Tabla de contenido
- 1. Descripción General del Producto
- 1.1 Descripción General
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicaciones
- 2. Análisis de Parámetros Técnicos
- 2.1 Características Eléctricas/Ópticas (Ts=25°C, IF=3mA)
- 2.2 Clasificaciones Máximas Absolutas (Ts=25°C)
- 2.3 Sistema de Binning (IF=3mA)
- 3. Análisis de Curvas de Rendimiento
- 4. Información Mecánica y de Empaque
- 4.1 Dimensiones del Paquete
- 4.2 Cinta Portadora y Carrete
- 4.3 Empaque de Barrera contra la Humedad
- 5. Directrices de Soldadura y Ensamblaje
- 5.1 Perfil de Soldadura por Reflujo
- 5.2 Soldadura Manual y Reparación
- 5.3 Precauciones de Manejo
- 6. Información de Empaque y Pedido
- 7. Recomendaciones de Aplicación
- 8. Comparación Técnica
- 9. Preguntas Frecuentes
- 10. Casos Prácticos de Aplicación
- 11. Principio de Funcionamiento
- 12. 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 se fabrica utilizando un chip azul y fósforo para producir luz blanca. Las dimensiones del paquete son 3.50mm x 2.80mm x 1.84mm (paquete PLCC2). Está diseñado para montaje en superficie (SMT) y es adecuado para varios procesos de soldadura.
1.2 Características
- Paquete PLCC2
- Ángulo de visión extremadamente amplio (120°)
- Adecuado para todos los procesos de ensamblaje y soldadura SMT
- Disponible en cinta y carrete (2000 piezas/carrete)
- Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 2
- Cumple con RoHS y REACH
- Calificado según las directrices de prueba de estrés AEC-Q101 para semiconductores discretos de grado automotriz
1.3 Aplicaciones
Las aplicaciones típicas incluyen iluminación interior automotriz e interruptores debido a su alta confiabilidad y amplio ángulo de visión.
2. Análisis de Parámetros Técnicos
2.1 Características Eléctricas/Ópticas (Ts=25°C, IF=3mA)
| Parámetro | Símbolo | Mín | Típ | Máx | Unidad |
|---|---|---|---|---|---|
| Voltaje Directo | VF | 2.5 | 2.7 | 3.1 | V |
| Corriente Inversa | IR | - | - | 10 | µA |
| Intensidad Luminosa | IV | 23 | 37 | 53 | mcd |
| Ángulo de Visión | 2θ1/2 | - | 120 | - | grados |
| Resistencia Térmica | RTHJ-S | - | - | 300 | °C/W |
2.2 Clasificaciones Máximas Absolutas (Ts=25°C)
| Parámetro | Símbolo | Valor | Unidad |
|---|---|---|---|
| Disipación de Potencia | PD | 91 | mW |
| Corriente Directa | IF | 30 | mA |
| Corriente Directa de Pico | IFP | 100 | mA |
| Voltaje Inverso | VR | 5 | V |
| Descarga Electroestática (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Temperatura de Operación | TOPR | -40 ~ +100 | °C |
| Temperatura de Almacenamiento | TOPR | -40 ~ +100 | °C |
| Temperatura de Unión | TJ | 120 | °C |
Notas: Ancho de pulso 10ms, ciclo de trabajo 1/10 para corriente de pico. Tolerancia de medición: VF ±0.1V, cromaticidad ±0.005, intensidad luminosa ±10%. Rendimiento ESD >90% a 2000V HBM.
2.3 Sistema de Binning (IF=3mA)
Las categorías de voltaje directo abarcan desde E2 (2.5-2.6V) hasta H1 (3.0-3.1V). Las categorías de intensidad luminosa abarcan desde C20 (23-28mcd) hasta E10 (43-53mcd). Categorías de cromaticidad CIE disponibles: M02, M03, P02, P03. Consulte la hoja de datos para las coordenadas exactas.
3. Análisis de Curvas de Rendimiento
Las curvas típicas de características ópticas proporcionan información sobre el comportamiento del LED en diversas condiciones:
- Voltaje Directo vs. Corriente Directa: Muestra una relación exponencial, típico a 2.7V para 3mA.
- Corriente Directa vs. Intensidad Relativa: Aumento lineal hasta 5mA, luego saturación.
- Temperatura de Soldadura vs. Intensidad Relativa: Ligera disminución a temperaturas más altas (aproximadamente 20% de caída de 25°C a 120°C).
- Corriente Directa vs. Temperatura de Soldadura: Se necesita reducción (derating) por encima de 80°C.
- Voltaje Directo vs. Temperatura de Soldadura: Coeficiente de temperatura negativo (~-2mV/°C).
- Diagrama de Radiación: Amplio ángulo de visión con patrón simétrico.
- Desplazamiento de Color vs. Corriente Directa: Cambio mínimo en las coordenadas de cromaticidad.
- Distribución Espectral: Pico amplio alrededor de 450nm (azul) y 550nm (amarillo) típico de LED blanco convertido por fósforo.
4. Información Mecánica y de Empaque
4.1 Dimensiones del Paquete
Vista superior: 3.50mm x 2.80mm. Altura de vista lateral: 1.84mm. La vista inferior muestra la marca de polaridad. Patrón de soldadura recomendado: almohadillas de 2.40mm x 1.25mm con una longitud total de 4.45mm. Todas las dimensiones en mm, tolerancia ±0.2mm a menos que se indique lo contrario.
