Tabla de contenido
- 1. Descripción general del producto
- 1.1 Características clave
- 1.2 Aplicaciones
- 2. Dimensiones del encapsulado
- 3. Características eléctricas y ópticas (a Ts=25°C)
- 3.1 Tensión directa (Vf)
- 3.2 Flujo luminoso (Φv) a IF=30mA
- 3.3 Ángulo de visión, CRI y resistencia térmica
- 4. Valores máximos absolutos
- 5. Sistema de clasificación (binning)
- 6. Curvas típicas de características ópticas
- 6.1 Tensión directa vs. Corriente directa (Curva I-V)
- 6.2 Corriente directa vs. Intensidad relativa
- 6.3 Efectos de la temperatura del pin
- 6.4 Patrón de radiación
- 6.5 Distribución espectral
- 7. Información mecánica y de empaque
- 7.1 Cinta portadora y carrete
- 7.2 Información de la etiqueta
- 7.3 Empaque resistente a la humedad
- 8. Pautas de soldadura y ensamblaje
- 8.1 Perfil de soldadura por reflujo
- 8.2 Soldadura manual
- 8.3 Manipulación mecánica
- 9. Precauciones de almacenamiento y manipulación
- 9.1 Condiciones de almacenamiento
- 9.2 Protección ESD
- 9.3 Compatibilidad química
- 9.4 Diseño térmico
- 10. Pruebas de fiabilidad
- 11. Notas de aplicación
- 12. Principio de funcionamiento
- 13. Tendencias del mercado y desarrollos
- 14. Preguntas frecuentes
- 14.1 ¿Puedo alimentar estos LED a 60 mA?
- 14.2 ¿Cuál es la humedad de almacenamiento recomendada?
- 14.3 ¿Cómo puedo asegurar la consistencia del color entre múltiples LED?
- 14.4 ¿Es el LED resistente a entornos con azufre?
- 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
Este LED blanco SMD está fabricado utilizando un chip azul y fósforos para producir luz blanca. Presenta un encapsulado PLCC-2 con un ángulo de visión extremadamente amplio, adecuado para todos los procesos de montaje SMT y soldadura. El producto está disponible en cinta y carrete con 4000 piezas por carrete, y cumple con RoHS. El nivel de sensibilidad a la humedad es 3.
1.1 Características clave
- Encapsulado de montaje superficial PLCC-2
- Ángulo de visión extremadamente amplio (120 grados al 50% de Iv)
- Adecuado para todos los procesos de montaje SMT y soldadura
- Disponible en empaque de cinta y carrete (4000 piezas/carrete)
- Nivel de sensibilidad a la humedad: 3
- Cumple con RoHS
1.2 Aplicaciones
- Indicadores ópticos
- Pantallas interiores
- Iluminación decorativa
- Aplicaciones de iluminación general
2. Dimensiones del encapsulado
Las dimensiones del encapsulado son 3.0 x 1.4 x 0.8 mm (largo x ancho x alto). Todas las dimensiones están en milímetros con tolerancias de ±0.2 mm a menos que se indique lo contrario. La polaridad está indicada por una marca en el cuerpo del encapsulado.
3. Características eléctricas y ópticas (a Ts=25°C)
Los siguientes parámetros se proporcionan a una corriente directa de 30 mA a menos que se indique lo contrario.
3.1 Tensión directa (Vf)
La tensión directa se clasifica en rangos: G1 (2.7-2.8V), G2 (2.8-2.9V), H1 (2.9-3.0V), H2 (3.0-3.1V), I1 (3.1-3.2V), I2 (3.2-3.3V) y J1 (3.3-3.4V).
3.2 Flujo luminoso (Φv) a IF=30mA
Dependiendo del rango de temperatura de color, se proporcionan los rangos de flujo luminoso:
- Para 6000-6500K (RF-65HK13DS-ED-F-Y): OFA (9-10 lm), OHA (10-11 lm), PEA (11-12 lm), PFA (12-13 lm)
- Para 5510-6120K (RF-60HK13DS-ED-F-Y): rangos similares con OGA (10-11 lm), OHA (10-11 lm), PEA (11-12 lm), PFA (12-13 lm), PGA (14-15 lm)
- Para 3700-4258K (RF-40HK13DS-ED-F-Y): OGA (10-11 lm), OHA (10-11 lm), PEA (11-12 lm), PFA (12-13 lm), PGA (14-15 lm)
- Para 2825-3050K (RF-30HK13DS-ED-F-Y): OGA (10-11 lm), OHA (10-11 lm), PEA (11-12 lm), PFA (12-13 lm)
- Para 2650-2868K (RF-27HK13DS-ED-F-Y): OGA (10-11 lm), OHA (10-11 lm), PEA (11-12 lm), PFA (12-13 lm), PGA (14-15 lm)
El flujo luminoso típico es de aproximadamente 10.9 lm a 6000-6500K y 11.5 lm a 4000K. La tolerancia de medición es de ±10%.
