Hoja de Datos Técnica del LED Blanco PLCC LTW-206DCG-TM - Dimensiones del Paquete - Tensión Directa 2.7-3.4V - Flujo Luminoso 7.5-9.5lm - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

La serie LTW representa una fuente de luz compacta y energéticamente eficiente, diseñada para aplicaciones modernas de iluminación de estado sólido. Este producto combina la larga vida operativa y la fiabilidad inherentes a los Diodos Emisores de Luz con un alto nivel de brillo, ofreciendo a los diseñadores un componente versátil para reemplazar las tecnologías de iluminación convencionales. Su factor de forma ultracompacto proporciona una gran libertad de diseño en una amplia gama de aplicaciones.

1.1 Características Principales

• Fuente de luz LED de alta potencia
• Salida de luz instantánea (tiempo de respuesta inferior a 100 nanosegundos)
• Funcionamiento con corriente continua de bajo voltaje
• Paquete con baja resistencia térmica
• Construcción compatible con RoHS
• Compatible con procesos de soldadura por reflujo sin plomo

1.2 Aplicaciones Destinadas

Este LED es adecuado para numerosos escenarios de iluminación, incluyendo, 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 de emergencia o pantallas de punto de venta.

2. Análisis Profundo de Especificaciones Técnicas

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites más allá de los cuales puede producirse un daño permanente en el dispositivo. Se especifican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Disipación de Potencia:120 mW
• Corriente Directa de Pico:100 mA (en condición pulsada con ciclo de trabajo 1/10 y ancho de pulso de 0.1ms)
• Corriente Directa en CC:30 mA
• Tensión Inversa:5 V
• Rango de Temperatura de Operación:-30°C a +85°C
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +100°C
• Condición de Soldadura por Reflujo:Resiste una temperatura máxima de 260°C durante 10 segundos, cumpliendo con los requisitos de procesos sin plomo.

Nota Importante:Operar el LED en condiciones de polarización inversa en un circuito de aplicación puede provocar la falla del componente.

2.2 Características Electro-Ópticas

Estos parámetros clave de rendimiento se miden a Ta=25°C y una corriente directa (IF) de 20mA, que es la condición de prueba estándar.

• Flujo Luminoso (Φv):Mínimo 7.50 lm, Típico 9.50 lm. Mide la potencia total percibida de la luz emitida.
• Intensidad Luminosa:Mínimo 2500 mcd, Típico 3300 mcd. Es el flujo luminoso por ángulo sólido en una dirección dada.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):120 grados. Define el rango angular donde la intensidad luminosa es al menos la mitad de la intensidad máxima.
• Coordenadas de Cromaticidad (x, y):Los valores típicos son x=0.282, y=0.265 en el diagrama de cromaticidad CIE 1931, definiendo el punto de color blanco.
• Tensión Directa (VF):Varía de 2.7 V a 3.4 V con IF=20mA.

Notas de Medición:El flujo luminoso se mide utilizando un sensor-filtro que aproxima la curva de respuesta del ojo fotópico CIE. Las coordenadas de cromaticidad se derivan del diagrama CIE 1931, realizándose las pruebas según el estándar CAS140B. Se aplica una tolerancia de +/- 0.01 a las coordenadas de cromaticidad.

3. Explicación del Sistema de Binning

El producto se clasifica en bins para garantizar la consistencia en parámetros clave. Esto permite a los diseñadores seleccionar LEDs que coincidan con requisitos específicos de voltaje, salida de luz y color.

3.1 Binning de Tensión Directa (VF)

Los LEDs se clasifican en bins (V0 a V6) según su tensión directa a 20mA. Cada bin tiene un rango de 0.1V (ej., V0: 2.7-2.8V, V1: 2.8-2.9V, etc., hasta V6: 3.3-3.4V). Se mantiene una tolerancia de +/- 0.1V dentro de cada bin.

3.2 Binning de Flujo e Intensidad Luminosa

La salida de luz se clasifica mediante un código de dos dígitos (ej., 73, 74, 81...92). Cada código corresponde a un rango específico de flujo luminoso (en lúmenes) e intensidad luminosa (en milicandelas). Por ejemplo, el bin 73 cubre 7.50-7.75 lm y 2500-2600 mcd. La tolerancia en cada bin es de +/- 10%.

