Hoja de Datos del LED SMD LTST-C190TGKT-5A - Tamaño 1.6x0.8x0.6mm - Voltaje 3.2V - Verde - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un LED chip de montaje superficial de alto rendimiento. El dispositivo se caracteriza por su perfil excepcionalmente delgado, lo que lo hace adecuado para aplicaciones con restricciones estrictas de altura. Es un diodo emisor de luz verde que utiliza tecnología de semiconductor InGaN (Nitruro de Galio e Indio), encapsulado en un paquete con lente transparente. El producto está diseñado para ser compatible con los procesos modernos de ensamblaje automatizado, incluida la soldadura por reflow infrarrojo, y cumple con los estándares ambientales como producto verde conforme a RoHS.

Las ventajas principales de este LED incluyen su factor de forma ultra compacto, su alta intensidad luminosa y su construcción robusta adecuada para la fabricación en grandes volúmenes. Sus mercados objetivo principales son la electrónica de consumo, luces indicadoras, retroiluminación para pantallas pequeñas y cualquier aplicación que requiera una fuente de luz verde fiable, brillante y miniaturizada.

2. Análisis en Profundidad de los Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos de Operación

Los límites operativos del dispositivo se definen a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C. La corriente directa continua máxima (DC) está clasificada en 20 mA. Para operación pulsada, se permite una corriente directa pico de 100 mA bajo un ciclo de trabajo estricto de 1/10 con un ancho de pulso de 0.1 ms. La disipación total de potencia no debe exceder los 76 mW. El componente puede operar dentro de un rango de temperatura de -20°C a +80°C y puede almacenarse en entornos que van desde -30°C hasta +100°C. Es crucial destacar que está clasificado para soldadura por reflow infrarrojo a una temperatura pico de 260°C durante un máximo de 10 segundos.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Las métricas clave de rendimiento se miden a Ta=25°C y una corriente de prueba estándar (IF) de 5 mA. La intensidad luminosa (Iv) tiene un valor típico de 60.0 milicandelas (mcd), con un valor mínimo especificado de 28.0 mcd. Esto indica una salida brillante adecuada para indicadores visibles a la luz del día. El dispositivo presenta un ángulo de visión (2θ1/2) muy amplio de 130 grados, proporcionando una distribución de luz amplia y uniforme.

Eléctricamente, el voltaje directo (VF) mide típicamente 3.20 voltios, con un rango definido por el sistema de clasificación. La corriente inversa (IR) se especifica con un máximo de 10 μA cuando se aplica un voltaje inverso (VR) de 5V, aunque el dispositivo no está diseñado para operación en polarización inversa. Ópticamente, la longitud de onda dominante (λd) es típicamente de 525 nm, ubicándola en el espectro verde, con un ancho medio espectral (Δλ) de 35 nm. La longitud de onda de emisión pico (λp) es aproximadamente de 530 nm.

3. Explicación del Sistema de Clasificación

Para garantizar la consistencia en la producción en masa, los LEDs se clasifican en lotes de rendimiento. Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan con los requisitos de tolerancia específicos para su aplicación.

3.1 Clasificación por Voltaje Directo

Las unidades se categorizan por su voltaje directo a 5mA. Los códigos de lote D6, D7 y D8 representan rangos de voltaje de 2.60-2.80V, 2.80-3.00V y 3.00-3.20V respectivamente, cada uno con una tolerancia de ±0.1V.

3.2 Clasificación por Intensidad Luminosa

Los LEDs se clasifican según su salida de luz a 5mA. Los códigos N, P, Q y R corresponden a rangos de intensidad de 28.0-45.0 mcd, 45.0-71.0 mcd, 71.0-112.0 mcd y 112.0-180.0 mcd, respectivamente. Se aplica una tolerancia de ±15% a cada lote.

