LED Amarillo 3.0x1.4x0.52mm - Voltaje 2.8-3.3V - 660mW - Grado Automotriz - Ficha Técnica

1. Resumen del producto

Este LED SMD amarillo se fabrica utilizando un chip azul combinado con conversión de fósforo amarillo. El paquete es de tipo EMC (compuesto de moldeo epoxi) con dimensiones de 3.00mm x 1.40mm x 0.52mm, lo que permite diseños ultra delgados para aplicaciones con espacio limitado. El LED ofrece un ángulo de visión extremadamente amplio de 120 grados, lo que lo hace ideal para una distribución uniforme de la luz en iluminación interior y exterior automotriz. Es totalmente compatible con los procesos estándar de montaje SMT y soldadura por reflujo, suministrado en carrete y cinta con un nivel de sensibilidad a la humedad de 2 (MSL2). El producto cumple con RoHS y su plan de prueba de calificación sigue el estándar de prueba de estrés AEC-Q102 para semiconductores discretos de grado automotriz.

1.1 Características

• El paquete EMC proporciona una resistencia mecánica robusta y una excelente disipación de calor.
• Ángulo de visión extremadamente amplio (2θ1/2 = 120° típico).
• Adecuado para todos los procesos de montaje SMT y soldadura.
• Disponible en carrete y cinta (5,000 piezas/carrete).
• Nivel de sensibilidad a la humedad: Nivel 2 (después de abrir, almacenar ≤30°C/60%HR, usar dentro de 24 horas).
• Cumple con RoHS.
• Calificado según las directrices AEC-Q102 para pruebas de estrés automotriz.

1.2 Aplicaciones

Iluminación automotriz – tanto interior (tablero, luces ambientales) como exterior (marcadores laterales, intermitentes, luces traseras). El amplio ángulo de visión y la alta eficiencia luminosa lo hacen adecuado para iluminación indicadora y decorativa donde se requiere una apariencia uniforme.

2. Parámetros técnicos (Tj=25°C)

2.1 Características eléctricas y ópticas (IF=140mA)

• Tensión directa (VF): Mín 2.8V, Típ –, Máx 3.3V
• Corriente inversa (IR): a VR=5V, Máx 10μA
• Flujo luminoso (Φ): Mín 33.4 lm, Máx 45.3 lm
• Ángulo de visión (2θ1/2): Típ 120°
• Resistencia térmica (Rth JS real): Típ 38°C/W, Máx 47°C/W
• Resistencia térmica (Rth JS eléctrica): Típ 28°C/W, Máx 35°C/W
• Eficiencia de conversión fotoeléctrica a 25°C, modo pulso: ηe = 27%

2.2 Valores máximos absolutos

• Disipación de potencia (PD): Máx 660 mW
• Corriente directa (IF): Máx 200 mA
• Corriente directa pico (IFP): Máx 350 mA (ciclo de trabajo 1/10, pulso de 10ms)
• Tensión inversa (VR): Máx 5 V
• ESD (HBM): Máx 8000 V
• Temperatura de operación (TOPR): -40°C a +125°C
• Temperatura de almacenamiento (TSTG): -40°C a +125°C
• Temperatura de unión (TJ): Máx 150°C

3. Sistema de clasificación (IF=140mA)

3.1 Clasificación por tensión directa y flujo luminoso

El LED se clasifica en grupos de tensión (G1: 2.8-2.9V, G2: 2.9-3.0V, H1: 3.0-3.1V, H2: 3.1-3.2V, I1: 3.2-3.3V) y grupos de flujo luminoso (MB: 33.4-37 lm, NA: 37-40.9 lm, NB: 40.9-45.3 lm). El código de clasificación impreso en la etiqueta representa una combinación de los grupos de tensión y flujo, por ejemplo, G1MB.

3.2 Clasificación cromática

El diagrama cromático CIE define dos grupos de color para la emisión amarilla: AM1 y AM2. Ambos están dentro de la región de color estándar ECE para ámbar automotriz. Las coordenadas para AM1: (0.5490,0.4250), (0.5620,0.4380), (0.5790,0.4210), (0.5625,0.4160). Para AM2: (0.5575,0.4195), (0.5750,0.4250), (0.5885,0.4110), (0.5760,0.4070).