3.3 Ángulo de visión, CRI y resistencia térmica
- Ángulo de visión al 50% de Iv: 120 grados
- Índice de reproducción cromática (Ra): 80 (mínimo)
- Resistencia térmica Rth(j-s): 115 °C/W
- Corriente inversa (IR) a VF=5V: 10 μA (máx)
4. Valores máximos absolutos
| Parámetro | Símbolo | Valor | Unidad |
|---|---|---|---|
| Disipación de potencia | Pd | 136 | mW |
| Corriente directa | IF | 40 | mA |
| Corriente directa pico (1/10 de ciclo, pulso de 0.1ms) | IFP | 100 | mA |
| Tensión inversa | VR | 5 | V |
| ESD (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Temperatura de operación | Topr | -40 a +85 | °C |
| Temperatura de almacenamiento | Tstg | -40 a +100 | °C |
| Temperatura de unión | Tj | 95 | °C |
Se debe tener cuidado de que la disipación de potencia no supere el valor máximo absoluto. La corriente máxima debe determinarse en función de la gestión térmica para mantener la temperatura de unión por debajo de 95°C.
5. Sistema de clasificación (binning)
Los LED se clasifican según la tensión directa, el flujo luminoso y las coordenadas cromáticas. El diagrama cromático incluye múltiples contenedores como WP2, WK2, WP3, WK3, NP3, NK3, etc., cada uno definido por cuatro coordenadas CIE xy. Esto garantiza consistencia en el color y brillo para cada aplicación.
6. Curvas típicas de características ópticas
6.1 Tensión directa vs. Corriente directa (Curva I-V)
A 30 mA, la tensión directa es de aproximadamente 3.0V típica. La curva muestra el aumento exponencial esperado de la corriente con el voltaje por encima del umbral.
6.2 Corriente directa vs. Intensidad relativa
La intensidad relativa aumenta casi linealmente con la corriente directa entre 10 mA y 40 mA.
6.3 Efectos de la temperatura del pin
A medida que la temperatura del pin aumenta de 25°C a 95°C, el flujo luminoso relativo disminuye gradualmente. La tensión directa también disminuye ligeramente con la temperatura (aproximadamente -2 mV/°C). La corriente directa debe reducirse a temperaturas más altas para evitar exceder la temperatura máxima de unión.
6.4 Patrón de radiación
El diagrama de radiación muestra un ángulo de haz amplio con intensidad relativa casi constante desde -60° hasta +60°, cayendo al 50% aproximadamente a ±60°, consistente con la especificación de ángulo de visión de 120°.
6.5 Distribución espectral
El espectro muestra un pico en la región azul (~450 nm) proveniente del chip y una amplia emisión amarilla del fósforo. Para diferentes temperaturas de color (6500K, 4000K, 3000K), la intensidad relativa del pico azul disminuye a medida que disminuye la CCT, resultando en una apariencia más cálida.
7. Información mecánica y de empaque
7.1 Cinta portadora y carrete
El LED se empaqueta en cinta portadora con un paso de 4 mm y un diámetro de carrete de 180 mm (estándar). La polaridad está marcada en la cinta. Cada carrete contiene 4000 piezas.
7.2 Información de la etiqueta
La etiqueta incluye número de parte, número de especificación, número de lote, código de contenedor de flujo luminoso, contenedor cromático, rango de tensión directa, cantidad y código de fecha.
7.3 Empaque resistente a la humedad
El producto se envía en bolsas de barrera contra la humedad con desecante para mantener baja humedad. Después de abrir, los LED deben usarse dentro de las 24 horas si se almacenan a ≤30°C y ≤60% HR, o deben hornearse a 60±5°C durante más de 24 horas.
8. Pautas de soldadura y ensamblaje
8.1 Perfil de soldadura por reflujo
Perfil de reflujo recomendado: precalentamiento de 150°C a 200°C durante 60-120 segundos; rampa hasta 217°C con tiempo por encima de 217°C no superior a 60 segundos; temperatura pico de 260°C durante no más de 10 segundos; enfriamiento a ≤6°C/s. No debe realizarse reflujo más de dos veces, y si el tiempo entre reflujos supera las 24 horas, los LED deben hornearse.
