Hoja de Datos del LED SMD 95-21UYC/S530-XX/XXX - Super Amarillo - 2.0x1.25x0.8mm - 2.4V - 60mW - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El 95-21UYC/S530-XX/XXX es un LED compacto de montaje superficial diseñado para aplicaciones de indicación y retroiluminación. Utilizando tecnología de chip AlGaInP, emite una luz Super Amarilla con un encapsulado de resina transparente. Sus principales ventajas incluyen un tamaño significativamente menor en comparación con componentes con patillas, lo que permite una mayor densidad de empaquetado en las PCB, reduce el tamaño del equipo y es adecuado para procesos de ensamblaje automatizado, garantizando la precisión de colocación.

2. Características Clave y Cumplimiento Normativo

El dispositivo se suministra en cinta portadora de 12 mm enrollada en un carrete de 7 pulgadas de diámetro, compatible con equipos automáticos de colocación estándar. Es de tipo monocromático, sin plomo (Pb-free) y cumple con las principales normativas ambientales y de seguridad. Esto incluye la adhesión a la directiva RoHS de la UE, las regulaciones REACH de la UE y los estándares libres de halógenos (Bromo <900 ppm, Cloro <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). El producto en sí se mantiene dentro de las especificaciones compatibles con RoHS.

3. Valores Máximos Absolutos

Estos valores definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. No se garantiza el funcionamiento en o bajo estas condiciones.

• Voltaje Inverso (V_R):5 V
• Corriente Directa (I_F):20 mA (Continua)
• Corriente Directa Pico (I_FP):60 mA (Ciclo de Trabajo 1/10 @ 1kHz)
• Disipación de Potencia (P_d):60 mW
• Temperatura de Operación (T_opr):-40°C a +85°C
• Temperatura de Almacenamiento (T_stg):-40°C a +90°C
• Descarga Electroestática (ESD):2000 V (Modelo de Cuerpo Humano)
• Temperatura de Soldadura (T_sol):Reflujo: 260°C máximo por 10 seg; Manual: 350°C máximo por 3 seg.

4. Características Electro-Ópticas

Todos los parámetros se especifican a una temperatura ambiente (T_a) de 25°C y una corriente directa (I_F) de 20mA, a menos que se indique lo contrario.

4.1 Intensidad Luminosa y Clasificación (Binning)

La intensidad luminosa (I_v) se clasifica en rangos (A2 a A7), proporcionando una variedad de opciones de brillo para flexibilidad en el diseño.

• Rango A2:Típico 496 mcd (Mín. 198 mcd)
• Rango A3:Típico 714 mcd (Mín. 463 mcd)
• Rango A4:Típico 892 mcd (Mín. 661 mcd)
• Rango A5:Típico 1156 mcd (Mín. 793 mcd)
• Rango A6:Típico 1454 mcd (Mín. 991 mcd)
• Rango A7:Típico 1600 mcd (Mín. 1150 mcd)

4.2 Parámetros Espectrales y Eléctricos

• Ángulo de Visión (2θ_1/2):25° (Típico)
• Longitud de Onda Pico (λ_p):591 nm (Típico)
• Longitud de Onda Dominante (λ_d):589 nm (Típico)
• Ancho de Banda Espectral (Δλ):15 nm (Típico)
• Voltaje Directo (V_F):2.4 V (Típico), 2.0 V (Mín.) a I_F=20mA
• Corriente Inversa (I_R):10 μA (Máx.) a V_R=5V

Nota:La especificación de 5V de voltaje inverso es aplicable solo para pruebas de I_R. El dispositivo no está diseñado para operar bajo polarización inversa.

5. Esquema del Encapsulado y Dimensiones Mecánicas

El LED viene en un encapsulado SMD estándar. Las dimensiones clave se proporcionan en dibujos detallados (referenciados como TR7, TR9, TR10 en la hoja de datos). A menos que se especifique lo contrario, la tolerancia dimensional es de ±0.1 mm.

5.1 Dimensiones Clave del Encapsulado (Típicas)

• Longitud del Encapsulado: 2.0 mm
• Ancho del Encapsulado: 1.25 mm
• Altura del Encapsulado: 0.8 mm
• Patrón de Pistas: Se proporcionan guías de diseño para garantizar una soldadura y gestión térmica adecuadas.

5.2 Identificación de Polaridad

El cátodo está típicamente marcado en el encapsulado. Consulte el dibujo de dimensiones detallado para el esquema de marcado exacto.

