Tabla de contenido
- 1. Descripción General del Producto
- 1.1 Descripción General
- 1.2 Características
- 1.3 Aplicaciones
- 1.4 Dimensiones del Paquete
- 1.5 Parámetros del Producto
- 1.6 Curvas Típicas de Características Ópticas
- 2. Empaquetado
- 2.1 Especificación de Empaquetado
- 2.2 Empaque Resistente a la Humedad
- 2.3 Caja de Cartón
- 2.4 Elementos y Condiciones de las Pruebas de Fiabilidad
- 2.5 Criterios para Juzgar Daños
- 3. Instrucciones de Soldadura por Reflujo SMT
- 3.1 Perfil de Reflujo
- 3.1.1 Soldador
- 3.1.2 Reparación
- 3.1.3 Precauciones
- 4. Precauciones de Manipulación
- 4.1 Almacenamiento y Manipulación
- 5. Sistema de Binning
- 6. Recomendaciones de Aplicación
- 7. Comparación Técnica
- 8. Preguntas Frecuentes
- 9. Ejemplo Práctico de Diseño
- 10. Principio de Funcionamiento
- 11. Tendencias de la Industria
- 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 SMD amarillo está fabricado utilizando un chip amarillo altamente eficiente y empaquetado en un factor de forma compacto de 1.6 mm x 0.8 mm x 0.25 mm, comúnmente conocido como paquete 0603. El LED proporciona una longitud de onda dominante en el rango de 585 nm a 595 nm, produciendo una luz amarilla pura. Está diseñado para aplicaciones generales de indicación y retroiluminación donde el bajo consumo de energía y el tamaño reducido son críticos. El dispositivo admite procesos de montaje SMT estándar y cumple con los requisitos RoHS.
1.2 Características
- Ángulo de visión extremadamente amplio de 140° para una distribución uniforme de la luz.
- Adecuado para todos los procesos de montaje y soldadura SMT.
- Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 3 (MSL 3) según estándar JEDEC.
- Cumple con RoHS, libre de sustancias peligrosas.
- Disponible en múltiples bins de voltaje, longitud de onda e intensidad para flexibilidad de diseño.
- Baja resistencia térmica (450 K/W típica) que ayuda a la disipación de calor.
1.3 Aplicaciones
- Indicadores ópticos en electrónica de consumo, electrodomésticos y equipos industriales.
- Retroiluminación de interruptores y símbolos para interfaces de usuario.
- Indicación de estado y pantallas de uso general.
- Iluminación interior automotriz (aplicaciones no críticas).
1.4 Dimensiones del Paquete
El paquete LED tiene un contorno compacto: longitud 1.60 mm, ancho 0.80 mm y altura 0.25 mm. La vista inferior muestra dos almohadillas de ánodo/cátodo con marcas de polaridad. La vista superior indica una superficie emisora de luz. El patrón de soldadura recomienda una disposición de almohadillas de 2.4 mm x 0.8 mm con un espaciado de 0.8 mm. Todas las dimensiones están en milímetros con tolerancias de ±0.2 mm a menos que se indique lo contrario. La polaridad está marcada en el paquete para garantizar una orientación correcta durante el montaje.
1.5 Parámetros del Producto
Todos los parámetros eléctricos y ópticos se especifican a una temperatura ambiente de 25°C (Ts=25°C) a menos que se indique lo contrario.
