Hoja de Datos de LED SMD - Altura 0.35mm - Voltaje Directo 1.7-2.3V - Color Naranja - Potencia 75mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un LED Chip de montaje superficial ultradelgado. El dispositivo está diseñado para aplicaciones que requieren un componente de bajo perfil con alto brillo. Sus características principales incluyen una altura de encapsulado excepcionalmente reducida, compatibilidad con procesos de ensamblaje automatizado y el uso de tecnología semiconductor AlInGaP para una emisión eficiente de luz naranja.

El LED se suministra en cinta y carrete para colocación automatizada de alto volumen. Se clasifica como producto ecológico y cumple con los estándares ambientales pertinentes.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

Los límites operativos del dispositivo se definen a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C. Exceder estos valores puede causar daños permanentes.

• Disipación de Potencia:75 mW - La potencia máxima que el dispositivo puede disipar de forma segura en forma de calor.
• Corriente Directa de Pico:80 mA - Permisible en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1ms).
• Corriente Directa Continua:30 mA - La corriente directa continua máxima.
• Voltaje Inverso:5 V - El voltaje máximo que se puede aplicar en dirección inversa.
• Rango de Temperatura de Operación:-30°C a +85°C.
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +85°C.
• Condición de Soldadura por Infrarrojos:Resiste 260°C durante 10 segundos, adecuado para procesos de reflujo sin plomo.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Todas las características se miden a Ta=25°C y una corriente de prueba estándar (IF) de 5mA, salvo que se especifique lo contrario.

• Intensidad Luminosa (Iv):Varía desde un mínimo de 11.2 mcd hasta un máximo de 71.0 mcd. El valor típico se encuentra dentro de este amplio rango de clasificación.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):130 grados. Este es el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor axial máximo, indicando un patrón de visión amplio.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λP):Típicamente 611 nm. Esta es la longitud de onda en la que la distribución espectral de potencia es máxima.
• Longitud de Onda Dominante (λd):Típicamente 605 nm a IF=5mA. Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano que define el color naranja del LED, derivada del diagrama de cromaticidad CIE.
• Ancho Medio Espectral (Δλ):Típicamente 17 nm. Este parámetro indica la pureza espectral; un valor más pequeño significa una fuente de luz más monocromática.
• Voltaje Directo (VF):Varía de 1.7 V a 2.3 V a IF=5mA. El voltaje real depende del código de clasificación específico.
• Corriente Inversa (IR):Máximo de 10 μA cuando se aplica un voltaje inverso (VR) de 5V.

Notas de Medición:La intensidad luminosa se mide utilizando una combinación de sensor y filtro que se aproxima a la curva fotópica (respuesta del ojo) CIE. Se recomienda encarecidamente precaución contra las Descargas Electroestáticas (ESD), ya que pueden dañar el LED. Se recomienda una conexión a tierra adecuada y el uso de equipo antiestático durante la manipulación.

3. Explicación del Sistema de Clasificación

Los LED se clasifican en lotes según parámetros clave para garantizar la consistencia dentro de un lote de producción. Se definen dos categorías principales de clasificación:

3.1 Clasificación por Voltaje Directo

Medido a una corriente directa de 5mA. La tolerancia para cada lote es de +/-0.1 Voltio.

• Código de Lote E2:1.70 V (Mín) a 1.90 V (Máx)
• Código de Lote E3:1.90 V (Mín) a 2.10 V (Máx)
• Código de Lote E4:2.10 V (Mín) a 2.30 V (Máx)

3.2 Clasificación por Intensidad Luminosa

Medido a una corriente directa de 5mA. La tolerancia para cada lote es de +/-15%.

