Tabla de contenido
- 1. Descripción General del Producto
- 1.1 Características y Ventajas Principales
- 2. Información Mecánica y del Paquete
- 2.1 Especificaciones de Empaquetado
- 3. Límites Absolutos de Operación
- 4. Características Electroópticas
- 5. Sistema de Códigos de Bin y Especificaciones
- 5.1 Clasificación por Voltaje Directo (VF)
- 5.2 Clasificación por Intensidad Luminosa (Iv)
- 5.3 Clasificación por Cromaticidad (Color)
- 6. Directrices de Soldadura y Montaje
- 6.1 Perfil de Soldadura por Reflow
- 6.2 Limpieza
- 7. Fiabilidad y Precauciones de Manipulación
- 7.1 Consideraciones de Aplicación
- 7.2 Sensibilidad a la Humedad y Almacenamiento
- 8. Curvas de Rendimiento Típicas y Guía del Usuario
1. Descripción General del Producto
La serie LTW representa una solución de iluminación de estado sólido energéticamente eficiente y ultracompacta. Este producto combina la larga vida útil y la alta fiabilidad inherentes a los Diodos Emisores de Luz con un nivel de brillo adecuado para desplazar tecnologías de iluminación convencionales en diversas aplicaciones. Ofrece flexibilidad de diseño y se presenta en un paquete compatible con procesos de montaje automatizado.
1.1 Características y Ventajas Principales
Las características principales de este componente LED se centran en su fabricabilidad y cumplimiento medioambiental.
- Empaquetado en cinta de 12mm enrollada en carretes de 7 pulgadas de diámetro.
- Totalmente compatible con equipos automáticos estándar de pick-and-place.
- Adecuado para procesos de soldadura por reflow tanto por infrarrojos (IR) como por fase de vapor.
- Conforme a los contornos de paquete estándar EIA.
- Diseñado para ser compatible con métodos de excitación de circuitos integrados (IC).
- Fabricado como producto ecológico, cumple con los requisitos libres de plomo según las directivas RoHS.
El componente está diseñado para una amplia gama de aplicaciones de iluminación, aprovechando su tamaño compacto y eficiencia. Los casos de uso potenciales incluyen, entre otros: luces de lectura para interiores de automóviles, autobuses y aviones; iluminación portátil como linternas y luces de bicicleta; downlights y luces de orientación; iluminación decorativa y de entretenimiento; iluminación de seguridad, jardín y bolardos; iluminación de alero, bajo estante y de trabajo; señalización de tráfico, balizas y luces de cruce ferroviario; diversas iluminaciones arquitectónicas comerciales y residenciales, tanto interiores como exteriores; y letreros con iluminación lateral para salidas o displays de punto de venta.
2. Información Mecánica y del Paquete
El LED se suministra en un paquete estándar de dispositivo de montaje superficial (SMD). El contorno detallado y las dimensiones se proporcionan en los planos de la hoja de datos. Todos los valores dimensionales se especifican en milímetros (mm). La tolerancia estándar para estas dimensiones es de ±0.1 mm (aproximadamente ±0.004 pulgadas), a menos que se indique explícitamente lo contrario en las notas que acompañan a los planos. La hoja de datos también incluye diagramas detallados del diseño recomendado de las almohadillas de conexión en la placa de circuito impreso (PCB) para garantizar una soldadura y un rendimiento térmico adecuados.
2.1 Especificaciones de Empaquetado
Los componentes se suministran en formato de cinta y carrete, adecuado para montaje de alto volumen.
- Cinta:Los LED se alojan en cavidades dentro de una cinta portadora de 12mm de ancho.
- Carrete:La cinta se enrolla en un carrete estándar de 7 pulgadas (178mm) de diámetro.
- Cantidad:Cada carrete contiene un máximo de 2000 unidades.
- Cinta de Cubierta:Las cavidades vacías de componentes se sellan con una cinta de cubierta superior.
- Componentes Faltantes:La especificación permite un máximo de dos lámparas faltantes consecutivas en un carrete.
- Estándar:El empaquetado cumple con las especificaciones EIA-481-1-B.