4.2 Cinta Portadora y Carrete
Paso de la cinta portadora 8.0mm, diámetro del carrete 178mm, diámetro del buje 60mm. Ancho de la cinta 8.0mm. El carrete contiene 2000 piezas por carrete. La etiqueta incluye número de pieza, número de especificación, número de lote, código de contenedor (bin), cantidad y fecha.
4.3 Empaque de Barrera contra la Humedad
Los LEDs se empaquetan en una bolsa de barrera contra la humedad con desecante y tarjeta indicadora de humedad. El nivel MSL 2 requiere horneado si se exceden las condiciones de almacenamiento.
5. Directrices de Soldadura y Ensamblaje
5.1 Perfil de Soldadura por Reflujo
Parámetros de reflujo recomendados: precalentamiento de 150°C a 200°C durante 60-120 segundos, temperatura por encima de 217°C durante un máximo de 60 segundos, temperatura pico de 260°C durante un máximo de 10 segundos (dentro de 5°C del pico durante un máximo de 30 segundos). Velocidad de enfriamiento máxima 6°C/s. Tiempo total desde 25°C hasta el pico máximo de 8 minutos. No realizar reflujo más de dos veces.
5.2 Soldadura Manual y Reparación
Soldadura manual: temperatura de la punta del soldador<300°C, tiempo<3 segundos, solo una vez. Reparación con soldador de doble punta si es inevitable. No aplicar presión sobre la superficie de silicona durante el calentamiento.
5.3 Precauciones de Manejo
El encapsulante es silicona (blanda). Evite el estrés mecánico en la lente. No monte en PCB deformada. No enfríe rápidamente después de la soldadura. Utilice boquillas de pick-and-place adecuadas para evitar daños.
6. Información de Empaque y Pedido
Empaque estándar: 2000 piezas por carrete en cinta portadora. Bolsa de barrera contra la humedad con etiqueta. Caja de cartón exterior (dimensiones estándar). Condiciones de almacenamiento antes de abrir: ≤30°C, ≤75% HR hasta por 1 año. Después de abrir: usar dentro de 24 horas a ≤30°C, ≤60% HR. Si se excede, hornear a 60±5°C durante >24 horas.
7. Recomendaciones de Aplicación
Este LED es ideal para iluminación interior automotriz e interruptores. Al diseñar, asegúrese de que la corriente no exceda 30mA. Use una resistencia limitadora de corriente para evitar quemaduras. La gestión térmica es crítica: la temperatura de unión no debe exceder 120°C. Proporcione una disipación de calor adecuada. El circuito de excitación no debe aplicar voltaje inverso. Evite materiales que contengan azufre (S<100ppm). El contenido de bromo y cloro debe limitarse.
8. Comparación Técnica
En comparación con las bombillas incandescentes estándar, este LED blanco ofrece una vida útil más larga (>50,000 horas), menor consumo de energía (91mW frente a 1-2W) y una huella más pequeña. Dentro de las categorías de LED, la calificación AEC-Q101 garantiza alta confiabilidad para aplicaciones automotrices, lo que lo hace superior a los LED de uso general no calificados. El amplio ángulo de visión de 120° es ventajoso para la iluminación ambiental interior.
9. Preguntas Frecuentes
P: ¿Cuál es la corriente directa máxima?R: 30mA (100mA pico con ciclo de trabajo del 10%).
P: ¿Puedo operar sin una resistencia?R: No, se requiere una resistencia limitadora de corriente para evitar desviaciones y daños.
P: ¿Cuál es la vida útil de almacenamiento?R: 1 año si no se abre en condiciones correctas. Después de abrir, usar dentro de 24 horas o hornear.
P: ¿Es este LED sensible a ESD?R: Sí, se requiere protección ESD. Umbral HBM 2000V.
P: ¿Se puede usar en aplicaciones exteriores?R: Diseñado para interior, pero con un sellado adecuado puede ser posible. No se recomienda para exposición directa.
10. Casos Prácticos de Aplicación
En la iluminación interior automotriz, estos LEDs se utilizan para retroiluminación del tablero, iluminación ambiental del espacio para los pies e iluminación de interruptores. Debido a la calificación AEC-Q101, soportan vibraciones y ciclos térmicos. Ejemplo: botones iluminados en la consola central que utilizan una corriente de excitación de 3mA para un brillo uniforme.
11. Principio de Funcionamiento
El LED blanco funciona mediante electroluminiscencia de un chip InGaN azul. La luz azul (pico ~450nm) excita un fósforo amarillo (YAG dopado con cerio) que emite una luz amarilla amplia (pico ~550nm). La combinación de azul y amarillo aparece blanca al ojo humano. El fósforo se recubre directamente sobre el chip, logrando un color uniforme.
12. Tendencias de Desarrollo
La iluminación LED automotriz está evolucionando hacia una mayor eficacia, paquetes más pequeños y confiabilidad mejorada. Los desarrollos futuros incluyen paquetes a escala de chip (CSP) y diseños flip-chip para un mejor rendimiento térmico. La integración con sistemas de iluminación inteligentes (por ejemplo, faros matriciales) está impulsando la demanda de LEDs compactos y calificados. Este paquete PLCC2 sigue siendo popular para aplicaciones interiores debido a su equilibrio entre rendimiento y costo.
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. |