Especificación Técnica del LED Blanco 3014 Serie T3B - Tamaño 3.0x1.4x0.8mm - Voltaje 9.2V - Potencia 0.3W

1. Descripción General del Producto

La serie T3B es un LED de montaje superficial (SMD) que utiliza una huella de encapsulado 3014 (3.0mm x 1.4mm x 0.8mm). Este modelo específico, T3B003L(C,W)A, es un LED de luz blanca que presenta una configuración de tres chips en serie con una potencia nominal de 0.3W. Está diseñado para aplicaciones de iluminación general que requieren alta fiabilidad y rendimiento consistente en un factor de forma compacto.

1.1 Características Principales

• Encapsulado:3014 (3.0mm x 1.4mm)
• Configuración del Chip:Tres chips conectados en serie
• Potencia Nominal:0.3W (a 30mA de corriente directa)
• Color:Blanco, disponible en variantes Blanco Cálido (L), Blanco Neutro (C) y Blanco Frío (W).
• Voltaje Directo Típico (V_F): 9.2V
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):115°

2. Análisis de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos (T_s=25°C)

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

• Corriente Directa (I_F):40 mA (Continua)
• Corriente Directa de Pulso (I_FP):120 mA (Ancho de pulso ≤10ms, Ciclo de trabajo ≤1/10)
• Disipación de Potencia (P_D):408 mW
• Temperatura de Operación (T_opr):-40°C a +80°C
• Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40°C a +100°C
• Temperatura de Unión (T_j):125°C
• Temperatura de Soldadura (T_sld):Soldadura por reflujo a 230°C o 260°C durante un máximo de 10 segundos.

2.2 Características Electro-Ópticas (T_s=25°C)

Estos son los parámetros típicos de funcionamiento bajo condiciones de prueba especificadas.

• Voltaje Directo (V_F):Típico 9.2V, Máximo 10.8V (a I_F=30mA)
• Voltaje Inverso (V_R):5V
• Corriente Inversa (I_R):Máximo 10 μA
• Flujo Luminoso:Ver tablas de clasificación en la sección 2.4.
• Longitud de Onda Dominante / Temperatura de Color Correlacionada (CCT):Ver tablas de clasificación en la sección 2.3.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

El producto se clasifica en lotes (bins) para garantizar la consistencia de color y brillo. La convención de nomenclatura del modelo incorpora directamente estos códigos de clasificación.

3.1 Regla de Nomenclatura del Modelo

La estructura es: T [Código de Forma] [Número de Chips] [Código de Lente] [Código Interno] - [Código de Flujo] [Código de CCT]. Por ejemplo, T3B003L(C,W)A se decodifica como: T (línea de producto), 3B (encapsulado 3014), 3 (tres chips), 00 (sin lente), L (código interno), A (código interno), y los códigos finales para flujo luminoso y temperatura de color (C/W para Blanco Neutro/Frío).

3.2 Clasificación por Temperatura de Color Correlacionada (CCT)

El pedido estándar de la serie 3014 se basa en elipses de cromaticidad específicas (elipses de MacAdam) para controlar la variación de color.

Tolerancias: La tolerancia de la coordenada de cromaticidad es ±0.005.

3.3 Clasificación por Flujo Luminoso

El flujo se especifica como un valor mínimo a 30mA. El flujo real de las unidades enviadas puede ser mayor que el mínimo pedido, pero siempre se mantendrá dentro de la región de cromaticidad CCT pedida.

Tolerancias: La tolerancia de medición del flujo luminoso es ±7%. La tolerancia del valor de prueba del IRC es ±2.

3.4 Clasificación por Voltaje Directo (V_F)

Tolerancias: La tolerancia de medición de voltaje es ±0.08V.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona varias curvas características clave esenciales para el diseño.

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

Esta curva muestra la relación entre la corriente que fluye a través del LED y la caída de voltaje a través del mismo. Es no lineal, típica de un diodo. La curva es esencial para diseñar el circuito limitador de corriente (por ejemplo, driver o resistencia) para asegurar que el LED opere a la corriente deseada (por ejemplo, 30mA) sin exceder sus límites máximos.

4.2 Corriente Directa vs. Flujo Luminoso Relativo

Este gráfico ilustra cómo cambia la salida de luz con la corriente de accionamiento. Típicamente, el flujo luminoso aumenta con la corriente pero no de forma lineal, y la eficiencia puede disminuir a corrientes más altas debido al aumento de calor. Operar a los 30mA recomendados asegura un equilibrio óptimo entre salida y longevidad.

