Hoja de Datos Técnica del LED Azul LTL-R42TBN4D2H229 - Montaje Through Hole - 20mA - 3.8V - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTL-R42TBN4D2H229 es una lámpara LED de montaje through-hole diseñada para aplicaciones en placas de circuito impreso (PCB). Es un componente de la familia Circuit Board Indicator (CBI), que utiliza un soporte (carcasa) de plástico negro en ángulo recto que se acopla con la lámpara LED. Este diseño facilita el ensamblaje y está disponible en configuraciones que permiten el apilamiento y la creación de matrices horizontales o verticales.

1.1 Ventajas Principales

• Facilidad de Ensamblaje:El diseño está optimizado para procesos de ensamblaje de placas de circuito sencillos.
• Contraste Mejorado:El material de la carcasa negra mejora la relación de contraste visual del indicador iluminado.
• Cumplimiento de Materiales:El producto presenta un bajo contenido de halógenos.
• Compatibilidad:Es compatible con circuitos integrados (I.C.) y tiene requisitos de corriente bajos.
• Rendimiento Óptico:La lámpara utiliza una lente difusora blanca para una apariencia de luz uniforme.
• Eficiencia:Ofrece bajo consumo de energía y alta eficiencia luminosa.
• Fuente de Luz:La lámpara de tamaño T-1 utiliza un chip semiconductor de InGaN (Nitruro de Galio e Indio) que emite luz azul con una longitud de onda pico alrededor de 470nm.

1.2 Aplicaciones Objetivo

Este LED es adecuado para una amplia gama de equipos electrónicos, incluyendo:

• Sistemas informáticos y periféricos
• Dispositivos de comunicación
• Electrónica de consumo
• Equipos y controles industriales

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. Todos los valores se especifican a una temperatura ambiente (TA) de 25°C.

• Disipación de Potencia (Pd):117 mW máximo. Esta es la potencia total que el dispositivo puede disipar de forma segura como calor.
• Corriente Directa Pico (IFP):100 mA máximo. Esta corriente solo puede aplicarse en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho de pulso ≤ 0.1ms).
• Corriente Directa Continua (IF):20 mA máximo. Esta es la corriente de operación continua recomendada.
• Rango de Temperatura de Operación:-40°C a +85°C. El dispositivo está diseñado para funcionar dentro de este rango de temperatura ambiental.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-55°C a +100°C. El dispositivo puede almacenarse dentro de este rango cuando no está en operación.
• Temperatura de Soldadura de Terminales:260°C durante un máximo de 5 segundos, medido a una distancia de 2.0mm (0.079 pulgadas) del cuerpo del componente. Esto es crítico para procesos de soldadura por ola o manual.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a TA=25°C e IF=20mA, a menos que se indique lo contrario.

• Intensidad Luminosa (Iv):180 mcd (mínimo), 400 mcd (típico), 880 mcd (máximo). Esta es la medida de la potencia de luz percibida emitida. El valor Iv real para una unidad específica está determinado por su código de bineo (ver Sección 4). Se aplica una tolerancia de prueba de ±15% a estos límites de bineo.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):60 grados (típico). Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa es la mitad del valor medido en el eje central.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λP):468 nm (típico). Esta es la longitud de onda en la que la emisión espectral es más fuerte.
• Longitud de Onda Dominante (λd):460 nm (mínimo), 470 nm (típico), 475 nm (máximo). Esta es la longitud de onda única que mejor representa el color percibido de la luz, derivada del diagrama de cromaticidad CIE. Las unidades se binean en consecuencia (ver Sección 4).
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):25 nm (típico). Esto indica la pureza espectral o el ancho de banda de la luz emitida.
• Voltaje Directo (VF):3.2 V (mínimo), 3.8 V (típico). Esta es la caída de voltaje a través del LED cuando opera a la corriente directa especificada.
• Corriente Inversa (IR):10 μA máximo cuando se aplica un voltaje inverso (VR) de 5V.Importante:Este dispositivo no está diseñado para operar bajo polarización inversa; esta condición de prueba es solo para caracterización.

3. Explicación del Sistema de Bineo

Para garantizar la consistencia en las aplicaciones, los LED se clasifican (binean) en función de parámetros ópticos clave.

3.1 Bineo por Intensidad Luminosa

Los LED se clasifican en bins según su intensidad luminosa medida a IF=20mA. El código de bin está marcado en la bolsa de empaque.

• H:180 mcd a 240 mcd
• J:240 mcd a 310 mcd
• K:310 mcd a 400 mcd
• L:400 mcd a 520 mcd
• M:520 mcd a 680 mcd
• N:680 mcd a 880 mcd

Nota: La tolerancia en cada límite de bin es de ±15%.

