Tabla de Contenidos
- 1. Descripción General del Producto
- 1.1 Ventajas Principales
- 1.2 Aplicaciones Destinadas
- 2. Análisis de Parámetros Técnicos
- 2.1 Límites Absolutos Máximos
- 2.2 Características Eléctricas y Ópticas
- 3. Explicación del Sistema de Binning
- 3.1 Binning de Intensidad Luminosa
- 3.2 Binning de Tono (Cromaticidad)
- 4. Información Mecánica y de Embalaje
- 4.1 Contorno y Dimensiones
- 4.2 Especificaciones de Embalaje
- 5. Pautas de Montaje y Manipulación
- 5.1 Condiciones de Almacenamiento
- 5.2 Limpieza
- 5.3 Formado de Terminales y Montaje en PCB
- 5.4 Instrucciones de Soldadura
- 6. Aplicación y Diseño de Circuito
- 6.1 Método de Conducción
- 6.2 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)
- 6.3 Idoneidad de Aplicación
- 7. Curvas de Rendimiento y Datos Gráficos
- 8. Comparación Técnica y Consideraciones de Diseño
- 8.1 Diferenciación de Productos Similares
- 8.2 Consideraciones de Diseño Basadas en Parámetros
- 9. Preguntas Frecuentes (FAQ)
- 9.1 ¿Puedo alimentar este LED sin resistencia si mi fuente de alimentación es exactamente de 3.0V?
- 9.2 ¿Qué significa el código de binning en la bolsa?
- 9.3 ¿Es este LED adecuado para aplicaciones automotrices?
- 9.4 ¿Puedo usar soldadura por reflujo para este componente?
1. Descripción General del Producto
Este documento detalla las especificaciones de una lámpara LED blanca de InGaN integrada en un porta negro de plástico en ángulo recto, comúnmente denominado CBI (Indicador de Placa de Circuito). Este componente está diseñado para montaje pasante en placas de circuito impreso (PCB). Su función principal es servir como luz de estado o indicador en diversos dispositivos electrónicos.
1.1 Ventajas Principales
- Facilidad de Montaje:El diseño está optimizado para procesos de montaje en placa de circuito sencillos y eficientes.
- Contraste Mejorado:El material de la carcasa negra proporciona una alta relación de contraste, mejorando la visibilidad del LED encendido.
- Bajo Contenido de Halógenos:Los materiales cumplen con los requisitos de bajo contenido de halógenos, lo cual es importante para normativas ambientales y de seguridad.
- Compatibilidad:El LED es compatible con circuitos integrados (CI) y tiene requisitos de corriente bajos, lo que lo hace adecuado para la electrónica digital moderna.
- Forma del Paquete:Presenta un paquete rectangular con una lente transparente para el LED blanco.
1.2 Aplicaciones Destinadas
Esta lámpara LED está destinada a su uso en una amplia gama de equipos electrónicos, incluyendo, entre otros:
- Sistemas y periféricos informáticos
- Dispositivos de comunicación
- Electrónica de consumo
- Equipos y controles industriales
2. Análisis de Parámetros Técnicos
2.1 Límites Absolutos Máximos
Los siguientes límites no deben superarse bajo ninguna circunstancia, ya que hacerlo puede causar daños permanentes al dispositivo. Todos los valores se especifican a una temperatura ambiente (TA) de 25°C.
- Disipación de Potencia (Pd):72 mW
- Corriente Directa de Pico (IFP):60 mA (Ciclo de Trabajo ≤ 1/10, Ancho de Pulso ≤ 10ms)
- Corriente Directa Continua (IF):20 mA
- Factor de Reducción:Reducción lineal desde 30°C a 0.3 mA/°C
- Rango de Temperatura de Operación:-40°C a +85°C
- Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +100°C
- Temperatura de Soldadura de Terminales:265 ±5°C durante un máximo de 5 segundos, medido a 2.0mm del cuerpo.
2.2 Características Eléctricas y Ópticas
Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a TA=25°C y una corriente directa (IF) de 20 mA, salvo que se indique lo contrario.
- Intensidad Luminosa (Iv):680 mcd (Mín), 1500 mcd (Típ), 2500 mcd (Máx). La medición incluye una tolerancia de prueba de ±15%.
- Ángulo de Visión (2θ1/2):100 grados (Típico). Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial.
