Tabla de contenido
- 1. Descripción General del Producto
- 1.1 Características Principales
- 1.2 Aplicaciones Destinadas
- 2. Información Mecánica y del Encapsulado
- 3. Límites Absolutos Máximos
- 4. Características Electro-Ópticas
- Ir=10µA*
- Tolerancias:
- 5. Sistema de Códigos de Clasificación (Bin)
- 3.2
- R4
- 20
- R7
- 24
- 24
- R9
- 28
- W1
- P3S
- 390
- 6.3 Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V)
- Se recomienda que esté dentro de las ventanas de proceso estándar.
- Tasa de Enfriamiento:
- El perfil puede necesitar ajustes según las características específicas de la pasta de soldar. Siempre se recomienda la temperatura de soldadura más baja posible que logre una unión fiable para minimizar el estrés térmico en el LED.
- Máximo 3 segundos por terminal.
- Este procedimiento debe realizarse solo una vez para evitar daños térmicos.
- 8. Especificaciones de Embalaje
- Dimensiones de la Cinta:
- Especificaciones del Carrete:
- Cantidad por Carrete:
- Componentes Faltantes:
- Se permite un máximo de dos bolsillos vacíos consecutivos.
- El embalaje cumple con las especificaciones EIA-481-1-B.
- 9.1 Ámbito de Aplicación
- 9.2 Sensibilidad a la Humedad y Almacenamiento
- Bolsa Sellada:
1. Descripción General del Producto
La serie LTPL-C16 representa un avance significativo en la tecnología de iluminación de estado sólido, específicamente diseñada para aplicaciones ultravioleta (UV). Este producto es una fuente de luz ultracompacta y de alta eficiencia energética que combina la larga vida operativa y la alta fiabilidad inherentes a los Diodos Emisores de Luz (LED) con niveles de rendimiento adecuados para reemplazar sistemas de iluminación UV convencionales. Ofrece a los diseñadores una gran libertad debido a su factor de forma reducido y su compatibilidad con montaje superficial (SMD), permitiendo su integración en entornos de producción automatizados y con limitaciones de espacio.
1.1 Características Principales
- Totalmente compatible con equipos automáticos estándar de pick-and-place para ensamblaje en grandes volúmenes.
- Diseñado para soportar procesos de soldadura por reflujo tanto infrarrojos (IR) como de fase de vapor.
- Encapsulado en un formato estándar conforme a EIA para una amplia compatibilidad.
- Las características de entrada son compatibles con los niveles de excitación de circuitos integrados (CI) estándar.
- Fabricado como producto ecológico, cumple con la directiva RoHS y no contiene plomo (Pb-free).
1.2 Aplicaciones Destinadas
Este LED UV está diseñado para diversos procesos industriales y de fabricación que requieren una exposición controlada a la luz UV. Las principales áreas de aplicación incluyen el curado UV de adhesivos y resinas, el marcado y codificación UV, procesos de encolado activados por UV, y el secado o curado de tintas de impresión especializadas. Su longitud de onda de 385nm es particularmente eficaz para iniciar reacciones fotoquímicas.
2. Información Mecánica y del Encapsulado
El dispositivo está alojado en un encapsulado compacto de montaje superficial (SMD). Las dimensiones críticas del contorno se proporcionan en la hoja de datos, todas en milímetros. Las dimensiones típicas del cuerpo del encapsulado son aproximadamente 3.2mm de longitud, 1.6mm de ancho y 1.9mm de altura. Se aplica una tolerancia de ±0.1mm a la mayoría de las dimensiones, salvo que se especifique lo contrario. La hoja de datos incluye planos dimensionales detallados que muestran vistas superior, lateral e inferior, incluyendo el diseño recomendado de las pistas de soldadura (pads) en la placa de circuito impreso (PCB) para garantizar una soldadura adecuada y una correcta gestión térmica. El cátodo se identifica típicamente mediante un marcador visual en el encapsulado.
3. Límites Absolutos Máximos
Estos límites definen los niveles de estrés más allá de los cuales puede producirse un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento en o cerca de estos límites y debe evitarse para un rendimiento fiable. Todos los límites se especifican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C.
