Hoja de Datos del LED SMD 19-213 Rojo Oscuro Transparente - 2.0x1.25x0.8mm - 2.0V - 0.06W - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El 19-213 es un LED de montaje superficial compacto, diseñado para aplicaciones electrónicas modernas que requieren una alta densidad de componentes. Utiliza tecnología de semiconductor AlGaInP para producir una emisión de color rojo oscuro. La ventaja principal de este componente es su huella miniaturizada, que permite diseños de PCB más pequeños, reduce los requisitos de almacenamiento y, en última instancia, contribuye a la miniaturización del equipo final. Su construcción ligera lo hace ideal para aplicaciones portátiles y con limitaciones de espacio.

El LED se suministra en cinta de 8 mm enrollada en un carrete de 7 pulgadas de diámetro, siendo totalmente compatible con equipos automáticos de colocación. Está diseñado para fiabilidad y cumplimiento ambiental: sin plomo, conforme a RoHS, conforme al reglamento REACH de la UE y cumple con los estándares libres de halógenos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.1 Ventajas Principales

• Miniaturización:Significativamente más pequeño que los LED tradicionales con patillas, permitiendo una mayor densidad de empaquetado.
• Amigable con la Automatización:Suministrado en embalaje de cinta y carrete para ensamblaje automático de alta velocidad.
• Compatibilidad de Proceso:Adecuado para procesos de soldadura por reflujo por infrarrojos (IR) y por fase de vapor.
• Cumplimiento Ambiental:Se adhiere a los principales estándares ambientales y de seguridad globales (sin plomo, RoHS, REACH, libre de halógenos).
• Rendimiento Fiable:Características electro-ópticas estables dentro de las condiciones de operación especificadas.

1.2 Aplicaciones Objetivo

Este LED es versátil y encuentra uso en diversas funciones de iluminación e indicación, incluyendo:

• Retroiluminación:Para paneles de instrumentos, interruptores y símbolos.
• Equipos de Telecomunicaciones:Indicadores de estado y retroiluminación de teclados en teléfonos y faxes.
• Pantallas LCD:Unidades de retroiluminación plana.
• Indicación de Propósito General:Cualquier aplicación que requiera un indicador compacto, brillante y de color rojo oscuro.

2. Análisis Profundo de Especificaciones Técnicas

2.1 Límites Absolutos Máximos

Estos límites definen los niveles de estrés más allá de los cuales puede ocurrir daño permanente al dispositivo. No se recomienda operar en o más allá de estos límites.

El bajo voltaje inverso máximo (5V) indica que este dispositivo no está diseñado para operación en polarización inversa y requiere protección en circuitos donde sea posible un voltaje inverso. La corriente directa máxima de 25mA es el límite continuo en DC. El valor pico de 60mA permite pulsos breves, útil en aplicaciones de pantallas multiplexadas. La clasificación ESD de 2000V HBM es estándar para LEDs, indicando la necesidad de precauciones estándar de manejo ESD durante el ensamblaje.2.2 Características Electro-Ópticas

Estos parámetros se miden a una temperatura de unión (Tj) de 25°C bajo una corriente directa (IF) de 20mA, a menos que se especifique lo contrario. Definen el rendimiento típico del dispositivo.

Parámetro

La intensidad luminosa tiene un amplio rango de clasificación (45-112 mcd), que se aborda en el sistema de binning. El ángulo de visión de 120 grados es muy amplio, proporcionando un patrón de luz difuso y ancho, adecuado para retroiluminación e indicación general. El rango de longitud de onda dominante de 625.5-637.5 nm sitúa la emisión firmemente en la porción rojo oscuro del espectro. El ancho de banda espectral típico de 20nm indica una emisión de color relativamente pura. El voltaje directo es relativamente bajo, típico de los LEDs AlGaInP, lo que ayuda a minimizar el consumo de energía.2.3 Consideraciones Térmicas

Aunque no se detalla explícitamente en un parámetro de resistencia térmica separado, la gestión térmica es crítica. La disipación de potencia máxima absoluta es de 60mW. Exceder esto, especialmente a altas temperaturas ambientales, reducirá la salida luminosa y la vida útil. La curva de reducción (mostrada en el PDF) ilustra cómo la corriente directa máxima permitida disminuye a medida que la temperatura ambiente aumenta por encima de los 25°C. Se recomienda un diseño de PCB adecuado con alivio térmico suficiente para aplicaciones que funcionen con corrientes altas o en entornos de temperatura elevada.

