Tabla de contenido
- 1. Descripción General del Producto
- 1.1 Descripción General
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicaciones
- 2. Dimensiones del Encapsulado
- 3. Características Eléctricas y Ópticas
- 3.1 Voltaje Directo
- 3.2 Corriente Inversa
- 3.3 Flujo Luminoso
- 3.4 Ángulo de Visión
- 3.5 Resistencia Térmica
- 3.6 Clasificaciones Máximas Absolutas
- 4. Rango de Bins y Coordenadas de Color
- 4.1 Binning de Voltaje Directo
- 4.2 Binning de Flujo Luminoso
- 4.3 Binning de Cromaticidad
- 5. Curvas de Rendimiento Típicas
- 5.1 Voltaje Directo vs Corriente Directa
- 5.2 Corriente Directa vs Intensidad Relativa
- 5.3 Temperatura de Soldadura vs Intensidad Relativa
- 5.4 Temperatura de Soldadura vs Corriente Directa (Reducción de Potencia)
- 5.5 Voltaje Directo vs Temperatura de Soldadura
- 5.6 Diagrama de Radiación
- 5.7 Cromaticidad vs Temperatura
- 5.8 Distribución Espectral
- 6. Empaquetado y Manipulación
- 6.1 Especificaciones de Empaquetado
- 6.2 Empaquetado Resistente a la Humedad
- 6.3 Prueba de Confiabilidad
- 7. Soldadura por Reflujo SMT
- 8. Precauciones y Almacenamiento
- 8.1 Entorno de Operación
- 8.2 Manipulación
- 8.3 Limpieza
- 8.4 Condiciones de Almacenamiento
- 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 es un diodo emisor de luz blanca fabricado utilizando un chip azul combinado con fósforo para producir luz blanca. El encapsulado es un PLCC6 (Portador de Chip Plástico con Conductores) de 3,5 mm x 3,5 mm x 1,9 mm, diseñado para tecnología de montaje superficial. El LED ofrece un ángulo de visión amplio de 120 grados y es adecuado para diversas aplicaciones de iluminación automotriz. El dispositivo cumple con las regulaciones RoHS y REACH y está calificado según la prueba de resistencia AEC-Q101 para semiconductores discretos de grado automotriz.
1.2 Características
- Encapsulado PLCC6 (3,5 mm x 3,5 mm x 1,9 mm)
- Ángulo de visión extremadamente amplio (120°)
- Adecuado para todos los procesos de ensamblaje SMT y soldadura
- Disponible en cinta y carrete (4000 piezas/carrete)
- Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 2
- Cumplimiento con RoHS y REACH
- Calificado AEC-Q101
1.3 Aplicaciones
El LED está diseñado principalmente para iluminación automotriz, tanto en interiores como exteriores, como iluminación ambiental interior, luces de lectura, luces de señal y otras funciones de iluminación vehicular.
2. Dimensiones del Encapsulado
Las dimensiones del encapsulado se muestran en el dibujo de la hoja de datos. El tamaño total del encapsulado es de 3,50 mm x 3,50 mm con una altura de 1,90 mm. Todas las dimensiones están en milímetros con tolerancias de ±0,05 mm a menos que se indique lo contrario. El LED tiene una marca de polaridad en la superficie superior. El encapsulado incluye un ancho de conductor de 0,70 mm y un paso de conductor de 0,50 mm en una dirección, con otro paso de conductor de 0,80 mm. Las dimensiones exactas son críticas para el diseño del layout de PCB y una soldadura adecuada.
3. Características Eléctricas y Ópticas
3.1 Voltaje Directo
A una corriente de prueba de 150 mA (Ts=25°C), el voltaje directo (VF) tiene un mínimo de 2,8 V, típico de 3,1 V y máximo de 3,4 V. La tolerancia de medición es de ±0,1 V. Este parámetro es importante para calcular la disipación de potencia y diseñar circuitos de excitación.
3.2 Corriente Inversa
A un voltaje inverso de 5 V, la corriente inversa (IR) es típicamente muy baja, con un máximo de 10 µA. Esto indica una buena calidad de la unión y baja fuga.
3.3 Flujo Luminoso
A 150 mA, el flujo luminoso (Φ) varía desde un mínimo de 55,3 lúmenes, típico de 62 lúmenes, hasta un máximo de 75,3 lúmenes. La tolerancia de medición es de ±10%. Este alto flujo hace que el LED sea adecuado para iluminación automotriz brillante.
3.4 Ángulo de Visión
El ángulo de visión (2θ1/2) es de 120 grados, extremadamente amplio, proporcionando una distribución uniforme de la luz.
3.5 Resistencia Térmica
La resistencia térmica de la unión al punto de soldadura (RTHJ-S) es de 50°C/W máximo. Esta baja resistencia térmica ayuda en una disipación eficiente del calor.
3.6 Clasificaciones Máximas Absolutas
Las clasificaciones máximas absolutas incluyen: Disipación de Potencia (PD) 612 mW, Corriente Directa (IF) 180 mA, Corriente Directa de Pico (IFP) 300 mA (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 10 ms), Voltaje Inverso (VR) 5 V, Descarga Electrostatica (HBM) 8000 V, Temperatura de Operación (TOPR) -40 a +110°C, Temperatura de Almacenamiento (TSTG) -40 a +110°C, Temperatura de Unión (TJ) 125°C. Se debe tener cuidado de no exceder estos límites para evitar daños.
4. Rango de Bins y Coordenadas de Color
4.1 Binning de Voltaje Directo
El voltaje directo se clasifica en bins a 150 mA en grupos: 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). Este binning permite a los clientes seleccionar LEDs con rangos de voltaje más estrechos para una distribución uniforme de corriente en matrices.