3.3 Binning de Color (Cromaticidad)

El punto de color blanco se controla estrictamente mediante una extensa matriz de binning definida por las coordenadas CIE 1931 (x, y). Los bins se etiquetan con códigos alfanuméricos (Z1, Z2, ... C4). Cada bin especifica un pequeño área cuadrilátera en el diagrama de cromaticidad, asegurando un tono y saturación consistentes de la luz blanca entre lotes de producción. Se aplica una tolerancia de +/- 0.01 a cada bin de tono.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye curvas características típicas esenciales para el diseño de circuitos y la gestión térmica. Aunque no se proporcionan puntos de datos específicos de gráficos en el texto, estas curvas suelen ilustrar la relación entre la corriente directa y la tensión directa (curva IV), el efecto de la temperatura ambiente en el flujo luminoso y la variación de la tensión directa con la temperatura. Analizar estas curvas ayuda a seleccionar resistencias limitadoras de corriente apropiadas, predecir la salida de luz bajo diferentes condiciones de operación y diseñar para la estabilidad térmica.

5. Información Mecánica y del Paquete

5.1 Dimensiones de Contorno

El LED está encapsulado en un paquete superficial estándar PLCC (Portador de Chip con Pines Plásticos). Todas las dimensiones críticas, incluyendo largo, ancho, alto y espaciado de pines, se proporcionan en unidades milimétricas con una tolerancia estándar de ±0.1 mm salvo que se indique lo contrario. El paquete cuenta con una lente transparente para la extracción de la luz.

5.2 Pads de Montaje Recomendados en PCB

Se suministra un diagrama de patrón de pistas para guiar el diseño de la placa de circuito impreso (PCB) para una soldadura confiable. Esto incluye la geometría y tamaño recomendados de los pads para procesos de soldadura por reflujo infrarrojo o por fase de vapor, asegurando la correcta formación de la junta de soldadura y la estabilidad mecánica.

5.3 Identificación de Polaridad

El paquete incluye marcas o características (como una esquina recortada o un punto) para indicar el pin del cátodo (negativo), lo cual es crucial para la orientación correcta durante el ensamblaje.

6. Pautas de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

Se proporciona un perfil sugerido de soldadura por reflujo infrarrojo, compatible con J-STD-020D para soldadura sin plomo. El parámetro clave es la capacidad de resistir una temperatura máxima de 260°C durante hasta 10 segundos. Adherirse a este perfil es crítico para prevenir daños térmicos al paquete plástico y a la unión interna del chip.

6.2 Limpieza

Si es necesaria una limpieza posterior a la soldadura, solo deben usarse los productos químicos especificados. Productos químicos no especificados pueden dañar el material del paquete. Se recomienda sumergir el LED en alcohol etílico o isopropílico a temperatura ambiente normal durante un tiempo no superior a un minuto.

6.3 Almacenamiento y Manipulación

El producto está clasificado como Nivel de Sensibilidad a la Humedad (MSL) 3 según JEDEC J-STD-020. Cuando la bolsa a prueba de humedad está sellada, los LEDs deben almacenarse a ≤ 30°C y ≤ 90% de Humedad Relativa, con una vida útil de un año. Una vez abierta la bolsa, los componentes deben usarse dentro de un plazo específico o almacenarse a ≤ 30°C y ≤ 60% HR. Son obligatorias las precauciones contra la Descarga Electroestática (ESD); se recomienda usar pulseras antiestáticas, guantes antiestáticos y asegurar que todo el equipo esté correctamente conectado a tierra.

7. Embalaje e Información de Pedido

7.1 Embalaje en Cinta y Carrete

Los LEDs se suministran en cinta portadora con relieve para ensamblaje automatizado pick-and-place. Se proporcionan dimensiones detalladas tanto para los alvéolos de la cinta como para el carrete (estándar de 7 pulgadas). Las especificaciones incluyen: los alvéolos vacíos se sellan con cinta de cubierta, máximo 2000 piezas por carrete, una cantidad mínima de embalaje de 500 piezas para lotes restantes y se permiten un máximo de dos componentes faltantes consecutivos. El embalaje cumple con las especificaciones EIA-481-1-B.

