Hoja de Datos del LED SMD 19-223 - Paquete 2.0x1.25x0.8mm - Voltaje 2.0V - Potencia 60mW - Amarillo Brillante / Verde Amarillo - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El 19-223 es un LED compacto de montaje superficial diseñado para aplicaciones de PCB de alta densidad. Está disponible en dos colores distintos: Amarillo Brillante (Y2) y Verde Amarillo (G6), ambos utilizando tecnología de chip AlGaInP. Este componente se caracteriza por su pequeña huella, construcción ligera y compatibilidad con procesos de ensamblaje automatizado, lo que lo convierte en una opción ideal para dispositivos electrónicos miniaturizados y con espacio limitado.

1.1 Ventajas Principales

La ventaja principal del LED 19-223 es su reducción de tamaño significativa en comparación con los LEDs tradicionales con pines. Esto permite diseños de placas de circuito impreso más pequeños, mayor densidad de componentes, menores requisitos de almacenamiento y, en última instancia, contribuye a la miniaturización del equipo final. Su naturaleza ligera mejora aún más su idoneidad para aplicaciones portátiles y compactas.

1.2 Mercado Objetivo y Aplicaciones

Este LED está dirigido a aplicaciones que requieren funciones de indicación o retroiluminación fiables y de bajo consumo. Las áreas de aplicación típicas incluyen la retroiluminación de cuadros de mandos e interruptores en interiores automotrices, indicadores de estado y retroiluminación de teclados en dispositivos de telecomunicaciones como teléfonos y faxes, retroiluminación plana para paneles LCD y símbolos, y uso general como indicador en diversos equipos electrónicos de consumo e industrial.

2. Análisis Profundo de Especificaciones Técnicas

Esta sección proporciona un análisis objetivo y detallado de los parámetros técnicos clave especificados en la hoja de datos.

2.1 Valores Máximos Absolutos

El dispositivo está clasificado para un voltaje inverso máximo (V_R) de 5V. La corriente directa continua (I_F) para ambos códigos de color es de 25 mA. Se permite una corriente directa de pico (I_FP) de 60 mA en condiciones pulsadas con un ciclo de trabajo de 1/10 a 1 kHz. La disipación de potencia máxima (P_d) es de 60 mW. El dispositivo puede soportar una descarga electrostática (ESD) de 2000V (Modelo de Cuerpo Humano). El rango de temperatura de operación es de -40°C a +85°C, con un rango de temperatura de almacenamiento de -40°C a +90°C.

2.2 Características Electro-Ópticas

Todas las mediciones se especifican a una temperatura ambiente (T_a) de 25°C y una corriente directa (I_F) de 20 mA.

• Intensidad Luminosa (I_v):Para el Y2 (Amarillo Brillante), la intensidad luminosa típica oscila entre 36.0 mcd y 72.0 mcd. Para el G6 (Verde Amarillo), el rango es de 28.5 mcd a 57.0 mcd.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):El ángulo de visión típico para ambos tipos es de 130 grados.
• Longitud de Onda:El Y2 tiene una longitud de onda de pico típica (λ_p) de 591 nm y un rango de longitud de onda dominante (λ_d) de 585.5 nm a 594.5 nm. El G6 tiene una longitud de onda de pico típica de 575 nm y un rango de longitud de onda dominante de 567.5 nm a 575.5 nm.
• Voltaje Directo (V_F):El voltaje directo tanto para Y2 como para G6 es típicamente de 2.0V, con un rango de 1.7V a 2.4V.
• Corriente Inversa (I_R):La corriente inversa máxima a V_R=5V es de 10 µA para ambos códigos.

2.3 Tolerancias y Notas

La hoja de datos especifica tolerancias clave: la tolerancia de Intensidad Luminosa es ±11%, la tolerancia de Longitud de Onda Dominante es ±1 nm, y la tolerancia de Voltaje Directo es ±0.10V. Estas tolerancias son críticas para la consistencia del diseño y deben tenerse en cuenta en el diseño del circuito y la planificación del sistema óptico.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Los LEDs se clasifican en bins según su intensidad luminosa y longitud de onda dominante para garantizar la consistencia de color y brillo dentro de un lote de producción.

3.1 Clasificación Y2 (Amarillo Brillante)

Bins de Intensidad Luminosa:N2 (36.0-45.0 mcd), P1 (45.0-57.0 mcd), P2 (57.0-72.0 mcd).

Bins de Longitud de Onda Dominante:D3 (585.5-588.5 nm), D4 (588.5-591.5 nm), D5 (591.5-594.5 nm).

3.2 Clasificación G6 (Verde Amarillo)

Bins de Intensidad Luminosa:N1 (28.5-36.0 mcd), N2 (36.0-45.0 mcd), P1 (45.0-57.0 mcd).

Bins de Longitud de Onda Dominante:C15 (567.5-569.5 nm), C16 (569.5-571.5 nm), C17 (571.5-573.5 nm), C18 (573.5-575.5 nm).

