Tabla de contenido
- 1. Resumen del Producto
- 2. Análisis Detallado de Parámetros Técnicos
- 2.1 Características Electro-Ópticas (a Ts=25°C, IF=20mA)
- 2.2 Clasificaciones Máximas Absolutas
- 3. Explicación del Sistema de Clasificación por Bins
- 4. Análisis de Curvas de Rendimiento
- 4.1 Tensión Directa vs. Corriente Directa (Fig. 1-6)
- 4.2 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa (Fig. 1-7)
- 4.3 Temperatura del Pin vs. Intensidad Relativa (Fig. 1-8)
- 4.4 Temperatura del Pin vs. Reducción de Corriente Directa (Fig. 1-9)
- 4.5 Corriente Directa vs. Longitud de Onda Dominante (Fig. 1-10)
- 4.6 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda (Fig. 1-11)
- 4.7 Patrón de Radiación (Fig. 1-12)
- 5. Información Mecánica y de Embalaje
- 5.1 Dimensiones del Encapsulado (Figs. 1-1 a 1-4)
- 5.2 Cinta Portadora y Carrete (Figs. 2-1, 2-2)
- 5.3 Etiqueta y Bolsa Barrera contra la Humedad (Figs. 2-3, 2-4)
- 6. Pautas de Soldadura y Montaje
- 6.1 Perfil de Reflujo Recomendado (Fig. 3-1, Tabla 3-1)
- 6.2 Soldador Manual y Reparación
- 6.3 Precauciones de Manipulación
- 7. Recomendaciones de Aplicación
- 7.1 Aplicaciones Típicas
- 7.2 Consideraciones de Diseño
- 8. Almacenamiento y Vida Útil
- 9. Resumen de Pruebas de Fiabilidad
- 10. Características Típicas de Rendimiento
- 11. Caso de Estudio de Diseño: Módulo Indicador Óptico
- 12. Principio Subyacente: Cómo Funciona el LED Amarillo
- 13. Tendencias de la Industria y Evolución
- Terminología de especificaciones LED
- Rendimiento fotoeléctrico
- Parámetros eléctricos
- Gestión térmica y confiabilidad
- Embalaje y materiales
- Control de calidad y clasificación
- Pruebas y certificación
1. Resumen del Producto
El RF-YG1808TS-AC-E0 es un chip LED amarillo compacto diseñado para indicación e iluminación de uso general. Alojado en un encapsulado SMD miniatura de 1.8mm x 0.8mm x 0.50mm, ofrece un ángulo de visión extremadamente amplio de 140 grados, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren una distribución uniforme de la luz. El dispositivo está fabricado con un chip amarillo de alta eficiencia con una longitud de onda dominante típica en el rango de 585nm a 595nm. Soporta procesos de montaje SMT estándar y cumple con RoHS. Con un nivel de sensibilidad a la humedad de 3, se deben observar condiciones adecuadas de manipulación y almacenamiento.
2. Análisis Detallado de Parámetros Técnicos
2.1 Características Electro-Ópticas (a Ts=25°C, IF=20mA)
- Longitud de Onda Dominante (λD):585-595nm (clasificado en subrangos D10, D20, E10, E20)
- Tensión Directa (VF):1.8V a 2.4V (clasificado en subrangos B1, B2, C1, C2, D1, D2)
- Intensidad Luminosa (IV):350-800 mcd (clasificado en subrangos J10, J20, K10, K20)
- Ancho de Banda Espectral a Media Altura (Δλ):Típicamente 15 nm
- Ángulo de Visión (2θ1/2):140 grados (típico)
- Corriente Inversa (IR):≤10 μA a VR=5V
- Resistencia Térmica (RTHJ-S):≤260 K/W
2.2 Clasificaciones Máximas Absolutas
- Disipación de Potencia (Pd):78 mW
- Corriente Directa (IF):30 mA (continua); 60 mA (pulso, ciclo de trabajo 1/10, ancho 0.1ms)
- ESD (HBM):2000 V
- Temperatura de Operación (Topr):-40°C a +85°C
- Temperatura de Almacenamiento (Tstg):-40°C a +85°C
- Temperatura de Unión (Tj):95°C (máxima)
3. Explicación del Sistema de Clasificación por Bins
El producto se clasifica en bins finos para longitud de onda, intensidad luminosa y tensión directa para garantizar un rendimiento consistente en las aplicaciones finales.
- Bins de Longitud de Onda:D10 (585-587.5nm), D20 (587.5-590nm), E10 (590-592.5nm), E20 (592.5-595nm)
- Bins de Intensidad:J10 (350-430 mcd), J20 (430-530 mcd), K10 (530-650 mcd), K20 (650-800 mcd)
- Bins de Tensión:B1 (1.8-1.9V), B2 (1.9-2.0V), C1 (2.0-2.1V), C2 (2.1-2.2V), D1 (2.2-2.3V), D2 (2.3-2.4V)
Todas las mediciones tienen tolerancias especificadas: ±0.1V para tensión directa, ±2nm para longitud de onda dominante y ±10% para intensidad luminosa.
