Hoja de Datos del LED Blanco LTW-108SEG-W - Paquete SMD - 3.2V Típico - 120mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento proporciona las especificaciones técnicas completas de un diodo emisor de luz (LED) blanco de alta luminosidad en un paquete estándar de dispositivo de montaje superficial (SMD). El componente está diseñado para procesos de montaje automatizado y cumple con las normas medioambientales sin plomo (Pb-free) y RoHS, calificándolo como un producto ecológico. Su aplicación principal es en equipos electrónicos generales que requieren una iluminación indicadora o retroiluminación compacta y fiable.

2. Características Principales y Especificaciones

El LED se suministra en cinta de 12 mm enrollada en carretes de 7 pulgadas de diámetro, siendo totalmente compatible con los equipos automáticos de colocación de alta velocidad utilizados en la fabricación electrónica moderna. Está diseñado para soportar los procesos estándar de soldadura por reflujo por infrarrojos (IR) y por fase de vapor. El paquete cumple con los estándares EIA (Electronic Industries Alliance) y presenta características de conducción compatibles con circuitos integrados (I.C.).

El modelo específico presenta una lente de color amarillo y utiliza un material semiconductor de Nitruro de Galio e Indio (InGaN) para producir luz blanca. El dispositivo está clasificado como Nivel de Sensibilidad a la Humedad (MSL) 3 según el estándar JEDEC J-STD-020, lo que dicta requisitos específicos de manipulación y almacenamiento antes de la soldadura para prevenir daños inducidos por la humedad.

3. Valores Máximos Absolutos

Operar o almacenar el dispositivo más allá de estos límites puede causar daños permanentes.

• Disipación de Potencia (Pd):120 mW
• Corriente Directa de Pico (I_F(pico)):100 mA (a un ciclo de trabajo de 1/10, ancho de pulso de 0.1ms)
• Corriente Directa en CC (I_F):30 mA
• Tensión Inversa (V_R):5 V
• Rango de Temperatura de Operación (T_opr):-30°C a +85°C
• Rango de Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40°C a +100°C
• Condición de Soldadura por Reflujo:Temperatura máxima de 260°C durante un máximo de 10 segundos (proceso sin plomo).

Nota Crítica:Aplicar una tensión de polarización inversa al LED en un circuito de aplicación puede resultar en una falla o degradación inmediata del componente.

4. Características Eléctricas y Ópticas

Todos los parámetros se especifican a una temperatura ambiente (T_a) de 25°C y una corriente de prueba estándar (I_F) de 20 mA, salvo que se indique lo contrario.

4.1 Intensidad Luminosa y Ángulo de Visión

La intensidad luminosa (I_V) está garantizada entre 1800 mcd (milicandelas) y 2500 mcd, con un valor típico proporcionado. La intensidad se mide utilizando una combinación de sensor y filtro que se aproxima a la curva de respuesta fotópica (CIE) del ojo humano. El dispositivo presenta un amplio ángulo de visión (2θ_1/2) de 110 grados, definido como el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial máximo.

4.2 Cromaticidad y Tensión Directa

El color de la luz blanca se define por sus coordenadas de cromaticidad en el diagrama CIE 1931 (x, y). Las coordenadas típicas son x=0.295 e y=0.285. Se aplica una tolerancia de ±0.01 a estas coordenadas en la garantía del producto. La tensión directa (V_F) mide típicamente 3.2V pero puede variar de 2.9V a 3.6V cuando se conduce a 20 mA. Esta variación se gestiona mediante un sistema de clasificación.

4.3 Normas de Prueba y Precauciones de Manipulación

La cromaticidad y la intensidad luminosa se prueban según el estándar CAS140B. La hoja de datos enfatiza fuertemente la sensibilidad a la Descarga Electroestática (ESD). La electricidad estática o las sobretensiones pueden dañar irreversiblemente el LED. Se recomienda usar una pulsera antiestática conectada a tierra o guantes antiestáticos durante la manipulación, y asegurar que todas las estaciones de trabajo, herramientas y equipos estén correctamente conectados a tierra.

5. Explicación del Sistema de Clasificación

Para garantizar la consistencia en las aplicaciones, los LEDs se clasifican en lotes (bins) según parámetros eléctricos y ópticos clave. Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes con características estrictamente controladas.

5.1 Clasificación por Tensión Directa (V_F)

Los LEDs se categorizan en lotes (V0 a V6) según su tensión directa a 20 mA. Cada lote cubre un rango de 0.1V, desde un mínimo de 2.9V (V0) hasta un máximo de 3.6V (V6). Se aplica una tolerancia de ±0.10V dentro de cada lote.

5.2 Clasificación por Intensidad Luminosa (I_V)

Los LEDs también se clasifican por intensidad luminosa (S9 a S15). Cada lote representa un rango de 100 mcd, desde 1800-1900 mcd (S9) hasta 2400-2500 mcd (S15). Se aplica una tolerancia de ±10% a la intensidad dentro de cada lote designado.

6. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a curvas de rendimiento típicas que ilustran la relación entre varios parámetros. Aunque los gráficos específicos no se reproducen en el texto, suelen incluir:

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:Muestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, generalmente de forma no lineal, saturándose eventualmente.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demuestra la disminución de la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de unión del LED.
• Tensión Directa vs. Corriente Directa:Representa la curva característica I-V del diodo.
• Patrón del Ángulo de Visión:Un gráfico polar que muestra la distribución espacial de la intensidad de la luz.

Estas curvas son esenciales para comprender el comportamiento del dispositivo bajo diferentes condiciones de operación y para un diseño térmico y eléctrico efectivo.

7. Información Mecánica y del Paquete

El LED viene en un paquete SMD estándar. Se proporcionan dibujos detallados con dimensiones para el componente en sí, la cinta portadora utilizada para el manejo automatizado y el carrete de 7 pulgadas. Todas las dimensiones se especifican en milímetros, con una tolerancia estándar de ±0.1 mm a menos que se indique lo contrario. El embalaje en cinta y carrete cumple con las especificaciones EIA-481-1-B.

7.1 Especificaciones de Embalaje

• Tamaño del Carrete:Diámetro de 7 pulgadas.
• Cantidad por Carrete:2000 unidades.
• Cantidad Mínima de Pedido (MOQ) para Restos:500 unidades.
• Cinta:Los componentes se alojan en cinta portadora embutida de 12 mm de ancho sellada con una cinta de cubierta superior.

8. Pautas de Soldadura y Montaje

8.1 Soldadura por Reflujo

El componente está calificado para soldadura por reflujo sin plomo con una temperatura máxima de 260°C durante hasta 10 segundos. Se hace referencia a un perfil de reflujo recomendado según J-STD-020D, que incluye una etapa de precalentamiento. La hoja de datos también proporciona las dimensiones recomendadas del diseño de las almohadillas en la placa de circuito impreso (PCB) para garantizar la formación confiable de las juntas de soldadura durante el reflujo por infrarrojos o por fase de vapor.

8.2 Soldadura Manual

Si es necesaria la soldadura manual, se debe usar un soldador con una temperatura de punta que no exceda los 300°C, limitando el tiempo de contacto del soldador a un máximo de 3 segundos por junta. Esto debe realizarse solo una vez para evitar daños térmicos al paquete.

8.3 Limpieza

Si se requiere limpieza posterior a la soldadura, solo deben usarse los disolventes especificados. El LED puede sumergirse en alcohol etílico o isopropílico a temperatura ambiente durante menos de un minuto. Se prohíbe el uso de limpiadores químicos no especificados, ya que pueden dañar el material del paquete del LED.

9. Almacenamiento y Manipulación

Debido a su clasificación MSL 3, se requiere un control estricto de la humedad:

• Bolsa Sellada:Almacenar a ≤30°C y ≤90% de Humedad Relativa (HR). La vida útil es de un año a partir del código de fecha cuando se almacena en la bolsa barrera de humedad original con desecante.
• Bolsa Abierta:Después de abrir, almacenar a ≤30°C y ≤60% HR. Los componentes deben soldarse dentro de las 168 horas (7 días) posteriores a la exposición al ambiente de la planta de producción. Si la tarjeta indicadora de humedad se vuelve rosa (indicando >10% HR) o se excede la ventana de 168 horas, los LEDs deben hornearse a 60°C durante al menos 48 horas antes de su uso. Cualquier componente restante debe resellarse con desecante.

10. Notas de Diseño para Aplicaciones

10.1 Diseño del Circuito de Conducción

Un LED es un dispositivo controlado por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al conducir múltiples LEDs en paralelo, serecomienda encarecidamenteusar una resistencia limitadora de corriente individual en serie con cada LED. Se desaconseja el método alternativo de conectar múltiples LEDs directamente en paralelo con una sola resistencia compartida (Circuito B en la hoja de datos). Las variaciones en la característica de tensión directa (V_F) de un LED a otro causarán una distribución desigual de la corriente en una configuración en paralelo sin resistencias individuales, lo que llevará a diferencias significativas en el brillo y una posible falla por sobrecorriente del LED con la V_F.

más baja.

10.2 Alcance de la Aplicación y Exención de Responsabilidad sobre Fiabilidad

El LED está destinado a su uso en equipos electrónicos ordinarios como dispositivos de automatización de oficinas, equipos de comunicación y electrodomésticos. Para aplicaciones que requieren una fiabilidad excepcional donde una falla podría poner en riesgo la vida o la salud (como en aviación, transporte, sistemas de soporte vital médico o dispositivos de seguridad), se requiere una consulta y calificación específica con el fabricante antes de su incorporación al diseño.

10.3 Protección contra ESD en la Aplicación

La sensibilidad a la ESD señalada durante la manipulación también se extiende al circuito de aplicación. Los diseñadores deben considerar implementar medidas de protección en el PCB, como diodos de supresión de tensión transitoria (TVS) o resistencias, si las conexiones del LED están expuestas a posibles descargas estáticas o sobretensiones en el entorno de uso final.

