Hoja de Datos del LED SMD 19-217/G7C-AN1P2/3T - Amarillo Verde Brillante - 2.0x1.25x0.8mm - 2.0V - 60mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El 19-217/G7C-AN1P2/3T es un LED de montaje superficial (SMD) diseñado para aplicaciones electrónicas modernas y compactas. Utiliza tecnología de chip AlGaInP para producir una salida de luz amarillo verde brillante. Su principal ventaja reside en su huella miniatura, que permite reducciones significativas en el tamaño de la placa de circuito impreso (PCB) y las dimensiones generales del equipo. Esto contribuye a una mayor densidad de empaquetado y reduce los requisitos de almacenamiento. El componente es ligero, lo que lo hace especialmente adecuado para aplicaciones donde el espacio y el peso son limitaciones críticas.

El LED se suministra en cinta estándar de la industria de 8 mm en carretes de 7 pulgadas de diámetro, garantizando compatibilidad con equipos automáticos de ensamblaje pick-and-place. Está formulado para ser libre de plomo (Pb-free) y cumple con las principales normativas medioambientales, incluyendo RoHS, REACH de la UE y estándares libres de halógenos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). El dispositivo es compatible con procesos de soldadura por reflujo tanto infrarrojos como de fase de vapor.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Límites Absolutos Máximos

Estos límites definen las condiciones más allá de las cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento bajo estas condiciones.

• Corriente Directa (IF):25 mA (Continua)
• Corriente Directa de Pico (IFP):60 mA (Ciclo de trabajo 1/10 @ 1kHz)
• Disipación de Potencia (Pd):60 mW
• Descarga Electroestática (ESD) Modelo Cuerpo Humano (HBM):2000 V
• Temperatura de Operación (Topr):-40°C a +85°C
• Temperatura de Almacenamiento (Tstg):-40°C a +90°C
• Temperatura de Soldadura (Tsol):Reflujo: 260°C máximo durante 10 segundos. Soldadura manual: 350°C máximo durante 3 segundos.

2.2 Características Electroópticas

Estos parámetros se miden en condiciones de prueba estándar de Ta=25°C e IF=20mA, salvo que se especifique lo contrario. Definen el rendimiento óptico y eléctrico del LED.

• Intensidad Luminosa (Iv):Varía desde 28.5 mcd (Mín.) hasta 72.0 mcd (Máx.). El valor típico no se especifica, lo que indica que el rendimiento se gestiona mediante un sistema de clasificación (binning).
• Ángulo de Visión (2θ1/2):120 grados (Típico). Este amplio ángulo de visión hace que el LED sea adecuado para aplicaciones que requieren una iluminación o visibilidad amplia.
• Longitud de Onda de Pico (λp):575 nm (Típico). Esto indica la longitud de onda a la que la intensidad de la luz emitida es más alta.
• Longitud de Onda Dominante (λd):Varía desde 569.5 nm hasta 577.5 nm. Esta es la longitud de onda única percibida por el ojo humano, que define el color.
• Ancho de Banda Espectral (Δλ):20 nm (Típico). Esto define la dispersión del espectro emitido alrededor de la longitud de onda de pico.
• Tensión Directa (VF):Varía desde 1.7V (Mín.) hasta 2.4V (Máx.), con un valor típico de 2.0V a 20mA.
• Corriente Inversa (IR):10 μA (Máx.) a una Tensión Inversa (VR) de 5V.Nota Importante:El dispositivo no está diseñado para operar en polarización inversa; este parámetro es solo para pruebas de corriente de fuga.

Tolerancias:La Intensidad Luminosa tiene una tolerancia de ±11%, y la Longitud de Onda Dominante tiene una tolerancia de ±1nm respecto a los valores centrales de la clasificación.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Para garantizar un color y brillo consistentes en la producción, los LED se clasifican en lotes (bins) según su rendimiento medido.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Los LED se categorizan en cuatro lotes (N1, N2, P1, P2) según su intensidad luminosa medida a IF=20mA.

• Lote N1:28.5 mcd a 36.0 mcd
• Lote N2:36.0 mcd a 45.0 mcd
• Lote P1:45.0 mcd a 57.0 mcd
• Lote P2:57.0 mcd a 72.0 mcd

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

Los LED se categorizan en cuatro lotes (C16, C17, C18, C19) según su longitud de onda dominante.

