Especificación del LED SMD 19-22/Y2G6C-A14/2T - 2.0x1.6x0.8mm - 2.0V - 60mW - Amarillo Brillante/Amarillo-Verde - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El 19-22/Y2G6C-A14/2T es un LED de montaje superficial compacto, diseñado para aplicaciones de alta densidad. Representa un avance significativo respecto a los componentes tradicionales de tipo "lead-frame", permitiendo reducciones sustanciales en el tamaño de la placa, el espacio de almacenamiento y las dimensiones generales del equipo. Su construcción ligera lo hace especialmente adecuado para aplicaciones miniaturizadas y con espacio limitado.

La ventaja principal de este producto radica en su uso eficiente del espacio en la placa y su compatibilidad con los procesos de fabricación automatizados modernos. Se suministra en cinta estándar de 8 mm en carretes de 7 pulgadas de diámetro, facilitando la integración perfecta con equipos de colocación automática. El dispositivo está diseñado para ser fiable y cumplir con normativas medioambientales: es libre de plomo, conforme a RoHS, y cumple con REACH de la UE y estrictos estándares libres de halógenos (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

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.

• Tensión Inversa (V_R):5V. Superar esta tensión en polarización inversa puede causar la ruptura de la unión.
• Corriente Directa (I_F):25 mA (continua) para ambos tipos de chip Y2 (Amarillo Brillante) y G6 (Amarillo-Verde Brillante).
• Corriente Directa de Pico (I_FP):60 mA, permitida en condiciones de pulso (ciclo de trabajo 1/10 @ 1kHz).
• Disipación de Potencia (P_d):60 mW. Esta es la potencia máxima que el encapsulado puede disipar sin exceder sus límites térmicos.
• Temperatura de Operación (T_opr):-40°C a +85°C. El dispositivo está clasificado para rangos de temperatura industriales.
• Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40°C a +90°C.
• Descarga Electroestática (ESD) HBM:2000V. Esta clasificación ESD Clase 1B indica sensibilidad moderada; se recomiendan procedimientos de manejo ESD adecuados.
• Temperatura de Soldadura (T_sol):Reflujo: 260°C máximo durante 10 segundos. Soldadura manual: 350°C máximo durante 3 segundos por terminal.

2.2 Características Electroópticas

Medidas en condiciones de prueba estándar de T_a= 25°C e I_F= 20mA, salvo que se especifique lo contrario. La tolerancia de ±11% en intensidad luminosa es una consideración de diseño crítica.

• Intensidad Luminosa (I_v):
  • Y2 (Amarillo Brillante):El valor típico se proporciona dentro de un rango de clasificación de 45.0-112 mcd.
  • G6 (Amarillo-Verde Brillante):El valor típico se proporciona dentro de un rango de clasificación de 28.5-72.0 mcd.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):130 grados (típico). Este amplio ángulo de visión es adecuado para aplicaciones de indicación e iluminación de fondo que requieren una amplia visibilidad.
• Longitud de Onda de Pico (λ_p):
  • Y2: 591 nm (típico).
  • G6: 575 nm (típico).
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):
  • Y2: 589 nm (típico).
  • G6: 573 nm (típico).
• Ancho de Banda Espectral (Δλ):
  • Y2: 15 nm (típico).
  • G6: 20 nm (típico). El espectro ligeramente más amplio del chip G6 es característico de su composición material.
• Tensión Directa (V_F):
  • Y2 & G6: 2.00V (típico), con un rango de 1.70V a 2.40V a I_F=20mA. Esta V_Frelativamente baja contribuye a una mayor eficiencia.
• Corriente Inversa (I_R):10 μA (máx.) a V_R=5V.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

La salida luminosa de los LED varía de un lote a otro. Un sistema de clasificación (binning) garantiza la consistencia para el usuario final agrupando LED con un rendimiento similar.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

Para Y2 (Amarillo Brillante):

• Código de Clase P:45.0 mcd (Mín.) a 72.0 mcd (Máx.).
• Código de Clase Q:72.0 mcd (Mín.) a 112 mcd (Máx.).

Para G6 (Amarillo-Verde Brillante):

• Código de Clase N:28.5 mcd (Mín.) a 45.0 mcd (Máx.).
• Código de Clase P:45.0 mcd (Mín.) a 72.0 mcd (Máx.).

El código de clase específico (CAT) se indica en la etiqueta del producto. Los diseñadores deben tener en cuenta el valor mínimo dentro de una clase seleccionada para garantizar un brillo suficiente en su aplicación.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Aunque no se proporcionan puntos de datos gráficos específicos en el extracto de texto, la hoja de datos hace referencia a curvas típicas de características electroópticas para ambos tipos de chip Y2 y G6. Estas curvas son esenciales para comprender el comportamiento del dispositivo en condiciones no estándar.