3.3 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

3.3 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Aunque en la hoja de datos se hace referencia a curvas gráficas específicas (por ejemplo, Figura 1 para distribución espectral, Figura 5 para ángulo de visión), los datos proporcionados permiten una comprensión analítica. La relación entre la corriente directa y la intensidad luminosa es generalmente lineal dentro del rango de operación. El voltaje directo exhibe un coeficiente de temperatura negativo, lo que significa que disminuye ligeramente a medida que aumenta la temperatura de la unión. La curva de distribución espectral mostraría un solo pico centrado alrededor de 530 nm con el ancho medio declarado de 35 nm, confirmando una emisión de color verde puro.

5. Información Mecánica y del Paquete

El LED es un paquete estándar EIA con dimensiones ultra delgadas. La característica clave es su altura de solo 0.80 mm. Los planos dimensionales detallados especifican la longitud, el ancho, el espaciado de los terminales y la geometría general para garantizar un diseño correcto de la huella en la PCB. El paquete utiliza un material de lente transparente. La polaridad se indica mediante la estructura física del componente, típicamente con una marca en el cátodo. Se proporcionan las dimensiones recomendadas para las almohadillas de soldadura para asegurar la formación de una junta de soldadura fiable y una alineación adecuada durante el reflow.

6. Guías de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflow

Se proporciona un perfil sugerido de reflow infrarrojo para procesos de soldadura sin plomo (Pb-free). Este perfil se basa en estándares JEDEC. Los parámetros clave incluyen una etapa de precalentamiento entre 120-150°C, una temperatura pico máxima de 260°C y un tiempo por encima del líquido (típicamente 217°C para soldadura sin plomo) que no exceda los 10 segundos. El perfil tiene como objetivo minimizar el estrés térmico en el paquete del LED mientras asegura un reflow de soldadura adecuado.

6.2 Manipulación y Almacenamiento

El dispositivo es sensible a las Descargas Electroestáticas (ESD). Se recomienda manipularlo con pulseras antiestáticas conectadas a tierra o guantes antiestáticos. En su bolsa original sellada a prueba de humedad con desecante, la vida útil es de un año cuando se almacena a ≤30°C y ≤90% HR. Una vez abierta la bolsa, los componentes deben almacenarse a ≤30°C y ≤60% HR y usarse dentro de una semana. Para almacenamiento fuera del embalaje original por más de una semana, se requiere un horneado a aproximadamente 60°C durante al menos 20 horas antes de soldar para eliminar la humedad absorbida y prevenir el "efecto palomita" durante el reflow.

6.3 Limpieza

Si es necesaria la limpieza después de soldar, solo deben usarse los disolventes especificados. Sumergir el LED en alcohol etílico o isopropílico a temperatura ambiente durante menos de un minuto es aceptable. Productos químicos no especificados pueden dañar la resina epoxi del paquete o la lente.

7. Embalaje e Información de Pedido

Los componentes se suministran 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 de diámetro. Cada carrete completo contiene 4000 piezas. Se aplica una cantidad mínima de pedido de 500 piezas para carretes parciales. El embalaje cumple con las especificaciones ANSI/EIA 481-1-A-1994. El número de parte LTST-C190TGKT-5A sigue el sistema de codificación interno del fabricante, donde los elementos probablemente denotan la serie, el color (TG para verde) y los códigos de lote específicos para intensidad y longitud de onda.

8. Recomendaciones de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED es ideal para indicadores de estado en dispositivos portátiles (teléfonos, tabletas, wearables), retroiluminación para LCDs pequeños o teclados, indicadores de panel en controles industriales e iluminación decorativa en productos de consumo. Su perfil delgado es crítico para los diseños modernos y delgados.

8.2 Consideraciones de Diseño

Los diseñadores de circuitos deben incluir una resistencia limitadora de corriente en serie con el LED. El valor de la resistencia se calcula usando la Ley de Ohm: R = (Vsupply - VF) / IF, donde VF es el voltaje directo del lote elegido e IF es la corriente de accionamiento deseada (no debe exceder los 20 mA DC). Para obtener un brillo uniforme en matrices de múltiples LEDs, se recomienda seleccionar LEDs del mismo lote de intensidad (por ejemplo, todos del lote P). La gestión térmica en la PCB debe asegurar que la temperatura de operación alrededor del LED no exceda los 80°C para mantener la longevidad y una salida de luz estable.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

El diferenciador principal de este LED es su altura de 0.8mm, que es más delgada que la de muchos LEDs chip estándar (por ejemplo, paquetes 0603 o 0805 que suelen tener >1.0mm de altura). En comparación con tecnologías más antiguas como los LEDs de AlGaInP, el chip de InGaN proporciona mayor eficiencia y brillo, particularmente en el espectro verde/azul. El amplio ángulo de visión de 130 grados ofrece una luz más omnidireccional en comparación con LEDs con ángulos de visión más estrechos, lo que es beneficioso para aplicaciones donde la posición de visión no está fija directamente en el eje.