3.2 Bineo por Longitud de Onda Dominante (Tono)

Los LED también se binean por su longitud de onda dominante para controlar la consistencia del color.

• B07:460.0 nm a 465.0 nm
• B08:465.0 nm a 470.0 nm
• B09:470.0 nm a 475.0 nm

Nota: La tolerancia en cada límite de bin es de ±1 nm.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye curvas características típicas que son esenciales para los ingenieros de diseño.

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:Esta curva muestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente de accionamiento, exhibiendo típicamente una relación sub-lineal a corrientes más altas.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Esta curva demuestra el efecto de extinción térmica, donde la salida de luz disminuye a medida que aumenta la temperatura de la unión. Comprender esto es crítico para la gestión térmica en aplicaciones de alta temperatura o alta corriente.
• Voltaje Directo vs. Corriente Directa:Esto representa la característica I-V del diodo, mostrando la relación exponencial y el voltaje de operación típico a la corriente recomendada de 20mA.
• Distribución Espectral:Un gráfico que muestra la potencia radiante relativa en función de la longitud de onda, centrada alrededor del pico de 468nm, con el ancho medio definido.

5. Información Mecánica y de Empaquetado

5.1 Dimensiones de Contorno

El componente presenta un diseño de ángulo recto para montaje through-hole. Las notas dimensionales clave incluyen:

• Todas las dimensiones se proporcionan en milímetros, con pulgadas entre paréntesis.
• La tolerancia estándar es de ±0.25mm (±0.010\") a menos que se especifique lo contrario.
• El material de la carcasa es plástico negro.
• Las lámparas LED (LED1 y LED2 en el dibujo) son azules con una lente difusora blanca.

5.2 Especificación de Empaquetado

Los LED se suministran en cinta y carrete para ensamblaje automatizado.

• Cinta Portadora:Hecha de aleación de poliestireno conductor negro, de 0.50mm ±0.06mm de espesor.
• Carrete:Carrete estándar de 13 pulgadas que contiene 350 piezas.
• Empaque en Cartón:
  • 2 carretes (700 piezas en total) se empaquetan con una tarjeta indicadora de humedad y 2 desecantes en una Bolsa de Barrera de Humedad (MBB).
  • 1 MBB se empaqueta en 1 cartón interior.
  • 10 cartones interiores (7,000 piezas en total) se empaquetan en 1 cartón exterior.

6. Guías de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Almacenamiento

Para una vida útil óptima, almacene los LED en un entorno que no supere los 30°C y el 70% de humedad relativa. Si se retiran de la bolsa de barrera de humedad original, utilícelos dentro de los tres meses. Para un almacenamiento más prolongado fuera del empaque original, utilice un recipiente sellado con desecante o un desecador de nitrógeno.

6.2 Limpieza

Si es necesaria la limpieza, utilice disolventes a base de alcohol, como alcohol isopropílico.

6.3 Formado de Terminales

Si es necesario doblar los terminales, hágalo en un punto al menos a 3mm de la base de la lente del LED. No utilice la base del marco de terminales como punto de apoyo. El formado de terminales debe realizarse a temperatura ambiente yantesdel proceso de soldadura.

6.4 Proceso de Soldadura

Regla Crítica:Mantenga una distancia mínima de 2mm desde la base de la lente/soporte hasta el punto de soldadura. Nunca sumerja la lente/soporte en el estaño.

• Soldador de Hierro:Temperatura máxima 350°C. Tiempo máximo de soldadura 3 segundos por terminal (una sola vez).
• Soldadura por Ola:
  • Precalentamiento: Máximo 120°C durante hasta 100 segundos.
  • Ola de Soldadura: Máximo 260°C.
  • Tiempo de Soldadura: Máximo 5 segundos.
  • Posición de Inmersión: No más bajo que 2mm de la base de la bombilla de epoxi.

Advertencia:Una temperatura o tiempo excesivos pueden deformar la lente o causar una falla catastrófica del LED. Evite aplicar estrés mecánico a los terminales durante la soldadura mientras el LED está caliente.

7. Consideraciones de Diseño para Aplicaciones

7.1 Diseño del Circuito de Accionamiento

Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al conectar múltiples LED en paralelo, serecomienda encarecidamenteutilizar una resistencia limitadora de corriente individual en serie con cada LED (Modelo de Circuito A). Evite conectar LED directamente en paralelo sin resistencias individuales (Modelo de Circuito B), ya que las ligeras variaciones en la característica de voltaje directo (VF) entre los LED causarán un desequilibrio significativo de corriente, lo que llevará a un brillo desigual y una posible sobrecorriente en algunos dispositivos.

