Hoja de Datos del LED LTL-R42FGY1H106T - Montaje Through-Hole - Amarillo Verde/Amarillo - 10mA - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LTL-R42FGY1H106T es un componente Indicador para Placa de Circuito (CBI). Consiste en un soporte (carcasa) de plástico negro en ángulo recto diseñado para acoplarse con lámparas LED específicas. Este diseño facilita el montaje en placas de circuito impreso (PCB). El producto está disponible en configuraciones que admiten montaje visto desde arriba o en ángulo recto y puede organizarse en matrices horizontales o verticales, ofreciendo apilabilidad para mayor flexibilidad de diseño.

1.1 Características Principales

• Diseñado para simplificar los procesos de montaje en placas de circuito.
• El material de la carcasa negra mejora el contraste visual del indicador iluminado.
• Funciona con bajo consumo de energía manteniendo una alta eficiencia.
• Fabricado como producto libre de plomo y cumple con las directivas RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas).
• Utiliza lámparas de tamaño T-1: el LED1 emite un color amarillo-verde usando un chip AlInGaP de 569nm, y el LED2 emite un color amarillo usando un chip AlInGaP de 589nm.

1.2 Aplicaciones Objetivo

Este componente es adecuado para una amplia gama de equipos electrónicos, incluyendo, entre otros:

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

2. Parámetros Técnicos: Interpretación Objetiva en Profundidad

2.1 Valores Máximos Absolutos

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

• Disipación de Potencia (P_d):52 mW (para ambos LEDs, Amarillo Verde y Amarillo). Esta es la potencia máxima que el LED puede disipar como calor.
• Corriente Directa de Pico (I_FP):60 mA. Esta corriente solo puede aplicarse en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho de pulso ≤ 10μs).
• Corriente Directa en CC (I_F):20 mA. Esta es la corriente directa continua máxima recomendada para un funcionamiento confiable.
• Rango de Temperatura de Operación (T_opr):-40°C a +85°C. El dispositivo es funcional dentro de este rango de temperatura ambiente.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-45°C a +100°C.
• Temperatura de Soldadura de las Patas:260°C durante un máximo de 5 segundos, medido a 2.0mm (0.079\") del cuerpo del LED.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos parámetros se especifican a una temperatura ambiente (T_A) de 25°C y representan el rendimiento típico del dispositivo en condiciones de prueba estándar.

• Intensidad Luminosa (I_V):LED1 (Amarillo Verde): 15 mcd (típico). LED2 (Amarillo): 14 mcd (típico). Medido a I_F= 10mA con una tolerancia de prueba de ±15%. La medición utiliza un sensor/filtro que aproxima la curva de respuesta del ojo fotópico CIE.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):100 grados (típico) para ambos colores de LED. Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial (en el eje).
• Longitud de Onda de Emisión de Pico (λ_P):LED1: 572 nm. LED2: 591 nm. Esta es la longitud de onda en el punto más alto del espectro de emisión.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):LED1: 570 nm (típico), rango 566-573 nm. LED2: 588 nm (típico), rango 584-593 nm. Esta longitud de onda única describe mejor el color percibido, derivado del diagrama de cromaticidad CIE (tolerancia ±1nm).
• Ancho Medio Espectral (Δλ):15 nm (típico) para ambos, indicando la pureza espectral.
• Tensión Directa (V_F):2.0V (típico), con un máximo de 2.6V para ambos LEDs a I_F= 10mA.
• Corriente Inversa (I_R):10 μA (máximo) a una Tensión Inversa (V_R) de 5V.Importante:Este dispositivo no está diseñado para operar en polarización inversa; esta condición de prueba es solo para caracterización.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona curvas características típicas para ambos tipos de LED. Estas curvas son esenciales para comprender el comportamiento del dispositivo en condiciones variables.

3.1 Curvas del LED1 (Amarillo Verde)

Los gráficos típicos para el LED Amarillo Verde incluirían:
- Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:Muestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, típicamente en una relación sub-lineal a corrientes más altas debido al calentamiento.
- Tensión Directa 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 la unión.
- Distribución Espectral:Un gráfico que muestra la intensidad de la luz emitida a través de las longitudes de onda, centrada alrededor de 572 nm.

3.2 Curvas del LED2 (Amarillo)

Se proporcionan curvas características similares para el LED Amarillo, con parámetros clave como la longitud de onda de pico desplazada a 591 nm. La forma de las curvas (I-V, intensidad vs. corriente/temperatura) será análoga pero con valores específicos de las características del chip amarillo.

