Hoja de Datos Técnica del LED SMD Azul 17-215/BHC-BP2Q2M/3T - 2.0x1.25x0.8mm - 3.35V Típico - 20mA - 75mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El 17-215/BHC-BP2Q2M/3T es un diodo emisor de luz (LED) de montaje superficial (SMD) que utiliza un chip semiconductor de InGaN (Nitruro de Galio e Indio) para producir luz azul. Este componente está diseñado para procesos modernos de fabricación electrónica automatizada, ofreciendo una huella compacta que permite una mayor densidad en la placa de circuito impreso (PCB) y la miniaturización del equipo final en comparación con los LED tradicionales de encapsulado con pines.

1.1 Ventajas Principales y Posicionamiento del Producto

Las principales ventajas de este LED derivan de su encapsulado SMD. Su tamaño significativamente más pequeño permite reducir el área de la placa de circuito impreso (PCB), los requisitos de espacio de almacenamiento y, en última instancia, contribuye al desarrollo de dispositivos electrónicos más pequeños y ligeros. Su naturaleza ligera lo hace especialmente adecuado para aplicaciones miniaturizadas y portátiles. El producto se posiciona como una solución general para indicación e iluminación de fondo, cumpliendo con los estándares ambientales y de fabricación contemporáneos.

1.2 Cumplimiento Normativo y Especificaciones Ambientales

Este componente cumple con varios estándares clave de la industria. Se fabrica como un producto sin plomo (Pb-free). Los materiales utilizados cumplen con el reglamento REACH de la UE. Además, cumple con los requisitos libres de halógenos, con un contenido de Bromo (Br) y Cloro (Cl) cada uno por debajo de 900 ppm, y su total combinado por debajo de 1500 ppm. El producto también está diseñado para mantenerse dentro de las especificaciones de la directiva RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas).

2. Parámetros Técnicos: Interpretación Objetiva en Profundidad

Las siguientes secciones proporcionan un análisis detallado y objetivo de las características eléctricas, ópticas y térmicas del dispositivo, tal como se definen en la hoja de datos. Todos los parámetros se especifican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C, a menos que se indique lo contrario.

2.1 Especificaciones Máximas Absolutas

Estas especificaciones definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento en o bajo estas condiciones y deben evitarse en el diseño del circuito.

• Tensión Inversa (VR):5 V. Superar este voltaje en polarización inversa puede causar la ruptura de la unión.
• Corriente Directa Continua (IF):20 mA. Esta es la corriente máxima en DC recomendada para un funcionamiento confiable.
• Corriente Directa de Pico (IFP):100 mA. Esto solo es permisible bajo condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10 a 1 kHz) y no debe usarse para diseño en DC.
• Disipación de Potencia (Pd):75 mW. Esta es la potencia máxima que el encapsulado puede disipar, calculada como Tensión Directa (VF) * Corriente Directa (IF).
• Descarga Electroestática (ESD) Modelo Cuerpo Humano (HBM):150 V. Esto indica una sensibilidad moderada a la ESD; son necesarios procedimientos de manejo adecuados.
• Temperatura de Operación (Topr):-40°C a +85°C. El dispositivo es funcional dentro de este rango de temperatura ambiente.
• Temperatura de Almacenamiento (Tstg):-40°C a +90°C.
• Temperatura de Soldadura:El dispositivo puede soportar soldadura por reflujo con una temperatura máxima de 260°C durante hasta 10 segundos, o soldadura manual a 350°C durante hasta 3 segundos por terminal.

2.2 Características Electro-Ópticas

Estos son los parámetros de rendimiento típicos bajo condiciones normales de operación (IF=20mA).