3. Límites Absolutos de Operación
Estos límites definen las condiciones más allá de las cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. Todos los valores se especifican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C.
| Parámetro | Símbolo | Límite | Unidad |
|---|---|---|---|
| Disipación de Potencia | Pd | 120 | mW |
| Corriente Directa de Pico (Ciclo de Trabajo 1/10, Pulso 0.1ms) | IFP | 100 | mA |
| Corriente Directa en CC | IF | 30 | mA |
| Voltaje Inverso | VR | 5 | V |
| Rango de Temperatura de Operación | Topr | -30 a +85 | °C |
| Rango de Temperatura de Almacenamiento | Tstg | -40 a +100 | °C |
| Condición de Soldadura por Reflow | - | 260°C durante 10 segundos | - |
Nota Importante:Operar el LED bajo cualquier condición de polarización inversa en una aplicación puede provocar daños o fallos en el componente.
4. Características Electroópticas
Los parámetros de rendimiento típicos se miden a una temperatura ambiente de 25°C y una corriente directa (IF) de 20mA, salvo que se indique lo contrario.
| Parámetro | Símbolo | Min. | Typ. | Max. | Unidad | Condición de Prueba |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Intensidad Luminosa | Iv | 1900 | - | 2800 | mcd | IF = 20mA |
| Ángulo de Visión (2θ1/2) | 2θ1/2 | - | 115 | - | grados | - |
| Coordenada de Cromaticidad x | x | - | 0.301 | - | - | IF = 20mA |
| Coordenada de Cromaticidad y | y | - | 0.283 | - | - | IF = 20mA |
| Voltaje Directo | VF | 2.9 | - | 3.6 | V | IF = 20mA |
Notas de Medición:
- La intensidad luminosa se mide utilizando una combinación de sensor y filtro que se aproxima a la curva estándar de respuesta del ojo fotópico CIE.
- El ángulo de visión (2θ1/2) se define como el ángulo total en el que la intensidad luminosa cae a la mitad de su valor medido en el eje central.
- Las coordenadas de cromaticidad (x, y) se definen según el diagrama de cromaticidad CIE 1931.
- El estándar de prueba referenciado para medir cromaticidad e intensidad luminosa es CAS140B.
- Se debe aplicar una tolerancia de ±0.01 a las coordenadas de cromaticidad garantizadas.
Precaución ESD:Este dispositivo es sensible a las descargas electrostáticas (ESD) y a las sobretensiones eléctricas. Se deben tomar las precauciones ESD adecuadas durante su manipulación, incluido el uso de pulseras antiestáticas conectadas a tierra o guantes antiestáticos. Todo el equipo asociado y las estaciones de trabajo deben estar correctamente conectados a tierra.
5. Sistema de Códigos de Bin y Especificaciones
Los LED se clasifican en bins según parámetros clave para garantizar la consistencia dentro de un lote de producción. Los códigos de bin permiten a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan con requisitos específicos de aplicación para voltaje y brillo.
5.1 Clasificación por Voltaje Directo (VF)
Los LED se categorizan por su caída de voltaje directo a una corriente de prueba de 20mA.
| Código de Bin VF | Voltaje Directo Mín. (V) | Voltaje Directo Máx. (V) |
|---|---|---|
| V0 | 2.9 | 3.0 |
| V1 | 3.0 | 3.1 |
| V2 | 3.1 | 3.2 |
| V3 | 3.2 | 3.3 |
| V4 | 3.3 | 3.4 |
| V5 | 3.4 | 3.5 |
| V6 | 3.5 | 3.6 |
La tolerancia en cada bin de Voltaje Directo es de ±0.1V.
5.2 Clasificación por Intensidad Luminosa (Iv)
Los LED se clasifican en función de su salida de intensidad luminosa a 20mA.
| Código de Bin Iv | Intensidad Luminosa Mín. (mcd) | Intensidad Luminosa Máx. (mcd) |
|---|---|---|
| G | 1900 | 2000 |
| H | 2000 | 2100 |
| I | 2100 | 2200 |
| J | 2200 | 2300 |
| K | 2300 | 2400 |
| L | 2400 | 2500 |
| M | 2500 | 2600 |
| N | 2600 | 2700 |
| O | 2700 | 2800 |
La tolerancia en cada bin de Intensidad Luminosa es de ±10%.