• Lote C16:569.5 nm a 571.5 nm
• Lote C17:571.5 nm a 573.5 nm
• Lote C18:573.5 nm a 575.5 nm
• Lote C19:575.5 nm a 577.5 nm

Esta clasificación bidimensional (Intensidad + Longitud de Onda) permite a los diseñadores seleccionar componentes que cumplan con requisitos específicos de brillo y punto de color para su aplicación, garantizando consistencia visual entre múltiples LED.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a curvas típicas de características electroópticas. Aunque los gráficos específicos no se detallan en el texto proporcionado, las curvas estándar para un LED de este tipo incluirían típicamente:

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa (Curva I-V):Muestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente, típicamente en una relación casi lineal dentro del rango de operación.
• Tensión Directa vs. Corriente Directa:Demuestra la característica exponencial I-V del diodo.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Ilustra la disminución en la salida de luz a medida que aumenta la temperatura de unión, un factor crítico para la gestión térmica.
• Distribución Espectral:Un gráfico que muestra la intensidad relativa de la luz emitida a través de diferentes longitudes de onda, centrada alrededor del pico de 575nm.
• Patrón de Ángulo de Visión:Un gráfico polar que muestra la distribución angular de la intensidad de la luz.

Estas curvas son esenciales para predecir el rendimiento en condiciones no estándar (diferentes corrientes de accionamiento, temperaturas) y para un diseño de circuito adecuado.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED tiene un encapsulado SMD compacto. Las dimensiones clave (en mm, tolerancia ±0.1mm salvo que se indique) son:

• Longitud del Encapsulado: 2.0 mm
• Ancho del Encapsulado: 1.25 mm
• Altura del Encapsulado: 0.8 mm
• Patrón de Pistas (Land Pattern): La hoja de datos incluye un dibujo dimensional detallado que especifica el tamaño de las almohadillas, el espaciado y la orientación del componente para el diseño del PCB. Un diseño correcto del patrón de pistas es crucial para una soldadura confiable y estabilidad mecánica.

5.2 Identificación de Polaridad

El cátodo está típicamente marcado en el dispositivo, a menudo por una muesca, un punto o un tinte verde en el lado del cátodo de la lente. La huella en el PCB debe diseñarse para coincidir con esta polaridad. Una conexión de polaridad incorrecta impedirá que el LED se ilumine y puede estresar el dispositivo.

6. Directrices de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

Se recomienda un perfil de reflujo libre de plomo (Pb-free):

• Precalentamiento:150–200°C durante 60–120 segundos.
• Tiempo por Encima del Líquidus (217°C):60–150 segundos.
• Temperatura de Pico:260°C máximo.
• Tiempo a Temperatura de Pico:10 segundos máximo.
• Tasa de Calentamiento:Máximo 6°C/segundo.
• Tiempo por Encima de 255°C:Máximo 30 segundos.
• Tasa de Enfriamiento:Máximo 3°C/segundo.

Crítico:La soldadura por reflujo no debe realizarse más de dos veces en el mismo ensamblaje de LED.

6.2 Soldadura Manual

Si es necesaria la soldadura manual, se debe tener extremo cuidado:

• Temperatura de la punta del soldador: < 350°C.
• Tiempo de contacto por terminal: ≤ 3 segundos.
• Capacidad del soldador: ≤ 25W.
• Permita un mínimo de 2 segundos entre soldar cada terminal para evitar la acumulación de calor.

6.3 Almacenamiento y Sensibilidad a la Humedad

Los LED se empaquetan en bolsas barrera resistentes a la humedad con desecante.

• No abra la bolsa hasta que esté listo para su uso.
• Después de abrir, los LED no utilizados deben almacenarse a ≤ 30°C y ≤ 60% de Humedad Relativa.
• La "vida útil en planta" después de abrir la bolsa es de 168 horas (7 días).
• Si no se utilizan después de este período, o si el indicador de desecante ha cambiado de color, los LED deben volver a secarse antes de su uso: 60 ±5°C durante 24 horas.

6.4 Reparación y Rework

Se desaconseja encarecidamente la reparación después de la soldadura. Si es absolutamente necesario, se debe utilizar un soldador especializado de doble punta para calentar ambos terminales simultáneamente, minimizando el estrés térmico. El impacto en las características del LED debe verificarse de antemano.

