Hoja de Datos del LED UVA ELUA2835TG0 - Paquete 2.8x3.5mm - Voltaje Directo 3.0-4.0V - 150mA - Longitud de Onda Pico 360-400nm - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

La serie ELUA2835TG0 representa un diodo emisor de luz ultravioleta-A (UVA) compacto y de alto rendimiento, diseñado para aplicaciones de tecnología de montaje superficial (SMT). Este producto está diseñado para ofrecer alta eficacia y funcionamiento confiable dentro de una huella mínima, lo que lo hace adecuado para integrarse en diseños con espacio limitado.

1.1 Ventajas Principales y Mercado Objetivo

Las ventajas principales de este LED incluyen su bajo consumo de energía, un amplio ángulo de visión de 100 grados y un factor de forma compacto que mide 2.8mm por 3.5mm. Incorpora protección integrada contra descargas electrostáticas (ESD) de hasta 2KV, mejorando su robustez durante la manipulación y el montaje. El dispositivo cumple plenamente con las normativas RoHS, sin plomo, REACH de la UE y libre de halógenos (con Bromo <900ppm, Cloro <900ppm, Br+Cl <1500ppm), lo que lo hace adecuado para mercados globales con estrictos requisitos ambientales. Sus aplicaciones objetivo se encuentran principalmente en el espectro UVA, incluyendo el curado de uñas con UV, sistemas de detección de falsificaciones y dispositivos trampa para insectos.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

Esta sección proporciona una interpretación objetiva y detallada de los parámetros técnicos clave especificados en la hoja de datos.

2.1 Límites Absolutos Máximos

El dispositivo está clasificado para una corriente directa continua máxima (I_F) de 180mA, aunque típicamente se opera a 150mA. La temperatura máxima de unión (T_J) es de 90°C, un parámetro crítico para el diseño de gestión térmica. La resistencia térmica de unión a ambiente (R_th) se especifica como 15°C/W. El rango de temperatura de operación y almacenamiento es de -40°C a +85°C, lo que indica idoneidad para entornos hostiles.

2.2 Características Fotométricas y Eléctricas

La nomenclatura del producto revela especificaciones detalladas. Por ejemplo, un número de parte típico ELUA2835TG0-P6070SC53040150-VA1D(CM) indica una longitud de onda pico en el rango de 360-370nm (P6070) con un flujo radiante mínimo de 210mW (clasificación SC3), un valor típico de 240mW y un máximo de 270mW. Su voltaje directo (V_F) se especifica entre 3.0V y 4.0V a 150mA. Otra variante, ELUA2835TG0-P9000SC13040150-VA1D(CM), apunta a la longitud de onda de 390-400nm con características eléctricas similares pero un flujo radiante típico ligeramente mayor de 250mW.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

El fabricante emplea un sistema de clasificación preciso para garantizar la consistencia y permitir flexibilidad en el diseño.

3.1 Clasificación por Flujo Radiante

El flujo radiante se categoriza en clasificaciones como SC3 (210-250mW), SC5 (250-270mW), SC7 (270-300mW) y SC9 (300-330mW). Las mediciones tienen una tolerancia de ±10%. Los diseñadores pueden seleccionar clasificaciones según la salida óptica requerida para su aplicación.

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Pico

La longitud de onda está estrictamente controlada. Para la región de 365nm, las clasificaciones son W36A (360-365nm) y W36B (365-370nm). Para la región de 395nm, las clasificaciones son W39A (390-395nm) y W39B (395-400nm). La tolerancia de medición es de ±1nm.

3.3 Clasificación por Voltaje Directo

El voltaje directo se clasifica en incrementos de 0.1V desde 3.0V hasta 4.0V (ej., 3031 para 3.0-3.1V, 3132 para 3.1-3.2V, etc.). Esto permite un mejor emparejamiento de corriente cuando se usan múltiples LEDs en serie. La tolerancia de medición es de ±2%.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona varios gráficos que caracterizan el rendimiento en condiciones variables. Todas las curvas se proporcionan para las variantes de 365nm y 395nm a una temperatura del sustrato de 25°C, a menos que se indique lo contrario.

4.1 Voltaje Directo vs. Corriente Directa (Curva IV)

El gráfico muestra una relación no lineal típica de los diodos. El voltaje directo aumenta con la corriente. A los 150mA nominales, V_Fes aproximadamente 3.4V para el LED de 365nm y ligeramente mayor para el LED de 395nm. Esta información es crucial para el diseño del driver.

4.2 Flujo Radiante Relativo vs. Corriente Directa

El flujo de salida aumenta con la corriente pero muestra signos de saturación a corrientes más altas, particularmente para el LED de 395nm. Operar a 150mA parece estar dentro de una región eficiente antes de una caída significativa de eficiencia.