4.3 Temperatura de Unión vs. Distribución Espectral de Potencia Relativa

Esta curva demuestra el efecto de la temperatura de unión (T_j) en la salida espectral del LED. Para los LEDs blancos, el aumento de temperatura a menudo causa un desplazamiento en el espectro y una disminución en la salida total de luz (depreciación de lúmenes). Mantener una baja temperatura de unión mediante una gestión térmica adecuada es fundamental para una consistencia de color y una estabilidad de salida de luz a largo plazo.

4.4 Distribución Espectral de Potencia Relativa

Este gráfico muestra la intensidad de la luz emitida en cada longitud de onda. Para los LEDs blancos convertidos por fósforo (como este), típicamente muestra un pico azul del chip LED y una banda de emisión amarilla/roja más amplia del fósforo. La forma de esta curva determina el Índice de Reproducción Cromática (IRC) y el tono preciso de blanco (por ejemplo, cálido, neutro, frío).

4.5 Patrón de Radiación (Ángulo de Visión)

El diagrama polar proporcionado representa la distribución espacial de la intensidad de la luz. El ángulo de visión de 115° (2θ_1/2, el ángulo en el que la intensidad es la mitad del pico) indica un patrón de emisión amplio, similar a Lambertiano, adecuado para iluminación general de áreas donde se desea una iluminación amplia.

5. Información Mecánica y de Empaquetado

5.1 Dimensiones de Contorno

El LED tiene un tamaño de encapsulado estándar 3014: 3.0mm (L) x 1.4mm (W) x 0.8mm (H). Se proporcionan dibujos dimensionales detallados con tolerancias (por ejemplo, .X: ±0.10mm, .XX: ±0.05mm) para el diseño de la huella en el PCB.

5.2 Diseño de Pads y Plantilla de Estarcido

Se suministran patrones recomendados de almohadillas de soldadura y diseños de apertura de plantilla para garantizar la formación confiable de las juntas de soldadura durante el proceso de reflujo. Seguir estas directrices es crucial para una alineación correcta, conexión eléctrica y transferencia térmica al PCB.

5.3 Identificación de Polaridad

El cátodo está típicamente marcado, a menudo por una muesca, un punto o una marca verde en el encapsulado. Se debe observar la polaridad correcta durante el ensamblaje para evitar polarización inversa, que está limitada a 5V según los límites absolutos máximos.

6. Directrices de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Sensibilidad a la Humedad y Secado (Baking)

El encapsulado del LED 3014 es sensible a la humedad según IPC/JEDEC J-STD-020C. La exposición a la humedad ambiental después de abrir la bolsa con barrera de humedad puede causar delaminación interna o agrietamiento durante el proceso de reflujo a alta temperatura (\"efecto palomita\").

• Almacenamiento:Almacene las bolsas sin abrir a <30°C y <30% HR. No se requiere secado antes de su uso si se cumplen estas condiciones, confirmado por la tarjeta indicadora de humedad dentro de la bolsa.
• Requisito de Secado:Seque los LEDs que hayan sido retirados de su embalaje sellado original y expuestos a condiciones ambientales sin ser soldados.
• Método de Secado:Seque a 60°C durante 24 horas en el carrete original. No exceda los 60°C. Después del secado, suelde dentro de una hora o almacene en un gabinete seco (<20% HR).
• Post-Reflujo:Los LEDs que ya han sido sometidos a soldadura por reflujo no requieren un nuevo secado.

6.2 Perfil de Soldadura por Reflujo

La temperatura máxima de soldadura permitida es de 230°C o 260°C durante 10 segundos. Debe utilizarse un perfil de reflujo estándar sin plomo con una temperatura máxima dentro de este límite y tasas controladas de calentamiento/enfriamiento para minimizar el estrés térmico en el encapsulado del LED y las juntas de soldadura.

7. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Gestión Térmica

Con una temperatura máxima de unión de 125°C y una disipación de potencia de hasta 408mW, un disipador de calor efectivo es vital. La ruta térmica principal del LED es a través de las almohadillas de soldadura hacia el PCB. Utilice un PCB con vías térmicas adecuadas y, si es necesario, un disipador de calor externo para mantener T_jlo más baja posible. Una T_jalta acelera la depreciación de lúmenes y puede desplazar la temperatura de color.