4. Curvas de características ópticas típicas

4.1 Tensión directa vs Corriente directa (Fig. 1-7)

La curva muestra que a 2.8V la corriente es casi nula, aumentando bruscamente hasta aproximadamente 140mA a 3.2V, y alcanzando unos 200mA a 3.4V. Esto enfatiza la necesidad de una conducción de corriente constante para evitar el descontrol térmico.

4.2 Flujo luminoso relativo vs Corriente directa (Fig. 1-8)

El flujo relativo aumenta casi linealmente con la corriente desde 20mA hasta 200mA. A 140mA el flujo relativo es aproximadamente 100% (referencia), y a 200mA alcanza aproximadamente 140%.

4.3 Flujo luminoso relativo vs Temperatura de unión (Fig. 1-9)

A medida que la temperatura de unión aumenta de -40°C a 150°C, el flujo luminoso relativo disminuye aproximadamente de forma lineal. A 125°C, el flujo es aproximadamente el 80% del valor a 25°C, mostrando una sensibilidad térmica moderada típica de los LED con fósforo convertido.

4.4 Corriente directa máxima vs Temperatura de soldadura (Fig. 1-10)

Para mantener la temperatura de unión dentro de los límites, la corriente directa máxima permitida disminuye a medida que aumenta la temperatura del punto de soldadura. A Ts=25°C, IF,máx = 200mA; a Ts=125°C, IF,máx desciende a unos 40mA.

4.5 Desplazamiento de tensión vs Temperatura de unión (Fig. 1-11)

La tensión directa disminuye con el aumento de temperatura a una velocidad de aproximadamente -2mV/°C. Este efecto debe considerarse en el diseño del circuito para evitar el aumento de corriente en accionamientos de tensión constante.

4.6 Diagrama de radiación (Fig. 1-12)

El patrón de radiación es del tipo Lambertiano, con intensidad que cae al 50% a ±60°, lo que confirma el ángulo de visión de 120° (ancho completo a la mitad del máximo).

4.7 Desplazamiento de coordenadas cromáticas vs Temperatura y corriente (Fig. 1-13, 1-14)

Tanto ΔCx como ΔCy se desplazan dentro de ±0.01 en todo el rango de temperatura y ±0.005 en el rango de corriente, lo que indica una buena estabilidad del color.

4.8 Distribución espectral (Fig. 1-15)

El espectro de emisión tiene un pico alrededor de 590-595nm (amarillo) con un ancho total a la mitad del máximo de aproximadamente 40nm. El pico de bombeo azul cerca de 455nm es completamente absorbido por el fósforo, lo que confirma una conversión eficiente.

5. Información mecánica y de empaquetado

5.1 Dimensiones del paquete

Las dimensiones del cuerpo del LED son 3.00±0.2mm de largo, 1.40±0.2mm de ancho y 0.52±0.2mm de alto. La vista superior muestra un contorno rectangular con un área de emisión de luz centrada. La vista posterior identifica los terminales de cátodo y ánodo: la almohadilla más grande es típicamente el cátodo (marcado con un símbolo "-"). La disposición de almohadillas PCB recomendada incluye una almohadilla de 2.10mm x 0.86mm para el cátodo y una de 1.60mm x 0.86mm para el ánodo, con una separación de 0.50mm entre ellas.

5.2 Identificación de polaridad

El lado del cátodo se indica mediante una marca de esquina más pequeña (por ejemplo, una muesca o punto) en la parte superior del paquete. La parte posterior tiene una clara marcación "+" y "-".

6. Directrices de soldadura y montaje

6.1 Perfil de soldadura por reflujo

El perfil de reflujo recomendado incluye: precalentamiento de 150°C a 200°C durante 60-120 segundos; rampa hasta temperatura pico ≤3°C/s; tiempo por encima de 217°C (TL) máximo 60 segundos; temperatura pico (TP) 260°C con tiempo de permanencia ≤10 segundos dentro de 5°C del pico; enfriamiento ≤6°C/s. El tiempo total desde 25°C hasta el pico no debe exceder los 8 minutos. No realizar más de dos pasadas de reflujo; si el intervalo entre pasadas supera las 24 horas, el LED puede dañarse debido a la absorción de humedad.

