Hoja Técnica de LED Top View Serie 67-21 - Paquete P-LCC-2 - 2.0x1.25x0.8mm - 2.35V - 60mW - Naranja Suave - Español

1. Descripción General del Producto

La serie 67-21 representa una familia de LEDs de vista superior (Top View) encapsulados en un compacto paquete de montaje superficial P-LCC-2 (Portador de Chip con Pistas Plásticas). Este dispositivo está diseñado como indicador óptico, presentando un cuerpo blanco con una ventana incolora y transparente que proporciona un patrón de emisión de luz amplio y uniforme. Sus ventajas principales incluyen un ángulo de visión muy amplio, optimizado para un acoplamiento eficiente en guías de luz, y bajos requisitos de corriente directa, lo que lo hace excepcionalmente adecuado para aplicaciones sensibles al consumo energético. Los mercados objetivo principales son la iluminación interior automotriz (ej., retroiluminación de cuadros de instrumentos), indicadores para equipos de telecomunicaciones, retroiluminación general para interruptores y símbolos, y cualquier dispositivo electrónico portátil donde la eficiencia de espacio y energía sea crítica.

1.1 Características Clave y Cumplimiento Normativo

• Paquete:P-LCC-2, cuerpo blanco, lente incolora transparente.
• Rendimiento Óptico:Ángulo de visión amplio, ideal para aplicaciones con guías de luz.
• Compatibilidad de Fabricación:Apto para soldadura por reflujo en fase de vapor y compatible con equipos de colocación automática.
• Formato de Suministro:Disponible en cinta de 8mm y carrete para ensamblaje automatizado.
• Cumplimiento Ambiental:Producto libre de plomo y conforme con las directivas RoHS.
• Opciones de Color:La serie está disponible en naranja suave (como se detalla en esta hoja), verde, azul y amarillo.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

Estos límites definen los niveles de estrés más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se recomienda operar en o cerca de estos límites, ya que puede afectar la fiabilidad.

• Voltaje Inverso (V_R):5 V - El voltaje máximo que puede aplicarse en dirección inversa.
• Corriente Directa (I_F):25 mA - La corriente continua máxima en polarización directa.
• Corriente Directa Pico (I_FP):60 mA - La corriente directa pulsada máxima (ciclo de trabajo 1/10, 1 kHz).
• Disipación de Potencia (P_d):60 mW - La potencia máxima que el paquete puede disipar a 25°C ambiente.
• Descarga Electroestática (ESD):2000 V (Modelo de Cuerpo Humano) - Indica un nivel moderado de sensibilidad a ESD; se requieren procedimientos de manejo adecuados.
• Temperatura de Operación (T_opr):-40°C a +85°C - El rango de temperatura ambiente para operación normal.
• Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40°C a +90°C.
• Temperatura de Soldadura:Reflujo: 260°C durante 10 segundos máximo; Soldadura manual: 350°C durante 3 segundos máximo.

2.2 Características Electro-Ópticas (T_a= 25°C)

Estos son los parámetros de rendimiento típicos bajo condiciones de prueba estándar (I_F= 20 mA).

• Intensidad Luminosa (I_v):90 a 180 mcd (milicandelas). La salida de luz está clasificada en lotes (binning), con un valor típico probablemente alrededor del medio de este rango. La tolerancia es de ±11%.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):120 grados (típico). Este es el ángulo total en el cual la intensidad luminosa es la mitad de la intensidad pico. El ángulo amplio es una característica clave para aplicaciones de indicadores.
• Longitud de Onda Pico (λ_p):611 nm (típico). La longitud de onda a la cual la emisión espectral es más fuerte.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):603 a 609 nm. Este es el color percibido de la luz, clasificado en lotes para consistencia. La tolerancia es de ±1 nm.
• Ancho de Banda Espectral (Δλ):20 nm (típico). El ancho del espectro emitido a la mitad de la intensidad máxima.
• Voltaje Directo (V_F):1.75 a 2.35 V. La caída de voltaje a través del LED a 20 mA, también clasificada en lotes. La tolerancia es de ±0.1 V.
• Corriente Inversa (I_R):10 μA (máx.) a V_R= 5 V.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para garantizar la consistencia de color y brillo en la producción, los LEDs se clasifican en lotes (bins). El código específico del dispositivo (ej., Q2R2 B/2T) indica su asignación de lote.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa (Código CAT)

