Hoja de Datos del LED SMD LTST-C194KGKT - Dimensiones 1.6x0.8x0.3mm - Voltaje 1.8-2.4V - Color Verde - Potencia 75mW - Documentación Técnica en Español

1. Descripción General del Producto

El LTST-C194KGKT es un LED chip de montaje superficial (SMD) diseñado para aplicaciones electrónicas modernas y compactas. Su posicionamiento principal es como componente indicador o de retroiluminación de alto brillo y perfil ultra bajo. La ventaja principal de este producto radica en su altura de encapsulado excepcionalmente delgada de solo 0,30 milímetros, lo que permite su uso en diseños con restricciones de espacio, como dispositivos móviles ultra delgados, wearables y paneles con iluminación lateral. Es un LED verde que utiliza tecnología de semiconductores AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio), conocida por su alta eficiencia y buena pureza de color. El mercado objetivo incluye electrónica de consumo, paneles de control industrial, iluminación interior automotriz y aplicaciones indicadoras de propósito general donde el rendimiento fiable y el cumplimiento de RoHS son obligatorios.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

El dispositivo está clasificado para una disipación de potencia máxima de 75 mW a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C. La corriente directa continua máxima absoluta es de 30 mA, mientras que se permite una corriente directa de pico más alta de 80 mA en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0,1 ms). Esta distinción es crítica para el diseño: el límite de 30 mA es para operación continua, mientras que la clasificación de 80 mA permite pulsos breves de alta intensidad en esquemas de conducción multiplexados. La tensión inversa máxima es de 5V, que es un nivel de protección estándar. Los rangos de temperatura de operación y almacenamiento son de -30°C a +85°C y de -40°C a +85°C, respectivamente, lo que indica un rendimiento robusto en un amplio rango ambiental. La condición de soldadura por infrarrojos se especifica como 260°C durante 10 segundos, que es un perfil estándar para procesos de reflujo sin plomo (Pb-free).

2.2 Características Electro-Ópticas

Medidas a Ta=25°C y una corriente de prueba estándar (IF) de 20mA, los parámetros clave definen el rendimiento del LED. La intensidad luminosa (Iv) tiene un rango típico de 18,0 a 112,0 milicandelas (mcd). Este amplio rango se gestiona mediante un sistema de clasificación (binning). El ángulo de visión (2θ1/2) es de 130 grados, proporcionando un patrón de emisión muy amplio y difuso, adecuado para iluminación de área en lugar de haces enfocados. La longitud de onda de emisión pico (λP) es típicamente de 574 nm. La longitud de onda dominante (λd), que define el color percibido, varía de 567,5 nm a 576,5 nm a 20mA, correspondiendo a un tono verde puro. El ancho medio espectral (Δλ) es de 15 nm, indicando un ancho de banda espectral relativamente estrecho y una buena saturación de color. La tensión directa (VF) varía de 1,80V a 2,40V a 20mA, lo cual es importante para calcular los valores de las resistencias en serie y el diseño de la fuente de alimentación. La corriente inversa (IR) es un máximo de 10 μA a una tensión inversa (VR) de 5V, indicando buenas características de la unión.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

El producto emplea un sistema de clasificación bidimensional para garantizar la consistencia de color y brillo dentro de una aplicación. Esto es crucial para aplicaciones que utilizan múltiples LEDs donde se requiere uniformidad visual.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

La intensidad luminosa se categoriza en cuatro grupos (M, N, P, Q) medidos en mcd a 20mA. Cada grupo tiene un valor mínimo y máximo: M (18,0-28,0), N (28,0-45,0), P (45,0-71,0), Q (71,0-112,0). Se aplica una tolerancia de +/-15% a cada grupo de intensidad. Los diseñadores deben especificar el código de grupo requerido para garantizar el nivel de brillo para su aplicación.