- Coordenadas de Cromaticidad (x, y):x=0.29, y=0.28 (Típico). Derivadas del diagrama de cromaticidad CIE 1931.
- Tensión Directa (VF):2.5 V (Mín), 3.0 V (Típ), 3.5 V (Máx) a IF=20mA.
- Corriente Inversa (IR):100 μA (Máx) a una Tensión Inversa (VR) de 5V.Importante:El dispositivo no está diseñado para operar en polarización inversa; esta condición de prueba es solo para caracterización.
3. Explicación del Sistema de Binning
Los LED se clasifican (binning) según su rendimiento óptico medido para garantizar consistencia dentro de una aplicación.
3.1 Binning de Intensidad Luminosa
Los LED se clasifican en bins según su intensidad luminosa mínima y máxima a 20mA. La tolerancia para cada límite de bin es de ±15%.
- Bin N:680 mcd a 880 mcd
- Bin P:880 mcd a 1150 mcd
- Bin Q:1150 mcd a 1500 mcd
- Bin R:1500 mcd a 1900 mcd
- Bin S:1900 mcd a 2500 mcd
El código de bin específico está marcado en cada bolsa de empaque.
3.2 Binning de Tono (Cromaticidad)
Los LED también se clasifican según sus coordenadas de color (x, y) en el diagrama CIE 1931 para controlar la variación de color. El documento define varios rangos de tono (A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2), cada uno especificando un área cuadrilátera en la carta de cromaticidad. La tolerancia de medición para las coordenadas de color es de ±0.01. Este binning garantiza que los LED del mismo rango de tono se verán visualmente similares en color.
4. Información Mecánica y de Embalaje
4.1 Contorno y Dimensiones
El producto consiste en una lámpara LED blanca ensamblada en un porta negro de plástico en ángulo recto. Las notas mecánicas clave incluyen:
- Todas las dimensiones se proporcionan en milímetros, con tolerancias de ±0.25mm a menos que se especifique lo contrario.
- El material del porta (carcasa) es plástico negro.
- El LED en sí es blanco con una lente transparente.
Nota: El dibujo dimensional específico se referencia en el documento fuente pero no se reproduce aquí en texto. Los diseñadores deben consultar la hoja de datos original para los planos mecánicos exactos.
4.2 Especificaciones de Embalaje
Los LED se empaquetan en la siguiente jerarquía:
- Bolsa de Empaque:Contiene 1000, 500, 200 o 100 piezas.
- Cartón Interno:Contiene 15 bolsas de empaque, totalizando 15,000 piezas.
- Cartón Externo (Caja de Envío):Contiene 8 cartones internos, totalizando 120,000 piezas.
Una nota especifica que en cada lote de envío, solo el paquete final puede no estar completo.
5. Pautas de Montaje y Manipulación
5.1 Condiciones de Almacenamiento
Para una vida útil óptima, los LED deben almacenarse en un entorno que no supere los 30°C de temperatura o el 70% de humedad relativa. Si se retiran de su embalaje original de barrera de humedad, se recomienda usarlos dentro de los tres meses. Para almacenamiento a largo plazo fuera de la bolsa original, deben guardarse en un recipiente sellado con desecante o en atmósfera de nitrógeno.
5.2 Limpieza
Si es necesaria la limpieza, utilice disolventes a base de alcohol como alcohol isopropílico. Evite el uso de otros productos químicos agresivos.
5.3 Formado de Terminales y Montaje en PCB
- El formado de terminales (doblado) debe realizarseantesde la soldadura y a temperatura ambiente.
- La curva debe realizarse 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.
- Durante la inserción en la PCB, aplique la fuerza mínima de sujeción necesaria para evitar imponer un estrés mecánico excesivo en el componente.
5.4 Instrucciones de Soldadura
Regla Crítica:Mantenga una distancia mínima de 2mm entre la base de la lente y el punto de soldadura. No sumerja la lente en el estaño.
Soldadura Manual (Con Cautín):
- Temperatura: Máximo 350°C
- Tiempo: Máximo 3 segundos por terminal (una sola vez)
Soldadura por Ola:
- Temperatura de Precalentamiento: Máximo 120°C
- Tiempo de Precalentamiento: Máximo 100 segundos
- Temperatura de la Ola de Soldadura: 265 ±5°C
- Tiempo de Soldadura: Máximo 5 segundos
Notas Importantes:
- Una temperatura o tiempo excesivos pueden deformar la lente o causar una falla catastrófica.