• Intensidad Luminosa (Iv):Varía de 57.00 mcd a 112.00 mcd. El valor específico se determina mediante el proceso de clasificación (ver Sección 3).
• Ángulo de Visión (2θ1/2):130 grados (típico). Esto define el ancho angular en el que la intensidad luminosa es la mitad de la intensidad máxima medida a 0 grados (en el eje).
• Longitud de Onda de Pico (λp):468 nm (típico). Esta es la longitud de onda en la que la distribución espectral de potencia es máxima.
• Longitud de Onda Dominante (λd):Varía de 467.50 nm a 473.50 nm. Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano que coincide con el color de la salida del LED y también está sujeta a clasificación.
• Ancho de Banda Espectral (Δλ):25 nm (típico). Este es el ancho total a media altura (FWHM) del espectro de emisión.
• Tensión Directa (VF):Varía de 2.75 V a 3.95 V a 20mA, con un valor típico alrededor de 3.35V. Este parámetro se clasifica (ver Sección 3).
• Corriente Inversa (IR):Máximo 50 μA cuando se aplica una tensión inversa de 5V. La hoja de datos señala explícitamente que el dispositivo no está diseñado para operación inversa; este parámetro es solo para fines de prueba.

Notas Importantes sobre Tolerancias:La hoja de datos especifica tolerancias de fabricación: Intensidad Luminosa (±11%), Longitud de Onda Dominante (±1nm) y Tensión Directa (±0.1V). Estas deben tenerse en cuenta en diseños que requieran un control estricto de parámetros.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para gestionar las variaciones naturales en la fabricación de semiconductores, los LED se clasifican en rangos de rendimiento (bins). Esto garantiza la consistencia dentro de un lote de producción. El 17-215 utiliza tres criterios de clasificación independientes.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Los LED se categorizan en tres rangos según su salida de luz a 20mA:
P2: 57.00 - 72.00 mcd
Q1: 72.00 - 90.00 mcd
Q2: 90.00 - 112.00 mcd

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

El color (tono azul) se controla clasificando en dos rangos de longitud de onda:
A10: 467.50 - 470.50 nm
A11: 470.50 - 473.50 nm

3.3 Clasificación por Tensión Directa

Para ayudar en el diseño de regulación de corriente, los LED se clasifican por su caída de tensión directa a 20mA:
5: 2.75 - 3.05 V
6: 3.05 - 3.35 V
7: 3.35 - 3.65 V
8: 3.65 - 3.95 V

El código de producto específico 17-215/BHC-BP2Q2M/3T indica la combinación de clasificación para una unidad dada (por ejemplo, B para Azul, P2/Q2 para intensidad, M para longitud de onda, etc., según la explicación de la etiqueta).

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Si bien la hoja de datos hace referencia a curvas típicas de características electro-ópticas en la página 5, los gráficos específicos no se proporcionan en el contenido textual. Típicamente, dichas curvas incluirían:

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa (Curva I-I):Muestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, típicamente de manera no lineal, saturándose eventualmente.
• Tensión Directa vs. Corriente Directa (Curva V-I):Demuestra la relación exponencial del diodo, crucial para diseñar circuitos limitadores de corriente.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Ilustra la disminución en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de la unión, una consideración clave para la gestión térmica.
• Distribución Espectral de Potencia:Un gráfico que muestra la intensidad de la luz emitida en cada longitud de onda, centrada alrededor del pico de 468nm con un ancho de banda de ~25nm.

Los diseñadores deben consultar la hoja de datos gráfica para estas curvas para modelar el rendimiento en condiciones no estándar (diferentes corrientes, temperaturas).

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED tiene un encapsulado SMD rectangular compacto. Las dimensiones clave (en mm, tolerancia ±0.1mm a menos que se especifique) son:
- Longitud Total: 2.0 mm
- Ancho Total: 1.25 mm
- Altura Total: 0.8 mm
- Las dimensiones y espaciado de los terminales están definidos para compatibilidad con la huella estándar 0603 (imperial) o similar. El cátodo se identifica típicamente por un marcador en el encapsulado.

5.2 Identificación de Polaridad

La polaridad correcta es esencial. El encapsulado incluye un indicador visual (como una muesca, un punto o una esquina biselada) para denotar el terminal del cátodo. El diseño de la huella en el PCB debe coincidir con esta orientación.

