Especificaciones de la Lámpara LED de Montaje Pasante LTLR42FGAJH79Y - Amarillo Verde 570nm - 20mA - 52mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de una lámpara LED de montaje pasante, diseñada como Indicador para Placa de Circuito (CBI). El dispositivo utiliza un soporte (carcasa) de plástico negro en ángulo recto que se acopla al componente LED. Este diseño facilita el montaje en placas de circuito impreso (PCB). La fuente de luz principal es un LED de estado sólido, que ofrece ventajas en eficiencia y longevidad.

1.1 Ventajas Principales

• Facilidad de Montaje:El diseño está optimizado para un montaje directo y eficiente en placas de circuito.
• Contraste Mejorado:El material de la carcasa negra mejora la relación de contraste visual del indicador iluminado.
• Fiabilidad de Estado Sólido:Utiliza tecnología LED para una fuente de luz robusta y duradera, sin filamentos que puedan romperse.
• Eficiencia Energética:Se caracteriza por un bajo consumo de energía y una alta eficacia luminosa.
• Cumplimiento Ambiental:Este es un producto libre de plomo que cumple con la directiva RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas).
• Emisión Específica:Los LEDs 1 y 4 emiten luz en el espectro amarillo-verde con una longitud de onda pico alrededor de 570nm, utilizando tecnología AllnGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio).
• Sensibilidad a la Humedad:Clasificado como MSL3 (Nivel de Sensibilidad a la Humedad 3).

1.2 Aplicaciones Objetivo

Esta lámpara LED es adecuada para una variedad de equipos electrónicos que requieren iluminación de estado o indicación. Los sectores de aplicación típicos incluyen:

• Equipos de Comunicación
• Sistemas Informáticos y Periféricos
• Electrónica de Consumo
• Electrodomésticos

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Los siguientes valores 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):52 mW - La potencia total máxima que el dispositivo puede disipar de forma segura.
• Corriente Directa de Pico (IFP):60 mA - Esta es la corriente directa instantánea máxima, permitida solo en condiciones de pulso (ciclo de trabajo ≤ 1/10, ancho de pulso ≤ 0.1ms).
• Corriente Directa en CC (IF):20 mA - La corriente directa continua máxima recomendada para el funcionamiento normal.
• Rango de Temperatura de Operación (Topr):-40°C a +85°C - El rango de temperatura ambiente dentro del cual está diseñado para funcionar el dispositivo.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento (Tstg):-40°C a +100°C - El rango de temperatura para almacenamiento sin operación.
• Temperatura de Soldadura de Terminales:260°C durante un máximo de 5 segundos, medido a 2.0mm (0.079 pulgadas) del cuerpo del componente.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos medidos a TA=25°C. Se proporcionan los valores para los LEDs 1 y 4 (amarillo-verde).

• Intensidad Luminosa (Iv):Varía desde un mínimo de 23 mcd hasta un máximo de 140 mcd, con un valor típico de 80 mcd, medido a IF=20mA. Este parámetro está clasificado (ver Sección 3).
• Ángulo de Visión (2θ1/2):Aproximadamente 100 grados. Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial (en el centro).
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λP):Típicamente 571 nm. Esta es la longitud de onda en la que la distribución espectral de potencia es máxima.
• Longitud de Onda Dominante (λd):Varía de 565 nm a 571 nm, con un valor típico de 569 nm a IF=20mA. Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano, derivada del diagrama de cromaticidad CIE.
• Ancho Medio Espectral (Δλ):Típicamente 15 nm. Esto indica la pureza espectral; un valor más pequeño significa una luz más monocromática.
• Tensión Directa (VF):Varía de 1.6V a 2.6V, con un valor típico de 2.1V a IF=20mA.
• Corriente Inversa (IR):Máximo de 10 μA cuando se aplica una tensión inversa (VR) de 5V.Nota Importante:El dispositivo no está diseñado para operar en polarización inversa; esta condición de prueba es solo para caracterización.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para garantizar la consistencia en la producción, los LEDs se clasifican en lotes (bins) según parámetros ópticos clave. Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan requisitos específicos de brillo y color.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Los LEDs se clasifican en tres lotes de intensidad, medidos en milicandelas (mcd) a una corriente directa de 20mA. La tolerancia para cada límite de lote es de ±15%.

• Lote AB:Mínimo 23 mcd, Máximo 50 mcd.
• Lote CD:Mínimo 50 mcd, Máximo 85 mcd.
• Lote EF:Mínimo 85 mcd, Máximo 140 mcd.

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

Los LEDs también se clasifican por su longitud de onda dominante para controlar la consistencia del color. La tolerancia para cada límite de lote es de ±1 nm.

• Lote 1:Mínimo 565.0 nm, Máximo 568.0 nm.
• Lote 2:Mínimo 568.0 nm, Máximo 571.0 nm.