3. Explicación del Sistema de Binning

Para garantizar la consistencia en la producción en masa, los LEDs se clasifican (binning) en función de parámetros clave de rendimiento. El 19-213 utiliza un sistema de binning tridimensional para Intensidad Luminosa (Iv), Longitud de Onda Dominante (λd) y Voltaje Directo (VF).

3.1 Binning de Intensidad Luminosa

Código de Bin

3.2 Binning de Longitud de Onda Dominante

Código de Bin

3.3 Binning de Voltaje Directo

Código de Bin

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona varias curvas características típicas que son esenciales para comprender el comportamiento del dispositivo en condiciones no estándar.

4.1 Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa

Esta curva muestra que la intensidad luminosa aumenta de forma superlineal con la corriente directa a corrientes bajas, luego tiende a saturarse a corrientes más altas (típicamente por encima de los 20mA recomendados). Conducir el LED por encima de su corriente nominal conduce a rendimientos decrecientes en la salida de luz mientras aumenta significativamente el calor y acelera la degradación.

4.2 Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente

Esta es una curva crítica para el diseño térmico. Demuestra que la salida luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente (y por lo tanto la de unión). Para los LEDs AlGaInP, la salida puede caer aproximadamente un 20-30% en el rango de temperatura de operación de -40°C a +85°C. Los diseños destinados a entornos de alta temperatura deben tener en cuenta esta reducción para mantener un brillo suficiente.

4.3 Voltaje Directo vs. Corriente Directa

La curva IV muestra la relación exponencial típica de un diodo. El voltaje directo tiene un coeficiente de temperatura negativo (disminuye a medida que aumenta la temperatura). Esto es importante para los esquemas de conducción a voltaje constante, ya que un LED más caliente consumirá más corriente, lo que podría conducir a una fuga térmica si no está limitada adecuadamente por corriente.

4.4 Distribución Espectral y Patrón de Radiación

El gráfico espectral confirma la longitud de onda pico y el FWHM de ~20nm. El gráfico del patrón de radiación (diagrama polar) confirma visualmente el ángulo de visión de 120 grados, mostrando un perfil de emisión suave y amplio ideal para una iluminación uniforme.

5. Información Mecánica y del Paquete

5.1 Dimensiones del Paquete

El LED tiene un paquete SMD muy compacto. Las dimensiones clave (en mm) son aproximadamente: Longitud (L) = 2.0, Ancho (W) = 1.25, Altura (H) = 0.8. El cátodo se identifica típicamente por una marca o una esquina biselada en el paquete. Las dimensiones exactas y el diseño de las almohadillas deben tomarse del dibujo detallado de dimensiones en el PDF para el diseño de la huella en el PCB. Las tolerancias son típicamente de ±0.1mm.

5.2 Identificación de Polaridad

La polaridad correcta es esencial. El dibujo del paquete en la hoja de datos indica las almohadillas del ánodo y el cátodo. Una conexión incorrecta impedirá que el LED se ilumine y aplicar el voltaje inverso máximo de 5V podría dañar el dispositivo.

6. Directrices de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

El LED es compatible con procesos de reflujo sin plomo. El perfil de temperatura recomendado es crucial para la fiabilidad:

Precalentamiento:

• 150-200°C durante 60-120 segundos.Tiempo por Encima del Líquido (TAL):
• 60-150 segundos por encima de 217°C.Temperatura Pico:
• Máximo de 260°C, mantenida durante un máximo de 10 segundos.Tasa de Calentamiento:
• Máximo 6°C/segundo.Tasa de Enfriamiento:
• Máximo 3°C/segundo.Regla Crítica:

La soldadura por reflujo no debe realizarse más de dos veces en el mismo dispositivo para evitar daños por estrés térmico a la resina epoxi y a las uniones internas.6.2 Soldadura Manual

Si es necesaria una reparación manual, se debe tener extremo cuidado:

Temperatura de la punta del soldador: < 350°C.

• Tiempo de contacto por terminal: < 3 segundos.
• Potencia del soldador: < 25W.
• Permita un intervalo mínimo de 2 segundos entre soldar cada terminal para permitir la disipación de calor.
• La hoja de datos advierte explícitamente que el daño a menudo ocurre durante la soldadura manual.

