Hoja de Datos de LED SMD Naranja 609nm - 3.2x1.6x1.4mm - Voltaje Directo 1.7-2.5V - Potencia 75mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

Este documento detalla las especificaciones de un LED Naranja de alta luminosidad para montaje superficial. Diseñado para procesos de montaje automatizado, este componente es adecuado para una amplia gama de aplicaciones electrónicas con espacio limitado que requieren indicación de estado o retroiluminación confiable.

1.1 Ventajas Principales

• Cumple con las normas ambientales RoHS.
• Embalado en cinta de 8mm dentro de carretes de 7 pulgadas para un montaje automatizado pick-and-place eficiente.
• La huella de encapsulado estandarizada EIA garantiza compatibilidad de diseño.
• Requisitos de conducción compatibles con nivel lógico.
• Diseñado para soportar perfiles estándar de soldadura por reflujo infrarrojo (IR).
• Preacondicionado al Nivel de Sensibilidad a la Humedad 3 de JEDEC para mayor fiabilidad.

1.2 Mercados Objetivo

Este LED está diseñado para integrarse en equipos de telecomunicaciones, dispositivos de automatización de oficinas, electrodomésticos y sistemas de control industrial. Sus funciones principales incluyen indicación de estado, iluminación simbólica y retroiluminación de paneles frontales.

2. Análisis en Profundidad de Parámetros Técnicos

2.1 Valores Máximos Absolutos

Las condiciones de operación no deben exceder estos límites para evitar daños permanentes en el dispositivo.

• Disipación de Potencia (Pd):75 mW máximo.
• Corriente Directa de Pico (I_F(PEAK)):80 mA (pulsada a ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1ms).
• Corriente Directa Continua (I_F):30 mA DC máximo.
• Rango de Temperatura de Operación y Almacenamiento:-40°C a +100°C.

2.2 Características Térmicas

Críticas para el diseño de gestión térmica, asegurando longevidad y rendimiento estable.

• Temperatura Máxima de Unión (T_j):115°C.
• Resistencia Térmica, Unión-Ambiente (R_θJA):140 °C/W (típico). Este valor indica el aumento de temperatura por vatio de potencia disipada.

2.3 Características Eléctricas y Ópticas

Parámetros de rendimiento típicos medidos a una temperatura ambiente (T_a) de 25°C y una corriente directa (I_F) de 20mA.

• Intensidad Luminosa (I_V):140 - 450 milicandelas (mcd). El valor real está determinado por el rango de clasificación (bin).
• Ángulo de Visión (2θ_1/2):120 grados (típico). Este ángulo amplio proporciona una iluminación extensa y uniforme.
• Longitud de Onda de Emisión de Pico (λ_P):609 nm (típico).
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):598 - 610 nm. Define el color percibido de la luz.
• Ancho Medio Espectral (Δλ):15 nm (típico). Una medida de la pureza del color.
• Voltaje Directo (V_F):1.7 - 2.5 Voltios. Debe considerarse al diseñar circuitos limitadores de corriente.
• Corriente Inversa (I_R):10 μA máximo a un voltaje inverso (V_R) de 5V. Nota: Este dispositivo no está diseñado para operación en polarización inversa.

3. Explicación del Sistema de Clasificación por Rangos (Bin)

Los componentes se clasifican en rangos de rendimiento para garantizar consistencia dentro de un lote de producción.

3.1 Rango de Intensidad Luminosa (I_V)

Clasificación a I_F= 20mA. La tolerancia dentro de cada rango es de ±11%.

• R2:140.0 - 180.0 mcd
• S1:180.0 - 224.0 mcd
• S2:224.0 - 280.0 mcd
• T1:280.0 - 355.0 mcd
• T2:355.0 - 450.0 mcd

3.2 Rango de Longitud de Onda Dominante (WD)

Clasificación a I_F= 20mA. La tolerancia dentro de cada rango es de ±1 nm.

• P:598 - 601 nm
• Q:601 - 604 nm
• R:604 - 607 nm
• S:607 - 610 nm

4. Análisis de Curvas de Rendimiento

Los datos gráficos proporcionan una visión más profunda del comportamiento del dispositivo bajo condiciones variables. Las curvas típicas incluidas en la hoja de datos ilustran la relación entre la corriente directa y la intensidad luminosa, el voltaje directo frente a la corriente directa y la distribución espectral de potencia. Analizar estas curvas es esencial para predecir el rendimiento en aplicaciones reales donde la temperatura y la corriente de conducción pueden fluctuar.

