Hoja de Datos del LED SMD 19-223/R6G6C-A01/2T - Multicolor - 20mA - Rojo Brillante y Verde Amarillo - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El 19-223 es un LED SMD (Dispositivo de Montaje Superficial) multicolor y compacto, diseñado para aplicaciones de PCB de alta densidad. Su principal ventaja radica en su huella significativamente reducida en comparación con los LEDs tradicionales con pines, lo que permite la miniaturización de los productos finales, una mayor densidad de componentes en las placas y menores requisitos de almacenamiento. El dispositivo es ligero, lo que lo hace adecuado para aplicaciones electrónicas portátiles y en miniatura. Se ofrece en dos tipos de color distintos: R6 (Rojo Brillante) y G6 (Verde Amarillo Brillante), ambos utilizando tecnología de chip AlGaInP encapsulada en resina transparente.

1.1 Características Principales y Cumplimiento Normativo

El LED se suministra en cinta de 8 mm montada en carretes de 7 pulgadas de diámetro, garantizando compatibilidad con el equipo estándar de montaje automático pick-and-place. Está diseñado para ser utilizado tanto en procesos de soldadura por reflujo infrarrojo como por fase de vapor. El producto cumple con varios estándares ambientales y de seguridad clave: está libre de plomo (Pb-free), cumple con la directiva RoHS de la UE, satisface los requisitos REACH de la UE y se clasifica como libre de halógenos, con un contenido de Bromo (Br) y Cloro (Cl) cada uno por debajo de 900 ppm y su suma por debajo de 1500 ppm.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Especificaciones Máximas Absolutas

Estas especificaciones definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. Las condiciones de operación deben permanecer dentro de estos límites.

• Corriente Directa (I_F): 25 mA para ambos tipos R6 y G6.
• Corriente Directa Pico (I_FP): 50 mA, permitida en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10 a 1 kHz).
• Disipación de Potencia (P_d): 60 mW.
• Descarga Electroestática (ESD) Modelo Cuerpo Humano (HBM): 2000 V, lo que indica un nivel moderado de robustez frente a ESD para su manipulación.
• Temperatura de Operación (T_opr): -40°C a +85°C.
• Temperatura de Almacenamiento (T_stg): -40°C a +90°C.
• Temperatura de Soldadura: Para reflujo, se especifica un pico de 260°C durante un máximo de 10 segundos. Para soldadura manual, la temperatura de la punta del soldador no debe exceder los 350°C durante 3 segundos.

2.2 Características Electro-Ópticas

Medidas en condiciones estándar de prueba: temperatura ambiente de 25°C y una corriente directa de 20 mA.

• Intensidad Luminosa (I_v): R6: 72.0 - 180.0 mcd (Típico 112-180 mcd según clasificación). G6: 22.5 - 57.0 mcd (Típico 36-57 mcd según clasificación). Se aplica una tolerancia de ±11%.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2): 130 grados, proporcionando un amplio campo de iluminación.
• Longitud de Onda Pico (λ_p): R6: 632 nm (típico). G6: 575 nm (típico).
• Longitud de Onda Dominante (λ_d): R6: 624 nm (típico). G6: 573 nm (típico).
• Ancho de Banda Espectral (Δλ): 20 nm (típico) para ambos colores.
• Voltaje Directo (V_F): 1.70 - 2.40 V (Típico 2.00 V) para ambos R6 y G6 a I_F=20mA.
• Corriente Inversa (I_R): Máximo 10 μA a un voltaje inverso (V_R) de 5V. El dispositivo no está diseñado para operación en polarización inversa.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

Los LEDs se clasifican (binning) en función de parámetros clave de rendimiento para garantizar la consistencia dentro de un lote de producción.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa (R6)

• Código de Clasificación Q: Mínimo 72.0 mcd, Máximo 112.0 mcd.
• Código de Clasificación R: Mínimo 112.0 mcd, Máximo 180.0 mcd.

3.2 Clasificación por Intensidad Luminosa (G6)

• Código de Clasificación 1: Mínimo 22.5 mcd, Máximo 36.0 mcd.
• Código de Clasificación 2: Mínimo 36.0 mcd, Máximo 57.0 mcd.