4.3 Distribución Espectral Relativa

Los gráficos muestran picos de emisión estrechos centrados alrededor de 365nm y 395nm, confirmando la emisión UVA. Hay una emisión de luz visible mínima, lo cual es deseable para aplicaciones UV puras.

4.4 Dependencia de la Temperatura

Los parámetros clave se grafican contra la temperatura del sustrato a una corriente fija de 150mA. El flujo radiante relativo disminuye a medida que aumenta la temperatura, y el LED de 365nm muestra un efecto de extinción térmica más pronunciado. El voltaje directo disminuye linealmente con el aumento de la temperatura. La longitud de onda pico se desplaza hacia longitudes de onda más largas (corrimiento al rojo) con el aumento de la temperatura.

4.5 Curva de Derating (Reducción de Potencia)

Un gráfico crítico muestra la corriente directa máxima permitida en función de la temperatura del sustrato. A medida que aumenta la temperatura, la corriente segura máxima disminuye linealmente. Se debe seguir esta curva para garantizar que la temperatura de unión no exceda los 90°C y mantener la confiabilidad a largo plazo.

5. Información Mecánica y de Empaquetado

5.1 Dibujo Dimensional

El dibujo mecánico especifica un tamaño de paquete de 2.8mm (largo) por 3.5mm (ancho). También se define la altura de la lente. Las tolerancias son de ±0.2mm a menos que se indique lo contrario. El dibujo identifica claramente las almohadillas del ánodo y el cátodo. Una nota crítica especifica que la almohadilla térmica está conectada eléctricamente al cátodo. Los diseñadores deben tener esto en cuenta en su diseño de PCB para evitar cortocircuitos.

5.2 Manipulación y Polaridad

Una advertencia específica aconseja no manipular el dispositivo por la lente, ya que el estrés mecánico puede causar fallos. La polaridad está marcada en el propio dispositivo y corresponde al diseño de las almohadillas en el dibujo.

6. Directrices de Soldadura y Montaje

6.1 Proceso de Soldadura por Reflujo

El LED es adecuado para procesos SMT de reflujo estándar. La hoja de datos proporciona un gráfico de perfil de reflujo genérico que indica las zonas de temperatura. Las recomendaciones clave incluyen: evitar más de dos ciclos de reflujo, minimizar el estrés mecánico sobre el LED durante el calentamiento y no doblar la PCB después de soldar. Estos pasos son esenciales para prevenir fallos en la soldadura o daños en el chip interno y las uniones por alambre.

7. Información de Empaquetado y Pedido

7.1 Cinta Portadora y Carrete

Los LEDs se suministran en cinta portadora con relieve. Las dimensiones de la cinta se proporcionan en la hoja de datos. Un carrete estándar contiene 2000 piezas, lo cual es típico para líneas de montaje automatizadas pick-and-place.

7.2 Decodificación de la Nomenclatura del Producto

La estructura detallada del número de parte se explica completamente. Codifica al fabricante, espectro (UVA), tamaño del paquete (2835), material del paquete (PCT), recubrimiento (Ag), ángulo de visión (100°), código de longitud de onda pico, clasificación de flujo radiante, rango de voltaje directo (3.0-4.0V), corriente directa (150mA), tipo de chip (Vertical), tamaño del chip (15mil), cantidad de chips (1) y tipo de proceso (Dispensado). Esto permite una especificación precisa al realizar pedidos.

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Curado de Uñas UV:Las longitudes de onda de 365nm y 395nm son efectivas para curar esmaltes de uñas en gel. La luz de 395nm es más visible (violeta-azul) y puede curar las capas superficiales un poco más lento, mientras que la de 365nm es más "invisible" y penetra más profundamente.
Detección de Falsificaciones:Muchos elementos de seguridad, tintas y papeles fluorescen bajo longitudes de onda UVA específicas. Estos LEDs pueden iluminar dichos elementos para su verificación.
Trampas para Insectos:Muchos insectos voladores son atraídos por la luz UVA. Estos LEDs pueden servir como señuelo en matamoscas electrónicos o trampas de monitoreo.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Gestión Térmica:Con una resistencia térmica de 15°C/W y una T_Jmáx. de 90°C, un disipador de calor adecuado a través de la almohadilla térmica/cátodo es esencial, especialmente al operar a altas temperaturas ambientales o corrientes.
• Conducción de Corriente:Utilice un driver de corriente constante ajustado a 150mA (o más bajo según la curva de derating) para garantizar una salida estable y longevidad. La clasificación de voltaje directo debe considerarse para configuraciones en serie.
• Diseño Óptico:El amplio ángulo de visión de 100 grados proporciona una iluminación amplia. Para haces enfocados, pueden requerirse ópticas secundarias.
• Precauciones contra ESD:Aunque está clasificado para 2KV ESD, aún deben seguirse los procedimientos estándar de manipulación ESD durante el montaje.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