5. Información Mecánica y de Embalaje

5.1 Dimensiones del Encapsulado

El dispositivo se ajusta a un encapsulado estándar de montaje superficial con dimensiones aproximadas de 3.2mm x 1.6mm x 1.4mm. Todas las tolerancias dimensionales son de ±0.2mm a menos que se especifique lo contrario. La lente es transparente y el color de la fuente de luz es Naranja utilizando tecnología AlInGaP.

5.2 Patrón de Pistas Recomendado para PCB

Se proporciona un diseño sugerido de pistas para soldadura por reflujo infrarrojo o en fase de vapor, para garantizar la formación adecuada de la junta de soldadura, estabilidad mecánica y una disipación de calor óptima durante el montaje.

5.3 Embalaje en Cinta y Carrete

Los LEDs se suministran en cinta portadora estampada estándar de la industria (ancho de 8mm) enrollada en carretes de 7 pulgadas (178mm) de diámetro. La cantidad estándar por carrete es de 5000 piezas. El embalaje sigue las especificaciones ANSI/EIA-481, con una cinta de cubierta superior sellando los compartimentos de los componentes.

6. Directrices de Soldadura y Montaje

6.1 Perfil de Soldadura por Reflujo IR

Para procesos sin plomo (Pb-free), se recomienda un perfil compatible con J-STD-020B. Los parámetros clave incluyen una zona de precalentamiento (150-200°C hasta 120 segundos máximo) y una temperatura máxima del cuerpo que no exceda los 260°C durante un máximo de 10 segundos. El perfil debe caracterizarse para el ensamblaje específico de la PCB.

6.2 Soldadura Manual

Si es necesaria la soldadura manual, utilice un soldador con una temperatura de punta que no exceda los 300°C. El tiempo de contacto debe limitarse a un máximo de 3 segundos, y esta operación debe realizarse solo una vez por pista para evitar daños térmicos en el encapsulado del LED.

6.3 Limpieza

Si se requiere limpieza posterior al montaje, utilice únicamente disolventes especificados como alcohol etílico o alcohol isopropílico a temperatura ambiente. El tiempo de inmersión debe ser inferior a un minuto. Evite el uso de limpiadores químicos no especificados, ya que pueden dañar el material del encapsulado del LED.

7. Precauciones de Almacenamiento y Manipulación

7.1 Condiciones de Almacenamiento

• Paquete Sellado:Almacenar a ≤30°C y ≤70% de Humedad Relativa (HR). Usar dentro de un año desde la apertura de la bolsa con barrera de humedad.
• Paquete Abierto / Dispositivos Expuestos:Almacenar a ≤30°C y ≤60% HR. Los dispositivos deben someterse a soldadura por reflujo IR dentro de las 168 horas (1 semana) posteriores a la exposición al aire ambiente para evitar daños inducidos por la humedad ("efecto palomita") durante el reflujo.
• Almacenamiento Prolongado (Abierto):Almacenar en un contenedor sellado con desecante o en atmósfera de nitrógeno.
• Resecado (Rebaking):Los LEDs expuestos por más de 168 horas requieren secado a aproximadamente 60°C durante al menos 48 horas antes de la soldadura.

7.2 Notas de Aplicación

Este LED está destinado a equipos electrónicos de propósito general. Para aplicaciones que requieren una fiabilidad excepcional o donde una falla podría poner en riesgo la seguridad (p. ej., aviación, médica, transporte), son necesarias calificaciones específicas y consulta previa al uso.

8. Método de Conducción y Consideraciones de Diseño

Los LEDs son dispositivos controlados por corriente. Para garantizar una intensidad luminosa consistente y fiabilidad a largo plazo, deben ser conducidos por una fuente de corriente constante o a través de una resistencia limitadora en serie con una fuente de voltaje. El diseño debe tener en cuenta el rango del voltaje directo (V_F) (1.7V a 2.5V) y la corriente continua máxima nominal de 30mA. Exceder los valores máximos absolutos de corriente, potencia o temperatura degradará el rendimiento y acortará la vida útil. Una gestión térmica adecuada en la PCB, considerando la R_θJAde 140°C/W, es crucial cuando se opera a altas temperaturas ambientales o cerca de la corriente máxima.

