Hoja de Datos de la Serie SMD LED 12-23C - Multicolor (Rojo/Verde/Azul) - 3.2x1.6x1.4mm - 2.0-3.9V - 20-25mA - Documentación Técnica en Español

1. Descripción General del Producto

La serie 12-23C representa una solución de LED de montaje superficial compacta, diseñada para aplicaciones electrónicas modernas que requieren miniaturización y alta fiabilidad. Esta familia de LED multicolor es significativamente más pequeña que los componentes tradicionales con patillas, lo que permite reducciones sustanciales en la huella de la PCB, aumenta la densidad de empaquetado y, en última instancia, contribuye al desarrollo de equipos finales más pequeños. Su construcción ligera la hace especialmente adecuada para aplicaciones portátiles y con limitaciones de espacio.

La ventaja principal de esta serie radica en su versatilidad y cumplimiento con los estándares ambientales y de fabricación contemporáneos. Los dispositivos se empaquetan en cinta de 8 mm enrollada en carretes de 7 pulgadas de diámetro, garantizando compatibilidad con equipos automáticos de montaje pick-and-place de alta velocidad. Están calificados para su uso con procesos de soldadura por reflujo tanto infrarrojos como de fase de vapor, que son estándar en la producción electrónica de alto volumen.

El cumplimiento ambiental y normativo es una característica clave. Los productos están construidos con materiales sin plomo, cumplen con la directiva RoHS, se ajustan a las regulaciones REACH de la UE y cumplen con los estándares libres de halógenos (con Bromo <900 ppm, Cloro <900 ppm y su suma <1500 ppm). Esto los hace adecuados para una amplia gama de mercados globales con estrictos requisitos ambientales.

2. Selección del Dispositivo y Valores Máximos Absolutos

2.1 Guía de Selección del Dispositivo

La serie ofrece tres opciones de color distintas, cada una basada en diferentes materiales de chip semiconductor:

• Código R6 (Rojo Brillante):Utiliza tecnología de chip de AlGaInP (Fosfuro de Aluminio, Galio e Indio). El color de la resina es transparente.
• Código GH (Verde Brillante):Utiliza tecnología de chip de InGaN (Nitruro de Galio e Indio). El color de la resina es transparente.
• Código BH (Azul):Utiliza tecnología de chip de InGaN (Nitruro de Galio e Indio). El color de la resina es transparente.

El encapsulado de resina transparente permite una extracción de luz óptima y una representación fiel del color.

2.2 Valores Máximos Absolutos (Ta=25°C)

Estos valores definen los límites de estrés más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se recomienda operar en o más allá de estos límites.

• Voltaje Inverso (V_R):5 V (Todos los códigos)
• Corriente Directa (I_F):R6: 25 mA, GH: 25 mA, BH: 20 mA
• Corriente Directa Pico (I_FP, Ciclo de Trabajo 1/10 @1kHz):R6: 60 mA, GH: 100 mA, BH: 100 mA
• Disipación de Potencia (P_d):R6: 60 mW, GH: 95 mW, BH: 75 mW
• Descarga Electroestática (ESD) Modelo Cuerpo Humano (HBM):R6: 2000 V, GH: 150 V, BH: 150 V. Nótese la robustez a ESD significativamente mayor del LED rojo (R6) en comparación con las variantes verde y azul, que requieren un manejo más cuidadoso.
• Temperatura de Operación (T_opr):-40°C a +85°C
• Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40°C a +90°C
• Temperatura de Soldadura (T_sol):Soldadura por reflujo: pico de 260°C durante un máximo de 10 segundos. Soldadura manual: 350°C durante un máximo de 3 segundos por terminal.

3. Características Electroópticas (Ta=25°C)

Los siguientes parámetros están garantizados bajo las condiciones de prueba especificadas. Los valores típicos representan el centro de la distribución de producción.

3.1 Intensidad Luminosa y Características Angulares

• Intensidad Luminosa (I_V) @ I_F=20mA:
  • R6 (Rojo): Típico 90 mcd (Mín. 63 mcd)
  • GH (Verde): Típico 180 mcd (Mín. 125 mcd)
  • BH (Azul): Típico 50 mcd (Mín. 32 mcd)
  Tolerancia: ±11%.
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):Típico 100 grados para todos los códigos de color. Este amplio ángulo de visión es adecuado para aplicaciones de indicación e iluminación de fondo donde la visibilidad desde ángulos fuera del eje es importante.

