Hoja de Datos de LED SMD 0201 Verde - Tamaño 0.6x0.3x0.25mm - Voltaje 2.8-3.8V - Potencia 80mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un Diodo Emisor de Luz (LED) miniatura de Montaje Superficial (SMD) en el tamaño de paquete 0201. Estos LED están diseñados para el ensamblaje automatizado de placas de circuito impreso (PCB) y son ideales para aplicaciones con espacio limitado. El dispositivo utiliza tecnología InGaN (Nitruro de Indio y Galio) para producir luz verde.

1.1 Características

• Cumple con las directivas RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas).
• Empaquetado en cinta de 12 mm enrollada en carretes de 7 pulgadas de diámetro para manejo automatizado.
• Contorno de paquete estándar EIA (Alianza de Industrias Electrónicas).
• Entrada compatible con niveles lógicos de circuitos integrados (IC).
• Diseñado para compatibilidad con equipos de ensamblaje automatizado pick-and-place.
• Apto para su uso en procesos de soldadura por reflujo infrarrojo (IR).
• Preacondicionado para acelerar al Nivel de Sensibilidad a la Humedad 3 de JEDEC (Consejo Conjunto de Ingeniería de Dispositivos Electrónicos).

1.2 Aplicaciones

Este LED es adecuado para una amplia gama de funciones de indicación y retroiluminación en diversos equipos electrónicos, incluyendo:

• Dispositivos de telecomunicaciones (por ejemplo, teléfonos inalámbricos, teléfonos celulares).
• Equipos de automatización de oficina (por ejemplo, computadoras portátiles).
• Electrodomésticos.
• Sistemas de control industrial.
• Equipos de red.
• Señalización interior e iluminación de símbolos.
• Indicadores de estado en panel frontal y retroiluminación.

2. Dimensiones del Paquete e Información Mecánica

El LED está alojado en un paquete miniatura 0201. La lente es transparente. Todos los planos dimensionales y tolerancias se proporcionan en las figuras de la hoja de datos original. Las notas clave incluyen:

• Todas las dimensiones se especifican en milímetros, con pulgadas entre paréntesis.
• La tolerancia estándar es de ±0.2 mm (±0.008") a menos que se indique lo contrario en el plano.

3. Parámetros y Características Técnicas

3.1 Clasificaciones Absolutas Máximas

Las clasificaciones se especifican a una temperatura ambiente (Ta) de 25°C. Exceder estos valores puede causar daños permanentes.

• Disipación de Potencia (Pd):80 mW
• Corriente Directa de Pico (IFP):100 mA (a un ciclo de trabajo de 1/10, ancho de pulso de 0.1ms)
• Corriente Directa Continua (IF):20 mA
• Rango de Temperatura de Operación:-40°C a +85°C
• Rango de Temperatura de Almacenamiento:-40°C a +100°C

3.2 Características Eléctricas y Ópticas

El rendimiento típico se mide a Ta=25°C bajo las condiciones de prueba especificadas.

• Intensidad Luminosa (Iv):280 - 710 mcd (típico, a IF=20mA). Medido con un sensor/filtro que aproxima la respuesta fotópica del ojo CIE.
• Ángulo de Visión (2θ1/2):110 grados (típico). Definido como el ángulo total donde la intensidad cae a la mitad del valor axial.
• Longitud de Onda de Emisión Pico (λp):518 nm (típico). La tolerancia es de ±1 nm.
• Longitud de Onda Dominante (λd):520 - 535 nm (a IF=20mA). Derivada de las coordenadas de cromaticidad CIE.
• Ancho Medio de Línea Espectral (Δλ):35 nm (típico).
• Voltaje Directo (VF):2.8 - 3.8 V (a IF=20mA). La tolerancia es de ±0.1 V.
• Corriente Inversa (IR):10 μA máximo (a VR=5V). El dispositivo no está diseñado para operación en polarización inversa.

3.3 Perfil Sugerido de Reflujo IR

Se recomienda un perfil de soldadura por reflujo conforme a J-STD-020B para procesos sin plomo. Los parámetros clave incluyen una temperatura pico que no exceda los 260°C. Se proporciona un gráfico detallado de temperatura vs. tiempo en el documento original.

4. Sistema de Clasificación por Bines

Los dispositivos se clasifican en bines según parámetros clave para garantizar consistencia en la aplicación.