| Parámetro | Símbolo | Condición | Mín. | Típ. | Máx. | Unidad |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Voltaje Directo (Bin A0) | VF | IF=20mA | 1.6 | -- | 1.8 | V |
| Voltaje Directo (Bin B0) | VF | IF=20mA | 1.8 | -- | 2.0 | V |
| Voltaje Directo (Bin C0) | VF | IF=20mA | 2.0 | -- | 2.2 | V |
| Voltaje Directo (Bin D0) | VF | IF=20mA | 2.2 | -- | 2.4 | V |
| Longitud de Onda Dominante (Bin 2K) | λD | IF=20mA | 585 | -- | 590 | nm |
| Longitud de Onda Dominante (Bin 2L) | λD | IF=20mA | 590 | -- | 595 | nm |
| Intensidad Luminosa (Bin F00) | IV | IF=20mA | 65 | -- | 100 | mcd |
| Intensidad Luminosa (Bin G00) | IV | IF=20mA | 100 | -- | 150 | mcd |
| Intensidad Luminosa (Bin H00) | IV | IF=20mA | 150 | -- | 230 | mcd |
| Intensidad Luminosa (Bin I00) | IV | IF=20mA | 230 | -- | 350 | mcd |
| Ancho de Banda Espectral a Media Altura | Δλ | IF=20mA | -- | 15 | -- | nm |
| Ángulo de Visión | 2θ1/2 | IF=20mA | -- | 140 | -- | ° |
| Corriente Inversa | IR | VR=5V | -- | -- | 10 | μA |
| Resistencia Térmica (Unión a Soldadura) | RTHJ-S | IF=20mA | -- | -- | 450 | K/W |
Valores Máximos Absolutos a Ts=25°C
| Parámetro | Símbolo | Clasificación | Unidad |
|---|---|---|---|
| Disipación de Potencia | Pd | 48 | mW |
| Corriente Directa (CC) | IF | 20 | mA |
| Corriente Directa Pico (Pulso) | IFP | 60 | mA |
| Descarga Electroestática (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Temperatura de Operación | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| Temperatura de Almacenamiento | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| Temperatura de Unión | Tj | 95 | °C |
1.6 Curvas Típicas de Características Ópticas
Las curvas de rendimiento ilustran el comportamiento del LED bajo condiciones variables. La Figura 1-6 muestra la relación entre la corriente directa y el voltaje directo, indicando un voltaje de encendido típico alrededor de 1.8V a 2.0V para 20mA. La Figura 1-7 demuestra la intensidad relativa en función de la corriente directa, mostrando un aumento lineal hasta 20mA. La Figura 1-8 representa la intensidad relativa frente a la temperatura ambiente, con una leve disminución a temperaturas más altas. La Figura 1-9 proporciona la curva de reducción de corriente directa frente a la temperatura del pin, recomendando una reducción de corriente por encima de 60°C. La Figura 1-10 muestra el desplazamiento de la longitud de onda dominante con la corriente directa; la longitud de onda permanece casi estable alrededor de 590nm. La Figura 1-11 ilustra la distribución espectral con un pico aproximadamente a 590nm y un ancho de banda media de unos 15nm. La Figura 1-12 es el diagrama de patrón de radiación, confirmando un amplio ángulo de visión de 140° con emisión uniforme.
2. Empaquetado
2.1 Especificación de Empaquetado
Los LED se empaquetan en formato cinta y carrete con 4000 piezas por carrete. La cinta portadora tiene un ancho de 8.0 mm, con paso de bolsillo de 4.0 mm y orientación del componente según la dirección de alimentación. Las dimensiones del carrete son: diámetro exterior 178 mm, ancho 8.0 mm, diámetro del cubo 60 mm y diámetro del agujero del árbol 13.0 mm. Cada carrete está etiquetado con número de pieza, número de especificación, número de lote, código de bin (para flujo, cromaticidad, voltaje directo, longitud de onda), cantidad y código de fecha.
2.2 Empaque Resistente a la Humedad
El carrete se sella en una bolsa barrera contra la humedad (MBB) con un desecante y un indicador de humedad para mantener el nivel de humedad por debajo de los requisitos de MSL 3. La bolsa se sella al vacío y se etiqueta con marcas de precaución ESD.
2.3 Caja de Cartón
Varios carretes se empaquetan en una caja de cartón estándar para su envío. La caja está etiquetada con información del producto y marcas de envío.
2.4 Elementos y Condiciones de las Pruebas de Fiabilidad
Los LED han sido calificados según los estándares JEDEC: Reflujo (260°C, 10s, 2 veces), Ciclo de Temperatura (-40°C a 100°C, 100 ciclos), Choque Térmico (-40°C a 100°C, 300 ciclos), Almacenamiento a Alta Temperatura (100°C, 1000h), Almacenamiento a Baja Temperatura (-40°C, 1000h) y Prueba de Vida (25°C, 20mA, 1000h). Criterio de aceptación: 0 fallos de 22 muestras.
