Hoja de Datos del LED Azul LTLR42FTBK4KHBPT - Paquete T-1 - 3.2V - 20mA - 400mcd - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTLR42FTBK4KHBPT es una lámpara de diodo emisor de luz (LED) azul diseñada para montaje pasante en placas de circuito impreso (PCB). Forma parte de un sistema de Indicador para Placa de Circuito (CBI), que utiliza un soporte (carcasa) negro de plástico en ángulo recto que se acopla con la lámpara LED. Esta familia de productos es conocida por su versatilidad, ofreciendo configuraciones como orientación de vista superior (con espaciador) o en ángulo recto, y puede disponerse en matrices horizontales o verticales. El diseño enfatiza la facilidad de montaje y la capacidad de apilamiento.

1.1 Características Principales

• Facilidad de Montaje:Diseñado específicamente para procesos de montaje en placa de circuito sencillos y eficientes.
• Fuente de Luz de Estado Sólido:Ofrece alta fiabilidad, larga vida útil y resistencia a golpes y vibraciones en comparación con las lámparas incandescentes tradicionales.
• Eficiencia Energética:Presenta un bajo consumo de energía y una alta eficiencia luminosa.
• Cumplimiento Ambiental:Este es un producto libre de plomo y cumple con la directiva de Restricción de Sustancias Peligrosas (RoHS).
• Fuente de Luz:Utiliza un chip semiconductor de InGaN (Nitruro de Indio y Galio) con una emisión pico nominal de 470 nm (azul).
• Embalaje:Suministrado en embalaje de cinta y carrete, adecuado para equipos de montaje automatizado.

1.2 Aplicaciones Destinadas

Este LED es adecuado para una amplia gama de equipos electrónicos que requieren indicación de estado, retroiluminación o iluminación general. Los principales mercados de aplicación incluyen:

• Equipos informáticos y de TI
• Dispositivos de comunicación
• Electrónica de consumo
• Controles e instrumentación industrial

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Especificaciones Máximas Absolutas

Estas especificaciones 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):76 mW máximo. Esta es la potencia eléctrica total que el dispositivo puede disipar en forma de calor.
• Corriente Directa de Pico (I_FP):100 mA máximo. Esto solo es permisible bajo condiciones pulsadas (ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho de pulso ≤ 10 μs).
• Corriente Directa Continua (I_F):20 mA máximo en condiciones de corriente continua (DC).
• Reducción de Corriente por Temperatura:La corriente directa continua máxima permitida debe reducirse linealmente en 0.273 mA por cada grado Celsius que la temperatura ambiente (T_A) supere los 30°C.
• Rango de Temperatura de Operación (T_opr):-30°C a +80°C.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura de las Patillas:260°C máximo durante 5 segundos, medido a un punto a 2.0 mm (0.079 pulgadas) del cuerpo del LED.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a una temperatura ambiente (T_A) de 25°C.

• Intensidad Luminosa (I_V):140 - 680 mcd (mililúmenes), con un valor típico de 400 mcd, medido a I_F= 20mA. El código de lote específico determina el rango concreto.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):45 grados. Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial máximo.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λ_P):468 nm (nanómetros). Esta es la longitud de onda a la que la salida espectral es más fuerte.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):465 - 475 nm, con un valor típico de 470 nm. Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano que define el color.
• Ancho Medio Espectral (Δλ):25 nm. Esto indica la pureza espectral o el ancho de banda de la luz emitida.
• Tensión Directa (V_F):2.7 - 3.4 V, con un valor típico de 3.2 V, medido a I_F= 20mA.
• Corriente Inversa (I_R):10 μA (microamperios) máximo, medido a una tensión inversa (V_R) de 5V.Importante:Este dispositivo no está diseñado para operar bajo polarización inversa; esta prueba es solo para caracterización.

3. Especificación del Sistema de Clasificación por Lotes

El LTLR42FTBK4KHBPT se clasifica (selecciona en lotes) según dos parámetros ópticos clave para garantizar la consistencia de color y brillo dentro de una aplicación. El código de lote está marcado en la bolsa de embalaje.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Clasificado a una corriente de prueba de 20mA. La tolerancia para cada límite de lote es de ±15%.

• Lote H:180 - 240 mcd
• Lote J:240 - 310 mcd
• Lote K:310 - 400 mcd
• Lote L:400 - 520 mcd
• Lote M:520 - 680 mcd

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

Clasificado a una corriente de prueba de 20mA. La tolerancia para cada límite de lote es de ±1 nm.

