Tabla de contenido
- 1. Descripción general del producto
- 1.1 Descripción general
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicaciones
- 2. Parámetros técnicos
- 2.1 Características eléctricas y ópticas (Ta=25°C)
- 2.2 Clasificaciones máximas absolutas
- 3. Sistema de clasificación (Binning)
- 4. Análisis de curvas de rendimiento
- 4.1 Tensión directa vs Corriente directa
- 4.2 Corriente directa vs Intensidad relativa
- 4.3 Efectos de la temperatura
- 4.4 Espectro y patrón de radiación
- 5. Información mecánica y de embalaje
- 5.1 Dimensiones del encapsulado
- 5.2 Dimensiones de la cinta portadora y el carrete
- 5.3 Información de la etiqueta
- 6. Pautas de soldadura y montaje
- 6.1 Perfil de soldadura por reflujo
- 6.2 Soldadura manual y reparación
- 6.3 Precauciones
- 7. Información de embalaje y pedido
- 8. Sugerencias de aplicación
- 9. Comparación técnica
- 10. Preguntas frecuentes
- 10.1 ¿Cómo debo manejar los dispositivos sensibles a ESD?
- 10.2 ¿Qué sucede si la bolsa barrera contra la humedad está dañada?
- 10.3 ¿Puedo usar diferentes corrientes de excitación para atenuar?
- 10.4 ¿Es este LED adecuado para uso en exteriores?
- 11. Casos de aplicación
- 12. Principio de funcionamiento
- 13. Tendencias de desarrollo
- Terminología de especificaciones LED
- Rendimiento fotoeléctrico
- Parámetros eléctricos
- Gestión térmica y confiabilidad
- Embalaje y materiales
- Control de calidad y clasificación
- Pruebas y certificación
1. Descripción general del producto
1.1 Descripción general
Este LED blanco está fabricado con un chip azul y fósforo para producir luz blanca. Las dimensiones del encapsulado son 1,6 mm x 0,8 mm x 0,4 mm, lo que lo hace adecuado para dispositivos electrónicos compactos. Está diseñado para montaje en superficie (SMT) y es conforme a RoHS.
1.2 Características
- Ángulo de visión extremadamente amplio (140 grados)
- Adecuado para todos los procesos de montaje SMT y soldadura
- Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 3
- Conforme a RoHS
1.3 Aplicaciones
Indicadores ópticos, interruptores y símbolos, pantallas y fines de iluminación general.
2. Parámetros técnicos
2.1 Características eléctricas y ópticas (Ta=25°C)
La tensión directa (VF) a IF=5 mA se clasifica de 2,6 V a 3,4 V en pasos que cubren los bins F1 (2,6-2,7 V), F2 (2,7-2,8 V), G1 (2,8-2,9 V), G2 (2,9-3,0 V), H1 (3,0-3,1 V), H2 (3,1-3,2 V), I1 (3,2-3,3 V), I2 (3,3-3,4 V). La intensidad luminosa (IV) a IF=5 mA varía de 90 mcd a 250 mcd en los bins: 1AP (90-120 mcd), G20 (120-150 mcd), 1AW (150-200 mcd), 1AX (200-250 mcd). El ángulo de visión es de 140 grados (típico). La corriente inversa es máxima de 10 µA a VR=5 V. La resistencia térmica desde la unión al punto de soldadura (RTHJ-S) es máxima de 450 °C/W.
2.2 Clasificaciones máximas absolutas
No se deben exceder los siguientes límites: Disipación de potencia 68 mW; Corriente directa 20 mA; Tensión inversa 5 V; Corriente directa de pico (pulso 0,1 ms, ciclo de trabajo 1/10) 60 mA; Descarga electrostática (HBM) 1000 V; Temperatura de funcionamiento -40 a +85 °C; Temperatura de almacenamiento -40 a +85 °C; Temperatura de unión 95 °C. Se debe tener cuidado para garantizar que la temperatura de unión no supere este valor.
3. Sistema de clasificación (Binning)
El LED se clasifica en bins basados en la cromaticidad (coordenadas CIE 1931) y la intensidad luminosa. Los bins de cromaticidad se definen en el diagrama CIE con coordenadas para los bins B01-B06 y K01-K06. Estos bins cubren las regiones de blanco frío a blanco neutro. Los bins de intensidad luminosa se describen en la Sección 2.1. También se proporcionan bins de tensión directa para facilitar el diseño del circuito. El código de bin en la etiqueta especifica la VF exacta, la cromaticidad y el rango de flujo del dispositivo.