2.5 Criterios para Juzgar Daños
Después de las pruebas de fiabilidad, se aplican los siguientes límites: El voltaje directo a 20mA no debe exceder 1.1 veces el límite superior de especificación (USL). La corriente inversa a 5V no debe exceder 2.0 veces el USL. La intensidad luminosa a 20mA no debe caer por debajo de 0.7 veces el límite inferior de especificación (LSL).
3. Instrucciones de Soldadura por Reflujo SMT
3.1 Perfil de Reflujo
El perfil de soldadura por reflujo recomendado incluye: Precalentamiento de 150°C a 200°C durante 60-120 segundos; velocidad de rampa ≤3°C/s; tiempo por encima de 217°C (TL) durante 60-150 segundos; temperatura pico (TP) de 260°C durante máximo 10 segundos; velocidad de enfriamiento ≤6°C/s. El tiempo total desde 25°C hasta el pico debe ser ≤8 minutos. La soldadura por reflujo no debe realizarse más de dos veces, y si hay más de 24 horas entre pasadas de soldadura, los LED deben hornearse.
3.1.1 Soldador
Para soldadura manual, use un soldador con temperatura inferior a 300°C y tiempo de contacto inferior a 3 segundos. La soldadura manual debe realizarse solo una vez por LED.
3.1.2 Reparación
No se recomienda la reparación después de la soldadura. Si es inevitable, use un soldador de doble cabeza y valide previamente que las características del LED no se dañarán.
3.1.3 Precauciones
No monte LED en porciones de PCB deformadas. Después de soldar, evite tensiones mecánicas o vibraciones durante el enfriamiento. No enfríe el dispositivo rápidamente.
4. Precauciones de Manipulación
4.1 Almacenamiento y Manipulación
- Antes de abrir la bolsa barrera contra la humedad: almacene a<30°C,<75%HR hasta 1 año desde la fecha de código.
- Después de abrir: almacene a<30°C,<60%HR y utilice dentro de las 168 horas (7 días). Si el indicador de humedad muestra >60%HR, se requiere horneado (60°C±5°C durante 24 horas).
- El LED es sensible a ESD (HBM 2000V). Se deben tomar las precauciones ESD adecuadas durante la manipulación y el montaje.
- Compatibilidad ambiental: los materiales de acoplamiento deben tener un contenido de azufre inferior a 100 PPM; bromo<900 PPM; cloro<900 PPM; halógenos totales<1500 PPM. Los COV de los materiales del accesorio pueden causar decoloración; pruebe la compatibilidad en la aplicación final.
- El diseño térmico es crítico: asegúrese de que la temperatura de unión no exceda los 95°C. Reduzca la corriente directa si la temperatura ambiente supera los 60°C.
- Para el diseño del circuito, use resistencias limitadoras de corriente para evitar sobrecorriente debido a variaciones de voltaje directo. No aplique voltaje inverso.
5. Sistema de Binning
El LED se clasifica en múltiples bins para proporcionar tolerancia ajustada para parámetros críticos:
- Bins de Voltaje Directo:A0 (1.6-1.8V), B0 (1.8-2.0V), C0 (2.0-2.2V), D0 (2.2-2.4V). Esto permite a los diseñadores seleccionar un rango de voltaje específico para un brillo consistente en circuitos en serie o paralelo.
- Bins de Longitud de Onda Dominante:2K (585-590nm) y 2L (590-595nm). Permite uniformidad de color en aplicaciones que requieren múltiples LED.
- Bins de Intensidad Luminosa:F00 (65-100mcd), G00 (100-150mcd), H00 (150-230mcd), I00 (230-350mcd). Proporciona flexibilidad para diferentes requisitos de brillo.
6. Recomendaciones de Aplicación
Para aplicaciones típicas como luces indicadoras, diseñe la corriente directa a 20mA usando una resistencia adecuada. Considere la reducción si el LED opera en temperaturas ambiente altas. El amplio ángulo de visión de 140° es ideal para indicadores de panel frontal que deben ser visibles desde muchos ángulos. Para retroiluminación de pantallas, se pueden usar múltiples LED en serie/paralelo con una distribución de corriente adecuada. Asegúrese de que el diseño de la almohadilla del PCB coincida con el patrón de soldadura recomendado (almohadillas de 0.8 mm con paso de 2.4 mm). Evite exponer el LED a productos químicos agresivos o entornos con alto contenido de azufre.