Nota: La hoja de datos muestra "Rango de Clasificación del Voltaje Directo" para G6 pero lista valores de intensidad luminosa. Se asume que es una inconsistencia en el etiquetado, y las clasificaciones se refieren a intensidad luminosa.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye curvas características típicas para las variantes R6 y G6. Aunque no se proporcionan puntos de datos específicos de los gráficos en el texto, estas curvas suelen ilustrar la relación entre la corriente directa y la intensidad luminosa, el voltaje directo, y el efecto de la temperatura ambiente en la salida de luz. Analizar estas curvas es crucial para comprender el comportamiento del LED en condiciones de operación no estándar, como alimentarlo con corrientes distintas a 20mA o en entornos con variaciones de temperatura. Los diseñadores deben consultar los datos gráficos del documento original para un desclasificación detallada y predicción del rendimiento.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED presenta un encapsulado SMD estándar. El dibujo dimensional especifica las medidas clave, incluyendo la longitud, anchura y altura del cuerpo, el tamaño de las almohadillas y el espaciado. Todas las tolerancias no especificadas son de ±0.1 mm. Se deben obtener las dimensiones precisas del dibujo del encapsulado en la hoja de datos original para un diseño preciso de la huella en el PCB.

5.2 Identificación de Polaridad

El cátodo está típicamente marcado en el dispositivo, a menudo mediante una muesca, un punto verde o una esquina recortada en la lente o el cuerpo del encapsulado. El diseño de la huella en el PCB debe alinearse con esta marca de polaridad para garantizar la conexión eléctrica correcta.

6. Guía de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

Se recomienda un perfil de reflujo sin plomo:

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

La soldadura por reflujo no debe realizarse más de dos veces en el mismo dispositivo.

6.2 Soldadura Manual

Si es necesaria la soldadura manual, utilice un soldador con una temperatura de punta inferior a 350°C. El tiempo de contacto por terminal no debe exceder los 3 segundos. Use un soldador con una potencia nominal de 25W o menos. Permita un intervalo de al menos 2 segundos entre soldar cada terminal para evitar daños térmicos.

6.3 Almacenamiento y Sensibilidad a la Humedad

El producto se envasa en una bolsa resistente a la humedad con desecante.

• No abra la bolsa hasta que esté listo para su uso.
• Después de abrirla, los LEDs 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 se excede el tiempo de exposición o el indicador de desecante ha cambiado de color, se requiere un secado (bake-out) a 60±5°C durante 24 horas antes de la soldadura por reflujo.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Especificaciones del Embalaje

Los LEDs se suministran en cinta portadora en carretes de 7 pulgadas. Cada carrete contiene 2000 piezas. En los dibujos de la hoja de datos se proporcionan las dimensiones detalladas de los bolsillos de la cinta portadora y del carrete.

7.2 Explicación de la Etiqueta

La etiqueta del carrete contiene varios códigos:

• CPN: Número de Producto del Cliente.
• P/N: Número de Producto del Fabricante (ej., 19-223/R6G6C-A01/2T).
• QTY: Cantidad de Empaque.
• CAT: Rango de Intensidad Luminosa (Código de Clasificación).
• HUE: Coordenadas de Cromaticidad y Rango de Longitud de Onda Dominante.
• REF: Rango de Voltaje Directo.
• LOT No: Número de Lote Rastreable.

8. Sugerencias 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 en teléfonos y máquinas de fax.
• Pantallas LCD: Retroiluminación plana para paneles LCD pequeños, iluminación de interruptores y símbolos.
• Uso General como Indicador: Estado de alimentación, indicación de modo, etc.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Limitación de Corriente: Una resistencia limitadora de corriente externa esobligatoria. El voltaje directo del LED tiene un rango, y un pequeño cambio en el voltaje de alimentación puede causar un cambio grande y potencialmente destructivo en la corriente directa debido a la característica exponencial I-V del diodo.
• Gestión Térmica: Asegúrese de que el diseño del PCB permita una disipación de calor adecuada, especialmente si opera cerca de las especificaciones máximas o en altas temperaturas ambientales, para mantener la vida útil y el rendimiento del LED.
• Protección contra ESDAunque el dispositivo tiene una clasificación ESD HBM de 2000V, se deben observar las precauciones estándar de manipulación contra ESD durante el montaje.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

Los principales diferenciadores del LED 19-223 son sucapacidad multicolor en un solo tipo de encapsulado(R6 y G6) y su uso del material semiconductorAlGaInP. La tecnología AlGaInP es conocida por producir luz roja, naranja, ámbar y verde-amarilla de alta eficiencia. En comparación con tecnologías más antiguas, ofrece una eficacia luminosa y una pureza de color superiores para estas longitudes de onda. El amplio ángulo de visión de 130 grados lo hace adecuado para aplicaciones que requieren una amplia visibilidad, a diferencia de los LEDs indicadores de haz estrecho.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

10.1 ¿Puedo alimentar este LED sin una resistencia en serie?