5.3 Clasificación por Cromaticidad (Color)
Se proporciona una tabla detallada de rangos de color, especificando los límites de las coordenadas de cromaticidad CIE 1931 (x, y) para varios códigos de bin (por ejemplo, A52, A53, BE1, BG3, etc.). Esto permite una selección de color precisa. La tolerancia para cada bin de tono (x, y) es de ±0.01.
6. Directrices de Soldadura y Montaje
6.1 Perfil de Soldadura por Reflow
El componente es compatible con procesos de soldadura por reflow sin plomo. La hoja de datos proporciona un perfil de soldadura por reflow por infrarrojos (IR) sugerido, conforme al estándar J-STD-020D. La temperatura máxima de reflow se especifica en 260°C, con un tiempo máximo de exposición a esa temperatura de 10 segundos. Adherirse a este perfil es fundamental para prevenir daños térmicos en el paquete del LED y en el chip interno.
6.2 Limpieza
Se debe tener cuidado al limpiar placas ensambladas que contengan estos LED. Se prohíbe el uso de limpiadores químicos no especificados, ya que pueden dañar el material del paquete del LED (por ejemplo, la lente o el encapsulante). Si la limpieza es absolutamente necesaria, el método recomendado es sumergir los LED en alcohol etílico o alcohol isopropílico a temperatura ambiente normal. El tiempo de inmersión no debe exceder un minuto para evitar una posible degradación.
7. Fiabilidad y Precauciones de Manipulación
7.1 Consideraciones de Aplicación
Este producto LED está diseñado y calificado para su uso en equipos electrónicos comerciales y de consumo estándar. Ejemplos incluyen equipos de oficina, dispositivos de comunicación y electrodomésticos. Para aplicaciones que requieren una fiabilidad excepcional donde un fallo podría poner en riesgo la vida o la salud (como en aviación, transporte, sistemas médicos/de soporte vital o dispositivos críticos para la seguridad), se requiere una calificación y consulta adicionales antes de su integración en el diseño.
7.2 Sensibilidad a la Humedad y Almacenamiento
Este producto está clasificado como Nivel de Sensibilidad a la Humedad (MSL) 3 según el estándar JEDEC J-STD-020. Esta clasificación tiene implicaciones importantes para la manipulación y el almacenamiento, para prevenir el "efecto palomita" o el agrietamiento del paquete durante el reflow debido a la humedad absorbida.
- Almacenamiento en Bolsa Sellada:Cuando la bolsa de barrera contra la humedad no está abierta, los LED deben almacenarse a 30°C o menos y al 90% de Humedad Relativa (HR) o menos. Los componentes tienen una vida útil de un año en estas condiciones.
- Después de Abrir la Bolsa:Una vez abierta la bolsa contra la humedad, los LED deben almacenarse en un entorno de 30°C o menos y al 60% de HR o menos.
- Vida Útil en Planta:Después de abrir la bolsa, los componentes deben someterse al proceso de soldadura por reflow dentro de las 168 horas (7 días). Este límite de tiempo es crítico. La condición debe verificarse utilizando la tarjeta indicadora de humedad (HIC) incluida en la bolsa; si el indicador muestra color rosa (superando el nivel del 10% de HR), los componentes requieren secado (baking) antes de su uso, de acuerdo con los procedimientos apropiados para MSL3.
8. Curvas de Rendimiento Típicas y Guía del Usuario
La hoja de datos incluye una sección para curvas características típicas, que representan gráficamente la relación entre varios parámetros. Estas curvas son esenciales para un diseño de circuito detallado y para comprender el comportamiento del dispositivo en diferentes condiciones. Aunque los gráficos específicos no se detallan en el texto proporcionado, normalmente incluyen:
- Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa:Muestra cómo aumenta la salida de luz con la corriente de excitación.
- Voltaje Directo vs. Corriente Directa:Ilustra la característica IV del diodo.
- Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Demuestra la reducción térmica de la salida de luz.
- Patrón del Ángulo de Visión:Un gráfico polar que muestra la distribución espacial de la luz.
La sección de guía del usuario consolida información práctica para implementar el LED, incluyendo el diseño recomendado de las almohadillas en el PCB (para una formación óptima de la soldadura y disipación de calor), las dimensiones de la cinta y las especificaciones del carrete, asegurando la compatibilidad con el equipo de fabricación.
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. |