6. Guías de Soldadura y Montaje

El cumplimiento de estas guías es crítico para la fiabilidad y para prevenir daños durante el montaje.

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo (Sin Plomo)

El perfil de temperatura recomendado es crucial:
- Precalentamiento:150-200°C durante 60-120 segundos.
- Tiempo por Encima del Líquido (217°C):60-150 segundos.
- Temperatura Máxima:260°C máximo.
- Tiempo Dentro de 5°C de la Máxima:10 segundos máximo.
- Tasa de Calentamiento:Máximo 3°C/segundo.
- Tasa de Enfriamiento:Máximo 6°C/segundo.
Límite:La soldadura por reflujo no debe realizarse más de dos veces.

6.2 Soldadura Manual

Si la soldadura manual es inevitable:
- Temperatura de la punta del soldador:<350°C.
- Tiempo de contacto por terminal: ≤ 3 segundos.
- Potencia del soldador: ≤ 25W.
- Permitir un intervalo mínimo de 2 segundos entre soldar cada terminal.
La soldadura manual conlleva un mayor riesgo de daño térmico.

6.3 Almacenamiento y Sensibilidad a la Humedad

Los LED se empaquetan en una bolsa de barrera resistente a la humedad con desecante.
1. No abra la bolsa hasta que esté listo para su uso.
2. Después de abrir, los LED no utilizados deben almacenarse a ≤ 30°C y ≤ 60% de Humedad Relativa.
3. La "vida útil en planta" después de abrir es de 168 horas (7 días).
4. Si se excede, o si el indicador de desecante ha cambiado de color, se requiere un secado: 60 ±5°C durante 24 horas antes de su uso.

6.4 Precauciones de Uso

• Limitación de Corriente:Una resistencia limitadora de corriente externa esobligatoria. La característica exponencial V-I del LED significa que un pequeño cambio de voltaje provoca un gran cambio de corriente, lo que lleva a una quemadura inmediata sin una resistencia.
• Evitar Estrés:Evite el estrés mecánico en el encapsulado durante la soldadura y no deforme el PCB después del montaje.
• Reparación:No recomendado. Si es absolutamente necesario, use un soldador de doble punta para calentar ambos terminales simultáneamente y levantar el componente para evitar daños en las almohadillas. Verifique la funcionalidad del dispositivo después de la reparación.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Especificaciones de la Cinta y el Carrete

Los componentes se suministran en cinta portadora estampada estándar de la industria en carretes de 7 pulgadas de diámetro.
- Ancho de la Cinta:8 mm.
- Bolsillos por Carrete:3000 piezas.
- Las dimensiones detalladas del carrete, la cinta portadora y la cinta de cubierta se proporcionan en los dibujos de la hoja de datos.

7.2 Explicación de la Etiqueta

La etiqueta del carrete contiene información crítica para la trazabilidad y verificación:
- CPN:Número de Parte del Cliente.
- P/N:Número de Parte del Fabricante (ej., 17-215/BHC-BP2Q2M/3T).
- QTY:Cantidad de empaque.
- CAT:Rango de Intensidad Luminosa (ej., P2, Q1, Q2).
- HUE:Rango de Cromaticidad/Longitud de Onda Dominante (ej., A10, A11).
- REF:Rango de Tensión Directa (ej., 5, 6, 7, 8).
- LOT No:Número de lote de fabricación para trazabilidad.

8. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

• Iluminación de Fondo:Para cuadros de instrumentos de tableros, interruptores de membrana y teclados.
• Equipos de Telecomunicaciones:Indicadores de estado e iluminación de fondo para teléfonos, máquinas de fax y equipos de red.
• Pantallas LCD:Iluminación de fondo por borde o directa para LCDs pequeños monocromáticos o en color.
• Indicación General:Estado de alimentación, indicadores de modo y otras señales visuales en electrónica de consumo e industrial.