- Disipación de Potencia (Po):160 mW
- Corriente Directa Continua (If):40 mA
- Voltaje Inverso (Vr):5 V
- Rango de Temperatura de Operación (Topr):-40°C a +85°C
- Rango de Temperatura de Almacenamiento (Tstg):-40°C a +100°C
- Temperatura de Unión (Tj):100°C
4. Características Electro-Ópticas
Los siguientes parámetros definen el rendimiento típico del LED en condiciones de prueba estándar a Ta=25°C. La corriente de prueba para la mayoría de los parámetros es de 20mA.
| Parámetro | Símbolo | Min. | Typ. | Max. | Unidad | Condición |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Flujo Radiante | Φe | 16 | 23 | 30 | mW | If=20mA |
| Ángulo de Visión (2θ1/2) | -- | -- | 135 | -- | Grados | -- |
| Longitud de Onda Pico | λp | 380 | 385 | 390 | nm | If=20mA |
| Voltaje Directo | Vf | 2.8 | 3.3 | 4.0 | V | V |
| If=20mA | Voltaje Inverso | -- | -- | 1.2 | V | Vr |
V
Ir=10µA*
- *Nota: La prueba de voltaje inverso a Ir=10µA es solo para verificar una función Zener de protección. El dispositivo no está diseñado para operación continua bajo polarización inversa, lo que podría causar su fallo.4.1 Notas Importantes de Medición
- Sensibilidad a ESD:El dispositivo es sensible a las Descargas Electroestáticas (ESD). Es obligatorio tomar precauciones adecuadas contra ESD durante su manipulación, incluyendo el uso de pulseras antiestáticas conectadas a tierra y tapetes antiestáticos.
- Estándar de Prueba:El flujo radiante y la longitud de onda pico se miden según el estándar CAS140B.
Tolerancias:
La medición del flujo radiante tiene una tolerancia de ±10%. La tolerancia de medición del voltaje directo es de ±0.1V. La tolerancia de medición de la longitud de onda pico es de ±3nm.
5. Sistema de Códigos de Clasificación (Bin)
| Para garantizar la consistencia en la aplicación, los LEDs se clasifican (binned) en función de parámetros clave de rendimiento. El código de clasificación (bin code) se marca en el embalaje. | 5.1 Clasificación por Voltaje Directo (Vf) | Código Bin |
|---|---|---|
| Vf Mínimo (V) | 2.8 | 3.2 |
| Vf Máximo (V) | 3.2 | 3.6 |
| V1 | 3.6 | 4.0 |
3.0
3.2
| V2 | 3.2 | 3.6 |
|---|---|---|
| V3 | 16 | 18 |
| 3.6 | 18 | 20 |
| 4.0 | 20 | 22 |
| Tolerancia de medición: ±0.1V @ If=20mA. | 22 | 24 |
| 5.2 Clasificación por Flujo Radiante (Φe) | 24 | 26 |
| Código Bin | 26 | 28 |
| Φe Mínimo (mW) | 28 | 30 |
Φe Máximo (mW)
R4
| 16 | 18 | R5 |
|---|---|---|
| 18 | 380 | 385 |
| 20 | 385 | 390 |
R6
20
22
R7
22
24
R8
24
26
R9
26
28
W1
28
- 30Tolerancia de medición: ±10% @ If=20mA.
- 5.3 Clasificación por Longitud de Onda Pico (λp)Código Bin
- λp Mínimo (nm)λp Máximo (nm)
- P3R380
385
P3S
385
390
Tolerancia: ±3nm @ If=20mA.
- 6. Análisis de Curvas de RendimientoLa hoja de datos proporciona varias curvas características esenciales para el diseño y la comprensión del comportamiento del dispositivo en condiciones variables.
- 6.1 Espectro de Emisión RelativoUn gráfico muestra la distribución espectral de potencia centrada alrededor de la longitud de onda pico de 385nm. La curva demuestra una característica típica de emisión de banda estrecha de los LEDs UV, crucial para aplicaciones que requieren una energía de fotón específica para iniciar reacciones de curado.