7. Empaquetado e Información de Pedido

7.1 Especificaciones de Empaquetado

El producto se suministra para ensamblaje automático:

• Cinta Portadora:Ancho de 8mm.
• Carrete:Diámetro de 7 pulgadas (178mm).
• Cantidad por Carrete:3000 piezas.
• Se proporcionan dimensiones detalladas para los bolsillos de la cinta portadora y el carrete en la hoja de datos para garantizar la compatibilidad con los equipos alimentadores.

7.2 Información de la Etiqueta

La etiqueta del carrete contiene información crítica para la trazabilidad y la aplicación correcta:

• Número de Producto del Cliente (CPN)
• Número de Producto (P/N): ej., 19-217/G7C-AN1P2/3T
• Cantidad de Empaque (QTY)
• Rango de Intensidad Luminosa (CAT) – corresponde al Lote de Intensidad (N1, N2, P1, P2)
• Rango de Cromaticidad/Longitud de Onda Dominante (HUE) – corresponde al Lote de Longitud de Onda (C16-C19)
• Rango de Tensión Directa (REF)
• Número de Lote (LOT No.) para trazabilidad

8. Recomendaciones de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

• Retroiluminación:Indicadores de tablero, iluminación de interruptores, retroiluminación de teclados.
• Equipos de Telecomunicaciones:Indicadores de estado y retroiluminación para teléfonos y máquinas de fax.
• Retroiluminación de Paneles Planos:Iluminación lateral para pantallas LCD pequeñas, retroiluminación de símbolos e iconos.
• Uso General como Indicador:Estado de alimentación, indicación de modo, señales de alerta en electrónica de consumo e industrial.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Limitación de Corriente:Una resistencia limitadora de corriente externa esOBLIGATORIA. La tensión directa del LED tiene un rango (1.7V-2.4V), y su característica I-V es exponencial. Un pequeño cambio en la tensión de alimentación puede causar un cambio grande, potencialmente destructivo, en la corriente sin una resistencia en serie. El valor de la resistencia (R) se calcula usando la Ley de Ohm: R = (V_alimentación - VF_LED) / I_deseada. Use la VF máxima de la hoja de datos para un diseño conservador.
• Gestión Térmica:Aunque la disipación de potencia es baja (60mW máx.), asegurar que el LED opere dentro de su clasificación de temperatura es vital para la fiabilidad a largo plazo y una salida de luz estable. Evite colocarlo cerca de otras fuentes de calor en el PCB.
• Protección contra ESD:Aunque está clasificado para 2000V HBM, se deben observar las precauciones estándar de manejo de ESD durante el ensamblaje y manipulación.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

El LED 19-217 se diferencia principalmente por su combinación de un color amarillo verde brillante específico (usando tecnología AlGaInP) y una huella muy compacta de 2.0x1.25mm. En comparación con LED de encapsulado de pines más grandes, ofrece un ahorro de espacio significativo. En comparación con otros colores SMD, la tecnología AlGaInP típicamente ofrece una mayor eficiencia luminosa en el espectro ámbar-amarillo-verde que las tecnologías más antiguas. Su amplio ángulo de visión de 120 grados es una característica clave para aplicaciones que requieren una amplia visibilidad, a diferencia de los LED de haz estrecho utilizados para iluminación focalizada.

10. Preguntas Frecuentes (FAQs)

P: ¿Por qué es absolutamente necesaria una resistencia limitadora de corriente?

R: Los LED son dispositivos accionados por corriente. Su tensión directa no es un valor fijo, sino que tiene una tolerancia de fabricación y varía con la temperatura. Conectar un LED directamente a una fuente de voltaje, incluso una cercana a su VF típica, puede resultar en un flujo de corriente excesivo, sobrecalentando y destruyendo rápidamente el LED ("fuga térmica"). La resistencia en serie proporciona un método lineal y predecible para establecer la corriente de operación.

P: ¿Puedo accionar este LED con una corriente pulsada superior a 25mA?

R: Sí, pero solo bajo condiciones específicas. La hoja de datos especifica una Corriente Directa de Pico (IFP) de 60mA, pero esto solo se permite con un ciclo de trabajo bajo (1/10 o 10%) y a una frecuencia de 1kHz. No se permite la operación continua por encima de 25mA, ya que excederá la clasificación de disipación de potencia, lo que llevará a una falla.

P: ¿Qué significan los códigos de lote (ej., P1, C18) para mi diseño?