El código de lote para intensidad y longitud de onda está marcado en el embalaje del producto, permitiendo una selección precisa según las necesidades de la aplicación.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Aunque en la hoja de datos se hace referencia a curvas gráficas específicas, el siguiente análisis se basa en los datos tabulares proporcionados y el comportamiento estándar de los LEDs.

4.1 Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva I-V)

La tensión directa típica (VF) de 2.1V a 20mA indica que este es un LED de baja tensión, típico de la tecnología AllnGaP. La VF tendrá un coeficiente de temperatura negativo, lo que significa que disminuye ligeramente a medida que aumenta la temperatura de unión. El rango especificado (1.6V a 2.6V) tiene en cuenta la variación normal de producción.

4.2 Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa

La intensidad luminosa es aproximadamente proporcional a la corriente directa dentro del rango de operación recomendado (hasta 20mA). Exceder la corriente nominal en CC aumentará la salida de luz de forma no lineal y generará calor excesivo, lo que podría degradar la vida útil del LED y desplazar su color.

4.3 Características de Temperatura

La intensidad luminosa de los LEDs generalmente disminuye a medida que aumenta la temperatura de unión. Aunque no se grafica aquí, el amplio rango de temperatura de operación (-40°C a +85°C) implica que el dispositivo está diseñado para mantener la funcionalidad en entornos adversos, aunque con una salida potencialmente reducida en el límite superior. Una disipación de calor adecuada a través del PCB es crucial para mantener el rendimiento y la longevidad.

5. Información Mecánica y del Paquete

5.1 Contorno y Dimensiones

El dispositivo utiliza un paquete de montaje pasante con orientación 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 soporte (carcasa) está construido en plástico negro clasificado UL94V-0, lo que indica que es retardante de llama.
• Los LEDs 1 y 4 cuentan con una lente difusora blanca, que ayuda a ampliar el ángulo de visión y suavizar la apariencia de la luz.

5.2 Identificación de Polaridad

Para los LEDs de montaje pasante, la polaridad suele indicarse por la longitud de los terminales (el terminal más largo es el ánodo, o lado positivo) y/o por una marca plana o muesca en la lente o carcasa. Se debe consultar la hoja de datos para conocer la marca específica de este componente. Aplicar tensión inversa puede dañar el LED.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Condiciones de Almacenamiento

Debido a su clasificación MSL3, el manejo adecuado es crítico para prevenir daños inducidos por la humedad durante el reflow.

• Paquete Sellado:Almacenar a ≤30°C y ≤70% HR. Usar dentro de un año a partir de la fecha del paquete.
• Paquete Abierto:Para componentes retirados de su bolsa de barrera de humedad (MBB), el ambiente debe ser ≤30°C y ≤60% HR.
• Vida Útil en Planta:Los componentes expuestos al aire ambiente deben someterse a reflow por infrarrojos (IR) dentro de las 168 horas (7 días).
• Almacenamiento Extendido/Horneado:Si la MBB ha estado abierta por más de 168 horas, se recomienda encarecidamente un horneado a 60°C durante al menos 48 horas antes del proceso de montaje SMT para eliminar la humedad absorbida.

6.2 Formado de Terminales

• El doblado debe realizarseantesde la soldadura y a temperatura ambiente.
• El punto de doblado debe estar al menos a 3mm de la base de la lente del LED.
• No utilizar la base del marco de terminales como punto de apoyo para evitar tensiones en la unión interna del chip.
• Durante la inserción en el PCB, utilizar la fuerza de sujeción mínima necesaria.

6.3 Proceso de Soldadura

• Mantener una distancia mínima de 2mm desde la base de la lente/soporte hasta el punto de soldadura.
• Evitar sumergir la lente o el soporte en la soldadura.
• No aplicar tensión externa a los terminales mientras el LED esté caliente por la soldadura.
• Soldadura Manual Recomendada:Temperatura del cautín ≤ 350°C, tiempo de soldadura ≤ 3 segundos por terminal, aplicada no más cerca de 2mm de la base de la bombilla de epoxi. Esto debe realizarse solo una vez.
• Advertencia:Una temperatura o tiempo excesivos pueden deformar la lente o causar una falla catastrófica. La temperatura máxima de soldadura por ola no es equivalente a la temperatura de deflexión por calor (HDT) del soporte.

6.4 Limpieza

Si se requiere limpieza después de la soldadura, utilizar disolventes a base de alcohol como alcohol isopropílico (IPA). Evitar productos químicos agresivos que puedan dañar la carcasa de plástico o la lente.

7. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Circuitos de Aplicación Típicos

Este LED suele ser accionado por una fuente de corriente constante o, más comúnmente, por una resistencia limitadora de corriente en serie con una fuente de tensión. El valor de la resistencia (R) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (V_fuente - VF) / IF. Usando la VF típica de 2.1V y IF de 20mA con una fuente de 5V: R = (5V - 2.1V) / 0.02A = 145 Ohmios. Una resistencia estándar de 150 Ohmios sería adecuada, disipando P = I^2 * R = (0.02)^2 * 150 = 0.06W.

7.2 Consideraciones de Diseño

• Control de Corriente:Utilizar siempre un dispositivo limitador de corriente. Conectar directamente a una fuente de tensión provocará un flujo de corriente excesivo y una falla inmediata.
• Gestión Térmica:Aunque la disipación de potencia es baja (52mW máx.), asegurar un área de cobre adecuada en el PCB alrededor de los terminales ayuda a disipar el calor, especialmente en aplicaciones de alta temperatura ambiente o cuando se opera cerca de la corriente máxima.
• Diseño Visual:La carcasa negra y la lente difusora están diseñadas para un buen contraste y un amplio ángulo de visión. Considerar el ángulo de visión previsto al posicionar el LED en el PCB.
• Selección de Lote (Bin):Para aplicaciones que requieren brillo uniforme o color preciso, especificar los lotes de intensidad (ej., Lote EF) y longitud de onda (ej., Lote 2) requeridos durante la adquisición.

8. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

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

Longitud de Onda Pico (λP)es el punto literal más alto en la curva de salida espectral.Longitud de Onda Dominante (λd)es la longitud de onda única que el ojo humano percibe como el color, calculada a partir de las coordenadas de color CIE. Para una fuente monocromática como este LED, a menudo están muy cerca (571nm vs 569nm típico). La longitud de onda dominante es más relevante para la especificación del color.

8.2 ¿Puedo alimentar este LED con una fuente de 3.3V?

Sí. Usando la VF típica de 2.1V a 20mA, una resistencia en serie sería: R = (3.3V - 2.1V) / 0.02A = 60 Ohmios. Asegurarse de que la potencia nominal de la resistencia sea suficiente (0.02^2 * 60 = 0.024W).

8.3 ¿Por qué hay una corriente directa de pico nominal mucho mayor que la nominal en CC?

La corriente nominal de pico de 60mA (bajo pulsos cortos) permite períodos breves de sobreexcitación para lograr un brillo muy alto en aplicaciones de estroboscopio o multiplexación. El bajo ciclo de trabajo (≤10%) asegura que la potencia promedio y la temperatura de unión no excedan los límites seguros. Para iluminación constante, nunca exceder la corriente nominal en CC de 20mA.

8.4 ¿Qué significa MSL3 para mi proceso de montaje?

MSL3 indica que el componente puede absorber niveles dañinos de humedad del aire después de abrir su bolsa sellada. Para prevenir el "efecto palomita de maíz" (delaminación interna) durante el proceso de soldadura por reflow a alta temperatura, debe soldarlo dentro de las 168 horas posteriores a la apertura de la bolsa u hornearlo previamente como se describe en la sección 6.1.

9. Antecedentes Tecnológicos y Tendencias

9.1 Tecnología AllnGaP

Este LED utiliza material semiconductor de Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio (AllnGaP). Esta tecnología es altamente eficiente para producir luz en el espectro ámbar, amarillo y amarillo-verde (aproximadamente 570nm a 620nm). Ofrece buena eficacia luminosa y estabilidad en comparación con tecnologías más antiguas como el GaP filtrado.

9.2 Tendencias: Montaje Pasante vs. Montaje Superficial

Si bien los LEDs de montaje superficial (SMD) dominan la electrónica moderna de alto volumen por su tamaño y velocidad de montaje, los LEDs de montaje pasante como este siguen siendo relevantes. Sus ventajas clave incluyen una resistencia mecánica superior (resistente a la flexión de la placa), un prototipado y reparación manual más fácil y, a menudo, una mayor disipación de potencia permitida por paquete debido a que los terminales más largos actúan como disipadores de calor. Se encuentran comúnmente en controles industriales, fuentes de alimentación, productos automotrices del mercado de accesorios y dispositivos donde la fiabilidad bajo vibración es crítica.

9.3 Desarrollo de LEDs Indicadores

La tendencia para los LEDs indicadores continúa hacia una mayor eficiencia (más luz por mA), permitiendo corrientes de operación más bajas y reduciendo la potencia del sistema. También hay un enfoque en mejorar la consistencia del color entre lotes de producción mediante clasificación avanzada (binning) y controles de proceso más estrictos, como lo demuestran las tablas detalladas de lotes en esta hoja de datos. El uso de lentes difusoras y carcasas que mejoran el contraste, como se ve aquí, mejora la legibilidad, un objetivo de diseño constante.