Esta clasificación permite a los diseñadores seleccionar LEDs con características de rendimiento específicas para aplicaciones donde se requiere coincidencia de color o niveles de brillo precisos.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye curvas características típicas que proporcionan información sobre el comportamiento del dispositivo en condiciones variables.

4.1 Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa

Esta curva muestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente directa. Suele ser no lineal, y operar significativamente por encima de los 20mA recomendados puede conducir a una eficiencia reducida y un envejecimiento acelerado.

4.2 Curva de Reducción de Corriente Directa

Este gráfico ilustra la corriente directa máxima permitida en función de la temperatura ambiente. A medida que aumenta la temperatura, la corriente máxima permitida disminuye para evitar daños térmicos. Esta es una consideración crítica para diseños que operan en entornos de alta temperatura.

3. Voltaje Directo vs. Corriente Directa

Esta curva IV muestra la relación entre voltaje y corriente. El voltaje directo tiene un coeficiente de temperatura positivo, lo que significa que disminuye ligeramente a medida que aumenta la temperatura.

4.4 Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente

Esta curva demuestra la dependencia de la salida de luz con la temperatura. La intensidad luminosa típicamente disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente, lo que debe tenerse en cuenta en diseños donde se necesita un brillo constante en un amplio rango de temperaturas.

4.5 Distribución Espectral

Los gráficos de distribución espectral para Y2 y G6 muestran la intensidad relativa a través de las longitudes de onda. El espectro Y2 se centra alrededor de 591 nm (amarillo), mientras que el G6 se centra alrededor de 575 nm (verde amarillo). El ancho de banda espectral (Δλ) es de aproximadamente 15 nm para Y2 y 20 nm para G6.

4.6 Diagrama de Radiación

El patrón de radiación muestra la distribución angular de la intensidad de la luz, confirmando el ángulo de visión de 130 grados. El patrón es típicamente Lambertiano o casi Lambertiano para este tipo de LED.

5. Información Mecánica y del Paquete

5.1 Dimensiones del Paquete

El LED 19-223 tiene un paquete SMD compacto. Las dimensiones clave (en mm) incluyen una longitud del cuerpo de 2.0, un ancho de 1.25 y una altura de 0.8. La separación entre terminales es de 1.6 mm. Todas las tolerancias son de ±0.1 mm a menos que se especifique lo contrario. Se proporciona un diseño de almohadilla sugerido como referencia para el diseño de PCB, pero se recomienda a los diseñadores modificarlo según su proceso de ensamblaje específico y requisitos térmicos.

5.2 Identificación de Polaridad

El cátodo suele estar indicado por una marca en el paquete o una esquina achaflanada. Consulte el dibujo de dimensiones del paquete para conocer la característica exacta de identificación de polaridad.

6. Guías de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Parámetros de Soldadura por Reflujo

El dispositivo es compatible con procesos de reflujo por infrarrojos y fase de vapor. Para soldadura sin plomo, el perfil de temperatura recomendado incluye una etapa de precalentamiento entre 150°C y 200°C durante 60-120 segundos, un tiempo por encima del líquido (217°C) de 60-150 segundos, y una temperatura máxima de 260°C durante un máximo de 10 segundos. La tasa máxima de calentamiento debe ser de 3°C/seg, y la tasa máxima de enfriamiento de 6°C/seg. La soldadura por reflujo no debe realizarse 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). Permita un intervalo mínimo de 2 segundos entre soldar cada terminal para evitar estrés térmico.

6.3 Almacenamiento y Sensibilidad a la Humedad

Los LEDs se envasan en una bolsa resistente a la humedad con desecante. Antes de abrir, deben almacenarse a ≤30°C y ≤90% HR. Después de abrir, la \"vida útil en planta\" es de 1 año en condiciones de ≤30°C y ≤60% HR. Los componentes no utilizados deben volver a sellarse en un paquete a prueba de humedad. Si el indicador de desecante ha cambiado de color o se ha excedido el tiempo de almacenamiento, se requiere un tratamiento de horneado a 60±5°C durante 24 horas antes de su uso para evitar el \"efecto palomita\" durante el reflujo.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Especificaciones de la Cinta y el Carrete

Los componentes se suministran en cinta portadora de 8 mm de ancho enrollada en un carrete de 7 pulgadas de diámetro. Cada carrete contiene 2000 piezas. En la hoja de datos se proporcionan las dimensiones detalladas de los alvéolos de la cinta portadora y del carrete.

7.2 Explicación de la Etiqueta

La etiqueta del carrete contiene varios códigos: CPN (Número de Parte del Cliente), P/N (Número de Producto), QTY (Cantidad de Embalaje), CAT (Rango/Clasificación de Intensidad Luminosa), HUE (Coordenadas de Cromaticidad y Rango/Clasificación de Longitud de Onda Dominante), REF (Rango de Voltaje Directo) y LOT No (Número de Lote para trazabilidad).