No.La hoja de datos advierte explícitamente que se debe usar una resistencia de protección. El LED es un dispositivo controlado por corriente. Conectarlo directamente a una fuente de voltaje resultará en un flujo de corriente incontrolado, lo que provocará una falla inmediata.

10.2 ¿Cuál es la diferencia entre Longitud de Onda Pico y Longitud de Onda Dominante?

La Longitud de Onda Pico (λ_p)es la longitud de onda a la cual la distribución espectral de potencia de la luz emitida es máxima.La Longitud de Onda Dominante (λ_d)es la longitud de onda única de la luz monocromática que coincide con el color percibido del LED cuando se compara con una fuente de luz blanca estándar. La longitud de onda dominante está más relacionada con la percepción humana del color.

10.3 ¿Por qué hay un límite estricto de 7 días de vida útil tras abrir la bolsa barrera de humedad?

Los encapsulados SMD pueden absorber humedad de la atmósfera. Durante el proceso de soldadura por reflujo a alta temperatura, esta humedad atrapada puede expandirse rápidamente, causando deslaminación interna, grietas o el efecto "palomita de maíz" (popcorning), lo que daña el dispositivo. El límite de 7 días y el procedimiento de secado son críticos para garantizar el rendimiento del montaje y la fiabilidad a largo plazo.

11. Caso Práctico de Diseño y Uso

Escenario: Diseño de un panel indicador de múltiples estados.Un diseñador necesita indicadores rojos y verdes para los estados "Encendido", "En Espera" y "Fallo" en una unidad de control compacta. Utilizando la serie 19-223, puede obtener LEDs Rojo Brillante (R6) y Verde Amarillo Brillante (G6) con huellas idénticas y perfiles de soldadura. Esto simplifica el diseño del PCB, la lista de materiales y el proceso de montaje. Al seleccionar LEDs de las clasificaciones de mayor intensidad luminosa (R para rojo, 2 para verde), aseguran una buena visibilidad. Calculan las resistencias limitadoras de corriente apropiadas para un sistema de 5V, apuntando a una corriente de accionamiento de 15mA para equilibrar brillo y consumo de energía, utilizando el V_Ftípico de 2.0V. Se aseguran de que el diseño del panel permita el ángulo de visión de 130 grados para que los indicadores sean visibles desde una amplia gama de posiciones del operador.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

Los Diodos Emisores de Luz (LEDs) son dispositivos semiconductores que emiten luz a través de un proceso llamado electroluminiscencia. Cuando se aplica un voltaje directo a través de la unión p-n del material semiconductor (AlGaInP en este caso), los electrones de la región tipo n se recombinan con los huecos de la región tipo p dentro de la capa activa. Esta recombinación libera energía en forma de fotones (partículas de luz). La longitud de onda específica (color) de la luz emitida está determinada por la energía de la banda prohibida del material semiconductor. La resina epoxi transparente que encapsula protege el chip semiconductor, actúa como una lente para dar forma al haz de salida de luz (resultando en el ángulo de visión de 130 grados) y proporciona estabilidad mecánica.

13. Tendencias y Contexto Tecnológico

Los LEDs SMD como el 19-223 representan una tecnología de encapsulado madura y ampliamente adoptada. La tendencia en LEDs indicadores y de retroiluminación continúa hacia una mayor eficiencia (más salida de luz por mA de corriente), una mejor consistencia de color mediante clasificaciones más estrictas y una mayor miniaturización para dispositivos cada vez más pequeños. También hay un creciente énfasis en los datos de fiabilidad y las predicciones de vida útil bajo diversas condiciones de operación. Si bien esta hoja de datos proporciona especificaciones estándar, aplicaciones más avanzadas pueden requerir curvas detalladas de vida útil y mantenimiento del flujo luminoso. El movimiento hacia la fabricación sin plomo y sin halógenos, como se ve en este producto, es ahora un estándar de la industria impulsado por regulaciones ambientales globales.