- La soldadura por reflujo IR esno adecuadapara este producto LED de tipo pasante.
- La temperatura máxima de soldadura por ola (265°C) se refiere al estaño en sí, no a la temperatura de deflexión por calor (HDT) del porta de plástico.
6. Aplicación y Diseño de Circuito
6.1 Método de Conducción
Los LED son dispositivos operados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme al conducir múltiples LED, serecomienda encarecidamenteutilizar una resistencia limitadora de corriente en serie con cada LED (Circuito A). No se recomienda conducir múltiples LED en paralelo sin resistencias individuales (Circuito B), ya que ligeras variaciones en la característica de tensión directa (Vf) de cada LED causarán diferencias significativas en el reparto de corriente y, en consecuencia, en el brillo.
Circuito Recomendado (A):[Fuente de Alimentación] -- [Resistor] -- [LED] -- [Tierra] (Repetir para cada LED).
6.2 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)
Los LED son sensibles a las descargas electrostáticas (ESD) y a los picos de tensión, que pueden causar daños inmediatos o latentes. Deben seguirse las prácticas estándar de prevención de ESD durante la manipulación y el montaje:
- Utilice una pulsera antiestática conectada a tierra y trabaje sobre una alfombrilla antiestática conectada a tierra.
- Almacene y transporte los componentes en embalaje protector contra ESD.
- Asegúrese de que todo el equipo y las herramientas estén correctamente conectados a tierra.
6.3 Idoneidad de Aplicación
Esta lámpara LED es adecuada tanto para aplicaciones de señalización interior como exterior, así como para equipos electrónicos en general. El diseño del porta en ángulo recto lo hace ideal para aplicaciones donde la PCB se monta paralela a la superficie de visualización, como paneles frontales de instrumentos o placas de control.
7. Curvas de Rendimiento y Datos Gráficos
El documento fuente hace referencia a una sección para "Curvas Típicas de Características Eléctricas/Ópticas". Estas curvas son esenciales para un análisis de diseño detallado y típicamente incluyen:
- Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:Muestra cómo cambia la salida de luz con la corriente de conducción.
- Tensión Directa vs. Corriente Directa:La curva característica I-V del LED.
- Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Ilustra la reducción de la salida de luz a medida que aumenta la temperatura.
- Patrón del Ángulo de Visión:Un gráfico polar que muestra la distribución espacial de la luz.
Nota para el Diseñador: Para cálculos de diseño precisos, especialmente en lo que respecta a la gestión térmica y el diseño del controlador, consultar los datos gráficos en la hoja de datos original es crucial.
8. Comparación Técnica y Consideraciones de Diseño
8.1 Diferenciación de Productos Similares
El diferenciador clave de este producto es el porta CBI (Indicador de Placa de Circuito) integrado. En comparación con un LED independiente, este conjunto ofrece:
- Montaje Simplificado:El porta proporciona estabilidad mecánica y una altura de posicionamiento consistente en la PCB.
- Estética y Contraste Mejorados:La carcasa negra ofrece un aspecto profesional y realza el brillo percibido del LED.
- Factor de Forma en Ángulo Recto:Permite aplicaciones de emisión lateral sin requerir soportes o hardware adicionales.
8.2 Consideraciones de Diseño Basadas en Parámetros
- Limitación de Corriente:Utilice siempre una resistencia en serie. Calcule el valor de la resistencia usando R = (Vfuente - Vf_LED) / If, donde Vf_LED debe tomarse como el valor típico o máximo de la hoja de datos para garantizar que la corriente no exceda los 20mA en las peores condiciones.
- Gestión Térmica:Aunque la disipación de potencia es baja (72mW máx.), la curva de reducción indica una disminución del rendimiento por encima de 30°C. En entornos o envolventes con alta temperatura ambiente, asegure una ventilación adecuada o considere reducir la corriente de conducción.
- Diseño Óptico:El ángulo de visión de 100 grados proporciona un haz amplio. Para aplicaciones que requieren un punto más enfocado, sería necesaria una lente externa o un paquete de LED diferente.
9. Preguntas Frecuentes (FAQ)
9.1 ¿Puedo alimentar este LED sin resistencia si mi fuente de alimentación es exactamente de 3.0V?