8.2 Consideraciones de Diseño del Circuito

1. Conducción de Corriente:Siempre use una resistencia en serie. Calcule el valor de la resistencia R = (Vsuministro - VF) / IF. Use la VF máxima del rango (ej., 3.95V) para el cálculo de corriente en el peor caso para garantizar que IF nunca exceda los 20mA.
2. Gestión Térmica:Aunque la disipación de potencia es baja, asegure un cobre de PCB adecuado o ventilación si opera a altas temperaturas ambiente (>70°C) para mantener la salida de luz y la longevidad.
3. Protección ESD:Implemente protección ESD en las líneas de entrada si el LED es accesible al usuario, y siga procedimientos de manejo seguros contra ESD durante el montaje.

8.3 Restricciones de Aplicación

La hoja de datos contiene una advertencia crítica. Este producto está destinado a aplicaciones comerciales e industriales generales. No estáespecíficamente diseñado o calificado para aplicaciones de alta fiabilidad donde una falla podría conducir a consecuencias graves. Esto incluye, pero no se limita a:- Sistemas militares, aeroespaciales o de aviación.
- Sistemas de seguridad o seguridad automotriz (ej., luces de freno, indicadores de airbag).
- Equipos médicos críticos o de soporte vital.
Para tales aplicaciones, se deben obtener componentes con las calificaciones y datos de fiabilidad apropiados.
9. Comparación y Diferenciación Técnica

Si bien una comparación directa requiere datos específicos de la competencia, se pueden inferir los diferenciadores clave de esta plataforma de LED:

vs. LED SMD más grandes (ej., 3528, 5050):

• La ventaja principal del 17-215 es su huella mínima (tamaño aprox. 0603), permitiendo la mayor densidad de indicadores o puntos de iluminación de fondo.vs. LED de Agujero Pasante:
• Ofrece un gran ahorro de espacio, compatibilidad con colocación automática y mejor fiabilidad al eliminar la soldadura manual y el estrés por doblado de pines.vs. LED sin Clasificar:
• La clasificación triple (Intensidad, Longitud de Onda, Tensión) proporciona a los diseñadores un rendimiento predecible y consistente, lo cual es esencial para aplicaciones que requieren una apariencia uniforme o un emparejamiento preciso de corriente en arreglos paralelos.Cumplimiento:
• El cumplimiento de RoHS, REACH y Libre de Halógenos es una expectativa estándar, pero sigue siendo un requisito clave del mercado.10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P1: ¿Puedo alimentar este LED a 30mA para obtener más brillo?

R:
No. La Especificación Máxima Absoluta para la corriente directa continua (IF) es 20mA. Exceder esta especificación compromete la fiabilidad y puede causar una falla inmediata o prematura. La especificación de pico de 100mA es solo para pulsos muy cortos.P2: El rango de tensión directa es amplio (2.75-3.95V). ¿Cómo diseño mi circuito?

R:
Debe diseñar para el peor caso (VF más alta) para asegurar que la resistencia limitadora de corriente proporcione un control de corriente adecuado para todas las unidades. Usar la VF máxima (3.95V) en su cálculo de resistencia garantiza que ningún LED excederá el límite de 20mA, incluso si su VF real es menor.P3: ¿Qué sucede si sueldo este LED más de dos veces?

R:
La hoja de datos establece explícitamente que el reflujo no debe hacerse más de dos veces. Ciclos térmicos adicionales pueden estresar las uniones internas por alambres, degradar la lente de epoxi o deslaminar el encapsulado, lo que lleva a una fiabilidad reducida o a una falla catastrófica.P4: El LED está clasificado para operación de -40°C a +85°C. ¿Funcionará a 90°C?

R:
La temperatura de operación es una especificación, no una garantía de rendimiento. Si bien puede no fallar inmediatamente a 90°C, su intensidad luminosa se reducirá significativamente, su vida útil se acortará drásticamente y no se garantiza su funcionamiento. Diseñe el sistema para mantener el ambiente del LED dentro del rango especificado.11. Caso Práctico de Diseño y Uso

Escenario: Diseñar un panel de indicadores de estado con 10 LED azules uniformes.