4.1 Clasificación por Voltaje Directo (VF)

Clasificado a IF=20mA. La tolerancia por bin es de ±0.10V.
Ejemplos de bines: D7 (2.8-3.0V), D8 (3.0-3.2V), D9 (3.2-3.4V), D10 (3.4-3.6V), D11 (3.6-3.8V).

4.2 Clasificación por Intensidad Luminosa (Iv)

Clasificado a IF=20mA. La tolerancia por bin es de ±11%.
Ejemplos de bines: T1 (280-355 mcd), T2 (355-450 mcd), U1 (450-560 mcd), U2 (560-710 mcd).

4.3 Clasificación por Longitud de Onda Dominante (WD)

Clasificado a IF=20mA. La tolerancia por bin es de ±1 nm.
Ejemplos de bines: AP (520.0-525.0 nm), AQ (525.0-530.0 nm), AR (530.0-535.0 nm).

5. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos incluye curvas características típicas (a 25°C a menos que se indique) como:
- Intensidad Luminosa Relativa vs. Corriente Directa.
- Voltaje Directo vs. Corriente Directa.
- Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente.
- Distribución Espectral (intensidad relativa vs. longitud de onda).
Estas curvas son esenciales para comprender el comportamiento del dispositivo bajo diferentes condiciones de operación, como la reducción de intensidad con el aumento de corriente o temperatura.

6. Guía del Usuario y Manejo

.1 Cleaning

Utilice únicamente agentes de limpieza especificados. La inmersión en alcohol etílico o isopropílico a temperatura ambiente durante menos de un minuto es aceptable si es necesario. Productos químicos no especificados pueden dañar el paquete.

6.2 Diseño Recomendado de Pads de Montaje en PCB

Se proporciona un diagrama del patrón de soldadura para reflujo infrarrojo o en fase de vapor para garantizar la formación y alineación adecuada de la unión de soldadura.

6.3 Empaquetado: Cinta y Carrete

Los LED se suministran en cinta portadora con relieve con una cinta protectora. Especificaciones clave:
- Ancho de cinta: 12 mm.
- Diámetro del carrete: 7 pulgadas.
- Cantidad por carrete: 4000 piezas.
- Cantidad mínima de pedido para remanentes: 500 piezas.
- Conforme a las especificaciones ANSI/EIA-481.
Se incluyen planos dimensionales detallados para el bolsillo de la cinta y el carrete.

7. Precauciones Importantes y Notas de Aplicación

7.1 Aplicación Prevista

Estos LED están diseñados para equipos electrónicos ordinarios. No se recomiendan para aplicaciones críticas para la seguridad donde una falla podría poner en peligro la vida o la salud (por ejemplo, aviación, soporte vital médico) sin consulta previa y calificación específica.

7.2 Condiciones de Almacenamiento

Paquete Sellado:Almacenar a ≤30°C y ≤70% HR. Usar dentro de un año después de abrir la bolsa con barrera de humedad.
Paquete Abierto:Almacenar a ≤30°C y ≤60% HR. Para componentes expuestos más allá de 168 horas, se recomienda un horneado a aproximadamente 60°C durante al menos 48 horas antes de soldar. Para almacenamiento prolongado, use un contenedor sellado con desecante o una atmósfera de nitrógeno.

7.3 Pautas de Soldadura

Soldadura por Reflujo:
- Precalentamiento: 150-200°C.
- Tiempo de precalentamiento: Máx. 120 segundos.
- Temperatura pico: Máx. 260°C.
- Tiempo por encima del líquido: Máx. 10 segundos (máximo dos ciclos de reflujo).
Soldadura Manual (con cautín):
- Temperatura del cautín: Máx. 300°C.
- Tiempo de soldadura por terminal: Máx. 3 segundos (una sola vez).
El cumplimiento de los límites del perfil JEDEC y las recomendaciones del fabricante de la pasta de soldar es crucial para la fiabilidad.

8. Consideraciones de Diseño y Perspectivas Técnicas

8.1 Limitación de Corriente

La corriente directa continua absoluta máxima es de 20 mA. Siempre se debe usar una resistencia limitadora de corriente en serie en el diseño del circuito para evitar exceder este valor, la cual se calcula en función del voltaje de alimentación y el voltaje directo (VF) del LED. Usar el VF típico para el cálculo proporciona un punto de partida, pero diseñar para el VF máximo garantiza que el límite de corriente nunca se exceda.