8.2 Soldadura manual
La soldadura manual debe realizarse con temperatura del hierro inferior a 300°C durante menos de 3 segundos, solo una vez.
8.3 Manipulación mecánica
El material de encapsulado es silicona, que es blanda. Evite aplicar presión en la superficie superior. Use boquillas de pick-and-place adecuadas con fuerza controlada. No doble la PCB después de soldar.
9. Precauciones de almacenamiento y manipulación
9.1 Condiciones de almacenamiento
Antes de abrir la bolsa de aluminio: almacenar a ≤30°C y ≤75% HR hasta por un año desde la entrega. Después de abrir: usar dentro de 24 horas a ≤30°C y ≤60% HR. Si no se usa, hornear a 60±5°C durante 24 horas.
9.2 Protección ESD
El LED es sensible a la descarga electrostática (ESD) de hasta 2000V HBM. Se deben tomar precauciones adecuadas de ESD durante la manipulación y el ensamblaje.
9.3 Compatibilidad química
Evite la exposición a compuestos de azufre por encima de 100 ppm. El contenido de halógenos (cloro y bromo) debe controlarse. Use solo solventes de limpieza aprobados como alcohol isopropílico; no se recomienda la limpieza ultrasónica.
9.4 Diseño térmico
La generación de calor puede reducir la eficacia luminosa y desplazar el color. Asegure una gestión térmica adecuada para mantener la temperatura de unión por debajo de 95°C. La resistencia térmica de 115°C/W significa que a 30 mA, la disipación de potencia es de aproximadamente 0.1W, lo que genera un aumento de temperatura de aproximadamente 11.5°C por encima del punto de soldadura.
10. Pruebas de fiabilidad
El producto ha superado las siguientes pruebas de fiabilidad: soldadura por reflujo (2 veces a 260°C), choque térmico (-40°C a 100°C, 300 ciclos), almacenamiento a alta temperatura (100°C, 1000 horas), almacenamiento a baja temperatura (-40°C, 1000 horas), prueba de vida a 30 mA y 25°C (1000 horas), y prueba de vida a alta temperatura y alta humedad (60°C/90%HR, 30 mA, 1000 horas). Criterios: cambio de Vf ≤10%, mantenimiento del flujo luminoso ≥90%, sin circuito abierto/corto/parpadeo.
11. Notas de aplicación
Para un rendimiento óptimo, utilice una fuente de corriente constante con resistencias limitadoras de corriente adecuadas. La corriente directa típica es de 30 mA, pero se puede ajustar hasta un máximo absoluto de 40 mA. Considere la tolerancia de clasificación para consistencia de color y brillo en matrices. El amplio ángulo de visión hace que estos LED sean adecuados para aplicaciones de indicador y retroiluminación. Debido al encapsulado de silicona, evite la contaminación por polvo y limpie con alcohol isopropílico si es necesario.
12. Principio de funcionamiento
Este LED blanco utiliza un chip InGaN emisor de azul que excita un fósforo amarillo (típicamente YAG:Ce). La combinación de luz azul y amarilla produce luz blanca. Se obtienen diferentes temperaturas de color ajustando la composición y concentración del fósforo.
13. Tendencias del mercado y desarrollos
La tendencia de la industria continúa hacia una mayor eficacia, encapsulados más pequeños y mejor calidad de color. Este encapsulado PLCC-2 ofrece un buen equilibrio entre tamaño y rendimiento térmico. Las mejoras en la tecnología de fósforos han permitido una gama de colores más amplia y valores de CRI más altos. El producto cumple con RoHS y es adecuado para aplicaciones de iluminación general.
14. Preguntas frecuentes
14.1 ¿Puedo alimentar estos LED a 60 mA?
No, la corriente directa máxima absoluta es de 40 mA. Para un funcionamiento fiable, manténgase dentro de los 30 mA típicos o diseñe con la reducción adecuada para la temperatura.
14.2 ¿Cuál es la humedad de almacenamiento recomendada?
Antes de abrir la bolsa, almacene a ≤75% HR. Después de abrir, use dentro de 24 horas a ≤60% HR o hornee antes de usar.
14.3 ¿Cómo puedo asegurar la consistencia del color entre múltiples LED?
Use LED del mismo contenedor (contenedor cromático y de flujo) y asegure una gestión térmica adecuada.
14.4 ¿Es el LED resistente a entornos con azufre?
El encapsulado del LED es de silicona, que es sensible a compuestos de azufre. Mantenga la concentración de azufre por debajo de 100 ppm en el entorno.
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. |