11. Comparación Técnica y Consideraciones de Diseño

En comparación con las tecnologías de LED más antiguas de orificio pasante, este componente SMD ofrece ventajas significativas en velocidad de fabricación, ahorro de espacio en la placa y fiabilidad al eliminar la inserción manual y la soldadura por ola. El amplio ángulo de visión de 110 grados lo hace adecuado para aplicaciones que requieren una iluminación amplia o visibilidad desde múltiples ángulos, a diferencia de los LEDs de ángulo estrecho utilizados para haces enfocados. La tecnología InGaN para luz blanca suele ofrecer buena eficiencia y longevidad. Las consideraciones clave de diseño incluyen gestionar la corriente directa para mantenerse dentro de los valores máximos absolutos, tener en cuenta el lote de tensión directa al diseñar el circuito de conducción e implementar una gestión térmica adecuada en el PCB para mantener baja la temperatura de unión, manteniendo así la salida de luz y la fiabilidad a largo plazo.

12. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P: ¿Puedo alimentar este LED directamente desde una fuente lógica de 5V o 3.3V?_FR: No. Debes usar una resistencia limitadora de corriente en serie. Por ejemplo, con una fuente de 3.3V y una V_F típica de 3.2V a 20mA, se requeriría una resistencia de (3.3V - 3.2V) / 0.02A = 5 Ohmios. Siempre calcula para la V

mínima en tu lote seleccionado para asegurar que la corriente no exceda la clasificación máxima.

P: ¿Por qué la intensidad luminosa se da como un rango (1800-2500 mcd)?

R: Esta es la dispersión total de la producción. Para un brillo consistente en tu producto, debes especificar y comprar LEDs de un solo lote de intensidad (por ejemplo, S12: 2100-2200 mcd).

P: ¿Qué significa "MSL 3" para mi proceso de producción?

R: Significa que los componentes pueden estar expuestos al ambiente de la fábrica hasta 168 horas (7 días) después de abrir la bolsa sellada antes de que deban soldarse. Si se excede este tiempo, requieren un proceso de horneado para eliminar la humedad absorbida que podría causar "efecto palomita" (agrietamiento del paquete) durante la soldadura por reflujo.

P: ¿Es necesario un disipador de calor?

R: Para una operación continua a la corriente máxima en CC (30mA) o en altas temperaturas ambientales, es necesario un diseño térmico cuidadoso. Si bien puede no ser necesario un disipador dedicado para usos indicadores de bajo ciclo de trabajo, asegurar que la almohadilla térmica del LED tenga una buena conexión a una zona de cobre en el PCB ayudará a disipar el calor y mantener el rendimiento.

13. Ejemplo Práctico de Aplicación

1. Escenario: Diseñar un panel indicador de estado con 10 LEDs blancos uniformemente brillantes.Diseño del Circuito:_FUsar un IC controlador de LED de corriente constante o un regulador de voltaje con resistencias en serie individuales para cada LED. Suponiendo una fuente de 5V y apuntando a 20mA por LED, seleccionar LEDs del lote V3 (V_{= 3.2-3.3V). El valor de la resistencia sería R = (5V - 3.25V}máx
2. ) / 0.02A ≈ 87.5 Ohmios. Usar una resistencia estándar de 91 Ohmios o 100 Ohmios, y recalcular la corriente real.Selección de Componentes:
3. Especificar los 10 LEDs del mismo lote de intensidad luminosa (por ejemplo, S12) y del mismo lote de tensión directa (por ejemplo, V3) para garantizar consistencia visual.Diseño del PCB:
4. Seguir las dimensiones recomendadas de las almohadillas de la hoja de datos. Conectar la almohadilla térmica (si está presente) a una zona de cobre conectada a tierra para ayudar a la disipación de calor.Fabricación:
5. Programar la máquina de colocación para el alimentador de cinta de 12 mm. Usar el perfil de reflujo sin plomo referenciado con un pico de 260°C.Manipulación:

Mantener el carrete en su bolsa sellada hasta que esté listo para la producción. Una vez abierto, completar el montaje de las 10 placas dentro de la vida útil de 168 horas en el piso de producción.

14. Principio de Funcionamiento y Tecnología

Este LED genera luz blanca utilizando un chip semiconductor de InGaN (Nitruro de Galio e Indio) que emite luz en la región azul del espectro. Esta luz azul se convierte parcialmente en longitudes de onda más largas (amarillo, rojo) mediante un recubrimiento de fósforo dentro del paquete. La combinación de la luz azul restante y la luz convertida por el fósforo se mezcla para producir la percepción de luz blanca. Este método se conoce como tecnología de LED blanco convertido por fósforo y es común para lograr alta eficiencia y buen rendimiento cromático. El amplio ángulo de visión es resultado del diseño de la lente del paquete, que difunde y esparce la luz emitida por el chip y el fósforo.

15. Tendencias de la Industria