentes fósforos afectan eficacia, CCT y CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estructura óptica en superficie que controla distribución de luz. | Determina el ángulo de visión y curva de distribución de luz. |
Control de calidad y clasificación
| Término | Contenido de clasificación | Explicación simple | Propósito |
|---|---|---|---|
| Clasificación de flujo luminoso | Código por ejemplo 2G, 2H | Agrupado por brillo, cada grupo tiene valores mín/máx de lúmenes. | Asegura brillo uniforme en el mismo lote. |
| Clasificación de voltaje | Código por ejemplo 6W, 6X | Agrupado por rango de voltaje directo. | Facilita emparejamiento de controlador, mejora eficiencia del sistema. |
| Clasificación de color | Elipse MacAdam de 5 pasos | Agrupado por coordenadas de color, asegurando rango estrecho. | Garantiza consistencia de color, evita color desigual dentro del accesorio. |
| Clasificación CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada uno tiene rango de coordenadas correspondiente. | Satisface diferentes requisitos CCT de escena. |
Pruebas y certificación
| Término | Estándar/Prueba | Explicación simple | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Prueba de mantenimiento de lúmenes | Iluminación a largo plazo a temperatura constante, registrando decaimiento de brillo. | Se usa para estimar vida LED (con TM-21). |
| TM-21 | Estándar de estimación de vida | Estima vida bajo condiciones reales basado en datos LM-80. | Proporciona predicción científica de vida. |
| IESNA | Sociedad de Ingeniería de Iluminación | Cubre métodos de prueba ópticos, eléctricos, térmicos. | Base de prueba reconocida por la industria. |
| RoHS / REACH | Certificación ambiental | Asegura que no haya sustancias nocivas (plomo, mercurio). | Requisito de acceso al mercado internacionalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificación de eficiencia energética | Certificación de eficiencia energética y rendimiento para iluminación. | Usado en adquisiciones gubernamentales, programas de subsidios, mejora competitividad. |