6.3 Almacenamiento y Sensibilidad a la Humedad

Los LEDs se empaquetan en una bolsa barrera resistente a la humedad con desecante para evitar la absorción de humedad, que puede causar \"efecto palomita\" (agrietamiento del paquete) durante el reflujo.

No abra

1. la bolsa hasta que esté listo para su uso.Después de abrir, los LEDs no utilizados deben almacenarse a ≤ 30°C y ≤ 60% de Humedad Relativa.
2. La \"Vida Útil en Planta\" después de abrir la bolsa es de 168 horas (7 días).
3. Si se excede la vida útil en planta o el indicador de desecante muestra saturación, se requiere un
4. tratamiento de horneado: 60 ±5°C durante 24 horas antes de su uso.7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Especificaciones de Carrete y Cinta

El embalaje estándar es de 3000 piezas por carrete. El ancho de la cinta portadora es de 8 mm, enrollada en un carrete estándar de 7 pulgadas (178 mm) de diámetro. En el PDF se proporcionan dimensiones detalladas del carrete, los bolsillos de la cinta portadora y la cinta de cubierta para compatibilidad con los alimentadores de equipos automatizados.

7.2 Explicación de la Etiqueta

La etiqueta del carrete contiene información clave para trazabilidad y verificación:

CPN:

• Número de Parte del Cliente (si se asigna).P/N:
• Número de Parte del Fabricante (ej., 19-213/R7C-AP1Q2L/3T).CANT:
• Cantidad de piezas en el carrete.CAT:
• Rango de Intensidad Luminosa (ej., Q2).MATIZ:
• Rango de Cromaticidad/Longitud de Onda Dominante (ej., relacionado con R7C).REF:
• Rango de Voltaje Directo (ej., relacionado con AP1).LOTE No:
• Número de lote de fabricación para seguimiento de calidad.8. Consideraciones de Diseño de Aplicación

8.1 La Limitación de Corriente es Obligatoria

La primera \"Precaución de Uso\" de la hoja de datos es enfática:

DEBE usarse una resistencia limitadora de corriente externa (o un driver de corriente constante).Los LEDs exhiben un aumento brusco de corriente con un pequeño incremento en el voltaje más allá de su voltaje directo (Vf). Operar directamente desde una fuente de voltaje sin control de corriente resultará en corriente excesiva, sobrecalentamiento inmediato y fallo catastrófico.8.2 Diseño del Circuito Impreso

Evite el estrés mecánico en el LED durante y después de la soldadura. No doble ni deforme el PCB en las proximidades del LED después del ensamblaje, ya que esto puede agrietar las soldaduras o el propio paquete del LED. Asegúrese de que la huella en el PCB coincida con el patrón de almohadillas recomendado para lograr un filete de soldadura fiable.

8.3 Gestión Térmica en Arreglos

Al diseñar arreglos de estos LEDs para retroiluminación, considere la disipación de potencia total. Espaciar los LEDs adecuadamente y proporcionar vías térmicas (si está en una placa multicapa) puede ayudar a disipar el calor y prevenir puntos calientes localizados que reduzcan el brillo y la longevidad.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

Los diferenciadores principales del LED 19-213 en su clase son su combinación de un tamaño de paquete muy compacto, un amplio ángulo de visión de 120 grados con resina transparente (que ofrece alta intensidad en el eje) y el pleno cumplimiento de los estándares ambientales modernos. En comparación con los LEDs más antiguos de resina difusa, la lente transparente proporciona una mayor intensidad luminosa para el mismo tamaño de chip, aunque con un haz más dirigido que se amplía efectivamente por el ángulo de 120 grados. Su tecnología AlGaInP ofrece mayor eficiencia y mejor saturación de color en el espectro rojo/naranja en comparación con tecnologías más antiguas como GaAsP.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

10.1 ¿Puedo alimentar este LED sin una resistencia si mi fuente de alimentación es exactamente de 2.0V?

Esto es peligroso. El voltaje directo (Vf) tiene una tolerancia y un coeficiente de temperatura negativo. Una fuente de 2.0V podría estar por debajo de Vf a 25°C, pero a medida que el LED se calienta, Vf cae. Esto podría causar que la corriente aumente incontrolablemente. Siempre use una resistencia en serie o un driver de corriente constante configurado para 20mA o menos.