Selección de Clasificación:
1. Para garantizar uniformidad visual, especifique rangos estrechos tanto para Intensidad Luminosa (ej., todos Q2: 90-112 mcd) como para Longitud de Onda Dominante (ej., todos A10: 467.5-470.5 nm). Esto puede ser un requisito de pedido especial.Diseño del Circuito:
2. Usando una fuente de 5V y la VF del peor caso de 3.95V (del rango 8). Resistencia requerida R = (5V - 3.95V) / 0.020A = 52.5 Ohmios. Use el valor estándar más cercano (ej., 56 Ohmios). Recalcule la corriente real para una VF típica de 3.35V: I = (5V - 3.35V) / 56 = 29.5mA. ¡Esto excede la especificación de 20mA! Por lo tanto, debe usar la VF mínima (2.75V) para calcular la corriente máxima posible: I_max = (5V - 2.75V) / 56 = 40.2mA. Esto es peligroso. La solución es usar una resistencia más grande. Apuntando a 15mA para margen: R = (5V - 2.75V) / 0.015A ≈ 150 Ohmios. Esto asegura que la corriente se mantenga entre 10mA (para VF=3.95V) y 15mA (para VF=2.75V), seguramente por debajo del límite de 20mA para todos los rangos.Diseño de Placa:
3. Coloque los LED con orientación consistente. Proporcione pequeñas almohadillas de alivio térmico si es necesario, pero asegure buenos filetes de soldadura.Montaje:
4. Siga el perfil de reflujo con precisión. Almacene los carretes abiertos en un gabinete seco si no se usan dentro de 7 días.12. Introducción al Principio de Funcionamiento

Este LED opera bajo el principio de electroluminiscencia en una unión p-n de semiconductor. La región activa está compuesta de InGaN. Cuando se aplica una tensión directa que excede el umbral de encendido del diodo, los electrones de la región tipo n y los huecos de la región tipo p se inyectan en la región activa. Cuando estos portadores de carga se recombinan, liberan energía en forma de fotones (luz). La composición específica de la aleación de InGaN determina la energía del bandgap, que dicta directamente la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, azul (~468 nm). El encapsulado de resina epoxi sirve para proteger el chip semiconductor, dar forma al haz de salida de luz (ángulo de visión de 130 grados) y proporcionar la estructura mecánica para la soldadura.

13. Tendencias y Contexto Tecnológico

El LED 17-215 representa una etapa madura en la tecnología de LED SMD. Las tendencias clave en este sector incluyen:

Mayor Eficiencia:
- El desarrollo continuo de técnicas de crecimiento epitaxial apunta a producir más lúmenes por vatio (eficacia), reduciendo el consumo de energía para una salida de luz dada.Miniaturización:
- La tendencia hacia encapsulados más pequeños (ej., tamaños imperiales 0402, 0201) continúa permitiendo arreglos de iluminación de mayor densidad e integración en dispositivos cada vez más pequeños.Mejor Consistencia de Color:
- Los avances en algoritmos de clasificación y control de fabricación a nivel de oblea conducen a distribuciones de parámetros más estrechas, reduciendo la necesidad de selecciones de clasificación estrecha costosas.Fiabilidad Mejorada:
- La investigación en materiales de encapsulado más robustos, métodos de unión del chip y fósforos (para LED blancos) se centra en extender la vida útil operativa, especialmente bajo condiciones de alta temperatura y alta humedad.Integración Inteligente:
- Una tendencia más amplia implica integrar circuitos de control (ej., controladores de corriente constante, capacidad de direccionamiento) directamente con el chip LED a nivel de encapsulado, aunque esto es más común en LED de potencia que en pequeños indicadores.Este componente encaja en el panorama como una solución confiable, rentable y estandarizada para necesidades básicas de indicación e iluminación de fondo, aprovechando procesos de fabricación bien establecidos.

This component fits into the landscape as a reliable, cost-effective, and standardized solution for basic indicator and backlighting needs, leveraging well-established manufacturing processes.