4.1 Características de las Curvas Inferidas

Basándose en la física estándar de los LED y los parámetros proporcionados, se esperan las siguientes relaciones:

• Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa (I_F):La salida de luz aumentará de forma supralineal con la corriente hasta un punto, después del cual puede ocurrir una caída de eficiencia. La operación debe mantenerse en o por debajo de la I_Fnominal de 25mA.
• Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente (T_a):La intensidad luminosa típicamente disminuye a medida que aumenta la temperatura de la unión. La curva mostrará una pendiente negativa, enfatizando la importancia de la gestión térmica para mantener un brillo constante, especialmente a altas temperaturas ambiente.
• Tensión Directa vs. Corriente Directa (V_F-I_F):Esto exhibirá la clásica curva exponencial del diodo. La V_Ftípica de 2.0V a 20mA es un punto clave en esta curva.
• Corriente Directa vs. Temperatura Ambiente:Esta curva de reducción probablemente muestra la I_Fmáxima permisible disminuyendo a medida que T_aaumenta, para evitar exceder la P_d limit.
• Distribución Espectral:Las curvas para ambos chips mostrarán un pico distinto en su respectiva λ_p(591nm para Y2, 575nm para G6) con el ancho de banda especificado (Δλ).

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED SMD 19-22 presenta una huella de encapsulado estándar de la industria. Las dimensiones clave (tolerancia ±0.1mm salvo que se indique) incluyen un tamaño de cuerpo compacto crítico para diseños de alta densidad. La longitud, anchura y altura exactas se definen en el plano de dimensiones detallado, que incluye el diseño de las almohadillas, el contorno del componente y la identificación de polaridad (típicamente mediante una marca de cátodo o una esquina recortada en el encapsulado).

6. Guías de Soldadura y Ensamblaje

6.1 Precauciones Críticas

• Limitación de Corriente:Una resistencia en serie externa esobligatoriapara prevenir la fuga térmica y la destrucción debido al coeficiente de temperatura negativo del LED y sus características I-V pronunciadas.
• Almacenamiento y Sensibilidad a la Humedad:
  • No abra la bolsa antihumedad hasta que esté listo para su uso.
  • Después de abrir, los LED no utilizados deben almacenarse a ≤30°C y ≤60% HR.
  • La "vida útil en planta" después de abrir la bolsa es de 168 horas (7 días).
  • Si se excede, se requiere un secado a 60±5°C durante 24 horas antes del reflujo.

6.2 Perfil de Soldadura (Sin Plomo)

Se proporciona un perfil de reflujo recomendado:

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

Restricciones Importantes:La soldadura por reflujo no debe realizarse más de dos veces. Evite el estrés mecánico sobre el LED durante el calentamiento y no deforme la PCB después de soldar.

6.3 Soldadura Manual y Reparación

Si la soldadura manual es inevitable:

• Use un soldador con una temperatura de punta <350°C durante <3 segundos por terminal.
• La potencia del soldador debe ser ≤25W.
• Permita un intervalo mínimo de 2 segundos entre soldar cada terminal.
• Se desaconseja firmemente la reparación.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 Embalaje

• Cinta Portadora:Ancho de 8 mm, cargada en carretes de 7 pulgadas de diámetro.
• Cantidad por Carrete:2000 piezas.
• Embalaje Resistente a la Humedad:Incluye un desecante y está sellado en una bolsa de aluminio antihumedad.

7.2 Explicación de la Etiqueta

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

• CPN:Número de Parte del Cliente.
• P/N:Número de Parte del Fabricante (ej., 19-22/Y2G6C-A14/2T).
• QTY:Cantidad de embalaje.
• CAT:Rango de Intensidad Luminosa (Código de Clase: ej., P, Q, N).
• HUE:Coordenadas de Cromaticidad y Rango de Longitud de Onda Dominante.
• REF:Rango de Tensión Directa.
• LOT No:Número de Lote de Fabricación para trazabilidad.

8. Sugerencias de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

• Interior Automotriz:Iluminación de fondo para instrumentos del tablero, interruptores y paneles de control.
• Equipos de Telecomunicaciones:Indicadores de estado e iluminación de fondo de teclados en teléfonos, faxes y routers.
• Electrónica de Consumo:Iluminación de fondo plana para pantallas LCD pequeñas, iluminación de interruptores e iconos simbólicos.
• Uso General como Indicador:Estado de alimentación, indicación de modo y señales de alerta en una amplia variedad de dispositivos electrónicos.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Circuito de Conducción de Corriente:Implemente siempre un circuito de corriente constante o una fuente de tensión con una resistencia limitadora de corriente en serie. Calcule el valor de la resistencia usando R = (V_{alimentación}- V_F) / I_F, usando la V_Fmáxima de la hoja de datos para asegurar que I_Fno exceda el límite en las peores condiciones.
• Gestión Térmica:Aunque la disipación de potencia es baja, asegure un área de cobre en la PCB o vías térmicas adecuadas bajo las almohadillas del LED si opera a altas temperaturas ambiente o a la I_Fmáxima, para mantener el rendimiento y la longevidad.
• Diseño Óptico:El ángulo de visión de 130 grados proporciona una emisión amplia. Para luz enfocada o dirigida, pueden ser necesarias lentes externas o guías de luz.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

Los diferenciadores principales de la serie 19-22 son sutamaño miniaturizadoy sucumplimiento medioambiental integral. En comparación con LED SMD más grandes o variantes de orificio pasante, permite una densidad de empaquetado superior. Su sistema material específico de AlGaInP para colores amarillo y amarillo-verde ofrece alta eficiencia y pureza de color en estas longitudes de onda. La combinación del cumplimiento de RoHS, REACH y libre de halógenos lo hace adecuado para los mercados globales más exigentes y diseños con conciencia medioambiental, a menudo proporcionando una ventaja sobre componentes más antiguos o menos conformes.

