Hoja de Datos del LED SMD 17-21 Verde Puro - Dimensiones 1.6x0.8x0.6mm - Voltaje 1.55-2.35V - Potencia 60mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El LED SMD 17-21 es un dispositivo compacto de montaje superficial diseñado para ensamblajes electrónicos de alta densidad. Su función principal es emitir luz verde pura, lo que lo hace adecuado para una variedad de aplicaciones de indicación y retroiluminación. La ventaja principal de este componente radica en su tamaño miniatura, que permite reducciones significativas en el tamaño de la placa y las dimensiones del equipo. Su construcción ligera mejora aún más su idoneidad para dispositivos portátiles y con limitaciones de espacio. El producto cumple plenamente con los estándares ambientales modernos, ya que está libre de plomo, cumple con RoHS, REACH y es libre de halógenos, asegurando su uso en mercados globales con requisitos regulatorios estrictos.

2. Análisis Profundo de Parámetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

El dispositivo está clasificado para un voltaje inverso máximo (VR) de 5V. La corriente directa continua (IF) no debe exceder los 25mA, mientras que se permite una corriente directa de pico (IFP) de 60mA en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10 a 1kHz). La disipación de potencia máxima (Pd) es de 60mW. El rango de temperatura de operación se especifica desde -40°C hasta +85°C, con un rango de temperatura de almacenamiento desde -40°C hasta +90°C. El LED puede soportar soldadura por reflujo a 260°C durante un máximo de 10 segundos o soldadura manual a 350°C durante un máximo de 3 segundos.

2.2 Características Electro-Ópticas

Bajo condiciones de prueba estándar (Ta=25°C, IF=20mA), la intensidad luminosa (Iv) varía desde un mínimo de 7.20 mcd hasta un máximo de 22.50 mcd. El dispositivo presenta un amplio ángulo de visión (2θ1/2) de 140 grados, proporcionando una iluminación amplia. La longitud de onda pico (λp) es de 561 nm, con un rango de longitud de onda dominante (λd) entre 557.50 nm y 567.50 nm, definiendo su color verde puro. El ancho de banda espectral (Δλ) es típicamente de 20 nm. El voltaje directo (VF) varía de 1.55V a 2.35V a la corriente de prueba. La corriente inversa (IR) es un máximo de 10 μA cuando se aplica un sesgo inverso de 5V, aunque el dispositivo no está diseñado para operación inversa.

3. Explicación del Sistema de Clasificación (Binning)

El producto se clasifica en códigos (bins) para parámetros clave con el fin de garantizar consistencia en el diseño de aplicaciones.

3.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

La intensidad luminosa se clasifica en cuatro códigos de bin: K0 (7.20-11.50 mcd), L1 (11.50-14.50 mcd), L2 (14.50-18.00 mcd) y M1 (18.00-22.50 mcd). Se aplica una tolerancia de ±11%.

3.2 Clasificación por Longitud de Onda Dominante

La longitud de onda dominante se clasifica en cinco códigos de bin: C10 (557.50-559.50 nm), C11 (559.50-561.50 nm), C12 (561.50-563.50 nm), C13 (563.50-565.50 nm) y C14 (565.50-567.50 nm). Se aplica una tolerancia de ±1nm.

3.3 Clasificación por Voltaje Directo

El voltaje directo se clasifica en tres códigos de bin: 0 (1.75-1.95 V), 1 (1.95-2.15 V) y 2 (2.15-2.35 V). Se aplica una tolerancia de ±0.1V.

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Aunque en la hoja de datos se hacen referencias a curvas gráficas específicas, las tendencias típicas de rendimiento pueden inferirse a partir de los parámetros. El voltaje directo exhibirá una relación logarítmica con la corriente directa. La intensidad luminosa es directamente proporcional a la corriente directa dentro de los límites especificados, pero disminuirá al aumentar la temperatura de la unión. La longitud de onda dominante puede experimentar un ligero desplazamiento (típicamente hacia longitudes de onda más largas) a medida que aumenta la temperatura de la unión. Comprender estas relaciones es crucial para diseñar circuitos de excitación estables y eficientes.