8.2 Gestión Térmica

Con un límite de disipación de potencia de 80 mW, las consideraciones térmicas son importantes, especialmente en diseños de alta densidad o altas temperaturas ambientales. La curva de reducción que muestra la intensidad luminosa vs. la temperatura ambiente indica una caída significativa en la salida a medida que aumenta la temperatura. Asegurar un área de cobre adecuada en la PCB para disipar calor y evitar la colocación cerca de otros componentes generadores de calor puede ayudar a mantener el rendimiento y la longevidad.

8.3 Diseño Óptico

El amplio ángulo de visión de 110 grados hace que este LED sea adecuado para aplicaciones que requieren una amplia visibilidad. Para una iluminación más enfocada, pueden ser necesarias lentes externas o guías de luz. La lente transparente con un chip InGaN verde proporciona un punto de color saturado definido por su bin de longitud de onda dominante.

8.4 Clasificación por Bines para Consistencia

Para aplicaciones que requieren color o brillo uniforme en múltiples LED (por ejemplo, matrices de retroiluminación), especificar bines estrechos para Longitud de Onda Dominante (WD) e Intensidad Luminosa (Iv) es fundamental. Mezclar bines de diferentes extremos del rango puede provocar discrepancias visibles de color o brillo.

9. Contexto de Comparación y Selección

El paquete 0201 representa una de las huellas de LED SMD estandarizadas más pequeñas, permitiendo diseños ultraminiaturizados. En comparación con paquetes más grandes como 0402 o 0603, el LED 0201 típicamente tiene clasificaciones de corriente máxima y salida de luz más bajas debido a su tamaño, pero ofrece la huella y altura más pequeñas posibles. La tecnología InGaN utilizada para el verde proporciona una mayor eficiencia y mejor saturación de color que tecnologías más antiguas como GaP (Fosfuro de Galio).

10. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros)

P: ¿Puedo alimentar este LED a 30 mA para mayor brillo?
R: No. La corriente directa continua absoluta máxima es de 20 mA. Exceder esta clasificación corre el riesgo de fallo catastrófico y anula las especificaciones de fiabilidad.

P: El rango de voltaje directo es de 2.8-3.8V. ¿Cómo elijo el valor de la resistencia?
R: Diseñe su circuito limitador de corriente usando el VF máximo (3.8V) de la hoja de datos para garantizar que la corriente nunca exceda los 20 mA en las peores condiciones, incluso si recibe LED de los bines de voltaje más bajo.

P: ¿Cuánto tiempo puedo almacenar estos LED después de abrir el carrete?
R: Para obtener los mejores resultados de soldadura, complete el reflujo IR dentro de las 168 horas (7 días) posteriores a la exposición a las condiciones ambientales de fábrica (<30°C/60% HR). Si la exposición excede esto, se recomienda un horneado de 48 horas a 60°C para eliminar la humedad absorbida y prevenir el "efecto palomita" durante el reflujo.

P: ¿Es este LED adecuado para la iluminación del tablero de instrumentos de automóviles?
R: El rango de temperatura de operación (-40°C a +85°C) cubre muchas aplicaciones interiores automotrices. Sin embargo, el uso automotriz típicamente requiere una calificación específica AEC-Q102 que no se indica en esta hoja de datos genérica. Es necesaria la consulta con el fabricante para productos de grado automotriz.

11. Principios y Tendencias Tecnológicas

Principio:Este LED se basa en material semiconductor InGaN. Cuando se aplica un voltaje directo, los electrones y los huecos se recombinan en la región activa, liberando energía en forma de fotones. La composición específica de la aleación InGaN determina la energía del bandgap y, por lo tanto, la longitud de onda (color) de la luz emitida, en este caso, verde.

Tendencias:La industria de la optoelectrónica continúa avanzando hacia tamaños de paquete más pequeños (como 0201 y 01005), mayor eficacia luminosa (más salida de luz por vatio) y una fiabilidad mejorada. También hay una tendencia hacia una clasificación por bines más estricta para el color y la intensidad para satisfacer las demandas de pantallas de alta resolución y una iluminación estética consistente. Además, la integración con la electrónica de accionamiento y el control inteligente dentro del paquete es un área de desarrollo en curso.