No.Esto no es recomendable. La tensión directa (Vf) tiene un rango (2.5V a 3.5V). Si su fuente es de 3.0V y conecta un LED con un Vf en el extremo inferior del rango (por ejemplo, 2.6V), el exceso de tensión hará que fluya una corriente excesiva, pudiendo dañar el LED. La resistencia en serie es esencial para regular la corriente.
9.2 ¿Qué significa el código de binning en la bolsa?
El código de binning (por ejemplo, "Q" y "B2") indica el grupo de rendimiento del LED. La letra (N, P, Q, R, S) especifica su rango de intensidad luminosa. El código alfanumérico (A1, B2, etc.) especifica sus coordenadas de color (cromaticidad) en la carta CIE. Usar LED del mismo bin garantiza consistencia en brillo y color dentro de su producto.
9.3 ¿Es este LED adecuado para aplicaciones automotrices?
La hoja de datos especifica un rango de temperatura de operación de -40°C a +85°C, que cubre muchos requisitos automotrices bajo el capó y en la cabina. Sin embargo, las aplicaciones automotrices a menudo requieren calificaciones adicionales para vibración, humedad y vida útil extendida bajo condiciones de prueba específicas (por ejemplo, AEC-Q102). Esta hoja de datos estándar no afirma tales calificaciones. Para uso automotriz, consulte al fabricante para datos específicos de grado.
9.4 ¿Puedo usar soldadura por reflujo para este componente?
No.La hoja de datos establece explícitamente que "el reflujo IR no es un proceso adecuado para productos de lámpara LED de tipo pasante". Este componente está diseñado solo para procesos de soldadura por ola o soldadura manual.
Terminología de especificaciones LED
Explicación completa de términos técnicos LED
Rendimiento fotoeléctrico
| Término | Unidad/Representación | Explicación simple | Por qué es importante |
|---|---|---|---|
| Eficacia luminosa | lm/W (lúmenes por vatio) | Salida de luz por vatio de electricidad, más alto significa más eficiencia energética. | Determina directamente el grado de eficiencia energética y el costo de electricidad. |
| Flujo luminoso | lm (lúmenes) | Luz total emitida por la fuente, comúnmente llamada "brillo". | Determina si la luz es lo suficientemente brillante. |
| Ángulo de visión | ° (grados), por ejemplo, 120° | Ángulo donde la intensidad de la luz cae a la mitad, determina el ancho del haz. | Afecta el rango de iluminación y uniformidad. |
| CCT (Temperatura de color) | K (Kelvin), por ejemplo, 2700K/6500K | Calidez/frescura de la luz, valores más bajos amarillentos/cálidos, más altos blanquecinos/fríos. | Determina la atmósfera de iluminación y escenarios adecuados. |
| CRI / Ra | Sin unidad, 0–100 | Capacidad de representar colores de objetos con precisión, Ra≥80 es bueno. | Afecta la autenticidad del color, se usa en lugares de alta demanda como centros comerciales, museos. |
| SDCM | Pasos de elipse MacAdam, por ejemplo, "5 pasos" | Métrica de consistencia de color, pasos más pequeños significan color más consistente. | Asegura color uniforme en el mismo lote de LEDs. |
| Longitud de onda dominante | nm (nanómetros), por ejemplo, 620nm (rojo) | Longitud de onda correspondiente al color de LEDs coloreados. | Determina el tono de LEDs monocromáticos rojos, amarillos, verdes. |
| Distribución espectral | Curva longitud de onda vs intensidad | Muestra distribución de intensidad a través de longitudes de onda. | Afecta la representación del color y calidad. |
Parámetros eléctricos
| Término | Símbolo | Explicación simple | Consideraciones de diseño |
|---|---|---|---|
| Voltaje directo | Vf | Voltaje mínimo para encender LED, como "umbral de inicio". | El voltaje del controlador debe ser ≥Vf, los voltajes se suman para LEDs en serie. |
| Corriente directa | If | Valor de corriente para operación normal de LED. | Generalmente accionamiento de corriente constante, la corriente determina brillo y vida útil. |
| Corriente de pulso máxima | Ifp | Corriente pico tolerable por períodos cortos, se usa para atenuación o destello. | El ancho de pulso y ciclo de trabajo deben controlarse estrictamente para evitar daños. |
| Voltaje inverso | Vr | Máximo voltaje inverso que LED puede soportar, más allá puede causar ruptura. | El circuito debe prevenir conexión inversa o picos de voltaje. |