3.2 Características Espectrales

• Longitud de Onda Pico (λ_p):R6: 632 nm, GH: 518 nm, BH: 468 nm.
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):R6: 624 nm, GH: 525 nm, BH: 470 nm. La longitud de onda dominante es la percepción de un solo color del LED por el ojo humano.
• Ancho de Banda de Radiación Espectral (Δλ):R6: 20 nm, GH: 35 nm, BH: 25 nm. Esto define la pureza espectral o el ancho de la luz emitida.

3.3 Características Eléctricas

• Voltaje Directo (V_F) @ I_F=20mA:
  • R6: Típico 2.0 V, Máximo 2.4 V
  • GH: Típico 3.3 V, Máximo 3.9 V
  • BH: Típico 3.3 V, Máximo 3.9 V
  Tolerancia: ±0.1V. El menor V_Fdel LED rojo es característico de la tecnología AlGaInP en comparación con InGaN.
• Corriente Inversa (I_R) @ V_R=5V:R6: Máx. 10 μA, GH/BH: Máx. 50 μA.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos proporciona curvas típicas de características electroópticas para cada código de LED (R6, GH, BH). Aunque no se proporcionan puntos de datos de gráficos específicos 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 dispositivo en condiciones no estándar (por ejemplo, diferentes corrientes de accionamiento o temperaturas) y para optimizar el diseño del circuito para eficiencia y longevidad. Los diseñadores deben usar estas curvas para seleccionar puntos de operación apropiados y modelar los efectos térmicos en el rendimiento.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED 12-23C tiene un encapsulado de montaje superficial compacto. Las dimensiones clave (en mm, tolerancia ±0.1 mm a menos que se especifique) incluyen un tamaño de cuerpo de aproximadamente 3.2 mm (largo) x 1.6 mm (ancho) x 1.4 mm (alto). El encapsulado presenta dos terminales de ánodo/cátodo para soldar. El dibujo dimensional proporciona información crítica para el diseño del patrón de soldadura (huella) en la PCB, asegurando la formación adecuada de la junta de soldadura y la estabilidad mecánica. Adherirse a la huella recomendada es esencial para un montaje confiable y una gestión térmica adecuada.

5.2 Identificación de Polaridad

El cátodo se identifica típicamente por un marcador visual en el encapsulado, como una muesca, un punto o una marca verde en el carrete de cinta. La orientación correcta de la polaridad durante el montaje es obligatoria para garantizar el funcionamiento adecuado.

6. Directrices de Soldadura, Montaje y Almacenamiento

6.1 Precauciones Críticas

• Limitación de Corriente:Se requiereabsolutamenteuna resistencia limitadora de corriente externa en serie con el LED. La característica exponencial I-V del LED significa que un pequeño aumento en el voltaje causa un aumento muy grande, potencialmente destructivo, en la corriente. Una resistencia en serie proporciona una relación lineal, haciendo que la corriente sea predecible y segura para un voltaje de suministro dado.
• Condiciones de Almacenamiento:Los dispositivos son sensibles a la humedad (MSL).
  • Antes de abrir: Almacenar a ≤30°C y ≤90% HR.
  • Después de abrir: La "vida útil en planta" es de 1 año a ≤30°C y ≤60% HR. Las piezas no utilizadas deben volver a sellarse en una bolsa a prueba de humedad con desecante.
  • Si el indicador de desecante cambia de color o se excede el tiempo de almacenamiento, se requiere un horneado a 60±5°C durante 24 horas antes de la soldadura por reflujo.

