Hoja de Datos del LED SMD 15-215/R6C-AM2P1VY/2T - Rojo Brillante - 2.0x1.25x0.8mm - 2.2V Máx. - 60mW - Documentación Técnica en Español

1. Descripción General del Producto

El 15-215 es un LED de montaje superficial (SMD) diseñado para ensamblajes electrónicos de alta densidad. Su color principal emitido es el rojo brillante, logrado mediante un chip de AlGaInP encapsulado en una resina transparente. Las ventajas principales de este componente incluyen su huella miniatura, compatibilidad con procesos de montaje automatizado y cumplimiento de normas medioambientales y de seguridad modernas como RoHS, REACH y requisitos libres de halógenos.

El producto está dirigido a aplicaciones que requieren iluminación indicadora o retroiluminación compacta y fiable. Su pequeño tamaño permite reducciones significativas en el área de PCB y las dimensiones finales del producto, mientras que su construcción ligera lo hace adecuado para dispositivos portátiles y miniaturizados.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Operar el dispositivo más allá de estos límites puede causar daños permanentes. Los valores clave incluyen una tensión inversa máxima (VR) de 5V y una corriente directa continua (IF) de 25mA. El dispositivo puede soportar una corriente directa de pico (IFP) de 60mA en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10 @ 1kHz). La disipación de potencia máxima (Pd) es de 60mW. El rango de temperatura de operación se especifica de -40°C a +85°C, con un rango de temperatura de almacenamiento ligeramente más amplio de -40°C a +90°C. El componente está clasificado para soldadura por reflujo a 260°C durante 10 segundos.

2.2 Características Electro-Ópticas

Medidas a una corriente de prueba estándar de 5mA y una temperatura ambiente de 25°C, se definen los parámetros clave de rendimiento. La intensidad luminosa (Iv) tiene un rango típico, con valores mínimos y máximos específicos definidos en las tablas de clasificación. El dispositivo presenta un ángulo de visión (2θ1/2) muy amplio de 140 grados, proporcionando una iluminación amplia y uniforme. La longitud de onda dominante (λd) se sitúa dentro del espectro rojo, específicamente entre 617,5 nm y 633,5 nm, con una longitud de onda de pico (λp) típica alrededor de 632 nm. La tensión directa (VF) es relativamente baja, oscilando entre 1,70V y 2,20V a 5mA, lo que contribuye a la eficiencia energética.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

El producto se clasifica en lotes (bins) para garantizar la consistencia en parámetros clave. Esto permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan requisitos específicos de la aplicación en cuanto a brillo, color y comportamiento eléctrico.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

La intensidad luminosa se categoriza en cuatro lotes: M2, N1, N2 y P1. El lote P1 representa el grupo de mayor brillo, con intensidades que van de 45,0 mcd a 57,0 mcd a 5mA. Se aplica una tolerancia de ±11% dentro de cada lote.

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

El color, definido por la longitud de onda dominante, se clasifica en cuatro lotes: E4, E5, E6 y E7. El lote E4 cubre los rojos de longitud de onda más corta (617,5-621,5 nm), mientras que el lote E7 cubre los rojos de longitud de onda más larga (629,5-633,5 nm). La tolerancia es de ±1nm.

3.3 Clasificación por Tensión Directa

La tensión directa se clasifica en cuatro grupos: 19, 20, 21 y 22. Por ejemplo, el lote 19 cubre VF desde 1,70V hasta 1,80V. Esta clasificación ayuda a diseñar circuitos de excitación de corriente consistentes, especialmente cuando se usan múltiples LEDs en serie. La tolerancia es de ±0,05V.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a curvas características electro-ópticas típicas. Aunque los gráficos específicos no se detallan en el texto proporcionado, dichas curvas suelen ilustrar la relación entre la corriente directa y la intensidad luminosa, la tensión directa frente a la temperatura y la distribución espectral de potencia. Analizar estas curvas es crucial para comprender el rendimiento en condiciones no estándar, como diferentes corrientes de excitación o temperaturas ambientales, que afectan al brillo de salida y a la longevidad del dispositivo.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED tiene un encapsulado SMD compacto. Las dimensiones clave son aproximadamente 2,0mm de longitud, 1,25mm de anchura y 0,8mm de altura (tolerancia ±0,1mm). El encapsulado incluye dos terminales de ánodo y dos de cátodo para una soldadura estable.