- 6.2 Flujo Radiante Relativo vs. Corriente DirectaEsta curva ilustra la relación entre la salida óptica y la corriente de excitación. El flujo radiante aumenta de forma superlineal con la corriente a niveles bajos y tiende a saturarse a corrientes más altas debido a efectos térmicos y de caída de eficiencia (droop). Esto informa la selección de un punto de operación óptimo para equilibrar la salida y la longevidad.
6.3 Corriente Directa vs. Voltaje Directo (Curva I-V)
La curva I-V muestra la relación exponencial típica de un diodo. El voltaje de rodilla (knee voltage) está alrededor del valor típico de 3.3V. Esta curva es vital para diseñar el circuito limitador de corriente para garantizar una operación estable y prevenir la fuga térmica (thermal runaway).
- 6.4 Flujo Radiante Relativo vs. Temperatura de UniónEste gráfico representa el impacto negativo del aumento de la temperatura de unión (Tj) en la salida óptica. A medida que aumenta Tj, el flujo radiante disminuye. Esto subraya la importancia crítica de una gestión térmica efectiva en el diseño del PCB para mantener un rendimiento de salida consistente y la fiabilidad del dispositivo a lo largo del tiempo.
- 7. Guías de Montaje y Proceso7.1 Perfil de Soldadura por Reflujo
- Se proporciona un perfil detallado temperatura-tiempo para procesos de soldadura por reflujo sin plomo (Pb-free). Los parámetros clave incluyen:Precalentamiento:
- 150-200°C durante un máximo de 120 segundos.Temperatura Pico:
- Máximo de 260°C medida en la superficie del cuerpo del encapsulado.Tiempo por Encima del Líquidus:
Se recomienda que esté dentro de las ventanas de proceso estándar.
Tasa de Enfriamiento:
No se recomienda un proceso de enfriamiento rápido.
El perfil puede necesitar ajustes según las características específicas de la pasta de soldar. Siempre se recomienda la temperatura de soldadura más baja posible que logre una unión fiable para minimizar el estrés térmico en el LED.
7.2 Limpieza
- Si es necesaria una limpieza posterior al montaje, solo deben usarse los productos químicos especificados. Productos químicos no especificados pueden dañar la resina epoxi del encapsulado. Los métodos aceptables incluyen la inmersión en alcohol etílico o alcohol isopropílico a temperatura ambiente durante menos de un minuto.7.3 Soldadura Manual
- Si la soldadura manual es inevitable, se debe tener extremo cuidado:Temperatura del Soldador:
- Máximo 300°C.Tiempo de Soldadura:
Máximo 3 segundos por terminal.
Frecuencia:
Este procedimiento debe realizarse solo una vez para evitar daños térmicos.
8. Especificaciones de Embalaje
Los componentes se suministran en embalaje de cinta y carrete (tape-and-reel) adecuado para equipos de ensamblaje automatizado.
Dimensiones de la Cinta:
Los planos detallados especifican el paso de los bolsillos (pocket pitch), el ancho y la colocación de la cinta de cubierta (cover tape).
Especificaciones del Carrete:
Carrete estándar de 7 pulgadas (178mm).
Cantidad por Carrete:
Típicamente 1500 unidades.
Componentes Faltantes:
Se permite un máximo de dos bolsillos vacíos consecutivos.
Estándares:
El embalaje cumple con las especificaciones EIA-481-1-B.
9. Fiabilidad y Precauciones de Manipulación
9.1 Ámbito de Aplicación
Este producto está destinado a su uso en equipos electrónicos comerciales e industriales estándar. No está diseñado ni calificado para aplicaciones críticas para la seguridad donde un fallo podría poner en riesgo la vida o la salud (por ejemplo, aviación, soporte vital médico, control de transporte). Para dichas aplicaciones, se requiere consultar con el fabricante.
9.2 Sensibilidad a la Humedad y Almacenamiento
El encapsulado tiene un Nivel de Sensibilidad a la Humedad (MSL) 3 según JEDEC J-STD-020.
Bolsa Sellada:
Almacenar a ≤30°C y ≤90% HR. Usar dentro de un año a partir de la fecha de sellado de la bolsa.
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. |