• Lote Q2:90 - 112 mcd
• Lote R1:112 - 140 mcd
• Lote R2:140 - 180 mcd

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante (Código HUE)

• Grupo F, Lote EE1:603 - 606 nm
• Grupo F, Lote EE2:606 - 609 nm

3.3 Clasificación por Voltaje Directo (Código REF)

• Grupo B, Lote 0:1.75 - 1.95 V
• Grupo B, Lote 1:1.95 - 2.15 V
• Grupo B, Lote 2:2.15 - 2.35 V

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona varias curvas características que son cruciales para el diseño.

4.1 Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente

La curva muestra que la intensidad luminosa es relativamente estable desde -40°C hasta aproximadamente 25°C. Por encima de 25°C, la intensidad disminuye gradualmente a medida que aumenta la temperatura, lo cual es típico del comportamiento de los LEDs debido a la caída de eficiencia. A 85°C, la salida puede ser alrededor del 80-85% de su valor a 25°C. Esto debe tenerse en cuenta en entornos de alta temperatura.

4.2 Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V)

Esta curva no lineal es esencial para seleccionar la resistencia limitadora de corriente. A 20 mA, el V_Ftípico es de alrededor de 2.0V, pero puede variar entre 1.8V y 2.2V dependiendo del lote y la temperatura. La curva se vuelve más pronunciada por encima de 20 mA, lo que indica que un pequeño aumento en la corriente requiere un aumento mayor en el voltaje.

4.3 Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa

La salida de luz es aproximadamente lineal con la corriente hasta los 20 mA nominales. Operar por encima de esta corriente aumentará el brillo, pero a costa de una mayor disipación de potencia, una eficiencia reducida y una posible vida útil más corta. La curva de reducción de potencia (derating) muestra que la corriente directa máxima permitida disminuye a medida que la temperatura ambiente supera los 25°C para mantener la temperatura de unión dentro de límites seguros.

4.4 Distribución Espectral

El espectro es una banda estrecha centrada alrededor de 611 nm (pico) con un ancho de banda típico de 20 nm, confirmando el color monocromático "naranja suave". Hay una emisión mínima fuera de esta banda.

4.5 Patrón de Radiación

El diagrama polar confirma un patrón de emisión de tipo Lambertiano con un ángulo de visión muy amplio de 120°. La intensidad es casi uniforme en un área frontal amplia, lo que lo hace excelente para indicadores de gran ángulo.

5. Información Mecánica y del Paquete

5.1 Dimensiones del Paquete

El paquete P-LCC-2 tiene las siguientes dimensiones clave (tolerancia ±0.1 mm a menos que se indique):

• Longitud Total: 2.0 mm
• Ancho Total: 1.25 mm
• Altura Total: 0.8 mm
• Paso de Pistas: 1.0 mm (distancia entre los centros de las dos pistas)
• Ancho de Pista: 0.4 mm (típico)
• Recomendación de Patrón de Soldadura: Se proporciona una huella detallada para el diseño de PCB, asegurando una soldadura adecuada y estabilidad mecánica.

5.2 Identificación de Polaridad

El lado del cátodo (negativo) se identifica típicamente por una muesca o una marca verde en el cuerpo del paquete, como se muestra en el diagrama de vista superior. La orientación correcta es crítica para el funcionamiento del circuito.

6. Pautas de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

El dispositivo está clasificado para soldadura por reflujo en fase de vapor o infrarroja. El parámetro crítico es una temperatura máxima del cuerpo del paquete de 260°C (±5°C) durante un máximo de 10 segundos. Es aplicable un perfil de reflujo estándar sin plomo (calentamiento, precalentamiento, reflujo, enfriamiento). Evite un tiempo excesivo en el rango de temperatura líquida.