4. Análisis de curvas de rendimiento
4.1 Tensión directa vs Corriente directa
La curva típica VF-IF muestra un comportamiento exponencial: a bajas corrientes la tensión aumenta rápidamente, luego se vuelve más lineal. A la corriente nominal de 5 mA, la VF está típicamente en el rango de 2,8-3,2 V dependiendo del bin. A 20 mA, la VF aumenta aproximadamente 0,2-0,3 V.
4.2 Corriente directa vs Intensidad relativa
La intensidad relativa aumenta aproximadamente de forma lineal con la corriente de 0 a 20 mA. A 5 mA, la salida es alrededor del 25 % del máximo (20 mA). Esta curva ayuda a seleccionar la corriente de excitación para el brillo deseado.
4.3 Efectos de la temperatura
La intensidad relativa disminuye al aumentar la temperatura ambiente. A 100 °C, la intensidad cae a aproximadamente el 85 % de su valor a 25 °C. La corriente directa debe reducirse a altas temperaturas para evitar el sobrecalentamiento. La curva de Temperatura del pin vs Corriente directa muestra que a 100 °C, la corriente directa permitida se reduce a aproximadamente 15 mA.
4.4 Espectro y patrón de radiación
La distribución espectral muestra un pico azul a aproximadamente 450 nm del chip LED y una amplia emisión amarilla del fósforo, resultando en luz blanca. La temperatura de color correlacionada (CCT) es típica de un blanco neutro. El patrón de radiación es similar a lambertiano con un amplio ángulo de visión de 140°, proporcionando una distribución uniforme de la luz.
5. Información mecánica y de embalaje
5.1 Dimensiones del encapsulado
El encapsulado del LED mide 1,6 mm × 0,8 mm × 0,4 mm con tolerancias de ±0,2 mm. La vista superior muestra el área emisora de luz, la vista inferior muestra las almohadillas de electrodo y la vista lateral muestra el perfil delgado. La polaridad se indica mediante una marca en la vista superior. El patrón recomendado de almohadillas de soldadura es de 2,4 mm × 0,8 mm para cada almohadilla, con un espaciado de 0,8 mm, como se muestra en la Figura 1-5.
5.2 Dimensiones de la cinta portadora y el carrete
La cinta portadora tiene un ancho de 8 mm con un paso de bolsillo de 4 mm. El carrete tiene un diámetro exterior de 178 ±1 mm, un diámetro de cubo de 60 ±1 mm y un ancho de 13,0 ±0,5 mm. Cada carrete contiene 4000 piezas de LED.
5.3 Información de la etiqueta
Cada carrete está etiquetado con el número de pieza, número de especificación, número de lote, código de bin (incluyendo código de flujo, bin de cromaticidad, bin de VF, código de longitud de onda), cantidad y código de fecha.
6. Pautas de soldadura y montaje
6.1 Perfil de soldadura por reflujo
El perfil de reflujo recomendado sigue los estándares JEDEC. Precalentamiento de 150 °C a 200 °C durante 60-120 segundos. La velocidad de rampa no debe exceder 3 °C/s. El tiempo por encima de 217 °C (líquidus) es de 60-150 segundos. La temperatura pico es de 260 °C con un tiempo de permanencia máximo de 10 segundos (dentro de 5 °C del pico). La velocidad de enfriamiento debe ser ≤6 °C/s. El tiempo total desde 25 °C hasta el pico es de máximo 8 minutos. No realizar soldadura por reflujo más de dos veces.
6.2 Soldadura manual y reparación
Si es necesario soldar a mano, use un soldador a ≤300 °C durante menos de 3 segundos por almohadilla. Solo se permite una operación de soldadura manual. No se recomienda la reparación después del reflujo; si es inevitable, use un soldador de doble punta y califique previamente el proceso.
6.3 Precauciones
Evite montar en PCB curvado; no aplique estrés mecánico ni vibraciones durante el enfriamiento; no enfríe rápidamente después de soldar.