8. Consideraciones de Diseño para la Aplicación

8.1 Diseño del Circuito

Como dispositivo de corriente continua de bajo voltaje, se requiere una fuente de corriente constante o una simple resistencia limitadora de corriente para alimentar el LED. El diseño debe asegurar que la corriente de operación no exceda la corriente directa máxima en CC de 30mA. Los cálculos deben tener en cuenta el bin de tensión directa para establecer el voltaje de alimentación correcto y el valor de la resistencia limitadora. Puede ser necesario un disipador de calor en la PCB para operaciones con alta corriente o a altas temperaturas ambientales para mantener el rendimiento y la longevidad.

8.2 Gestión Térmica

Aunque el paquete tiene baja resistencia térmica, una disipación de calor efectiva es crucial para mantener la salida luminosa y la vida útil. El diseño de la PCB debe incorporar áreas de cobre adecuadas conectadas al pad térmico del LED (si corresponde) o a los pines para conducir el calor lejos de la unión.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con la iluminación incandescente o fluorescente tradicional, este LED ofrece una eficiencia energética superior, una vida operativa mucho más larga (típicamente decenas de miles de horas), capacidad de encendido/apagado instantáneo y robustez frente a vibraciones. Dentro del mercado LED, sus ventajas clave incluyen un paquete PLCC-2 compacto, un amplio ángulo de visión de 120 grados adecuado para iluminación de área y una estructura de binning completa que garantiza un color y brillo consistentes para aplicaciones que requieren uniformidad.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P: ¿Cuál es la corriente de alimentación típica para este LED?

R: La condición de prueba estándar y un punto de operación común es 20mA CC. No debe exceder los 30mA CC de forma continua.

P: ¿Cómo interpreto los códigos de bin al realizar un pedido?

R: Puede especificar requisitos para Tensión Directa (bin-V), Flujo Luminoso (bin-IV) y Color (ej., A2, B1). Esto asegura que reciba LEDs con características muy agrupadas para su aplicación.

P: ¿Puedo usar este LED para aplicaciones exteriores?

R: El rango de temperatura de operación (-30°C a +85°C) soporta muchos entornos exteriores. Sin embargo, el LED en sí no es impermeable ni resistente a la intemperie; se requiere un sellado secundario apropiado o una carcasa para uso exterior.

P: ¿Se requiere un disipador de calor?

R: Para operar en o cerca de la corriente máxima nominal, o en altas temperaturas ambientales, se recomienda encarecidamente implementar gestión térmica mediante áreas de cobre en la PCB o un disipador externo para prevenir la degradación prematura de la salida de luz.

11. Ejemplo de Caso de Estudio de Diseño

Escenario: Diseño de un letrero de salida con iluminación lateral.Se colocarían múltiples LEDs LTW-206DCG-TM a lo largo del borde de una guía de luz acrílica. El amplio ángulo de visión de 120 grados ayuda a acoplar la luz eficientemente en la guía. Para garantizar una iluminación uniforme en toda la cara del letrero, deben usarse LEDs del mismo bin de flujo luminoso y color. Un circuito controlador de corriente constante ajustado a 20mA por LED proporcionaría una operación estable. El perfil bajo del paquete PLCC permite un diseño de letrero delgado. Las vías térmicas en la PCB bajo los pads del LED ayudarían a disipar el calor, manteniendo el brillo durante largos períodos.

12. Principio de Operación

Este es un LED blanco basado en un chip semiconductor que emite luz azul. La luz azul pasa a través de un recubrimiento de fósforo depositado dentro del paquete. El fósforo absorbe una porción de los fotones azules y re-emite luz a través de un espectro más amplio, principalmente en la región amarilla. La combinación de la luz azul restante y la luz amarilla convertida es percibida por el ojo humano como blanca. Esta tecnología se conoce como LED blanco convertido por fósforo.

13. Tendencias de la Industria

La industria de la iluminación de estado sólido continúa enfocándose en aumentar la eficacia luminosa (lúmenes por vatio), mejorar el índice de reproducción cromática (IRC) para una mejor calidad de luz y reducir el costo por lumen. Las tendencias en empaquetado incluyen miniaturización, diseños mejorados de gestión térmica y corrientes de accionamiento máximas más altas para una mayor salida desde una huella pequeña. También hay un creciente énfasis en la iluminación inteligente y sistemas de blanco ajustable, donde se pueden mezclar LEDs de diferentes temperaturas de color.