5. Información Mecánica y del Encapsulado

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED SMD 17-21 tiene un encapsulado compacto con dimensiones de aproximadamente 1.6mm de largo, 0.8mm de ancho y 0.6mm de alto (tolerancia ±0.1mm). El encapsulado incluye una marca clara para el cátodo para una correcta identificación de polaridad durante el montaje. El dibujo dimensional detallado proporciona las medidas exactas para el diseño del patillaje de la placa, asegurando una soldadura adecuada y una gestión térmica correcta.

5.2 Identificación de Polaridad

Una marca distintiva en el cuerpo del encapsulado indica el terminal del cátodo. La orientación correcta es esencial para la funcionalidad del circuito y para prevenir daños por polarización inversa.

6. Guías de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo

Para soldadura sin plomo, se debe seguir un perfil de temperatura específico: precalentamiento entre 150-200°C durante 60-120 segundos, tiempo por encima de 217°C durante 60-150 segundos, temperatura máxima de 260°C como máximo durante 10 segundos como máximo, con tasas de calentamiento y enfriamiento controladas (calentamiento máximo de 6°C/seg por encima de 255°C, enfriamiento máximo de 3°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, aplicada durante no más de 3 segundos por terminal. Utilice un soldador con una capacidad de 25W o menos. Permita un intervalo de al menos 2 segundos entre soldar cada terminal para prevenir daños térmicos.

6.3 Almacenamiento y Manipulación

Los LEDs se empaquetan en bolsas resistentes a la humedad con desecante. La bolsa no debe abrirse hasta que los componentes estén listos para su uso. Después de abrir, los LEDs no utilizados deben almacenarse a ≤30°C y ≤60% de HR y usarse dentro de las 168 horas (7 días). Si se excede este plazo o el indicador de desecante cambia de color, se requiere un tratamiento de secado a 60±5°C durante 24 horas antes de su uso.

6.4 Precauciones

Es obligatorio utilizar una resistencia limitadora de corriente externa para la operación, ya que la característica exponencial I-V del LED lo hace muy sensible a las variaciones de voltaje, lo que puede provocar sobrecorriente y fallo. Evite aplicar estrés mecánico al LED durante el calentamiento o doblar la PCB después de soldar. No se recomienda reparar después de soldar, pero si es inevitable, se debe utilizar un soldador especial de doble punta para calentar ambos terminales simultáneamente, minimizando el estrés térmico.

7. Información de Embalaje y Pedido

Los LEDs se suministran en cinta portadora de 8mm de ancho, enrollada en carretes de 7 pulgadas de diámetro. Cada carrete contiene 3000 piezas. El embalaje incluye bolsas de aluminio impermeables con desecante y etiquetas. La etiqueta contiene información clave: Número de Producto del Cliente (CPN), Número de Producto (P/N), Cantidad de Embalaje (QTY), Rango de Intensidad Luminosa (CAT), Rango de Cromaticidad/Longitud de Onda Dominante (HUE), Rango de Voltaje Directo (REF) y Número de Lote (LOT No).

8. Recomendaciones de Aplicación

8.1 Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED es muy adecuado para aplicaciones de retroiluminación en cuadros de instrumentos y conmutadores automotrices. En telecomunicaciones, sirve como indicadores de estado y retroiluminación de teclados en teléfonos y máquinas de fax. También es aplicable para retroiluminación plana de LCDs, conmutadores y símbolos, así como para uso general como indicador.

8.2 Consideraciones de Diseño

Los diseñadores deben incorporar una resistencia limitadora de corriente adecuada en serie con el LED. El valor de la resistencia debe calcularse en función del voltaje de alimentación, el bin de voltaje directo del LED (utilizando el valor máximo por seguridad) y la corriente de operación deseada (≤20mA para operación continua). Considere el bin de intensidad luminosa al diseñar para los niveles de brillo requeridos. Asegúrese de que el diseño de las almohadillas de la PCB coincida con las dimensiones del encapsulado para prevenir el efecto "tombstoning" o uniones de soldadura deficientes.