7.2 Protección contra ESD (Descarga Electroestática)

Este LED es susceptible a daños por descarga electrostática o sobretensiones. Implemente medidas estándar de prevención de ESD durante el manejo y ensamblaje:

• Utilice pulseras conductoras y estaciones de trabajo conectadas a tierra.
• Emplee ionizadores para neutralizar la carga estática en el área de trabajo.
• Almacene y transporte los componentes en empaques conductores o antiestáticos.

8. Comparación Técnica y Tendencias

8.1 Ventajas de Diseño

El diseño through-hole del LTL-R42TBN4D2H229 ofrece robustez y facilidad para prototipado manual en comparación con los dispositivos de montaje superficial (SMD). El soporte integrado de ángulo recto negro proporciona estabilidad mecánica, mejora el contraste y simplifica el diseño de la placa para indicadores de estado. El sistema de bineo para intensidad y longitud de onda proporciona a los diseñadores un rendimiento predecible para aplicaciones que requieren consistencia visual.

8.2 Contexto de la Industria

Si bien la tecnología de montaje superficial (SMT) domina la producción automatizada de alto volumen, componentes through-hole como este siguen siendo vitales para aplicaciones que requieren mayor resistencia mecánica, un ensamblaje manual más fácil para escenarios de bajo volumen o reparación, y en entornos con estrés térmico o mecánico significativo. El uso de tecnología InGaN para la emisión azul representa un proceso semiconductor maduro y confiable. La inclusión de guías detalladas de soldadura y manejo refleja el enfoque de la industria en la confiabilidad y el rendimiento durante el proceso de fabricación.

9. Preguntas Frecuentes (FAQ)

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

Longitud de Onda Pico (λP)es la longitud de onda única donde el LED emite la mayor potencia óptica.Longitud de Onda Dominante (λd)se calcula a partir de las coordenadas de color CIE y representa el color percibido de la luz. Para una fuente monocromática como un LED azul, a menudo están cerca, pero λd es el parámetro relevante para la coincidencia de color en las aplicaciones.

9.2 ¿Puedo accionar este LED con una fuente de voltaje constante?

No es recomendable. El voltaje directo (VF) tiene una tolerancia y varía con la temperatura. Accionar con un voltaje constante puede llevar a grandes variaciones en la corriente y, por lo tanto, en el brillo. Utilice siempre un método limitador de corriente, como una resistencia en serie con una fuente de voltaje o un controlador de corriente constante.

9.3 ¿Por qué se especifica una distancia mínima para la soldadura?

La distancia mínima de 2mm evita que el calor excesivo viaje por el terminal y dañe el dado semiconductor interno o el material de la lente de epoxi, que puede agrietarse u opacarse por el choque térmico.

9.4 ¿Cómo interpreto los códigos de bin para mi pedido?

Especifique los códigos de bin requeridos para Iv (por ejemplo, bin 'K': 310-400 mcd) y λd (por ejemplo, bin 'B08': 465-470 nm) al realizar el pedido para asegurarse de recibir LED con las características ópticas adecuadas para su diseño. El código de bin está marcado en el empaque.

10. Ejemplo de Aplicación Práctica

10.1 Diseño de un Indicador de Estado de Panel

Escenario:Un diseñador necesita un indicador de encendido azul brillante y consistente para un panel de control industrial. Múltiples unidades deben tener una apariencia idéntica.

1. Selección de Componentes:Elija el LTL-R42TBN4D2H229 por su visión en ángulo recto, carcasa negra de alto contraste y brillo disponible.
2. Bineo:Especifique un bin de intensidad estrecho (por ejemplo, 'L' o 'M') y un bin de tono específico (por ejemplo, 'B08') para garantizar la uniformidad de color y brillo en todos los paneles.
3. Diseño del Circuito:El panel utiliza un riel de 12V. Para un LED con un VF típico de 3.8V a 20mA, calcule la resistencia en serie: R = (V_fuente - VF) / IF = (12V - 3.8V) / 0.020A = 410 Ω. Utilice una resistencia estándar de 430 Ω, 1/4W. Cada LED indicador tiene su propia resistencia.
4. Diseño del PCB:Coloque la huella del LED respetando la orientación de ángulo recto. Asegúrese de que las almohadillas de soldadura estén al menos a 2mm del borde del orificio de montaje para el cuerpo del LED.
5. Ensamblaje:Siga el perfil de soldadura por ola especificado, asegurándose de no exceder los tiempos/temperaturas de precalentamiento y contacto con la ola para proteger el LED.

Este enfoque sistemático, guiado por los parámetros de la hoja de datos, garantiza un producto final confiable y visualmente consistente.