No.10.2 ¿Por qué son tan importantes el procedimiento de almacenamiento y horneado?

Los paquetes plásticos SMD pueden absorber humedad del aire. Durante el proceso de soldadura por reflujo a alta temperatura, esta humedad atrapada se convierte rápidamente en vapor, creando presión interna que puede deslaminar el paquete o agrietar el epoxi, lo que lleva a un fallo inmediato o latente. El proceso de horneado elimina de forma segura esta humedad absorbida.

10.3 ¿Cómo interpreto el código de producto 19-213/R7C-AP1Q2L/3T?

Este es un número de parte completo que especifica bins de rendimiento exactos:

19-213:

• Familia de producto base y paquete.R7C:
• Probablemente especifica el bin de cromaticidad/longitud de onda rojo oscuro.AP1:
• Probablemente especifica el bin de voltaje directo.Q2:
• Especifica el bin de intensidad luminosa (90-112 mcd).L/3T:
• Puede indicar otros atributos como el tipo de embalaje o marcado especial.Consulte la documentación completa de códigos de bin del fabricante para definiciones precisas.

11. Ejemplo de Diseño y Caso de Uso

11.1 Retroiluminación de Interruptor de Tablero

Escenario:

Diseñar la retroiluminación para un interruptor del tablero de un automóvil que requiere un resplandor rojo uniforme detrás de un símbolo.Implementación:Use 2-3 piezas del LED 19-213 colocadas detrás de una guía de luz o difusor. Su amplio ángulo de visión de 120 grados ayuda a crear una iluminación uniforme sin puntos calientes. Conduzcalos en serie con una sola resistencia limitadora de corriente desde la fuente de 12V del vehículo (usando un regulador de voltaje adecuado si es necesario). Calcule el valor de la resistencia como R = (V_fuente - (N * Vf_LED)) / I_deseada. Para 3 LEDs en serie con un Vf típico de 2.0V cada uno, alimentados a 15mA desde una línea regulada de 5V: R = (5V - 6V) / 0.015A = -66.7 Ohmios. Este cálculo muestra un problema: el Vf total (6V) excede el suministro (5V). Por lo tanto, usaría menos LEDs en serie (ej., 2 LEDs: R = (5V - 4V)/0.015A ≈ 67 Ohmios) o los conectaría en paralelo (cada uno con su propia resistencia) desde una fuente de voltaje más alta. Este ejemplo destaca la importancia de considerar el voltaje directo en el diseño del circuito.12. Principio de Funcionamiento

El LED 19-213 se basa en material semiconductor AlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio). Cuando se aplica un voltaje directo a través de la unión P-N, los electrones del material tipo N y los huecos del material 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 AlGaInP determina la energía del bandgap, que a su vez dicta la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, rojo oscuro (~639 nm pico). La resina epoxi transparente encapsula el chip semiconductor, proporciona estabilidad mecánica y actúa como una lente para dar forma a la salida de luz en el ángulo de visión especificado de 120 grados.

13. Tendencias Tecnológicas

El desarrollo de LEDs como el 19-213 sigue varias tendencias clave de la industria:

Miniaturización:Reducción continua del tamaño del paquete para permitir electrónica más densa.Mayor Eficiencia:Mejoras continuas en la eficiencia cuántica interna y la extracción de luz del paquete para entregar más luz (mcd) por unidad de entrada eléctrica (mA).Cumplimiento Ambiental:El cambio a soldadura sin plomo y materiales libres de halógenos es ahora un requisito básico impulsado por regulaciones globales como RoHS y REACH.Automatización y Estandarización:El embalaje en cinta y carrete y la adhesión a huellas SMD estándar (como este tamaño aproximado de 2.0x1.25mm) son esenciales para una fabricación rentable y de alto volumen. Las futuras iteraciones pueden centrarse en un brillo aún mayor dentro de la misma huella, un mejor rendimiento térmico o gamas de colores expandidas e índices de reproducción cromática mejorados para aplicaciones de pantalla.Packaging on tape-and-reel and adherence to standard SMD footprints (like this 2.0x1.25mm approximate size) are essential for cost-effective, high-volume manufacturing. Future iterations may focus on even higher brightness within the same footprint, improved thermal performance, or expanded color gamuts and color-rendering indices for display applications.