8. Sugerencias de Aplicación y Consideraciones de Diseño

8.1 Limitación de Corriente

Crítico:Siempre se debe utilizar una resistencia limitadora de corriente externa en serie con el LED. El voltaje directo tiene un rango estrecho y un ligero aumento en el voltaje de alimentación puede causar un gran aumento, potencialmente destructivo, en la corriente directa debido a la característica exponencial I-V del diodo.

8.2 Gestión Térmica

Aunque es de baja potencia, un diseño adecuado de la PCB puede ayudar en la disipación de calor. Asegure un área de cobre adecuada conectada a las almohadillas del LED, especialmente para aplicaciones con altas temperaturas ambientales o funcionamiento continuo. Adhiérase a la curva de reducción de corriente directa.

8.3 Diseño Óptico

El amplio ángulo de visión de 130 grados lo hace adecuado para aplicaciones que requieren una iluminación amplia. Para una luz más dirigida, pueden ser necesarias ópticas secundarias (lentes). Considere los códigos de clasificación si es necesaria la coincidencia de color o intensidad entre múltiples LEDs.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

El 19-223 se diferencia por su combinación de tecnología AlGaInP (que ofrece alto brillo y colores saturados en el espectro amarillo), una huella muy compacta de 2.0x1.25mm y el cumplimiento de estándares ambientales modernos (RoHS, REACH, Libre de Halógenos). En comparación con los LEDs de orificio pasante más grandes, permite un ahorro de espacio significativo y compatibilidad con la automatización. Sus bins de longitud de onda específicos para amarillo y verde amarillo proporcionan opciones de color más precisas que los LEDs con bins más amplios.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Qué valor de resistencia debo usar para una fuente de 5V?

R: Usando la Ley de Ohm (R = (V_fuente - V_F) / I_F) y valores típicos (V_F=2.0V, I_F=20mA), R = (5 - 2) / 0.02 = 150 Ω. Use una resistencia estándar de 150 Ω. Siempre calcule para el V_F mínimo para asegurar que la corriente no exceda los valores máximos.

P: ¿Puedo controlar este LED con una señal PWM para atenuar?

R: Sí, PWM es un método de atenuación efectivo. Asegúrese de que la corriente de pico en el pulso no exceda el valor máximo absoluto de 60 mA (para pulsos que cumplan la especificación del ciclo de trabajo). La frecuencia debe ser lo suficientemente alta para evitar parpadeo visible (típicamente >100 Hz).

P: ¿Cómo afecta la temperatura al brillo?

R: La intensidad luminosa disminuye a medida que aumenta la temperatura de la unión. Consulte la curva \"Intensidad Luminosa vs. Temperatura Ambiente\". Para un brillo constante, gestione las condiciones térmicas y considere usar un controlador de corriente constante en lugar de una fuente de voltaje constante con una resistencia.

11. Caso Práctico de Diseño y Uso

Caso: Retroiluminación de Interruptores de Cuadro de Mandos.Un diseñador está creando un panel de control de cuadro de mandos con múltiples interruptores iluminados. Elige el 19-223/Y2 por su color amarillo brillante y pequeño tamaño, permitiéndole caber detrás de cada tapa de interruptor. Diseña una PCB con un bus común de 12V. Para cada LED, calcula una resistencia en serie: R = (12V - 2.0V) / 0.02A = 500 Ω. Selecciona una resistencia estándar de 510 Ω. Especifica los bins CAT (brillo) y HUE (longitud de onda) a su proveedor para garantizar un color y brillo uniformes en todos los interruptores del panel. Durante el ensamblaje, siguen el perfil de reflujo recomendado para asegurar uniones de soldadura fiables sin dañar los LEDs.

12. Introducción al Principio Tecnológico

El LED 19-223 se basa en material semiconductor de AlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio). Este sistema de material es particularmente eficiente para producir luz en las regiones roja, naranja, amarilla y verde amarilla del espectro visible. Cuando se aplica un voltaje directo a través de la unión p-n, los electrones y los huecos se recombinan, liberando energía en forma de fotones. La composición específica de las capas de AlGaInP determina la energía de la banda prohibida y, por lo tanto, la longitud de onda (color) de la luz emitida. La lente de resina \"Water Clear\" minimiza la absorción de luz y permite una alta eficiencia de extracción de luz.

13. Tendencias de la Industria

La tendencia en LEDs indicadores y de retroiluminación de áreas pequeñas continúa hacia una mayor miniaturización, mayor eficiencia (lúmenes por vatio) y mayor fiabilidad. También existe un fuerte impulso para una adopción más amplia de materiales respetuosos con el medio ambiente, incluidos compuestos libres de halógenos y una mayor reciclabilidad. La integración de circuitos de control o características de protección dentro del propio paquete LED es otra área de desarrollo, aunque para indicadores simples como el 19-223, el enfoque de componentes discretos sigue siendo rentable y flexible. La demanda de consistencia de color precisa (binning estricto) está aumentando en aplicaciones donde la identidad de marca o la experiencia del usuario dependen de una iluminación uniforme.