• Lote B08:465.0 - 470.0 nm
• Lote B09:470.0 - 475.0 nm

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye curvas características típicas que son esenciales para el diseño del circuito y la comprensión del comportamiento del dispositivo en condiciones variables. Estas curvas representan gráficamente relaciones como:

• Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva I-V):Muestra la relación no lineal entre la tensión a través del LED y la corriente que fluye a través de él. Esto es crítico para seleccionar la resistencia limitadora de corriente o el circuito de excitación apropiado.
• Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa:Ilustra cómo la salida de luz aumenta con la corriente. Demuestra la relación sublineal, indicando que la eficiencia puede disminuir a corrientes muy altas.
• Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Muestra la dependencia de la salida de luz con la temperatura de unión. Típicamente, la intensidad luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura.
• Distribución Espectral:Una gráfica de potencia radiante relativa frente a longitud de onda, mostrando el pico en 468 nm y el ancho medio de 25 nm, confirmando las características del color azul.

5. Información Mecánica y de Embalaje

5.1 Dimensiones de Contorno

La lámpara LED cumple con las dimensiones estándar del paquete T-1 (3mm). El soporte negro de plástico en ángulo recto asociado tiene dibujos mecánicos específicos proporcionados en la hoja de datos. Las notas clave incluyen:

• Todas las dimensiones están en milímetros (con equivalentes en pulgadas).
• La tolerancia estándar es de ±0.25 mm (±0.010") a menos que se especifique lo contrario.
• El material del soporte es plástico negro.
• La propia lámpara LED tiene un chip azul de InGaN y una lente transparente (water-clear).

5.2 Especificación de Embalaje

El dispositivo se suministra en el formato estándar de la industria de cinta y carrete para colocación automatizada.

• Cinta Portadora:Fabricada de aleación de poliestireno negro conductor. El espesor es de 0.50 ±0.06 mm.
• Carrete:Carrete estándar de 13 pulgadas de diámetro que contiene 400 piezas.
• Embalaje en Cartón:
  • 1 carrete se empaqueta con una tarjeta indicadora de humedad y desecante dentro de una Bolsa de Barrera de Humedad (MBB).
  • 2 MBB se empaquetan en un Cartón Interno (total 800 pzas).
  • 10 Cartones Internos se empaquetan en un Cartón Externo (total 8,000 pzas).

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Condiciones de Almacenamiento

• Paquete Sellado:Almacenar a ≤30°C y ≤70% de Humedad Relativa (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 soldadura por reflujo IR dentro de las 168 horas (7 días) posteriores a la exposición.
• Almacenamiento Extendido (Abierto):Para almacenamiento más allá de 168 horas, almacenar en un contenedor sellado con desecante o en un desecador de nitrógeno. Los componentes almacenados fuera de la bolsa original por más de 168 horas deben ser secados (baked) a aproximadamente 60°C durante al menos 48 horas antes del montaje con soldadura para eliminar la humedad absorbida y prevenir daños por "popcorning" durante el reflujo.

6.2 Formado de Patillas

• Doblar las patillas en un punto al menos a 3 mm de la base de la lente del LED.
• No usar la base del marco de patillas como punto de apoyo.
• Realizar el formado de patillas a temperatura ambiente yantesdel proceso de soldadura.
• Durante la inserción en la PCB, usar la fuerza de sujeción mínima necesaria para evitar imponer un estrés mecánico excesivo en el componente.

6.3 Proceso de Soldadura

Regla General:Mantener una distancia mínima de 2 mm desde la base de la lente/soporte hasta el punto de soldadura. Evitar sumergir la lente/soporte en la soldadura. No aplicar estrés externo a las patillas mientras el LED está a alta temperatura.

• Soldadura Manual (con Cautín):
  • Temperatura: 350°C máximo.
  • Tiempo: 3 segundos máximo por unión de soldadura.
  • Posición: No más cerca de 2 mm de la base.
• Soldadura por Ola:
  • Temperatura de Precalentamiento: 100°C máximo.
  • Tiempo de Precalentamiento: 60 segundos máximo.
  • Temperatura de la Ola de Soldadura: 260°C máximo.
  • Tiempo de Soldadura: Según el perfil estándar de soldadura por ola, asegurando que se mantiene la distancia de 2 mm.

6.4 Limpieza

Si se requiere limpieza después de la soldadura, usar disolventes a base de alcohol como alcohol isopropílico. Evitar el uso de limpiadores químicos agresivos o fuertes.

7. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED azul es muy adecuado tanto para aplicaciones de señalización interior y exterior, como para indicación de estado general en una amplia variedad de equipos electrónicos, incluyendo ordenadores, equipos de red, electrodomésticos y paneles de control industrial. El soporte en ángulo recto proporciona una trayectoria de emisión de luz de 90 grados, ideal para indicadores montados en panel.

7.2 Diseño del Circuito

• Limitación de Corriente:Una resistencia limitadora de corriente externa es obligatoria cuando se excita el LED desde una fuente de tensión. El valor de la resistencia se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (V_fuente- V_F) / I_F. Siempre usar el V_Fmáximo de la hoja de datos (3.4V) para un diseño conservador y asegurar que la corriente no exceda los 20mA.
• Gestión Térmica:Observar las especificaciones de disipación de potencia y reducción de corriente por temperatura. Para aplicaciones con altas temperaturas ambientales o funcionamiento continuo, asegurar una ventilación adecuada o un disipador de calor si es necesario para mantener la temperatura de unión dentro de límites seguros.
• Protección contra Tensión Inversa:Dado que el dispositivo no está diseñado para operar en polarización inversa, considerar añadir un diodo de protección en serie o en paralelo (dependiendo del circuito) si existe alguna posibilidad de que se aplique tensión inversa.

7.3 Diseño Óptico

• El ángulo de visión de 45 grados proporciona un haz razonablemente amplio, adecuado para indicación general.
• La lente transparente produce una fuente puntual brillante y enfocada. Para luz difusa, se requeriría un difusor externo o un soporte con lente difusa.
• Al seleccionar lotes para una aplicación que requiera múltiples LEDs, especificar los mismos códigos de lote de intensidad luminosa y longitud de onda dominante para garantizar uniformidad visual en todos los indicadores.

8. Comparación y Diferenciación Técnica

Aunque la hoja de datos no proporciona comparaciones específicas con competidores, el LTLR42FTBK4KHBPT puede evaluarse en base a sus especificaciones estándar:

• Paquete:El clásico paquete pasante T-1 ofrece robustez y facilidad para prototipado manual, aunque está siendo desplazado por dispositivos de montaje superficial (SMD) en producción automatizada de alto volumen.
• Eficiencia:Con una intensidad luminosa típica de 400 mcd a 20mA (aprox. 64 mW), ofrece una buena eficiencia para un LED azul estándar. Los LEDs SMD más nuevos de alto brillo o baja corriente pueden ofrecer una mayor eficacia (lúmenes por vatio).
• Integración del Sistema:El diferenciador clave es el concepto del sistema CBI (Indicador para Placa de Circuito) integrado: el soporte separable y apilable en ángulo recto. Esto permite un diseño mecánico flexible y un reemplazo fácil del elemento LED sin cambiar el soporte montado en la PCB.

9. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P1: ¿Cuál es la diferencia entre la Longitud de Onda de Pico (λ_P) y la Longitud de Onda Dominante (λ_d)?
R1: La Longitud de Onda de Pico es la longitud de onda física donde el LED emite la mayor potencia óptica. La Longitud de Onda Dominante es un valor calculado basado en la percepción del color humano (diagrama de cromaticidad CIE) que representa la longitud de onda única del color percibido. A menudo son cercanas pero no idénticas.

P2: ¿Puedo excitar este LED con una fuente de tensión constante sin una resistencia?
R2: No. Los LEDs son dispositivos excitados por corriente. Su tensión directa tiene un rango de tolerancia (2.7V-3.4V). Conectar directamente a una fuente de tensión, incluso ligeramente por encima del V_Fmínimo, puede causar un flujo de corriente excesivo, sobrecalentamiento y fallo rápido. Siempre usar una resistencia limitadora de corriente en serie o un excitador de corriente constante.

P3: ¿Por qué es tan importante el tiempo de vida útil de 168 horas después de abrir la bolsa?
R3: Los encapsulados plásticos de los LED pueden absorber humedad del aire. Durante el proceso de soldadura por reflujo a alta temperatura, esta humedad atrapada puede vaporizarse rápidamente, creando presión interna que puede deslaminar el encapsulado o agrietar el chip ("popcorning"). El límite de 168 horas y el procedimiento de secado son precauciones críticas del nivel de sensibilidad a la humedad (MSL) para prevenir este modo de fallo.

P4: ¿Cómo interpreto el código de lote en la bolsa?
R4: El código de lote, por ejemplo, "K-B09"