6.2 Reparación y manipulación

No se recomienda la reparación después de la soldadura. Si es inevitable, utilice un soldador de doble punta y verifique que las características del LED no se degraden. Durante la manipulación, no aplique presión sobre la superficie del encapsulante de silicona. Utilice boquillas de vacío adecuadas con fuerza controlada. Evite doblar la PCB después de la soldadura para evitar tensiones mecánicas en las uniones de soldadura.

7. Información de empaquetado y pedido

7.1 Cinta portadora y carrete

Los LED se empaquetan en cinta portadora (ancho 8mm) con 5,000 unidades por carrete. El carrete mide 178mm de diámetro, 60mm de ancho, 13mm de diámetro del cubo. La cinta principal y la cola tienen cada una 80-100 bolsillos vacíos.

7.2 Empaque resistente a la humedad y etiqueta

Cada carrete se coloca en una bolsa barrera contra la humedad con un desecante y una tarjeta indicadora de humedad. La bolsa se sella y se etiqueta con el número de pieza, número de especificación, número de lote, código de clasificación, cantidad y fecha. La etiqueta también incluye flujo luminoso, grupo cromático, grupo de tensión directa y código de longitud de onda.

7.3 Condiciones de almacenamiento

Antes de abrir: ≤30°C, ≤75% HR, dentro de 1 año desde la fecha de empaquetado. Después de abrir: ≤30°C, ≤60% HR, usar dentro de 24 horas. Si el desecante se ha decolorado o el tiempo de almacenamiento ha excedido, hornee a 60±5°C durante ≥24 horas antes de usar.

8. Elementos de prueba de fiabilidad

El LED pasó las siguientes pruebas según los estándares AEC-Q102 y JEDEC:

• Reflujo (pico 260°C, 10 seg): 2 ciclos, 0/1 fallo.
• MSL2 (85°C/60%HR, 168 h): 0/1 fallo.
• Choque térmico (-40°C a +125°C, 1000 ciclos): 0/1 fallo.
• Prueba de vida (Ta=105°C, IF=140mA, 1000 h): 0/1 fallo.
• Prueba de vida a alta temperatura y alta humedad (85°C/85%HR, IF=140mA, 1000 h): 0/1 fallo.

Criterios de fallo: VF > 1.1×U.S.L, IR > 2.0×U.S.L, flujo luminoso<0.7×L.S.L.

9. Precauciones de manipulación

9.1 Contaminantes ambientales

Los compuestos de azufre en el ambiente o los materiales de acoplamiento no deben exceder las 100 ppm para evitar la corrosión de los componentes de plata. El contenido de halógenos (Br, Cl) debe ser individualmente<900 ppm y total<1500 ppm. Los COV de los materiales de fijación pueden penetrar la silicona y causar decoloración; se recomienda realizar pruebas de compatibilidad.

9.2 Descarga electrostática (ESD) y sobreesfuerzo eléctrico (EOS)

El LED tiene una tensión de resistencia ESD de 8 kV (HBM). Sin embargo, se deben observar las precauciones estándar contra ESD, incluyendo estaciones de trabajo con conexión a tierra e ionizadores. Nunca aplique tensión inversa; asegúrese de que el diseño del circuito permita solo polarización directa durante la operación.

9.3 Gestión térmica

Debido a la resistencia térmica de hasta 47°C/W (real), es fundamental una disipación de calor adecuada. La temperatura de unión no debe exceder los 150°C. Reduzca adecuadamente la corriente directa a altas temperaturas ambientales. Utilice simulación térmica o medición para verificar el diseño.

10. Notas de aplicación y consideraciones de diseño

10.1 Diseño de circuito

Se recomienda encarecidamente un controlador de corriente constante para mantener un flujo luminoso estable y evitar el descontrol térmico. Si se utiliza una resistencia para limitar la corriente, tenga en cuenta el coeficiente de temperatura negativo de VF. Para arreglos en serie/paralelo, considere el desequilibrio de corriente debido a la clasificación de VF y el acoplamiento térmico.