• Código de Lote L:11.20 mcd (Mín) a 18.00 mcd (Máx)
• Código de Lote M:18.00 mcd (Mín) a 28.00 mcd (Máx)
• Código de Lote N:28.00 mcd (Mín) a 45.00 mcd (Máx)
• Código de Lote P:45.00 mcd (Mín) a 71.00 mcd (Máx)

Comprender estos lotes es crucial para el diseño, especialmente cuando se utilizan múltiples LED en paralelo, para minimizar diferencias visibles en brillo o caída de voltaje directo.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a curvas de rendimiento típicas medidas a 25°C de temperatura ambiente. Aunque los gráficos específicos no se reproducen en el texto, normalmente incluyen:

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:Muestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, típicamente en una relación no lineal que se satura a corrientes más altas.
• Voltaje Directo vs. Corriente Directa:Demuestra la característica I-V del diodo, crucial para diseñar el circuito limitador de corriente.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Ilustra la disminución en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de unión, una consideración importante para la gestión térmica.
• Distribución Espectral de Potencia:Un gráfico que muestra la intensidad relativa de la luz emitida a través de diferentes longitudes de onda, centrada alrededor del pico de 611 nm.

Estas curvas son esenciales para predecir el rendimiento en condiciones diferentes al punto de prueba estándar.

5. Información Mecánica y de Encapsulado

5.1 Dimensiones Clave del Encapsulado

El LED presenta un encapsulado estándar EIA. Una característica principal es su perfil extra delgado.

• Altura del Encapsulado (H):0.35 mm. Esta es una dimensión crítica para aplicaciones con restricciones de espacio.
• Tolerancias Generales:±0.10 mm (0.004") a menos que se especifique lo contrario en el dibujo dimensional.

5.2 Identificación de Polaridad y Diseño de Pads

La hoja de datos incluye un diseño sugerido de pads de soldadura. Un diseño adecuado de los pads es vital para lograr una unión de soldadura confiable, prevenir el efecto "tombstoning" y garantizar la alineación correcta durante el reflujo. El cátodo suele estar marcado o identificado en el encapsulado, y el diseño de los pads refleja esta polaridad para evitar una colocación incorrecta.

6. Pautas de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

Se proporciona un perfil de reflujo por infrarrojos (IR) sugerido para procesos de soldadura sin plomo. Los parámetros clave incluyen:

• Precalentamiento:120-150°C durante un máximo de 120 segundos para calentar gradualmente el ensamblaje y activar el fundente.
• Temperatura Pico:Máximo de 260°C.
• Tiempo por Encima del Líquido:El dispositivo puede soportar la temperatura pico durante un máximo de 5 segundos para evitar daños térmicos en la lente de epoxi y el chip semiconductor.

6.2 Soldadura Manual

Si es necesaria la soldadura manual:

• Temperatura del Soldador:Máximo 300°C.
• Tiempo de Soldadura:Máximo 3 segundos por terminal.
• Esto debe realizarse solo una vez para evitar estrés térmico.

6.3 Limpieza

Solo deben usarse agentes de limpieza especificados. Los disolventes recomendados incluyen alcohol etílico o alcohol isopropílico. El LED debe sumergirse a temperatura ambiente durante menos de un minuto. Productos químicos no especificados pueden dañar el material del encapsulado.

6.4 Condiciones de Almacenamiento

Para mantener la soldabilidad y prevenir la absorción de humedad:

• Almacenamiento Ambiente:No debe exceder los 30°C y el 60% de humedad relativa.
• Vida Útil Fuera de la Bolsa:Los LED extraídos de su embalaje original de barrera de humedad deben soldarse por reflujo dentro de las 672 horas (28 días).
• Almacenamiento Prolongado:Para períodos superiores a 672 horas, almacenar en un contenedor sellado con desecante o en un desecador de nitrógeno.
• Horneado:Los componentes almacenados fuera de la bolsa durante >672 hrs requieren horneado a aproximadamente 60°C durante al menos 20 horas antes de la soldadura para eliminar la humedad absorbida.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Especificaciones de Cinta y Carrete

El dispositivo se suministra en empaquetado estándar de la industria para máquinas de colocación automática pick-and-place.

• Tamaño del Carrete:Diámetro de 7 pulgadas.
• Ancho de la Cinta:8 mm.
• Cantidad por Carrete:5000 unidades.
• Cantidad Mínima de Pedido (MOQ):500 unidades para cantidades restantes.
• Cinta de Cubierta:Los huecos vacíos de componentes se sellan con una cinta de cubierta superior.
• Componentes Faltantes:Se permite un máximo de dos LED faltantes consecutivos ("lámparas faltantes") según la especificación.
• Estándar:El empaquetado cumple con las especificaciones ANSI/EIA-481.