7. Comparación Técnica
En comparación con otros LED amarillos 0603 en el mercado, este dispositivo ofrece un ángulo de visión muy amplio (140° frente a 120° típico), múltiples opciones de binning para voltaje y longitud de onda, y una baja resistencia térmica que ayuda a la gestión del calor. La clasificación MSL 3 es estándar para la sensibilidad a la humedad, pero el paquete robusto del dispositivo permite procesos SMT estándar. La disponibilidad de bins de intensidad de 65mcd a 350mcd brinda a los diseñadores una amplia selección de brillo sin sobrespecificación.
8. Preguntas Frecuentes
P: ¿Cómo elijo el bin de voltaje correcto?R: Seleccione el bin que coincida con su voltaje de alimentación menos la caída de voltaje a través de la resistencia limitadora de corriente. Por ejemplo, si usa una fuente de 3.3V y 20mA, elija un voltaje directo alrededor de 1.8-2.0V (Bin B0 o C0) para mantener la disipación de potencia de la resistencia razonable.
P: ¿Puedo conducir estos LED a corrientes superiores a 20mA?R: La corriente máxima absoluta de CC es 20mA; se permite operación pulsada hasta 60mA con ciclo de trabajo de 1/10 y ancho de pulso de 0.1ms. Exceder estos límites puede causar daños.
P: ¿Por qué hay múltiples bins de intensidad?R: El binning tiene en cuenta las variaciones naturales del proceso. Los diseñadores pueden pedir un bin de intensidad específico para cumplir con el brillo mínimo sin sobrespecificar, lo que ayuda al control de costos.
P: ¿Cómo debo hornear los LED si es necesario?R: Hornee a 60±5°C durante 24 horas si la bolsa se ha abierto por más de 168 horas o el indicador de humedad muestra >60%HR. Use solo un ciclo de horneado.
9. Ejemplo Práctico de Diseño
Considere un indicador de electrodoméstico que requiere un LED amarillo visible a una distancia de 2 metros con una fuente de 5V. Usando Bin G00 (100-150mcd) y Bin B0 (1.8-2.0V), el valor de la resistencia limitadora de corriente es (5V - 1.9V)/20mA = 155Ω, elija una resistencia estándar de 150Ω. La disipación de potencia en la resistencia es de 62mW, muy dentro de la clasificación de 1/8W. Para múltiples LED en paralelo, cada uno debe tener su propia resistencia para evitar una distribución desigual de la corriente debido a la variación del voltaje directo. El empaquetado asegura 4000 piezas por carrete, adecuado para producción de volumen medio.
10. Principio de Funcionamiento
Los LED amarillos típicamente usan una estructura semiconductora de AlInGaP (fosfuro de indio, galio y aluminio). Cuando la corriente fluye a través de la unión p-n, los electrones se recombinan con los huecos, liberando fotones con energía correspondiente a la porción amarilla del espectro (alrededor de 590nm). El color emitido está determinado por la banda prohibida del material activo. El encapsulado incluye una resina epoxi o silicona clara teñida de amarillo que proporciona protección mecánica y mejora la extracción de luz. El amplio ángulo de visión se logra mediante un diseño cuidadoso de la lente y el uso de un encapsulante difusor.
11. Tendencias de la Industria
La tendencia en LED SMD continúa hacia paquetes más pequeños (por ejemplo, 0402, 0201) con mayor eficacia. Los LED amarillos se están complementando con ámbar convertido por fósforo usando chips azules más fósforo amarillo, lo que ofrece una mejor estabilidad del color. Sin embargo, los LED de chip amarillo directo siguen siendo populares por su circuito de excitación simple y color saturado. La demanda de iluminación interior automotriz y dispositivos inteligentes para el hogar impulsa la necesidad de indicadores amarillos compactos y fiables. Las estrategias de binning empleadas en esta hoja de datos se alinean con las prácticas de la industria para garantizar un rendimiento consistente en aplicaciones de volumen.
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. |