| Resistencia térmica | Rth (°C/W) | Resistencia a la transferencia de calor desde chip a soldadura, más bajo es mejor. | Alta resistencia térmica requiere disipación de calor más fuerte. |
| Inmunidad ESD | V (HBM), por ejemplo, 1000V | Capacidad de soportar descarga electrostática, más alto significa menos vulnerable. | Se necesitan medidas antiestáticas en producción, especialmente para LEDs sensibles. |
Gestión térmica y confiabilidad
| Término | Métrica clave | Explicación simple | Impacto |
|---|---|---|---|
| Temperatura de unión | Tj (°C) | Temperatura de operación real dentro del chip LED. | Cada reducción de 10°C puede duplicar la vida útil; demasiado alto causa decaimiento de luz, cambio de color. |
| Depreciación de lúmenes | L70 / L80 (horas) | Tiempo para que el brillo caiga al 70% u 80% del inicial. | Define directamente la "vida de servicio" del LED. |
| Mantenimiento de lúmenes | % (por ejemplo, 70%) | Porcentaje de brillo retenido después del tiempo. | Indica retención de brillo durante uso a largo plazo. |
| Cambio de color | Δu′v′ o elipse MacAdam | Grado de cambio de color durante el uso. | Afecta la consistencia del color en escenas de iluminación. |
| Envejecimiento térmico | Degradación de material | Deterioro debido a alta temperatura a largo plazo. | Puede causar caída de brillo, cambio de color o falla de circuito abierto. |
Embalaje y materiales
| Término | Tipos comunes | Explicación simple | Características y aplicaciones |
|---|---|---|---|
| Tipo de paquete | EMC, PPA, Cerámica | Material de alojamiento que protege el chip, proporciona interfaz óptica/térmica. | EMC: buena resistencia al calor, bajo costo; Cerámica: mejor disipación de calor, vida más larga. |
| Estructura del chip | Frontal, Flip Chip | Disposición de electrodos del chip. | Flip chip: mejor disipación de calor, mayor eficacia, para alta potencia. |
| Revestimiento de fósforo | YAG, Silicato, Nitruro | Cubre el chip azul, convierte algo a amarillo/rojo, mezcla a blanco. | Diferentes fósforos afectan eficacia, CCT y CRI. |
| Lente/Óptica | Plana, Microlente, TIR | Estructura óptica en superficie que controla distribución de luz. | Determina el ángulo de visión y curva de distribución de luz. |
Control de calidad y clasificación
| Término | Contenido de clasificación | Explicación simple | Propósito |
|---|---|---|---|
| Clasificación de flujo luminoso | Código por ejemplo 2G, 2H | Agrupado por brillo, cada grupo tiene valores mín/máx de lúmenes. | Asegura brillo uniforme en el mismo lote. |
| Clasificación de voltaje | Código por ejemplo 6W, 6X | Agrupado por rango de voltaje directo. | Facilita emparejamiento de controlador, mejora eficiencia del sistema. |
| Clasificación de color | Elipse MacAdam de 5 pasos | Agrupado por coordenadas de color, asegurando rango estrecho. | Garantiza consistencia de color, evita color desigual dentro del accesorio. |
| Clasificación CCT | 2700K, 3000K etc. | Agrupado por CCT, cada uno tiene rango de coordenadas correspondiente. | Satisface diferentes requisitos CCT de escena. |
Pruebas y certificación
| Término | Estándar/Prueba | Explicación simple | Significado |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Prueba de mantenimiento de lúmenes | Iluminación a largo plazo a temperatura constante, registrando decaimiento de brillo. | Se usa para estimar vida LED (con TM-21). |
| TM-21 | Estándar de estimación de vida | Estima vida bajo condiciones reales basado en datos LM-80. | Proporciona predicción científica de vida. |
| IESNA | Sociedad de Ingeniería de Iluminación | Cubre métodos de prueba ópticos, eléctricos, térmicos. | Base de prueba reconocida por la industria. |
| RoHS / REACH | Certificación ambiental | Asegura que no haya sustancias nocivas (plomo, mercurio). | Requisito de acceso al mercado internacionalmente. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificación de eficiencia energética | Certificación de eficiencia energética y rendimiento para iluminación. | Usado en adquisiciones gubernamentales, programas de subsidios, mejora competitividad. |