10. Preguntas Frecuentes (FAQs)

P: ¿Puedo alimentar este LED a 20mA de forma continua?

R: Sí, 20mA es la corriente directa continua máxima clasificada. Para una longevidad óptima, es común alimentarlo a una corriente más baja, como 10-15mA, lo que aún proporcionará un brillo amplio mientras reduce el estrés y el calor.

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

R: La longitud de onda dominante (λd) se deriva del diagrama de color CIE y representa el color percibido. La longitud de onda pico (λp) es el pico físico real del espectro emitido. A menudo están cerca pero no son idénticas.

P: ¿Por qué es necesario el horneado si el carrete ha estado abierto por más de una semana?

R: El paquete de plástico puede absorber humedad del aire. Durante el proceso de reflow a alta temperatura, esta humedad puede vaporizarse rápidamente, causando delaminación interna o agrietamiento ("efecto palomita"). El horneado elimina esta humedad absorbida.

P: ¿Puedo usar un soldador de hierro en lugar de reflow?

R: La soldadura manual con hierro es posible pero no recomendada para producción en volumen. Si es necesario, la temperatura de la punta del soldador no debe exceder los 300°C, y el tiempo de contacto debe limitarse a un máximo de 3 segundos por evento de soldadura.

11. Caso de Estudio de Aplicación Práctica

Considere un diseño para un reloj inteligente con múltiples LEDs de notificación. La restricción de altura dentro de la caja del reloj es severa, de 1.0mm. Un LED estándar podría medir 1.2mm de alto, causando problemas de ajuste. Este LED de 0.8mm de alto encaja perfectamente. El diseñador selecciona los lotes D7 para voltaje (2.8-3.0V) y P para intensidad (45-71 mcd) para garantizar un brillo y consumo de energía consistentes desde la fuente de 3.3V del reloj. El amplio ángulo de visión de 130 grados asegura que la luz de notificación sea visible incluso cuando se mira la esfera del reloj desde un ángulo. Los LEDs se colocan en la PCB, y el ensamblaje se somete a un proceso estándar de reflow sin plomo utilizando el perfil proporcionado, resultando en juntas de soldadura fiables sin dañar los componentes.

12. Introducción al Principio Tecnológico

Este LED se basa en material semiconductor InGaN (Nitruro de Galio e Indio). Cuando se aplica un voltaje directo a través de la unión p-n, los electrones y los huecos se inyectan en la región activa. Se recombinan, liberando energía en forma de fotones (luz). La composición específica de la aleación de InGaN determina la energía del bandgap, que a su vez dicta la longitud de onda (color) de la luz emitida. Para la emisión verde, el contenido de indio se controla cuidadosamente. La lente de resina epoxi transparente encapsula y protege el chip semiconductor, y su forma está diseñada para optimizar la extracción de luz y el ángulo de visión.

13. Tendencias y Avances de la Industria

La tendencia en los LEDs SMD continúa hacia la miniaturización, mayor eficiencia (más salida de luz por vatio de entrada eléctrica) y una mejor consistencia de color. La búsqueda de dispositivos más delgados, como se ve en este producto, es impulsada por la búsqueda implacable de una electrónica de consumo más delgada. Además, hay una creciente integración, con LEDs combinados con controladores y circuitos integrados de control en paquetes únicos. La tecnología subyacente de InGaN también es fundamental para el desarrollo de LEDs de alta potencia para iluminación general y micro-LEDs para pantallas de próxima generación, lo que indica una base tecnológica robusta y en evolución.