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

El color (longitud de onda dominante) también se clasifica en tres códigos: C (567,5-570,5 nm), D (570,5-573,5 nm) y E (573,5-576,5 nm). Se mantiene una tolerancia ajustada de +/- 1 nm para cada grupo de longitud de onda. Al combinar un código de grupo de intensidad y un código de grupo de longitud de onda, se puede seleccionar un subconjunto específico y consistente del rendimiento del producto LTST-C194KGKT.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Si bien en la hoja de datos se hace referencia a curvas gráficas específicas (por ejemplo, Fig.1, Fig.6), su comportamiento típico puede describirse en base a la tecnología. La relación entre la corriente directa (IF) y la intensidad luminosa (Iv) es generalmente lineal dentro del rango de operación, lo que significa que el brillo aumenta proporcionalmente con la corriente hasta la clasificación máxima. La tensión directa (VF) tiene un coeficiente de temperatura negativo; disminuye ligeramente a medida que aumenta la temperatura de la unión. La longitud de onda dominante (λd) también puede experimentar un ligero desplazamiento (típicamente hacia longitudes de onda más largas) con el aumento de la temperatura de la unión, una característica común de los LEDs semiconductores. La amplia curva de ángulo de visión de 130 grados implica un patrón de emisión casi Lambertiano, donde la intensidad es más alta en el centro y disminuye gradualmente hacia los bordes.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED presenta una huella de encapsulado estándar EIA. Las dimensiones clave incluyen una longitud y ancho típicos, siendo la característica definitoria la altura ultra delgada de 0,30 mm. Todas las tolerancias dimensionales son típicamente ±0,10 mm a menos que se especifique lo contrario. El material de la lente es transparente al agua, lo que permite que el color verde nativo del chip AlInGaP se emita sin filtrado de color o difusión, maximizando la salida de luz.

5.2 Diseño de Pads de Soldadura y Polaridad

La hoja de datos incluye dimensiones sugeridas para los pads de soldadura para garantizar una correcta formación de la junta de soldadura y estabilidad mecánica durante el reflujo. Se proporciona un grosor máximo recomendado de plantilla de 0,10 mm para la aplicación de la pasta de soldar. El componente tiene marcas de ánodo y cátodo; se debe observar la polaridad correcta durante la colocación para garantizar un funcionamiento adecuado. El diseño de los pads facilita una buena humectación de la soldadura y ayuda a que el componente se auto-alinee durante el reflujo.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

Se proporciona un perfil de reflujo por infrarrojos (IR) sugerido, conforme a los estándares JEDEC para procesos sin plomo. Los parámetros clave incluyen una zona de precalentamiento (150-200°C), un tiempo de precalentamiento (máx. 120 seg), una temperatura pico (máx. 260°C) y un tiempo por encima del líquido (tiempo específico a la temperatura pico, máx. 10 seg). Este perfil es crítico para prevenir choques térmicos, asegurar un reflujo de soldadura adecuado y evitar daños en el encapsulado del LED o en el dado semiconductor.

6.2 Condiciones de Almacenamiento y Manipulación

Los LEDs son sensibles a la humedad. Cuando están en el embalaje de fábrica sellado con desecante, deben almacenarse a ≤30°C y ≤90% HR y usarse dentro de un año. Una vez abierta la bolsa antihumedad, el entorno de almacenamiento no debe exceder los 30°C y el 60% HR. Se recomienda hornear los componentes expuestos a condiciones ambientales durante más de 672 horas (28 días) a aproximadamente 60°C durante al menos 20 horas antes de soldar para eliminar la humedad absorbida y prevenir el "efecto palomita de maíz" durante el reflujo.

6.3 Limpieza

Si es necesaria la limpieza después de la soldadura, solo deben usarse los disolventes especificados. Se recomienda sumergir el LED en alcohol etílico o isopropílico a temperatura ambiente durante menos de un minuto. Los limpiadores químicos no especificados pueden dañar el material del encapsulado epoxi o la lente.

7. Embalaje e Información de Pedido

El producto se suministra en embalaje de cinta y carrete compatible con equipos automáticos de pick-and-place. El ancho de la cinta es de 8 mm, enrollada en carretes de 7 pulgadas (178 mm) de diámetro. Cada carrete contiene 5000 piezas. Para cantidades más pequeñas, está disponible una cantidad mínima de embalaje de 500 piezas para lotes restantes. Las especificaciones de cinta y carrete siguen los estándares ANSI/EIA 481-1-A-1994. El embalaje incluye una cinta de cubierta superior para sellar los bolsillos vacíos, y el número máximo de componentes faltantes consecutivos en la cinta es de dos.

8. Recomendaciones de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED es ideal para indicadores de estado en portátiles, tabletas y teléfonos inteligentes ultra delgados. Funciona bien como retroiluminación para interruptores de membrana, teclados y pequeñas pantallas gráficas en controles industriales o dispositivos médicos. Su amplio ángulo de visión lo hace adecuado para la iluminación general de paneles donde se necesita luz difusa y uniforme.