6.2 Proceso de Soldadura

• Perfil de Reflujo (sin plomo):Se proporciona un perfil de temperatura detallado. Los parámetros clave incluyen: precalentamiento entre 150-200°C durante 60-120s, tiempo por encima del líquido (217°C) de 60-150s, temperatura pico de 260°C máximo durante 10 segundos máximo, y tasas controladas de calentamiento/enfriamiento (máx. 3°C/s y 6°C/s respectivamente).
• Ciclos de Reflujo:No exceder dos ciclos de soldadura por reflujo.
• Soldadura Manual:Si es necesario, use un soldador con temperatura de punta <350°C, capacidad ≤25W, y limite el tiempo de contacto a 3 segundos por terminal. Permita un intervalo mínimo de 2 segundos entre soldar cada terminal. Evite el estrés mecánico en el encapsulado durante el calentamiento.
• Reparación:Se desaconseja la reparación después de la soldadura. Si es inevitable, se debe usar un soldador de doble punta para calentar ambos terminales simultáneamente y prevenir el estrés termomecánico. Pruebe previamente para asegurar que el proceso de reparación no degrade las características del LED.

7. Información de Embalaje y Pedido

7.1 Especificaciones de Embalaje

Los LED se suministran en embalaje resistente a la humedad. El embalaje estándar incluye:

• Cinta Portadora:Ancho de 8 mm, cargada en el carrete.
• Carrete:Diámetro de 7 pulgadas. La cantidad cargada es de 2000 piezas por carrete.
• Bolsa Externa:Sellada dentro de una bolsa de aluminio a prueba de humedad que contiene desecante.

Se proporcionan dimensiones detalladas para los bolsillos de la cinta portadora y el carrete para garantizar la compatibilidad con los alimentadores automáticos.

7.2 Explicación de la Etiqueta

La etiqueta del carrete contiene información crítica para la trazabilidad y selección de bins:

• CPN (Número de Producto del Cliente)
• P/N (Número de Producto): p.ej., 12-23C/R6GHBHC-A01/2C
• QTY (Cantidad de Embalaje)
• CAT (Rango de Intensidad Luminosa)
• HUE (Coordenadas de Cromaticidad y Rango de Longitud de Onda Dominante)
• REF (Rango de Voltaje Directo)
• LOT No (Número de Lote para trazabilidad)

Esta información de binning permite a los diseñadores seleccionar LED con parámetros estrictamente controlados para un rendimiento consistente en su aplicación.

8. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

8.1 Aplicaciones Típicas

• Iluminación de fondo para paneles de instrumentos, interruptores y símbolos.
• Indicadores de estado e iluminación de fondo de teclados en equipos de telecomunicaciones (teléfonos, máquinas de fax).
• Unidades de iluminación de fondo planas para pantallas LCD pequeñas.
• Luces indicadoras de propósito general en electrónica de consumo e industrial.

8.2 Consideraciones de Diseño

• Diseño del Circuito:Incluya siempre una resistencia en serie. Calcule su valor usando R = (V_suministro- V_F) / I_F, donde V_Fe I_Fson los puntos de operación objetivo de la hoja de datos. Considere la potencia nominal de la resistencia.
• Gestión Térmica:Aunque la disipación de potencia es baja, mantener la temperatura de unión dentro de los límites es clave para la fiabilidad a largo plazo y una salida de luz estable. Asegure un área de cobre en la PCB adecuada o vías térmicas si opera a altas temperaturas ambientales o cerca de la corriente máxima.
• Protección ESD:Implemente medidas de protección ESD en las PCB y en los procedimientos de manejo, especialmente para los LED GH y BH (InGaN) más sensibles.

8.3 Restricciones de Aplicación

Este producto está diseñado para aplicaciones comerciales e industriales generales. No estáespecíficamente calificado ni recomendado para aplicaciones de alta fiabilidad sin consulta previa. Esto incluye, pero no se limita a:Sistemas militares, aeroespaciales o de aviación.

• Sistemas de seguridad o seguridad automotriz (por ejemplo, airbags, frenos).
• Equipos médicos críticos o de soporte vital.
• Para tales aplicaciones, se requieren productos con especificaciones, calificaciones y garantías de fiabilidad diferentes.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

La serie 12-23C se diferencia por su combinación de un factor de forma muy compacto, disponibilidad multicolor desde un solo contorno de encapsulado y pleno cumplimiento de las regulaciones ambientales modernas (RoHS, Libre de Halógenos). En comparación con los LED de orificio pasante más grandes, permite una miniaturización significativa. El encapsulado de resina transparente para todos los colores ofrece flexibilidad de diseño. Los valores de ESD proporcionados (particularmente altos para la variante roja) y las instrucciones detalladas de manejo de sensibilidad a la humedad reflejan un diseño para procesos de fabricación robustos. La inclusión de parámetros específicos de binning (CAT, HUE, REF) en la etiqueta indica un proceso de producción capaz de entregar color y brillo consistentes, lo cual es crítico para aplicaciones que usan múltiples LED.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P1: ¿Cuál es la diferencia principal entre los códigos R6, GH y BH?