7. Información de embalaje y pedido
Los LED se empaquetan en bolsas barrera contra la humedad con desecante e indicador de humedad. Condiciones de almacenamiento antes de abrir: ≤30 °C, ≤75 % HR, válido dentro de 1 año desde la fecha de embalaje. Después de abrir: ≤30 °C, ≤60 % HR, debe usarse dentro de 24 horas. Si se excede el tiempo de almacenamiento o el desecante ha cambiado de color, hornee los LED a 60±5 °C durante al menos 24 horas antes de usar. El embalaje exterior es una caja de cartón estándar adecuada para el envío.
8. Sugerencias de aplicación
Debido a su pequeño tamaño, este LED es ideal para diseños de PCB densos. Use resistencias limitadoras de corriente para garantizar que la corriente directa no exceda los 20 mA. Considere el diseño térmico: el LED debe montarse con un área de cobre adecuada para ayudar a la disipación de calor. Evite exponer el LED a entornos que contengan azufre (>100 ppm) o compuestos halogenados (Br>900 ppm, Cl>900 ppm, total >1500 ppm) ya que pueden causar corrosión y decoloración. Para la limpieza, use alcohol isopropílico; no use limpieza ultrasónica ya que puede dañar el LED.
9. Comparación técnica
En comparación con encapsulados SMD más grandes como el 2835 (2,8×3,5 mm) o el 3528, el encapsulado 1608 ofrece un área un 75% más pequeña, proporcionando aún suficiente brillo para aplicaciones de indicadores (hasta 250 mcd). Su amplio ángulo de visión de 140° es ventajoso para aplicaciones donde se necesita una distribución uniforme de la luz. Sin embargo, su corriente directa máxima está limitada a 20 mA, lo que resulta en un flujo total menor en comparación con los LED de alta potencia. Es más adecuado para diseños de baja potencia y espacio limitado.
10. Preguntas frecuentes
10.1 ¿Cómo debo manejar los dispositivos sensibles a ESD?
Use siempre estaciones de trabajo con conexión a tierra, use pulseras antiestáticas y almacene los LED en embalaje antiestático.
10.2 ¿Qué sucede si la bolsa barrera contra la humedad está dañada?
Si la bolsa está dañada o si el indicador de humedad muestra >30%, los LED deben hornearse a 60±5 °C durante 24 horas antes de usar.
10.3 ¿Puedo usar diferentes corrientes de excitación para atenuar?
Sí, el LED puede ser excitado con corrientes de 0 a 20 mA. Tenga en cuenta que la cromaticidad puede cambiar ligeramente con la corriente. Es posible la operación por pulsos con ciclo de trabajo bajo hasta un pico de 60 mA.
10.4 ¿Es este LED adecuado para uso en exteriores?
El rango de temperatura de funcionamiento (-40 a +85 °C) es adecuado para muchas aplicaciones en exteriores, pero se requiere un encapsulado adecuado y protección contra la humedad y contaminantes.
11. Casos de aplicación
Caso 1: Retroiluminación de termostato para hogar inteligente - el tamaño pequeño encaja en un PCB compacto, proporcionando indicación de estado en blanco. Caso 2: Iluminación de botones interiores de automóviles - el amplio ángulo de visión garantiza visibilidad desde múltiples ángulos. Caso 3: Indicador de nivel de batería en electrónica portátil - el bajo consumo de energía extiende la vida de la batería.
12. Principio de funcionamiento
Este LED blanco utiliza un chip InGaN emisor de azul que emite luz a ~450 nm. El chip está recubierto con un fósforo emisor de amarillo (típicamente YAG dopado con Ce). La luz azul excita parcialmente el fósforo para emitir luz amarilla; la combinación de luz azul y amarilla aparece blanca al ojo humano. La relación de azul a amarillo determina la temperatura de color correlacionada.
13. Tendencias de desarrollo
La tendencia en la industria del LED es hacia encapsulados más pequeños con mayor eficacia. Los encapsulados a nivel de chip (CSP) y las arquitecturas flip-chip están ganando popularidad por un mejor rendimiento térmico y tamaño reducido. Este encapsulado 1608 representa una tecnología madura que sigue siendo ampliamente utilizada para aplicaciones de indicadores y pantallas. Los desarrollos futuros incluyen mayor brillo por unidad de área y estabilidad de color mejorada con la temperatura.
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. |