5.2 Identificación de Polaridad

El encapsulado presenta un indicador de polaridad, típicamente una muesca o una esquina biselada, para asegurar la orientación correcta durante el montaje. Una colocación incorrecta impedirá que el LED se ilumine y puede someterlo a estrés por tensión inversa.

6. Pautas de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

Para soldadura sin plomo, se debe seguir un perfil de temperatura específico: precalentamiento entre 150-200°C durante 60-120 segundos, un tiempo por encima del líquido (217°C) de 60-150 segundos, y una temperatura máxima que no exceda los 260°C durante un máximo de 10 segundos. También se especifican las tasas máximas de calentamiento y enfriamiento para evitar choques térmicos. No se debe realizar el reflujo más de dos veces.

6.2 Soldadura Manual

Si es necesaria la soldadura manual, la temperatura de la punta del soldador debe estar por debajo de 350°C, y el tiempo de contacto por terminal no debe exceder los 3 segundos. Se recomienda un soldador de baja potencia (≤25W), con un tiempo de enfriamiento adecuado entre la soldadura de cada terminal para evitar sobrecalentamiento.

6.3 Almacenamiento y Manipulación

Los componentes se embalan en bolsas resistentes a la humedad con desecante. La bolsa no debe abrirse hasta que las piezas estén listas para su uso. Si se abre la bolsa, los LEDs tienen una "vida útil en planta" de un año en condiciones controladas (≤30°C, ≤60% HR). Si se excede el tiempo de almacenamiento o el desecante ha perdido eficacia, se requiere un pretratamiento de horneado a 60±5°C durante 24 horas antes de su uso.

7. Información de Embalaje y Pedido

Los LEDs se suministran en cinta portadora de 8mm de ancho, enrollada en carretes de 7 pulgadas de diámetro. Cada carrete contiene 2000 piezas. El embalaje incluye etiquetas con información crítica: Número de Producto (P/N), cantidad (QTY) y los códigos de lote específicos para intensidad luminosa (CAT), longitud de onda dominante (HUE) y tensión directa (REF).

8. Recomendaciones de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED es muy adecuado para aplicaciones de retroiluminación en cuadros de mandos y conmutadores automotrices, indicación y retroiluminación en dispositivos de telecomunicaciones (teléfonos, faxes), retroiluminación plana para LCDs y símbolos, e indicación de estado de propósito general.

8.2 Consideraciones Críticas de Diseño

Limitación de Corriente:Es obligatorio un resistor limitador de corriente externo. Los LEDs son dispositivos excitados por corriente; un pequeño cambio en la tensión directa puede causar un gran cambio en la corriente, pudiendo llevar a un fallo inmediato (quemado). El valor de la resistencia debe calcularse en función de la tensión de alimentación y la corriente directa deseada (típicamente 5-20mA, sin exceder 25mA).
Gestión Térmica:Aunque el encapsulado es pequeño, asegurar un área de cobre en el PCB o vías térmicas adecuadas puede ayudar a disipar el calor, especialmente cuando se opera a corrientes más altas o en temperaturas ambientales elevadas, manteniendo así el rendimiento y la fiabilidad.
Protección contra ESD:Aunque el dispositivo tiene una clasificación ESD de Modelo de Cuerpo Humano (HBM) de 2000V, aún se recomiendan las precauciones estándar contra ESD durante el manejo y montaje.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

En comparación con los LEDs tradicionales con patillas, el LED SMD 15-215 ofrece ventajas significativas en tamaño, peso y adecuación para el montaje automatizado pick-and-place, lo que conduce a menores costes de fabricación en producción de alto volumen. Su amplio ángulo de visión de 140 grados proporciona una emisión de luz más uniforme en comparación con dispositivos de ángulo más estrecho, haciéndolo mejor para la iluminación de áreas. El sistema de material específico de AlGaInP ofrece alta eficiencia y buena pureza de color en el espectro rojo.