6. Explicación del Etiquetado e Información de Pedido

El etiquetado del producto incluye varios códigos para trazabilidad y especificación:

• CPN:Número de Producto del Cliente
• P/N:Número de Producto (ej., 95-21UYC/S530-XX/XXX)
• LOT No:Número de Lote de Fabricación
• QTY:Cantidad de Empaquetado
• CAT:Rango de Intensidad Luminosa (A2-A7)
• HUE:Rango de Longitud de Onda Dominante
• REF:Rango de Voltaje Directo

7. Especificaciones de Embalaje

Los componentes se suministran en cinta portadora embutida para manejo automatizado.

• Ancho de la Cinta Portadora:12 mm
• Diámetro del Carrete:7 pulgadas
• Paso de los Alvéolos:4.0 mm
• Cantidad por Carrete:Cantidad estándar según especificación EIA.
• Embalaje a Granel:También disponible en bolsas de 1000 piezas.

8. Guías de Manipulación, Almacenamiento y Soldadura

8.1 Protección contra Sobrecorriente

Una resistencia limitadora de corriente externa es obligatoria. La característica V-I del LED es exponencial, lo que significa que un pequeño aumento en el voltaje puede causar un gran aumento dañino en la corriente.

8.2 Sensibilidad a la Humedad y Almacenamiento

Este componente es sensible a la humedad (MSL).

• Antes de abrir:Almacenar a ≤30°C y ≤90% HR.
• Después de abrir:La vida útil en planta es de 72 horas a ≤30°C y ≤60% HR.
• Re-horneado:Si la bolsa barrera de humedad se ve comprometida o se excede el tiempo de almacenamiento, hornear a 60±5°C durante 24 horas antes de su uso.

8.3 Perfil de Soldadura por Reflujo (Sin Plomo)

Se proporciona un perfil de temperatura recomendado:

• Precalentamiento:150-200°C durante 60-120 segundos (rampa máxima 3°C/seg).
• Tiempo por encima del líquido (217°C):60-150 segundos.
• Temperatura Pico:260°C máximo, mantenida por no más de 10 segundos.
• Tiempo por encima de 255°C:Máximo 30 segundos.
• Tasa de Enfriamiento:Máximo 6°C/seg.

Notas Críticas:No exceder dos ciclos de reflujo. Evitar estrés mecánico en el LED durante el calentamiento. No deformar la PCB después de la soldadura.

8.4 Soldadura Manual y Rework

Si la soldadura manual es inevitable:

• Usar un soldador con temperatura de punta <350°C.
• Limitar el tiempo de contacto a 3 segundos por terminal.
• Usar un soldador de baja potencia (<25W).
• Permitir un intervalo mínimo de 2 segundos entre la soldadura de terminales.
• Evitar el rework. Si es absolutamente necesario, usar un soldador de doble punta para calentar ambos terminales simultáneamente y minimizar el estrés térmico. Verificar la funcionalidad del dispositivo después del rework.

9. Áreas de Aplicación

Este LED es adecuado para una amplia gama de funciones de indicación y retroiluminación de baja potencia, particularmente donde el espacio y el peso son limitaciones.

• Indicadores de estado en electrónica de consumo (uso en interiores).
• Retroiluminación para paneles LCD, interruptores de membrana y símbolos.
• Iluminación de indicadores y paneles en equipos de oficina (impresoras, copiadoras).
• Indicadores en dispositivos alimentados por batería (mandos a distancia, instrumentos portátiles).
• Luces de estado en equipos de audio/vídeo.
• Retroiluminación de tableros e interruptores en interiores automotrices.
• Indicadores y retroiluminación de teclados en dispositivos de telecomunicaciones (teléfonos, máquinas de fax).

10. Consideraciones de Diseño y Análisis Técnico

10.1 Diseño del Circuito de Conducción

Dado un voltaje directo típico de 2.4V, una resistencia en serie es esencial. El valor de la resistencia (R_s) se puede calcular usando la Ley de Ohm: R_s= (V_fuente- V_F) / I_F. Para una fuente de 5V y un objetivo I_Fde 20mA, R_s≈ (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ω. Se debe usar una resistencia estándar de 130Ω o 150Ω con una potencia nominal adecuada (P = I_F²* R_s).

10.2 Gestión Térmica

Aunque la disipación de potencia es baja (60mW máx.), un diseño adecuado de la PCB es crucial para la fiabilidad a largo plazo. Asegúrese de que las almohadillas de soldadura se conecten a un área de cobre suficiente para actuar como disipador de calor, especialmente si se opera cerca de la corriente máxima o a temperaturas ambientales elevadas.

10.3 Rendimiento Óptico

El ángulo de visión de 25° proporciona un haz relativamente enfocado, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de indicación dirigida. El color Super Amarillo (λ_d~589nm) ofrece un alto contraste visual y se usa a menudo para indicadores de precaución o atención.