Si bien la hoja de datos no compara directamente con otros productos, se pueden inferir los diferenciadores clave de esta serie. La combinación de una huella estándar 2835 (compatible con muchos diseños existentes), protección ESD integrada y cumplimiento de múltiples estándares ambientales ofrece una solución equilibrada. La disponibilidad de dos longitudes de onda pico distintas (365nm y 395nm) dentro del mismo paquete mecánico proporciona flexibilidad de aplicación. La estructura detallada de clasificación permite una alta consistencia en la producción en masa.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Puedo alimentar este LED continuamente a 180mA?
R: No. El Límite Absoluto Máximo de 180mA es un límite de estrés, no una condición de operación. La corriente de operación nominal es 150mA. La operación continua a 180mA probablemente excedería la temperatura máxima de unión y reduciría la vida útil.

P: ¿Cuál es la diferencia entre la almohadilla térmica y las almohadillas eléctricas?
R: La almohadilla térmica está conectada eléctricamente al cátodo. Esto significa que el diseño de su PCB debe conectar la almohadilla térmica a la misma red que la almohadilla del cátodo. No puede usarse como un disipador de calor aislado.

P: ¿Cómo elijo entre la longitud de onda de 365nm y 395nm?
R: Depende de la sensibilidad espectral de su aplicación. 395nm está más cerca de la luz violeta visible y se usa a menudo donde es aceptable una señal visible (ej., lámparas para uñas). 365nm es UVA más profundo, más "invisible", y puede ser mejor para aplicaciones que requieren UV puro o donde materiales específicos fluorescen más fuertemente en esa longitud de onda.

P: ¿Qué significa la "Curva de Derating" para mi diseño?
R: Define la corriente de operación segura máxima a diferentes temperaturas ambientales/de la placa. Por ejemplo, si la temperatura de su PCB en el punto de montaje del LED alcanza los 80°C, la corriente máxima permitida cae significativamente por debajo de 150mA. Debe diseñar su sistema para mantenerse por debajo de esta curva.

11. Caso Práctico de Diseño y Uso

Caso: Diseño de un Lápiz de Inspección UV Compacto.Un diseñador necesita un dispositivo portátil para verificar billetes. Selecciona el ELUA2835TG0 por su pequeño tamaño y clasificación ESD de 2KV (importante para un dispositivo de mano). Elige la variante de 365nm para una fuerte fluorescencia en los hilos de seguridad. Diseña una PCB simple con una batería de botón, una resistencia limitadora de corriente ajustada para ~100mA (para extender la vida de la batería y mantenerse dentro de límites seguros sin refrigeración activa) y un interruptor. La almohadilla térmica se conecta a la traza del cátodo, que se hace lo más grande posible en la PCB para actuar como disipador de calor. El amplio ángulo de visión elimina la necesidad de una lente, simplificando el montaje.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

Los LEDs UVA operan bajo el principio de electroluminiscencia en materiales semiconductores. Cuando se aplica un voltaje directo a través de la unión p-n, los electrones y los huecos se recombinan, liberando energía en forma de fotones. La longitud de onda específica de estos fotones (en el rango UVA, 315-400nm) está determinada por la energía de banda prohibida de los materiales semiconductores utilizados en el chip del LED, típicamente involucrando nitruro de aluminio y galio (AlGaN) o compuestos similares. La estructura de chip vertical mencionada en el número de parte a menudo se refiere a un diseño donde la corriente eléctrica fluye verticalmente a través del chip, lo que puede ofrecer beneficios en la distribución de corriente y el rendimiento térmico en comparación con las estructuras laterales.

13. Tendencias de Desarrollo

El mercado de LEDs UVA está impulsado por tendencias hacia la miniaturización, mayor eficiencia (mayor flujo radiante por vatio eléctrico) y una confiabilidad mejorada. Existe un desarrollo continuo para llevar las longitudes de onda más profundamente hacia los rangos UVB y UVC para aplicaciones de esterilización, pero el UVA sigue siendo crucial para curado, detección e iluminación especializada. La integración de LEDs UVA con sensores y drivers inteligentes para el control de intensidad en lazo cerrado es una tendencia emergente. Además, los avances en materiales de empaquetado están mejorando continuamente la resistencia a la degradación inducida por UV, un factor clave para el rendimiento a largo plazo en aplicaciones UVA donde el propio paquete está expuesto a su propia radiación emitida.