10. Preguntas Frecuentes (FAQs)

P: ¿Puedo excitar este LED directamente desde una fuente lógica de 3,3V o 5V?
R: No. Siempre debe usar una resistencia limitadora de corriente en serie. El valor de resistencia requerido (R) se calcula como R = (Valimentación - VF) / IF. Por ejemplo, con una alimentación de 5V, una VF de 2,0V y un IF objetivo de 20mA: R = (5 - 2) / 0,02 = 150 Ohmios.

P: ¿Qué significa el color de resina "transparente"?
R: Significa que la lente de encapsulado es transparente, no difusa o teñida. Esto permite ver el color real del chip de AlGaInP (rojo brillante) directamente, lo que a menudo resulta en una apariencia de color más saturada e intensa.

P: ¿Cómo interpreto el número de parte 15-215/R6C-AM2P1VY/2T?
R: Aunque la decodificación completa puede ser propietaria, los segmentos suelen indicar la serie (15-215), posiblemente un código de color/brillo (R6C) y códigos de lote específicos (A, M2, P1, VY, 2T) que corresponden a los lotes de intensidad luminosa, longitud de onda y tensión descritos en la hoja de datos.

11. Caso Práctico de Aplicación

Escenario: Diseño de un panel de indicadores de estado para un router de red.
El panel requiere múltiples LEDs rojo brillante para indicar alimentación, actividad de red y errores del sistema. Se selecciona el LED 15-215 del lote de brillo P1 para una alta visibilidad. Se elige un diseño que utiliza una línea común de 3,3V. Calculando para una corriente de excitación conservadora de 15mA y una VF típica de 1,9V (del lote 20), el valor de la resistencia es (3,3V - 1,9V) / 0,015A = 93,3 Ohmios. Se selecciona una resistencia estándar de 100 Ohmios, resultando en una corriente directa de aproximadamente 14mA, que está dentro de las especificaciones y proporciona un brillo suficiente mientras asegura la fiabilidad a largo plazo. El amplio ángulo de visión de 140 grados asegura que el estado sea visible desde varios ángulos alrededor del dispositivo.

12. Principio de Funcionamiento

Este LED es una fuente de luz semiconductor. Cuando se aplica una tensión directa que excede su tensión directa característica (VF) entre el ánodo y el cátodo, los electrones y los huecos se recombinan dentro de la región activa del chip semiconductor de AlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio). Este proceso de recombinación libera energía en forma de fotones, siendo el bandgap específico del material AlGaInP el que determina la longitud de onda de la luz emitida, en este caso, rojo brillante. La lente de resina epoxi transparente sirve para proteger el dado semiconductor, dar forma al haz de salida de luz y mejorar la extracción de luz del chip.

13. Tendencias Tecnológicas

El desarrollo de LEDs SMD como el 15-215 es parte de la tendencia más amplia en electrónica hacia la miniaturización, una mayor fiabilidad y la fabricación automatizada. Los avances en materiales semiconductores, como el AlGaInP, han mejorado consistentemente la eficacia luminosa (salida de luz por entrada eléctrica) y la estabilidad del color a lo largo del tiempo y la temperatura. Las tendencias futuras pueden centrarse en mayores ganancias de eficiencia, tamaños de encapsulado aún más pequeños para aplicaciones de ultra alta densidad y un rendimiento térmico mejorado para soportar corrientes de excitación más altas en espacios compactos. La industria también continúa enfatizando el cumplimiento medioambiental, impulsando la eliminación de sustancias peligrosas y mejorando la reciclabilidad.