9. Escenarios de Aplicación Típicos

Este LED SMD Naranja es ideal para:

• Indicadores de Estado:Indicadores de encendido, espera, carga o fallo en electrónica de consumo, hardware de red y paneles industriales.
• Retroiluminación:Iluminación para iconos, símbolos o texto pequeño en paneles frontales e interfaces de control.
• Iluminación Decorativa:Iluminación de acento o ambiental de bajo nivel en electrodomésticos donde se desea un brillo naranja cálido.
• Señalización Luminosa:Señalización visual no crítica donde son beneficiosos el alto brillo y el amplio ángulo de visión.

10. Comparación y Diferenciación Técnica

Los factores diferenciadores clave de este LED incluyen el uso del material semiconductor AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio), que proporciona alta eficiencia y buena estabilidad de color para tonos naranja/rojo en comparación con tecnologías más antiguas. El ángulo de visión de 120 grados ofrece un patrón de emisión muy amplio, siendo superior para aplicaciones que requieren amplia visibilidad en comparación con LEDs de ángulo más estrecho. Su compatibilidad con procesos estándar de reflujo IR y su clasificación JEDEC MSL3 lo convierten en una opción robusta para líneas de montaje SMT modernas y de alto volumen.

11. Preguntas Frecuentes (Basadas en Parámetros Técnicos)

P: ¿Qué valor de resistencia debo usar con una fuente de alimentación de 5V?

A: Usando la Ley de Ohm (R = (V_fuente- V_F) / I_F) y asumiendo un V_Ftípico de 2.1V y una I_Fdeseada de 20mA: R = (5 - 2.1) / 0.02 = 145 Ohmios. Use el valor estándar más cercano (p. ej., 150 Ohmios) y verifique la potencia nominal.

P: ¿Puedo conducir este LED con una señal PWM para atenuarlo?

A: Sí, la modulación por ancho de pulso (PWM) es un método efectivo para atenuar LEDs. Asegúrese de que la corriente de pico en cada pulso no exceda el valor máximo absoluto de 80mA (para pulsos muy cortos) y que la corriente promedio en el tiempo no exceda los 30mA DC.

P: ¿Por qué es tan importante la condición de humedad de almacenamiento?

A: Los encapsulados SMD pueden absorber humedad del aire. Durante el alto calor de la soldadura por reflujo, esta humedad atrapada puede vaporizarse rápidamente, causando delaminación interna o grietas ("efecto palomita"). Cumplir con los procedimientos de almacenamiento y secado especificados previene este modo de fallo.

12. Ejemplo de Caso de Estudio de Diseño

Escenario:Diseñar un indicador de estado para un dispositivo portátil alimentado por batería.

Consideraciones:El bajo consumo de energía es crítico. Seleccionar un LED del rango de menor intensidad (p. ej., R2: 140-180 mcd) puede ser suficiente, permitiendo conducirlo a una corriente inferior a 20mA (p. ej., 10mA) para ahorrar energía mientras aún proporciona una visibilidad adecuada. El amplio ángulo de visión de 120 grados garantiza que el indicador sea visible desde varios ángulos sin necesidad de múltiples LEDs. El diseño debe incluir una resistencia limitadora de corriente adecuada, calculada en función del rango de voltaje de la batería (que puede variar de completamente cargada a descargada) y del rango de V_Fdel LED, para garantizar un brillo constante y evitar sobrecorriente.

13. Introducción al Principio de Funcionamiento

Los Diodos Emisores de Luz (LEDs) 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 se recombinan con huecos dentro de la región activa (compuesta de AlInGaP en este caso), liberando energía en forma de fotones. La longitud de onda específica (color) de la luz emitida está determinada por la energía de la banda prohibida del material semiconductor. La lente de epoxi transparente encapsula el chip semiconductor, proporciona protección mecánica y da forma al haz de luz de salida.

14. Tendencias Tecnológicas

La tendencia general en la tecnología de LED SMD continúa hacia una mayor eficacia luminosa (más salida de luz por vatio de entrada eléctrica), una mejor reproducción cromática y tamaños de encapsulado reducidos que permiten diseños de mayor densidad. También hay un fuerte enfoque en mejorar la fiabilidad y el rendimiento térmico para soportar aplicaciones más exigentes. Además, la integración con controladores inteligentes y sistemas de control para efectos de iluminación dinámica se está volviendo más común. El componente aquí descrito representa una solución madura y confiable dentro del ecosistema más amplio de LEDs indicadores y de señalización.