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

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

La tensión directa (V_F) de un LED tiene un coeficiente de temperatura negativo y varía de una unidad a otra (1.7V a 2.4V). Conectarlo directamente a una fuente de tensión, incluso ligeramente por encima de su V_F, hará que la corriente aumente exponencialmente, excediendo rápidamente el Límite Absoluto Máximo de 25mA y llevando a una destrucción térmica inmediata. La resistencia proporciona un límite de corriente lineal y estable.

10.2 ¿Qué significa la "tolerancia de ±11%" en intensidad luminosa para mi diseño?

Significa que la intensidad luminosa real de cualquier LED individual puede ser hasta un 11% mayor o menor que el valor típico o de clasificación. Por lo tanto, su sistema óptico debe diseñarse para funcionar correctamente con la intensidad esperadamínima(Valor Típico/Mín. de Clase * 0.89). No diseñe basándose únicamente en el valor típico.

10.3 ¿Puedo usar este LED en exteriores?

El rango de temperatura de operación es de -40°C a +85°C, lo que cubre muchos entornos exteriores. Sin embargo, la exposición directa a radiación UV, humedad y contaminantes no está cubierta únicamente por el encapsulado del chip. Para uso en exteriores, el LED debe estar correctamente encapsulado o alojado dentro de un recinto que proporcione sellado y protección ambiental.

10.4 ¿Cómo interpreto los códigos de clasificación (P, Q, N) al realizar un pedido?

Especifique el(los) código(s) de clase requerido(s) según sus necesidades de brillo. Por ejemplo, si su diseño requiere al menos 70 mcd de luz amarilla, debe pedir la Clase Q (72-112 mcd), ya que la Clase P (45-72 mcd) puede tener unidades por debajo de su requerimiento. Pedir una mezcla de clases o "cualquier clase" puede llevar a inconsistencias de brillo visibles en su producto.

11. Caso Práctico de Diseño

Escenario:Diseñar un indicador de estado de baja potencia para un dispositivo portátil alimentado por una línea de 3.3V. El indicador debe ser claramente visible a la luz ambiente.

Selección:Se elige el 19-22 G6 (Amarillo-Verde, Clase P) por su alta eficiencia luminosa en el rango fotópico (sensibilidad del ojo humano) y su baja V_F.

Cálculo:Objetivo I_F= 15mA (por debajo del máximo para margen). Usando la V_Fmáx. de la hoja de datos (2.4V) para el cálculo de corriente en el peor caso: R = (V_{alimentación}- V_F) / I_F= (3.3V - 2.4V) / 0.015A = 60 Ω. Potencia en la resistencia: P = I²R = (0.015)²* 60 = 0.0135W. Una resistencia estándar de 1/16W o 1/10W es suficiente. El brillo esperado a 15mA puede extrapolarse del valor típico a 20mA, asegurando que cumple con los requisitos de visibilidad.

Diseño de Placa:La huella compacta del 19-22 se coloca en la PCB. Se utilizan pequeñas conexiones de alivio térmico a la almohadilla para facilitar la soldadura manteniendo cierta conducción térmica hacia el plano de la placa.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

El LED 19-22 es una fuente de luz de estado sólido basada en una unión p-n semiconductor. Los chips Y2 y G6 utilizanAlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio)como material semiconductor activo. Cuando se aplica una tensión directa que excede el umbral de encendido del diodo, los electrones y huecos se inyectan en la región activa donde se recombinan. En AlGaInP, esta recombinación libera energía principalmente en forma de fotones (luz) en la región del espectro visible del amarillo al amarillo-verde (573-591 nm). El color específico (longitud de onda) está determinado por la composición atómica precisa y la energía de la banda prohibida de la aleación de AlGaInP. El encapsulante de resina transparente protege el dado semiconductor y actúa como una lente primaria, dando forma al patrón inicial de salida de luz.

13. Tendencias Tecnológicas

El LED 19-22 representa las tendencias actuales en optoelectrónica:miniaturización, aumento de la eficienciaymejora de la fiabilidad y el cumplimiento normativo. El paso a encapsulados más pequeños como este permite productos finales más sofisticados y compactos. El uso del material AlGaInP proporciona una alta eficiencia cuántica interna para colores ámbar/amarillo/verde. El cambio generalizado de la industria hacia la soldadura sin plomo y materiales libres de halógenos, como se ve en este componente, está impulsado por regulaciones medioambientales globales (RoHS, REACH) y la demanda de los clientes de una electrónica más ecológica. Los desarrollos futuros pueden centrarse en mayores ganancias de eficiencia (mayor mcd/mA), una clasificación de color y brillo más estrecha para la consistencia, y encapsulados que permitan una colocación de densidad aún mayor o circuitos integrados de control.