8. Recomendaciones de Aplicación

8.1 Uso Previsto

Este LED está diseñado para equipos electrónicos ordinarios, incluidos equipos de oficina, dispositivos de comunicación y aplicaciones domésticas. No se recomienda para sistemas críticos para la seguridad (por ejemplo, aviación, soporte vital médico, control de transporte) sin consulta y calificación previas, ya que una falla podría poner en peligro la vida o la salud.

8.2 Diseño del Circuito de Conducción

Los LED son dispositivos operados por corriente. Para un rendimiento y uniformidad óptimos:

• Circuito Recomendado (Modelo A):Incorpore una resistencia limitadora de corriente en serie concadaLED al conectar múltiples LED en paralelo. Esto compensa la variación natural en el voltaje directo (Vf) de un LED a otro, asegurando una corriente uniforme y, por lo tanto, un brillo uniforme en todos los dispositivos.
• Circuito No Recomendado (Modelo B):Se desaconseja conectar múltiples LED en paralelo directamente a una fuente de voltaje con una sola resistencia limitadora de corriente. Pequeñas diferencias en las características I-V de los LED individuales pueden causar un desequilibrio significativo de corriente, lo que lleva a diferencias notables en el brillo y posibles sobrecorrientes en algunos dispositivos.

8.3 Protección contra Descargas Electroestáticas (ESD)

El LED es sensible a las ESD y a las sobretensiones. Las medidas de prevención son críticas:

• Use una pulsera conductora o guantes antiestáticos durante la manipulación.
• Asegúrese de que todo el equipo, las estaciones de trabajo y los estantes de almacenamiento estén correctamente conectados a tierra.
• Use un ionizador para neutralizar la carga estática que pueda acumularse en la lente de plástico debido a la fricción por manipulación.
• Síntomas de Daño por ESD:Incluyen alta corriente de fuga inversa, voltaje directo (Vf) anormalmente bajo o fallo en encenderse ("sin luz") a corrientes bajas. Los LED sospechosos pueden probarse verificando el encendido y midiendo Vf a una corriente de prueba baja.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

Los factores diferenciadores clave de este LED incluyen:

• Perfil Ultradelgado (0.35mm):Permite su uso en dispositivos extremadamente delgados como teléfonos inteligentes modernos, tabletas y pantallas ultradelgadas donde la altura (eje Z) está severamente limitada.
• Tecnología AlInGaP:Ofrece mayor eficiencia y mejor estabilidad térmica para colores naranja/rojo en comparación con tecnologías más antiguas como GaAsP, lo que resulta en una salida más brillante y un color más consistente con la temperatura y la corriente de conducción.
• Compatibilidad Total con Procesos SMD:Diseñado para colocación automatizada de alta velocidad, reconocimiento por sistemas de visión y soldadura por reflujo infrarrojo estándar, integrándose perfectamente en las líneas de fabricación de electrónica moderna.
• Amplias Opciones de Clasificación:Proporciona a los diseñadores flexibilidad para seleccionar el lote de brillo (Intensidad Luminosa) y voltaje (Voltaje Directo) apropiado para la optimización de costos o la coincidencia de rendimiento en su aplicación específica.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

10.1 ¿Por qué se necesita una resistencia en serie para cada LED en paralelo?

Debido a las variaciones de fabricación, no hay dos LED con características idénticas de voltaje directo (Vf). Sin resistencias individuales, el LED con un Vf ligeramente inferior consumirá una cantidad desproporcionadamente mayor de corriente en una configuración paralela, volviéndose más brillante y potencialmente sobrecalentándose, mientras que los demás permanecen tenues. Las resistencias en serie actúan como balastos para igualar la corriente.

10.2 ¿Qué sucede si excedo la condición de reflujo de 260°C durante 10 segundos?

Una temperatura o tiempo excesivos pueden causar varios fallos: degradación de la lente de epoxi (amarilleamiento, agrietamiento), daño a los cables de unión internos o estrés térmico en el chip semiconductor que conduce a una vida útil reducida o a un fallo inmediato. Adhiérase siempre al perfil recomendado.

10.3 ¿Puedo usar este LED en exteriores?