4.2 Binning de Flujo Luminoso
El flujo luminoso se clasifica en bins a 150 mA: PA (55,3-61,2 lm), PB (61,2-67,8 lm), QA (67,8-75,3 lm). Los bins de mayor flujo proporcionan una salida más brillante.
4.3 Binning de Cromaticidad
El diagrama de cromaticidad C.I.E. se muestra con los bins ZG0, ZG1, ZG2. Las coordenadas de color caen en la región blanca con rangos específicos de x,y. Por ejemplo, ZG0 cubre las coordenadas (0,3059;0,3112) a (0,3177;0,3112) etc. Esto asegura la consistencia del color.
5. Curvas de Rendimiento Típicas
5.1 Voltaje Directo vs Corriente Directa
La curva muestra un voltaje directo típico de aproximadamente 2,8-3,2 V en un rango de corriente de 30-180 mA.
5.2 Corriente Directa vs Intensidad Relativa
La salida de luz relativa aumenta con la corriente, alcanzando aproximadamente el 140% a 200 mA en comparación con corrientes más bajas.
5.3 Temperatura de Soldadura vs Intensidad Relativa
A medida que aumenta la temperatura, la intensidad relativa disminuye aproximadamente un 20% desde 20°C hasta 120°C.
5.4 Temperatura de Soldadura vs Corriente Directa (Reducción de Potencia)
La corriente directa máxima permitida disminuye con la temperatura, desde 180 mA a 25°C hasta aproximadamente 100 mA a 125°C para evitar daños térmicos.
5.5 Voltaje Directo vs Temperatura de Soldadura
El voltaje directo disminuye linealmente con la temperatura (aproximadamente -2 mV/°C).
5.6 Diagrama de Radiación
La intensidad luminosa relativa en función del ángulo muestra una amplia distribución angular, típica de un emisor lambertiano.
5.7 Cromaticidad vs Temperatura
Las coordenadas de color se desplazan ligeramente con la temperatura, con valores de x e y disminuyendo a medida que la temperatura aumenta.
5.8 Distribución Espectral
El LED emite un espectro amplio desde aproximadamente 400 nm hasta 750 nm, con una intensidad pico alrededor de 450 nm (azul) y un pico amarillo más amplio del fósforo, resultando en luz blanca fría.
6. Empaquetado y Manipulación
6.1 Especificaciones de Empaquetado
Los LEDs se empaquetan en cinta portadora con 4000 piezas por carrete. Las dimensiones de la cinta portadora se especifican: A0=3,70±0,10 mm, B0=3,70±0,10 mm, K0=2,15±0,10 mm, T=0,25±0,05 mm, W=12,0±0,20 mm, etc. Dimensiones del carrete: diámetro 330 mm, diámetro del núcleo 100 mm, orificio del cubo 13 mm.
6.2 Empaquetado Resistente a la Humedad
El LED es sensible a la humedad (MSL Nivel 2). Se empaqueta en bolsa barrera contra la humedad con desecante e indicador de humedad. Condiciones de almacenamiento: antes de abrir la bolsa de aluminio, almacenar a<30°C/75%HR hasta por 1 año. Después de abrir, usar dentro de 24 horas a<30°C/60%HR. Si se excede, se requiere horneado a 60±5°C durante 24 horas.
6.3 Prueba de Confiabilidad
Las pruebas incluyen: Reflujo (260°C máximo, 2x), Preacondicionamiento (MSL2), Choque Térmico (-40°C a 125°C, 1000 ciclos), Prueba de Vida (105°C, 150 mA, 1000 hrs), Prueba de Vida con Alta Humedad (85°C/85%HR, 150 mA, 1000 hrs). Criterios: cambio de VF ≤1,1x LSE, IR ≤2,0x LSE, flujo ≥0,7x LIE.
7. Soldadura por Reflujo SMT
Se proporciona el perfil de soldadura por reflujo recomendado. Parámetros clave: tasa de rampa ascendente ≤3°C/s, precalentamiento de 150°C a 200°C durante 60-120 s, tiempo por encima de 217°C (TL) dentro de 60-120 s, temperatura pico 260°C (TP) con tiempo de permanencia ≤10 s, tasa de enfriamiento ≤6°C/s. Máximo 2 ciclos de reflujo. Soldadura manual: temperatura del soldador<300°C durante<3 s, una sola vez. Las reparaciones deben minimizarse.
8. Precauciones y Almacenamiento
8.1 Entorno de Operación
Evite compuestos que contengan azufre >100 PPM en materiales de contacto. Bromo y cloro cada uno<900 PPM, total<1500 PPM. Los compuestos orgánicos volátiles (COV) pueden decolorar el encapsulante de silicona; evite adhesivos que desprendan gases.
8.2 Manipulación
Manipule los componentes por las superficies laterales usando pinzas; no toque la lente de silicona directamente. Es necesaria la protección contra descargas electrostáticas (ESD 8000 V HBM). Diseñe circuitos con resistencias limitadoras de corriente para evitar sobrecorriente. El diseño térmico es crítico para mantener el rendimiento y evitar el cambio de color o la degradación del flujo.
8.3 Limpieza
Use alcohol isopropílico para limpiar si es necesario. No se recomienda la limpieza por ultrasonido, ya que puede dañar el LED.
8.4 Condiciones de Almacenamiento
Almacene en la bolsa sellada original a<30°C/75%HR hasta por 1 año. Después de abrir, use dentro de 24 horas o hornee a 60±5°C durante 24 h.
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. |