10.4 Comparación con Tecnologías Alternativas

En comparación con los LED amarillos antiguos de orificio pasante, esta versión SMD ofrece una drástica reducción de tamaño y peso, permitiendo diseños modernos y miniaturizados. El sistema de material AlGaInP proporciona alta eficiencia y buena pureza de color para la emisión amarilla. En comparación con algunos LED blancos utilizados para retroiluminación, ofrece un color saturado sin necesidad de fósforos, lo que potencialmente simplifica el diseño óptico para requisitos de color específicos.

11. Preguntas Frecuentes (FAQ)

11.1 ¿Puedo alimentar este LED sin una resistencia?

No.Operar sin una resistencia limitadora de corriente destruirá casi con certeza el LED debido a una sobrecorriente, incluso con una pequeña fuente de voltaje como una pila de botón de 3V.

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

Longitud de Onda Pico (λ_p):La longitud de onda a la que la distribución espectral de potencia es máxima (591 nm típico).Longitud de Onda Dominante (λ_d):La longitud de onda única percibida por el ojo humano que coincide con el color de la luz (589 nm típico). Para LED monocromáticos como este, están muy cerca.

11.3 ¿Cómo selecciono el rango de brillo correcto (CAT)?

Elija según la intensidad luminosa requerida por su aplicación. El rango A2 es el más tenue y A7 el más brillante. Considere las condiciones de luz ambiental y la distancia de visualización. Para situaciones con mucha luz ambiental, puede ser necesario un rango más alto (A5-A7).

11.4 ¿Es adecuado este LED para uso en exteriores?

La hoja de datos especifica las aplicaciones como "interiores". El rango de temperatura de funcionamiento (-40°C a +85°C) es amplio, pero el uso en exteriores requeriría una validación de diseño adicional para factores como la exposición a los rayos UV, el sellado contra la humedad y los ciclos térmicos, que no están cubiertos en este documento.

12. Ejemplo Práctico de Aplicación

Escenario:Diseñar un indicador de batería baja para un dispositivo médico portátil.

• Selección de Componentes:Se elige el 95-21UYC en el Rango A5 por su luz amarilla brillante y llamativa.
• Diseño del Circuito:El dispositivo es alimentado por un regulador de 3.3V. Se calcula una resistencia en serie de 47Ω: (3.3V - 2.4V) / 0.02A = 45Ω. El valor estándar más cercano de 47Ω resulta en una corriente directa de aproximadamente 19.1mA, lo cual es seguro y proporciona suficiente brillo.
• Diseño de la PCB:El LED se coloca cerca de la pantalla del dispositivo. Las almohadillas de la PCB están conectadas a una pequeña zona de cobre en la capa superior para ayudar a la disipación de calor.
• Ensamblaje:Los LED se colocan usando una máquina pick-and-place desde el carrete de cinta de 12 mm y se sueldan usando el perfil de reflujo sin plomo especificado.
• Resultado:Un indicador de advertencia de batería baja confiable, compacto y claramente visible.

13. Principio de Funcionamiento

Este es un diodo emisor de luz semiconductor. Cuando se aplica un voltaje de polarización directa que excede su voltaje directo característico (V_F), los electrones y los huecos se recombinan en la región activa del chip semiconductor de AlGaInP. Este proceso de recombinación libera energía en forma de fotones (luz). La composición específica de la aleación de AlGaInP determina la energía de la banda prohibida, que define directamente la longitud de onda (color) de la luz emitida—en este caso, amarilla (~589 nm). El encapsulado de resina transparente actúa como una lente, dando forma a la salida de luz en el ángulo de visión especificado de 25°.

14. Contexto y Tendencias de la Industria

Los LED SMD como la serie 95-21 representan el estándar de la industria para aplicaciones de indicación, habiendo reemplazado en gran medida a los LED de orificio pasante debido a la compatibilidad con la automatización y el ahorro de espacio. La tendencia continúa hacia tamaños de encapsulado aún más pequeños (ej., 0402, 0201 métrico) para dispositivos ultracompactos. Además, existe un fuerte impulso en toda la industria hacia una mayor eficiencia (más salida de luz por mA de corriente) y una mejor consistencia de color entre los bins. El cumplimiento de los estándares libres de halógenos y RoHS refleja el compromiso continuo de la industria electrónica con la responsabilidad ambiental y la seguridad de los materiales. Los dispositivos de esta clase son componentes fundamentales en el Internet de las Cosas (IoT) y la electrónica portátil, donde la miniaturización y el bajo consumo de energía son primordiales.