R1: La diferencia principal es el material semiconductor y el color resultante. R6 usa AlGaInP para luz roja (624nm dominante) y tiene un voltaje directo más bajo (~2.0V). GH (Verde) y BH (Azul) usan InGaN, tienen un voltaje directo más alto (~3.3V) y emiten luz verde (525nm) y azul (470nm) respectivamente. Los códigos GH y BH también son más sensibles a la ESD.
P2: ¿Por qué es obligatoria una resistencia limitadora de corriente?

R2: Los LED son diodos con una relación corriente-voltaje no lineal y exponencial. Un pequeño aumento en el voltaje más allá del V
nominal causa un aumento muy grande, potencialmente destructivo, en la corriente. Una resistencia en serie proporciona una relación lineal, haciendo que la corriente sea predecible y segura para un voltaje de suministro dado._FP3: ¿Puedo usar soldadura manual para el montaje de prototipos?

R3: Sí, pero con extrema precaución. Siga estrictamente las directrices: punta del soldador <350°C, potencia ≤25W, tiempo de contacto ≤3 segundos por terminal, y permita enfriamiento entre terminales. La soldadura por reflujo es el método recomendado y más confiable.
P4: ¿Qué significa "libre de halógenos" y por qué es importante?

R4: Libre de halógenos significa que los materiales contienen niveles muy bajos de bromo (Br) y cloro (Cl). Estos halógenos, cuando se queman, pueden producir humos tóxicos y corrosivos. La electrónica libre de halógenos es más segura y respetuosa con el medio ambiente, a menudo requerida por ciertas regulaciones y especificaciones del cliente.
P5: ¿Cómo interpreto la información de binning (CAT, HUE, REF) en la etiqueta?

R5: Esta información agrupa LED con rendimiento similar. Para una apariencia consistente en una matriz, debe obtener LED de los mismos bins de HUE (color) y CAT (brillo) adyacentes. El bin REF (voltaje) puede ser importante para el diseño de la fuente de alimentación en aplicaciones con regulación de corriente.
11. Principios de Operación y Tendencias Tecnológicas

11.1 Principio Básico de Funcionamiento

Los Diodos Emisores de Luz (LED) son dispositivos semiconductores que emiten luz a través de electroluminiscencia. Cuando se aplica un voltaje directo a través de la unión p-n, los electrones del material tipo n se recombinan con los huecos del material tipo p en la región activa. Esta recombinación libera energía en forma de fotones (luz). La longitud de onda específica (color) de la luz emitida está determinada por la energía de banda prohibida del material semiconductor utilizado en la región activa. AlGaInP tiene una banda prohibida adecuada para luz roja/naranja/amarilla, mientras que InGaN cubre el espectro verde, azul y blanco (con fósforo).

11.2 Tendencias de la Industria

El mercado de LED SMD como la serie 12-23C continúa impulsado por las demandas de miniaturización, mayor eficiencia (lúmenes por vatio), mejor consistencia de color y un cumplimiento ambiental más estricto. Existe una tendencia hacia tamaños de encapsulado aún más pequeños (por ejemplo, 0201, 01005) para dispositivos ultracompactos. Además, la integración de circuitos de control (por ejemplo, controladores de corriente constante) dentro del encapsulado del LED se está volviendo más común para un diseño simplificado. El impulso hacia una mayor fiabilidad y una vida útil más larga bajo diversas tensiones ambientales sigue siendo un enfoque constante tanto para los fabricantes de componentes como para los usuarios finales.

The market for SMD LEDs like the 12-23C series continues to be driven by demands for miniaturization, higher efficiency (lumens per watt), improved color consistency, and stricter environmental compliance. There is a trend towards even smaller package sizes (e.g., 0201, 01005) for ultra-compact devices. Furthermore, integration of control circuitry (e.g., constant current drivers) within the LED package is becoming more common for simplified design. The push for higher reliability and longer lifetime under various environmental stresses remains a constant focus for component manufacturers and end-users alike.