7.2 Accionamiento de Corriente

Opere el LED a o por debajo de la corriente continua recomendada de 30mA. Se prefiere un driver de corriente constante sobre una fuente de voltaje constante con una resistencia en serie para una mejor estabilidad y eficiencia, especialmente cuando se usan múltiples LEDs o varía el voltaje de entrada. El alto voltaje directo (~9.2V) significa que la conexión en serie de múltiples LEDs puede requerir una topología de convertidor elevador (boost).

7.3 Diseño Óptico

El amplio ángulo de visión de 115° lo hace adecuado para aplicaciones que requieren una iluminación amplia y uniforme sin ópticas secundarias. Para iluminación direccional, se pueden usar reflectores o lentes externos. La ausencia de una lente primaria (código \"00\") en este modelo proporciona flexibilidad de diseño para agregar elementos ópticos personalizados.

8. Escenarios de Aplicación Típicos

• Retroiluminación:Unidades de retroiluminación de borde o directa para pantallas LCD, señalización y paneles de control.
• Iluminación General:Bombillas LED, tubos y paneles planos donde se disponen múltiples LEDs en matriz para crear iluminación de área.
• Iluminación Decorativa:Tiras de luz, iluminación de contorno e iluminación de acento.
• Indicadores Industriales:Indicadores de estado en maquinaria y equipos que requieren alto brillo y fiabilidad.

9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

9.1 ¿Por qué el voltaje directo es tan alto (~9.2V)?

Este LED contiene tres chips semiconductores conectados en serie dentro del encapsulado. Los voltajes directos de cada chip se suman, resultando en un V_Ftotal más alto. Esto permite que el LED sea accionado eficientemente desde fuentes de voltaje más alto y puede simplificar el diseño del driver cuando se conectan múltiples LEDs en una larga cadena en serie.

9.2 ¿Puedo alimentar este LED con una fuente de 12V?

No se recomienda la conexión directa a una fuente de 12V, ya que causaría una corriente excesiva y destruiría el LED. Debe usar un mecanismo limitador de corriente. El método más simple es una resistencia en serie: R = (V_fuente- V_F) / I_F. Para una fuente de 12V y objetivo de 30mA: R ≈ (12V - 9.2V) / 0.03A ≈ 93 Ohmios. Un driver de corriente constante es una solución más estable y eficiente.

9.3 ¿Qué tan crítico es el proceso de secado por humedad?

Es muy crítico para la fiabilidad. Si los dispositivos sensibles a la humedad no se secan adecuadamente antes del reflujo, la rápida vaporización de la humedad absorbida durante la soldadura puede causar daños internos en el encapsulado, lo que lleva a fallos inmediatos o a una reducción de la fiabilidad a largo plazo. Siempre verifique la tarjeta indicadora de humedad y siga las instrucciones de secado si se excede el nivel de \"advertencia de humedad\".

9.4 ¿Qué garantiza el código de clasificación de flujo luminoso (por ejemplo, D8, E1)?

El código de clasificación de flujo garantiza unmínimode salida de flujo luminoso cuando se mide a 30mA y 25°C. El flujo real de las unidades enviadas estará en o por encima de este valor mínimo pero no excederá el valor máximo listado para ese lote. El LED siempre se ajustará a la región de cromaticidad (color) pedida.

10. Comparación Técnica y Tendencias

10.1 Comparación con Encapsulados Similares

En comparación con el encapsulado más antiguo 3528, el 3014 ofrece un perfil más bajo (0.8mm vs. ~1.9mm) y a menudo un mejor rendimiento térmico debido a un área de almohadilla térmica más grande en relación con su tamaño. Es un sucesor común del 3528 en aplicaciones de retroiluminación e iluminación general que requieren diseños más delgados.

10.2 Tendencias de la Industria

La tendencia en los LEDs SMD continúa hacia una mayor eficacia (lúmenes por vatio), una mejor consistencia de color (clasificación más estricta) y una fiabilidad mejorada. Los encapsulados de múltiples chips como esta serie T3B permiten una mayor salida de luz desde un solo componente, simplificando el diseño óptico y el ensamblaje en comparación con el uso de múltiples LEDs de un solo chip. También hay un enfoque en mejorar los niveles de resistencia a la humedad (MSL) para simplificar el manejo en la fabricación.