4. Información Mecánica y de Embalaje

4.1 Dimensiones de Contorno

El componente presenta un diseño de ángulo recto para montaje through-hole. Las notas dimensionales críticas 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 del soporte (carcasa) es plástico negro o gris oscuro, clasificado UL 94V-0 para inflamabilidad.
- El LED1 tiene una lente difusa verde para la emisión amarillo-verde; el LED2 tiene una lente difusa amarilla.

4.2 Identificación de Polaridad

Aunque no se detalla explícitamente en el texto proporcionado, los LEDs de montaje through-hole típicamente tienen una pata de ánodo (+) más larga y una pata de cátodo (-) más corta. La carcasa también puede tener un lado plano u otra marca cerca del cátodo. Se debe observar la polaridad correcta durante la inserción en la PCB.

5. Directrices de Soldadura y Montaje

5.1 Almacenamiento

Para una vida útil óptima, almacene los LEDs en un ambiente que no supere los 30°C o 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 embalaje original, utilice un recipiente sellado con desecante o un desecador lleno de nitrógeno.

5.2 Limpieza

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

5.3 Formado de Patas

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

5.4 Parámetros de Soldadura

Se debe mantener una distancia mínima de 2mm entre el punto de soldadura y la base de la lente/soporte. Evite sumergir la lente/soporte en la soldadura.

• Soldador de Estaño:Temp. máx. 350°C, tiempo máx. 3 segundos por pata (una sola vez).
• Soldadura por Ola:Precalentar a máx. 120°C hasta 100s. Ola de soldadura a máx. 260°C hasta 5s. Posición de inmersión no inferior a 2mm de la base de la bombilla de epoxi.
• Soldadura por Reflujo (Perfil de Referencia):
  • Precalentamiento/Saturación: 150°C mín. a 200°C máx. durante máx. 100s.
  • Tiempo por encima del líquido (T_L=217°C): 60-90s.
  • Temperatura de Pico (T_P): 250°C máx.
  • Tiempo dentro de 5°C de la temp. de clasificación (T_C=245°C): Máx. 30s.
  • Tiempo total desde 25°C hasta el pico: Máx. 5 minutos.

Precaución:Una temperatura o tiempo de soldadura excesivos pueden deformar la lente o causar una falla catastrófica del LED.

5.5 Montaje en PCB

Durante el montaje en la PCB, aplique la fuerza mínima de remache necesaria para evitar imponer un estrés mecánico excesivo en el cuerpo del LED o en sus patas.

6. Principio del Método de Conducción

Un LED es un dispositivo operado por corriente. Su salida de luz (intensidad luminosa) es principalmente una función de la corriente directa (I_F) que lo atraviesa. Para garantizar un rendimiento estable y consistente, es crucial alimentar el LED con una fuente de corriente constante o una fuente de voltaje con una resistencia limitadora de corriente en serie. El valor de la resistencia se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (V_{alimentación}- V_F) / I_F, donde V_Fes la tensión directa del LED a la corriente de operación deseada. La conexión directa a una fuente de voltaje sin limitación de corriente probablemente excederá la corriente directa máxima en CC, lo que llevará a una degradación rápida o falla.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Especificación de Embalaje

Los LEDs se suministran en embalaje de cinta y carrete para montaje automatizado.

• Cinta Portadora:Aleación de Poliestireno Conductor Negro, espesor 0.50 ±0.06 mm. La tolerancia acumulativa del paso de 10 agujeros de piñón es de ±0.20.
• Carrete:Carrete estándar de 13 pulgadas que contiene 350 piezas.

7.2 Especificación de Cartón

• 1 carrete se empaqueta con 1 tarjeta indicadora de humedad y 1 bolsa de desecante dentro de 1 Bolsa de Barrera de Humedad (MBB).
• 1 MBB se empaqueta en 1 Cartón Interno. Cada Cartón Interno contiene 2 carretes (700 piezas en total).
• 10 Cartones Internos se empaquetan en 1 Cartón Externo. Cada Cartón Externo contiene 7,000 piezas en total (700 pzas * 10).

8. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Esta lámpara LED es adecuada para señalización interior/exterior y equipos electrónicos generales. El diseño en ángulo recto lo hace ideal para indicadores de estado en PCB donde la placa se monta perpendicular a la línea de visión del usuario (por ejemplo, en el borde de una placa base de computadora o un panel de control industrial).

8.2 Consideraciones de Diseño

• Limitación de Corriente:Siempre implemente una limitación de corriente adecuada como se describe en la Sección 6.
• Gestión Térmica:Aunque la disipación de potencia es baja (52mW), asegúrese de que la temperatura ambiente de operación no supere los 85°C. En diseños de alta densidad, considere el flujo de aire.
• Diseño de PCB:Siga la zona de exclusión recomendada (2mm desde la base de la lente) para la máscara de soldadura y las trazas para evitar problemas de soldadura.
• Precauciones contra ESD:Aunque no se establece explícitamente, se deben observar los procedimientos estándar de manejo de ESD (Descarga Electroestática) durante el montaje.

9. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P1: ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda de Pico y Longitud de Onda Dominante?
R1: La Longitud de Onda de Pico (λ_P) es el punto literal más alto en el gráfico de salida espectral. La Longitud de Onda Dominante (λ_d) se deriva de las coordenadas de color en el gráfico CIE y representa la longitud de onda única de una luz monocromática pura que parecería más cercana en color al LED. λ_des más relevante para la percepción del color.

P2: ¿Puedo alimentar este LED a 20mA continuamente?
R2: Sí, 20mA es la corriente directa máxima recomendada en CC. Para una mayor vida útil y confiabilidad, a menudo es recomendable operar a una corriente más baja (por ejemplo, 10mA como se usa en las pruebas), especialmente si no se requiere la intensidad luminosa total.

P3: ¿Por qué hay una tolerancia de ±15% en la intensidad luminosa?
R3: Esta es una tolerancia de fabricación común para LEDs de potencia media. Tiene en cuenta las variaciones normales en el proceso de crecimiento epitaxial del chip semiconductor. Para aplicaciones que requieren brillo consistente, los LEDs pueden clasificarse (binned) en grupos de intensidad más ajustados.

P4: ¿Se requiere un disipador de calor?
R4: Para este dispositivo con una disipación de potencia máxima de 52mW, normalmente no se requiere un disipador de calor dedicado en condiciones normales de operación. Sin embargo, la PCB en sí actúa como un esparcidor de calor. Asegurar que las patas estén correctamente soldadas a almohadillas de cobre adecuadas ayudará a disipar el calor.

10. Ejemplo de Caso de Uso Práctico

Escenario: Diseñar un indicador de estado para un router de red.
Se selecciona el LTL-R42FGY1H106T (usando el LED amarillo, LED2) para indicar el modo \"Activo/Transferencia de Datos\". La PCB principal del router proporciona un riel de alimentación de 3.3V (V_{alimentación}).
Pasos de Diseño:
1. Elegir Corriente de Operación:Seleccione I_F= 10mA para un buen equilibrio entre brillo y longevidad.
2. Determinar Tensión Directa:De la hoja de datos, V_F(típico) = 2.0V a 10mA.
3. Calcular Resistencia en Serie:R = (3.3V - 2.0V) / 0.010A = 130 Ohmios. El valor estándar E24 más cercano es 130Ω o 120Ω. Usar 120Ω da I_F≈ (3.3-2.0)/120 = 10.8mA, lo cual es aceptable.
4. Calcular Potencia de la Resistencia: P_R= I²* R = (0.0108)²* 120 ≈ 0.014W. Una resistencia estándar de 1/8W (0.125W) o 1/10W es más que suficiente.
5. Diseño de PCB:Coloque la resistencia en serie con el ánodo del LED. Asegúrese de que el cátodo del LED esté conectado a tierra. Mantenga la distancia de 2mm alrededor de la base del LED en el diseño de la huella de la PCB.

11. Tecnología y Tendencias de Desarrollo (Descripción Objetiva)

El LTL-R42FGY1H106T utiliza tecnología de semiconductores AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio). AlInGaP es particularmente eficiente en las regiones roja, naranja, ámbar y amarilla del espectro visible en comparación con tecnologías más antiguas como GaAsP. Las tendencias clave en este segmento incluyen:
- Mayor Eficiencia:Las mejoras continuas en ciencia de materiales y diseño de chips producen una mayor eficacia luminosa (más salida de luz por vatio eléctrico).
- Mejor Consistencia de Color:Los avances en el crecimiento epitaxial y los procesos de clasificación permiten tolerancias más ajustadas en la longitud de onda dominante y la intensidad luminosa.
- Innovación en Embalaje:Si bien este es un paquete through-hole tradicional, la tendencia de la industria se inclina fuertemente hacia paquetes de dispositivo de montaje superficial (SMD) (por ejemplo, 0603, 0805, PLCC) para montaje automatizado y factores de forma más pequeños. Los componentes through-hole siguen siendo vitales para aplicaciones que requieren alta resistencia mecánica, montaje manual o configuraciones ópticas específicas (como visores en ángulo recto).
- Enfoque en la Confiabilidad:Los materiales de embalaje mejorados y los procesos de fabricación continúan extendiendo la vida operativa y la estabilidad bajo diversas tensiones ambientales.