R: Los códigos de lote garantizan consistencia de color y brillo. Si su producto utiliza múltiples LED y requiere una apariencia uniforme, debe especificar y usar LED del mismo lote de intensidad y longitud de onda. Mezclar lotes puede resultar en brillo o tonos de color visiblemente diferentes entre LED adyacentes.

P: ¿Qué tan crítica es la vida útil de 7 días en planta después de abrir la bolsa barrera de humedad?

R: Es muy importante para la fiabilidad de la soldadura. Los componentes SMD pueden absorber humedad del aire. Durante la soldadura por reflujo, esta humedad atrapada puede vaporizarse rápidamente, causando delaminación interna o "efecto palomita de maíz", lo que puede agrietar el encapsulado y causar fallos. Adherirse a las pautas de almacenamiento y secado es esencial para una fabricación con alto rendimiento.

11. Caso Práctico de Diseño y Uso

Escenario: Diseñar un panel indicador de estado con 10 LED amarillo verde uniformes.

1. Selección de Componentes:Especifique a su proveedor que requiere todos los LED del mismo lote, ej., Lote de Intensidad P1 (45-57 mcd) y Lote de Longitud de Onda C18 (573.5-575.5 nm). Esto es crucial para la consistencia visual.
2. Diseño del Circuito:Usando una alimentación de 5V y apuntando a una corriente de accionamiento de 20mA. Asumiendo una VF conservadora de 2.4V (máx.), calcule la resistencia en serie: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohmios. El valor estándar más cercano es 130Ω o 120Ω. La potencia nominal de la resistencia: P = I^2 * R = (0.02^2) * 130 = 0.052W, por lo que una resistencia estándar de 1/8W (0.125W) es suficiente.
3. Diseño del PCB:Utilice el patrón de pistas exacto del dibujo de dimensiones del encapsulado en la hoja de datos. Asegure un espaciado adecuado entre los LED para una distribución uniforme de la luz y evitar el acoplamiento térmico.
4. Ensamblaje:Mantenga el carrete sellado hasta que la línea de producción esté lista. Siga el perfil de reflujo con precisión. Después del ensamblaje, evite doblar o flexionar el PCB cerca de los LED para prevenir estrés en las soldaduras.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

Este LED se basa en material semiconductor de AlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio). Cuando se aplica una tensión directa que excede el potencial de unión del diodo (aproximadamente 1.7-2.4V), los electrones y huecos se inyectan en la región activa del semiconductor. Estos portadores de carga se recombinan, liberando energía en forma de fotones (luz). La composición específica de la aleación AlGaInP determina la energía de la banda prohibida del semiconductor, lo que dicta directamente la longitud de onda (color) de la luz emitida. En este caso, la composición está ajustada para producir fotones en la región amarillo verde del espectro visible, centrada alrededor de 575 nanómetros. La lente de resina epoxi sirve para proteger el chip semiconductor, dar forma al haz de salida de luz (resultando en el ángulo de visión de 120 grados) y mejorar la extracción de luz del chip.

13. Tendencias Tecnológicas

El desarrollo de LED SMD como el 19-217 sigue varias tendencias clave de la industria:Miniaturizaciónsigue siendo un motor principal, permitiendo dispositivos electrónicos cada vez más pequeños.Mayor Eficienciaen materiales como AlGaInP conduce a una mayor intensidad luminosa con el mismo tamaño de chip o más pequeño.Cumplimiento Ambiental(RoHS, REACH, Libre de Halógenos) se ha convertido en un requisito estándar, no una opción.Compatibilidad con Automatizacióna través del empaquetado estandarizado en cinta y carrete es esencial para una fabricación rentable y de alto volumen. Finalmente, hay una tendencia hacia unControl de Color y Clasificación más Preciso y Estrictopara satisfacer las demandas de aplicaciones que requieren alta consistencia de color, como pantallas a color completas e iluminación automotriz, aunque este componente en particular es de tipo monocromático.

13.1 Nota sobre Restricciones de Aplicación

La hoja de datos incluye un descargo de responsabilidad importante sobre aplicaciones de alta fiabilidad. Este producto, tal como se especifica, puede no ser adecuado para sistemas críticos para la seguridad, como seguridad automotriz (ej., luces de freno), aeroespacial, militar o equipos médicos de soporte vital, sin una calificación adicional y posiblemente un grado de producto diferente. Para tales aplicaciones, se requiere consultar con el fabricante para identificar componentes diseñados y probados para los estrictos estándares de fiabilidad de esos campos.