El rango de temperatura de operación es de -30°C a +85°C. Si bien puede funcionar en ambientes fríos, el uso en exteriores requiere una consideración cuidadosa del entorno completo de la aplicación, incluida la humedad, la exposición a los rayos UV (que pueden degradar la lente) y la necesidad de un recubrimiento conformado. La hoja de datos especifica equipos electrónicos ordinarios; los entornos hostiles pueden requerir protección adicional o un grado de producto diferente.

10.4 ¿Cómo interpreto el valor de Intensidad Luminosa?

La Intensidad Luminosa (medida en milicandelas, mcd) es la cantidad de luz visible emitida en una dirección específica. El valor de 11.2-71.0 mcd a 5mA es la intensidad axial (directamente al frente). El amplio ángulo de visión de 130 grados significa que esta luz se distribuye sobre un área amplia, por lo que el número de intensidad axial, aunque importante, no cuenta toda la historia sobre la salida total de luz. Para aplicaciones que necesitan un resplandor amplio y uniforme, esto es beneficioso.

11. Caso de Estudio de Diseño

Escenario:Diseñando luces indicadoras de estado para un escáner médico portátil y delgado. La profundidad de la carcasa permite solo 0.5mm para el componente.

Selección del Componente:Este LED, con su altura de 0.35mm, encaja perfectamente dentro de la restricción mecánica. El color naranja proporciona alta visibilidad y contraste.

Diseño del Circuito:Se utilizan cuatro LED para indicar diferentes modos operativos (en espera, escaneando, error, cargando). Son controlados por un pin GPIO de un microcontrolador. Siguiendo la recomendación de la hoja de datos, cada LED tiene su propia resistencia en serie de 100 ohmios conectada a la fuente de alimentación común de 3.3V. Esto asegura que los cuatro LED tengan el mismo brillo independientemente de las variaciones menores de Vf.

Ensamblaje:El PCB está diseñado con el diseño de pads sugerido. La casa de ensamblaje utiliza el perfil de reflujo IR sin plomo proporcionado. Los componentes se mantienen en bolsas selladas hasta justo antes de la ejecución de producción para cumplir con el requisito de vida útil de 672 horas.

Resultado:Luces indicadoras confiables y uniformes que cumplen con el factor de forma delgado y los requisitos de rendimiento.

12. Introducción al Principio Tecnológico

Este LED se basa en material semiconductor AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio). Cuando se aplica un voltaje directo a través de la unión p-n, los electrones y los huecos se inyectan en la región activa donde se recombinan. Este proceso de recombinación libera energía en forma de fotones (luz). La composición específica de la aleación AlInGaP determina la energía de la banda prohibida del semiconductor, que dicta directamente la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, naranja (~605-611 nm). La lente "transparente como el agua" está hecha de epoxi o silicona que es transparente a esta longitud de onda, permitiendo que la luz escape eficientemente. El diseño ultradelgado se logra mediante técnicas avanzadas de moldeo de encapsulado y unión del chip que minimizan la pila vertical de materiales.

13. Tendencias de la Industria

La tendencia en LED indicadores y de retroiluminación continúa hacia:

• Miniaturización:Encapulados aún más delgados y pequeños para permitir productos finales cada vez más delgados.
• Mayor Eficiencia:Mejora de lúmenes por vatio (lm/W) para lograr el brillo requerido a corrientes más bajas, ahorrando energía y reduciendo la generación de calor.
• Mejor Consistencia de Color:Especificaciones de clasificación más estrictas y técnicas avanzadas de crecimiento semiconductor para reducir la variación de color de un lote a otro.
• Fiabilidad Mejorada:Materiales y diseños que ofrecen una vida útil más larga y un mejor rendimiento en condiciones de alta temperatura y alta humedad.
• Espectro Ampliado:Desarrollo de LED eficientes en más partes del espectro visible y en los rangos ultravioleta (UV) e infrarrojo (IR) para aplicaciones especializadas de detección e iluminación.

Este producto en particular, con su enfoque en el perfil delgado y la compatibilidad con el ensamblaje automatizado, se alinea con las tendencias continuas de miniaturización y eficiencia de fabricación en la industria electrónica.