4. Análisis de Curvas de Rendimiento
4.1 Tensión Directa vs. Corriente Directa (Fig. 1-6)
La tensión directa aumenta monótonamente con la corriente. En la condición de prueba IF=20mA, VF típicamente cae en el rango de 1.8-2.4V. Aplicar la corriente máxima nominal (30mA) requerirá una tensión de excitación ligeramente superior.
4.2 Intensidad Relativa vs. Corriente Directa (Fig. 1-7)
La salida de luz relativa aumenta de forma no lineal con la corriente. La curva muestra que a corrientes más bajas la pendiente es más pronunciada, indicando una mayor eficiencia a corrientes de excitación bajas. A 20mA la intensidad relativa es aproximadamente 1.0 (normalizada).
4.3 Temperatura del Pin vs. Intensidad Relativa (Fig. 1-8)
A medida que la temperatura de unión aumenta, la intensidad relativa disminuye. A 100°C, la intensidad cae a aproximadamente 0.7 del valor a 25°C. Una gestión térmica adecuada es esencial para mantener el brillo.
4.4 Temperatura del Pin vs. Reducción de Corriente Directa (Fig. 1-9)
La corriente directa máxima permitida debe reducirse a medida que aumenta la temperatura del pin. A 100°C, la corriente segura es aproximadamente 10mA, en comparación con 30mA a 25°C. Esta curva de reducción debe considerarse en entornos de alta temperatura.
4.5 Corriente Directa vs. Longitud de Onda Dominante (Fig. 1-10)
La longitud de onda dominante se desplaza ligeramente con la corriente. A 20mA la longitud de onda es aproximadamente 591nm. A medida que la corriente aumenta de 0 a 30mA, la longitud de onda cambia menos de 2nm, demostrando una buena estabilidad de color.
4.6 Intensidad Relativa vs. Longitud de Onda (Fig. 1-11)
El espectro de emisión alcanza su punto máximo cerca de 590nm con un ancho de banda a media altura de 15nm. La distribución espectral es estrecha, proporcionando un color amarillo saturado.
4.7 Patrón de Radiación (Fig. 1-12)
La radiación angular es de tipo Lambertiano con un ángulo medio amplio de 140°. La intensidad permanece relativamente uniforme desde -70° hasta +70° fuera del eje.
5. Información Mecánica y de Embalaje
5.1 Dimensiones del Encapsulado (Figs. 1-1 a 1-4)
- Dimensiones: 1.80mm x 0.80mm x 0.50mm (tolerancia ±0.2mm)
- Polaridad: Ver Fig. 1-4 para identificación de pads (pad 1 y pad 2)
- Patrón de Soldadura (Fig. 1-5): Dimensiones recomendadas de la almohadilla de cobre 0.95mm x 0.80mm (separación de pads 1.3mm, ancho total 2.6mm). Tenga en cuenta que la vista desde abajo muestra la geometría del pad.
5.2 Cinta Portadora y Carrete (Figs. 2-1, 2-2)
- Cinta portadora: ancho 8mm, paso de bolsillo 4.00mm, espesor 0.65mm. Incluye marca de polarización y dirección de alimentación.
- Carrete: diámetro 178mm, ancho 8.0mm, diámetro del cubo 60mm, ranura de cinta 13.0mm.
- Cantidad: 4000 piezas por carrete.
5.3 Etiqueta y Bolsa Barrera contra la Humedad (Figs. 2-3, 2-4)
La etiqueta incluye Número de Pieza, Número de Especificación, Número de Lote, Código de Bin, Flujo Luminoso, Bin de Cromaticidad, Tensión Directa, Longitud de Onda, Cantidad y Fecha. Los productos se embalan en una Bolsa Barrera contra la Humedad (MBB) con desecante y una tarjeta indicadora de humedad para mantener el nivel de humedad por debajo del umbral MSL-3.
6. Pautas de Soldadura y Montaje
6.1 Perfil de Reflujo Recomendado (Fig. 3-1, Tabla 3-1)
- Precalentamiento: Rampa de subida ≤3°C/s; Tsmin=150°C, Tsmax=200°C; tiempo 60-120s
- Rampa hasta TL (217°C): 60-150s
- Tiempo por encima de 217°C (tL): 60-120s
- Temperatura pico (TP): 260°C, tiempo máximo dentro de 5°C del pico (tp): 10s
- Enfriamiento: ≤6°C/s
- Tiempo total desde 25°C hasta el pico: ≤8 minutos
La soldadura por reflujo no debe exceder 2 veces. Si hay más de 24 horas entre soldaduras, los LED pueden dañarse.
6.2 Soldador Manual y Reparación
Soldadura manual: temperatura<300°C, tiempo<3s, solo una vez. Para reparación, se recomienda un soldador de doble punta; probar previamente para confirmar que no hay daños.
6.3 Precauciones de Manipulación
- Evite el estrés mecánico en los LED durante y después de la soldadura.
- No deforme el PCB después del montaje.
- No enfríe rápidamente después de la soldadura.
- No aplique vibraciones excesivas durante el enfriamiento.