6.2 Soldadura Manual

Si es necesaria la soldadura manual, la temperatura de la punta del soldador no debe exceder los 350°C, y el tiempo de contacto con la pista debe limitarse a 3 segundos o menos por almohadilla. Utilice un soldador de baja potencia (aprox. 30W) con punta fina.

6.3 Condiciones de Almacenamiento

Como dispositivo sensible a la humedad (MSD), los LEDs se empaquetan en una bolsa de aluminio a prueba de humedad con desecante. Una vez abierta la bolsa sellada, los componentes deben usarse dentro de un marco de tiempo específico (no especificado en esta hoja, pero típicamente 168 horas a<30°C/60%HR para Nivel 3) o deben secarse en horno antes del reflujo para prevenir el efecto "palomita de maíz" durante la soldadura.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Especificaciones de Cinta y Carrete

• Ancho de Cinta:8 mm
• Paso de Bolsillo:4.0 mm
• Dimensiones del Carrete:Carrete estándar de 7 pulgadas (178 mm de diámetro) con núcleo de 13 pulgadas (330 mm).
• Cantidad por Carrete:2000 unidades.

7.2 Explicación de la Etiqueta

La etiqueta del carrete contiene varios códigos: CPN (Número de Pieza del Cliente), PN (Número de Pieza Interno), Cantidad, Número de Lote y los tres códigos clave de clasificación: CAT (Intensidad Luminosa), HUE (Longitud de Onda Dominante) y REF (Voltaje Directo).

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Circuitos de Aplicación Típicos

El circuito de accionamiento más común es una simple resistencia en serie. El valor de la resistencia (R_s) se calcula como: R_s= (V_{alimentación}- V_F) / I_F. Para una alimentación de 5V y un V_Ftípico de 2.0V a 20 mA: R_s= (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω. La potencia nominal de la resistencia debe ser al menos I_F²* R_s= 0.06W; una resistencia de 1/8W o 1/4W es adecuada. Para un brillo constante en un rango de voltaje o temperatura, se recomienda un controlador de corriente constante.

8.2 Consideraciones de Diseño para Guías de Luz

• Alineación:La alineación precisa entre el LED y la entrada de la guía de luz es crucial para maximizar la eficiencia de acoplamiento de luz.
• Distancia:Mantenga la distancia entre la lente del LED y la guía de luz lo más pequeña posible (idealmente<0.5 mm) para minimizar la pérdida de luz.
• Material:Utilice guías de luz fabricadas con materiales ópticos de grado de alta transmitancia (ej., PMMA, PC).

9. Fiabilidad y Garantía de Calidad

El producto se somete a una batería completa de pruebas de fiabilidad con un nivel de confianza del 90% y un 10% de LTPD (Porcentaje de Defectos Tolerados por Lote). Los elementos de prueba incluyen:

• Resistencia a Soldadura por Reflujo (260°C)
• Ciclo Térmico (-40°C a +100°C)
• Choque Térmico (-10°C a +100°C)
• Almacenamiento a Alta y Baja Temperatura
• Vida Útil en Operación DC (1000 hrs a 20mA)
• Vida Útil en Operación a Alta Temperatura/Humedad (85°C/85% HR, 1000 hrs)

Estas pruebas garantizan la robustez del dispositivo en las duras condiciones ambientales típicas de las aplicaciones automotrices e industriales.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Datos Técnicos)

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

La Longitud de Onda Pico (λ_p) es la longitud de onda física con la mayor potencia espectral de salida (611 nm). La Longitud de Onda Dominante (λ_d) es la longitud de onda única de luz monocromática que produciría el mismo color percibido (603-609 nm). λ_des más relevante para la especificación del color.

10.2 ¿Puedo alimentar este LED a 30 mA para obtener más brillo?