10.2 Diseño de PCB

Utilice las dimensiones de almohadilla de soldadura recomendadas. Asegure suficiente área de cobre para la disipación de calor, particularmente en la almohadilla del cátodo que es la principal ruta térmica. Evite bordes afilados en las pistas para reducir el riesgo de ESD.

10.3 Limpieza

Si se requiere limpieza posterior a la soldadura, use alcohol isopropílico. No utilice limpieza ultrasónica, ya que puede dañar las uniones de alambre o la silicona. Verifique que otros disolventes no ataquen el paquete.

11. Principio de funcionamiento

El LED amarillo utiliza un chip InGaN emisor de azul recubierto con un fósforo YAG:Ce que convierte una parte de la luz azul en luz amarilla. La mezcla de azul y amarillo produce un color ámbar percibido. El fósforo se dispersa en una matriz de silicona que también sirve como óptica primaria. Este enfoque logra una alta eficiencia (27% de conversión fotoeléctrica) y una excelente estabilidad de color frente a la temperatura y la corriente.

12. Comparación con otros tipos de LED

En comparación con los LED amarillos de emisión directa AlInGaP, el enfoque de conversión de fósforo ofrece una mayor capacidad de ajuste de color, mejor estabilidad térmica de la longitud de onda y una mayor robustez ESD (8kV frente a los 2kV típicos de AlInGaP). Sin embargo, la emisión directa AlInGaP puede tener un espectro más estrecho y potencialmente una mayor eficiencia a bajas corrientes. Para aplicaciones automotrices que requieren grupos de color estrictos y una larga vida útil, el paquete EMC y la calificación AEC-Q102 hacen de este LED la opción preferida.

13. Casos de aplicación típicos

• Iluminación ambiental interior automotriz: tiras a lo largo del tablero o paneles de puertas que requieren luz amarilla uniforme.
• Intermitentes exteriores: combinados con LED rojos para lograr iluminación dinámica.
• Luces de marcador para vehículos todoterreno: donde se necesita alta fiabilidad y amplio rango de temperatura.
• Indicadores de panel de instrumentos: retroiluminación para símbolos de advertencia.

14. Preguntas frecuentes (FAQ)

• P: ¿Cuál es la tensión directa típica a 140mA?Típicamente alrededor de 3.0-3.1V, dependiendo del grupo. La hoja de datos indica un rango de 2.8-3.3V.
• P: ¿Puedo conducir este LED a 200mA de forma continua?Sí, siempre que la temperatura de soldadura sea ≤25°C y una disipación de calor adecuada mantenga la unión por debajo de 150°C. A temperaturas ambiente más altas, se requiere reducción de potencia.
• P: ¿Cuál es el significado de los valores de resistencia térmica?Rth JS real (38°C/W) representa la ruta térmica desde la unión hasta el punto de soldadura en condiciones reales; Rth JS eléctrica (28°C/W) se deriva de métodos eléctricos. Ambos se miden a 140mA y 25°C. Use el valor real para el diseño térmico en el peor caso.
• P: ¿Cómo debo almacenar los carretes abiertos?Después de abrir, almacene en un gabinete seco a<30°C y<60% HR, y use dentro de 24 horas. Si se excede, hornee a 60°C durante 24 horas antes de usar.

15. Tendencias de desarrollo

La demanda de LED de grado automotriz continúa creciendo con la adopción de sistemas de iluminación avanzados. Se espera que los LED amarillos de conversión de fósforo mejoren en eficiencia (por ejemplo, >30% de conversión fotoeléctrica), mayor estabilidad térmica de la cromaticidad y tamaños de paquete aún más pequeños (por ejemplo, 2.5x1.2mm). La integración de múltiples colores en un solo paquete y la compatibilidad con sistemas de haz de conducción adaptativo (ADB) son tendencias emergentes. El uso de sustratos cerámicos en lugar de EMC puede mejorar aún más el rendimiento térmico para aplicaciones de alta potencia.