7. Recomendaciones de Aplicación
7.1 Aplicaciones Típicas
- Indicadores ópticos (luces de estado, advertencia)
- Interruptores, símbolos y retroiluminación de pantallas
- Iluminación de uso general en factores de forma pequeños
7.2 Consideraciones de Diseño
- Use resistencias limitadoras de corriente; pequeños cambios de tensión pueden causar grandes variaciones de corriente que lleven a una fuga térmica.
- Asegure una buena disipación térmica; mantenga la temperatura de unión por debajo de 95°C.
- Evite la tensión inversa; diseñe circuitos para aplicar solo tensión directa.
- En arreglos en serie/paralelo, considere la distribución de corriente y el reparto de calor.
- El contenido ambiental de azufre debe ser inferior a 100 ppm; el contenido de halógenos (bromo, cloro) individualmente por debajo de 900 ppm y total por debajo de 1500 ppm.
- Evite compuestos orgánicos volátiles (COV) que puedan desgasificarse y atacar el encapsulante de silicona; use adhesivos probados.
8. Almacenamiento y Vida Útil
| Condición | Temperatura | Humedad | Tiempo |
|---|---|---|---|
| Antes de abrir la bolsa (sellada) | ≤30°C | ≤75% HR | 1 año desde la fecha |
| Después de abrir la bolsa | ≤30°C | ≤60% HR | 168 horas (7 días) |
| Horneado (si se excede el límite) | 60±5°C | – | ≥24 horas |
Si la tarjeta indicadora de humedad muestra rosa (desecante desvanecido) o el tiempo de almacenamiento excede el límite, hornee a 60±5°C durante 24 horas antes de usar.
9. Resumen de Pruebas de Fiabilidad
El producto ha pasado las siguientes pruebas (estándares JEDEC) con criterios de aceptación de 0/1 fallos:
- Reflujo (260°C, 10s, 2x) – 22 pzs
- 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)
- Prueba de vida (Ta=25°C, IF=20mA, 1000h)
Criterios de juicio: cambio de VF ≤1.1x LSE, IR ≤2x LSE, flujo luminoso ≥0.7x LIE.
10. Características Típicas de Rendimiento
- Tensión Directa vs. Corriente:Incremento no lineal; opere a 20mA para una eficiencia óptima.
- Intensidad vs. Corriente:Sub-lineal; corrientes más altas producen rendimientos decrecientes en brillo.
- Dependencia de la temperatura:La intensidad cae ~30% a 100°C; reduzca la corriente en consecuencia.
- Estabilidad de longitud de onda:
- Patrón de radiación:Ángulo de visión amplio de 140°, adecuado para retroiluminación y paneles indicadores.
11. Caso de Estudio de Diseño: Módulo Indicador Óptico
Considere un panel de interfaz de usuario que requiera un LED de estado amarillo visible en ±70°. Usar el encapsulado 1808 permite una colocación densa. Con una excitación de 20mA y una resistencia en serie de 100Ω (suponiendo VF≈2.0V en una línea de 5V), la disipación de potencia es de 78mW, muy dentro de los límites. Para un rango de temperatura amplio (-40°C a +85°C), asegúrese de que el diseño térmico mantenga la unión por debajo de 95°C. Usar el patrón de soldadura y el perfil de reflujo proporcionados garantiza uniones de soldadura fiables. Si la aplicación exige un color consistente, seleccione el bin de longitud de onda adecuado (por ejemplo, E20 para 592.5-595nm). La huella ultra pequeña (1.8×0.8mm) permite diseños de PCB compactos con alta densidad de componentes.
12. Principio Subyacente: Cómo Funciona el LED Amarillo
El LED se fabrica usando un chip amarillo — típicamente InGaAlP (fosfuro de indio, galio y aluminio) crecido sobre un sustrato de GaAs. Cuando se polariza directamente, los electrones se recombinan con los huecos en la región activa, liberando fotones con energía correspondiente a la banda prohibida. La emisión amarilla (585-595nm) se logra mediante un control cuidadoso de las fracciones de aluminio e indio. El ancho espectral estrecho (15nm) indica una alta calidad del material y capas epitaxiales bien optimizadas. El patrón de radiación amplio resulta de la geometría del chip y el diseño del sustrato transparente.
13. Tendencias de la Industria y Evolución
Los LED SMD amarillos están evolucionando hacia una mayor eficacia (lm/W) y encapsulados más pequeños. El factor de forma 1808 es parte de la tendencia hacia la miniaturización en electrónica de consumo. Los desarrollos futuros pueden incluir una gestión térmica mejorada (RTHJ-S más baja) y clasificaciones ESD más altas. También está creciendo la integración con controladores inteligentes y combinaciones de blanco/amarillo sintonizables. La demanda de LED amarillos en automoción (intermitentes) y señalización continúa impulsando la innovación en brillo y fiabilidad.
Este documento proporciona una referencia técnica completa para el LED amarillo RF-YG1808TS-AC-E0. Para información detallada sobre bins y configuraciones personalizadas, consulte a su representante de ventas local.
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. |