Alimentar a 30 mA excede el Límite Absoluto Máximo para corriente directa continua (25 mA). Si bien podría funcionar brevemente, aumentará significativamente la temperatura de unión, acelerará la depreciación del lumen y probablemente causará una falla prematura. Para un mayor brillo, seleccione un LED de un lote con mayor intensidad luminosa o un producto clasificado para mayor corriente.

10.3 ¿Cómo interpreto el código del dispositivo "67-21/S2C-F Q2R2 B/2T (SLO)"?

Este es el número de pieza completo. "67-21" es la serie. "S2C-F" probablemente denota el paquete y el color (Naranja Suave). "Q2R2" indica el lote de intensidad luminosa (una combinación que probablemente especifica un subrango). "B/2T" indica el lote de voltaje directo (Grupo B, Lote 2). "SLO" confirma el color Naranja Suave.

11. Estudio de Caso de Diseño Práctico

11.1 Diseño de un Conjunto de Indicadores para Tablero

Escenario:Diseñar la retroiluminación para 5 iconos del tablero en una aplicación automotriz. El voltaje de alimentación es 12V (batería del vehículo) y la temperatura ambiente puede alcanzar los 85°C.

Pasos de Diseño:

1. Método de Accionamiento:Utilice una resistencia en serie para cada LED por simplicidad y costo. Un regulador lineal o un CI controlador de LED dedicado sería mejor para un control preciso de la corriente en todo el rango de voltaje.
2. Selección de Corriente:Para garantizar la longevidad a alta temperatura, reduzca la corriente nominal (derate). Usar 15 mA en lugar de 20 mA proporciona un margen de seguridad. Consulte la curva de reducción de potencia: a 85°C, la I_Fmáxima permitida sigue siendo superior a 20 mA, por lo que 15 mA es segura.
3. Cálculo de la Resistencia:Utilice el V_Fmáximo del Lote 2 (2.35V) para un diseño del peor caso, asegurando que la corriente nunca exceda el objetivo. R_s= (12V - 2.35V) / 0.015A ≈ 643 Ω. Utilice el valor estándar más cercano, 620 Ω.
4. Potencia Nominal de la Resistencia:P = (12-2.35)^2 / 620 ≈ 0.15W. Una resistencia de 1/4W (0.25W) es suficiente.
5. Diseño del PCB:Coloque los LEDs con precisión según la huella recomendada. Asegúrese de que las marcas del cátodo estén orientadas de manera consistente. Proporcione un pequeño alivio térmico en las almohadillas si el PCB tiene grandes áreas de cobre, pero evite un disipador de calor excesivo que pueda dificultar la soldadura.
6. Diseño de la Guía de Luz:Modele la guía de luz para capturar el cono de emisión de 120°. La entrada de la guía de luz debe ser ligeramente más grande que el área emisora del LED.

12. Introducción Tecnológica y Tendencias

12.1 Tecnología del Paquete P-LCC-2

El paquete P-LCC-2 es un estándar para LEDs SMD. Consiste en un chip LED montado en un marco de pistas, encapsulado por un cuerpo plástico blanco reflectante (a menudo PPA o PCT) para aumentar la eficiencia de salida de luz, y coronado con una lente de epoxi transparente o difusa. La designación "vista superior" significa que la emisión de luz primaria es perpendicular al plano de montaje. El amplio ángulo de visión se logra mediante una combinación de tecnología de chip, diseño de copa reflectora y geometría de la lente.

12.2 Tendencias de la Industria

La tendencia para LEDs indicadores como la serie 67-21 es hacia una mayor eficiencia (más salida de luz por mA), una mejor consistencia de color mediante clasificaciones más estrictas (binning) y una fiabilidad mejorada para grados automotrices e industriales. También hay un movimiento hacia la miniaturización (paquetes más pequeños como 0402) manteniendo o mejorando el rendimiento óptico. Además, la integración de protección ESD en el chip es cada vez más común para mejorar la robustez en el manejo y ensamblaje.