9. Comparación y Diferenciación Técnica

La principal diferenciación del LED 17-21 es su factor de forma extremadamente pequeño (1.6x0.8mm) en comparación con los LEDs tradicionales con patillas, lo que permite una mayor densidad de empaquetado. El uso de un material de chip AIGaInP proporciona una emisión eficiente de verde puro. El amplio ángulo de visión de 140 grados ofrece una iluminación más uniforme en comparación con dispositivos de ángulo más estrecho. Su pleno cumplimiento de los estándares sin plomo, RoHS, REACH y libre de halógenos lo convierte en una opción preparada para el futuro para la fabricación global de electrónica.

10. Preguntas Frecuentes (FAQ)

P: ¿Cuál es el propósito de los códigos de clasificación (binning)?

R: El binning garantiza la consistencia eléctrica y óptica dentro de un lote. Los diseñadores pueden seleccionar bins específicos (por ejemplo, para brillo o voltaje) para lograr un rendimiento uniforme en sus productos finales, especialmente cuando se utilizan múltiples LEDs en una matriz.

P: ¿Por qué es obligatoria una resistencia limitadora de corriente?

R: Los LEDs son diodos con una curva I-V no lineal. Un pequeño aumento en el voltaje más allá del voltaje directo puede causar un gran aumento en la corriente, potencialmente destructivo. Una resistencia en serie proporciona un método lineal y predecible para establecer la corriente de operación.

P: ¿Puedo usar este LED para iluminación exterior automotriz?

R: No. La hoja de datos incluye una restricción de aplicación que establece que este producto no está destinado a aplicaciones de alta confiabilidad como sistemas de seguridad automotriz, militar/aeroespacial o equipos médicos sin consulta y calificación previas.

P: ¿Cuántas veces puedo soldar por reflujo este componente?

R: El máximo recomendado es dos ciclos de reflujo. Cada ciclo somete al componente a estrés térmico, lo que puede degradar los materiales internos y la integridad de la unión de soldadura con el tiempo.

11. Caso Práctico de Diseño y Uso

Considere diseñar un panel indicador de estado de baja potencia para un dispositivo de consumo. Utilizando el LED 17-21 en el bin M1 (mayor brillo) y el bin C12 (tono verde específico), un diseñador puede crear una pantalla uniforme y brillante. Calculando la resistencia en serie para una alimentación de 3.3V (R = (3.3V - 2.35V) / 0.02A ≈ 47.5Ω, usar 47Ω), aseguran una operación estable a ~20mA. Los LEDs se colocarían en cinta y carrete para el montaje automatizado pick-and-place, siguiendo el perfil de reflujo especificado. El panel final se beneficia del tamaño pequeño del LED, permitiendo un diseño elegante, y su amplio ángulo de visión asegura que el indicador sea visible desde varias posiciones.

12. Introducción al Principio de Funcionamiento

Este LED funciona según el principio de electroluminiscencia en una unión p-n de semiconductor. El material del chip es Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio (AIGaInP). Cuando se aplica un voltaje directo que excede el potencial de barrera de la unión, los electrones y los huecos se inyectan a través de la unión. Su recombinación libera energía en forma de fotones (luz). La energía específica de la banda prohibida de la aleación AIGaInP determina la longitud de onda de la luz emitida, en este caso, verde puro (~561 nm). La resina transparente del encapsulado protege el chip y actúa como una lente, dando forma a la salida de luz para lograr el ángulo de visión especificado de 140 grados.

13. Tendencias y Evolución Tecnológica

La tendencia en LEDs SMD como el 17-21 continúa hacia una mayor eficiencia (más lúmenes por vatio), tamaños de encapsulado más pequeños para aumentar la densidad, y una mejor consistencia y estabilidad del color a lo largo de la temperatura y la vida útil. También existe un fuerte impulso para una adopción más amplia de materiales y procesos de fabricación respetuosos con el medio ambiente, como lo demuestra el cumplimiento de este producto con múltiples estándares ecológicos. La integración con controladores y controles inteligentes para aplicaciones de iluminación inteligente es otra área en crecimiento, aunque a nivel de componente, el enfoque sigue siendo proporcionar fuentes de luz confiables y de alto rendimiento para dispositivos electrónicos cada vez más miniaturizados y sensibles a la potencia.