8.2 Consideraciones de Diseño del Circuito de Conducción

Los LEDs son dispositivos controlados por corriente. Para garantizar un brillo uniforme, especialmente cuando se conectan múltiples LEDs en paralelo, se recomienda encarecidamente utilizar una resistencia limitadora de corriente individual en serie con cada LED. No se recomienda conducir LEDs directamente desde una fuente de voltaje sin limitación de corriente, ya que pequeñas variaciones en la tensión directa pueden provocar diferencias significativas en la corriente y, en consecuencia, en el brillo. El valor de la resistencia en serie (R) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, donde Vcc es el voltaje de alimentación, VF es la tensión directa del LED (usar el valor máximo para el cálculo de corriente en el peor caso) e IF es la corriente directa deseada (≤30mA DC).

9. Comparación y Diferenciación Técnica

El principal factor diferenciador del LTST-C194KGKT es su altura de 0,30 mm, que es significativamente más delgada que muchos LEDs chip estándar (a menudo de 0,6 mm o más). Esto permite la integración en dispositivos delgados de próxima generación. El uso de la tecnología AlInGaP para la luz verde ofrece una mayor eficiencia y una mejor estabilidad térmica en comparación con tecnologías más antiguas como el GaP tradicional. La combinación de un amplio ángulo de visión de 130 grados y una lente transparente al agua proporciona un punto verde puro y brillante con buena visibilidad desde ángulos fuera del eje, a diferencia de las lentes difusas que dispersan más la luz pero reducen la intensidad máxima.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P: ¿Cuál es la diferencia entre la longitud de onda pico y la longitud de onda dominante?

R: La longitud de onda pico (λP) es la longitud de onda a la que la potencia óptica de salida es máxima. La longitud de onda dominante (λd) es la longitud de onda única percibida por el ojo humano, calculada a partir del diagrama de cromaticidad CIE. λd es más relevante para la especificación del color.

P: ¿Puedo conducir este LED a 30mA continuamente?

R: Sí, 30mA es la corriente directa continua máxima nominal. Para una longevidad y fiabilidad óptimas, a menudo se recomienda operar a una corriente más baja, como 20mA (la condición de prueba).

P: ¿Por qué es importante la clasificación (binning)?

R: Las variaciones de fabricación causan ligeras diferencias en brillo y color. El binning clasifica los LEDs en grupos con características estrictamente controladas. Especificar un código de grupo garantiza la consistencia visual cuando se usan múltiples LEDs en un solo producto.

P: ¿Cómo interpreto el grupo "Q" para la intensidad luminosa?

R: El grupo "Q" contiene los LEDs con el brillo más alto, que van de 71,0 a 112,0 mcd a 20mA. Se garantiza que cualquier LED del grupo Q estará dentro de este rango (con una tolerancia de +/-15% en unidades individuales).

11. Caso Práctico de Diseño y Uso

Considere diseñar un panel de indicadores de estado para un router de red que requiere diez LEDs verdes. Para garantizar que las diez luces parezcan idénticas en brillo y color, el diseñador especificaría el LTST-C194KGKT con una combinación de grupos específica, por ejemplo, grupo de intensidad "P" y grupo de longitud de onda "D". Cada LED sería conducido por una fuente de alimentación de 5V a través de una resistencia en serie separada. Calculando el valor de la resistencia usando el VF máximo (2,4V) y un IF objetivo de 20mA: R = (5V - 2,4V) / 0,020A = 130 Ohmios. Se podría usar una resistencia estándar de 130Ω o 150Ω. El perfil ultra delgado permite colocar el PCB muy cerca de la carcasa de plástico delgada del router. El amplio ángulo de visión garantiza que el indicador sea visible desde varios ángulos en una habitación.

12. Introducción al Principio Tecnológico

Este LED se basa en material semiconductor AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio) crecido sobre un sustrato. Cuando se aplica una tensión directa, los electrones y los huecos se recombinan en la región activa del semiconductor, liberando energía en forma de fotones (luz). La composición específica de la aleación AlInGaP determina la energía del bandgap, que corresponde directamente a la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, verde. El encapsulado epoxi transparente al agua actúa como una lente, dando forma a la salida de luz y proporcionando protección ambiental para el delicado chip semiconductor y las uniones por alambre.

13. Tendencias y Evolución de la Industria

La tendencia en los LEDs SMD continúa hacia la miniaturización, mayor eficiencia y mayor fiabilidad. Las alturas de los encapsulados están disminuyendo para permitir productos finales más delgados. Las mejoras en eficiencia (más lúmenes por vatio) reducen el consumo de energía y la generación de calor. También hay un enfoque en tolerancias de clasificación más estrictas y una mejor consistencia de color entre lotes de producción. Además, la compatibilidad con procesos de montaje automatizados y perfiles de soldadura sin plomo a alta temperatura sigue siendo un requisito fundamental para la amplia adopción en el mercado de la fabricación electrónica global.