Hoja de Datos del LED SMD 16-213/T7D-AQ1R1QY/3T - Blanco Puro - Ángulo de Visión de 120° - Conducción a 5mA - 3.2V Máx. - Documentación Técnica en Español

1. Descripción General del Producto

El 16-213/T7D-AQ1R1QY/3T es un LED de montaje superficial (SMD) compacto, diseñado para aplicaciones electrónicas modernas que requieren miniaturización y alta fiabilidad. Este componente utiliza tecnología de chip InGaN para producir una salida de luz blanca pura. Sus principales ventajas incluyen una huella significativamente reducida en comparación con los LED tradicionales de pines, lo que permite una mayor densidad de componentes en las placas de circuito impreso (PCB), reduce los requisitos de almacenamiento y, en última instancia, contribuye al desarrollo de equipos finales más pequeños. Su construcción ligera lo hace ideal para aplicaciones miniaturizadas y portátiles.

2. Características Clave y Cumplimiento Normativo

Este LED se suministra en cinta de 8 mm en carretes de 7 pulgadas de diámetro, siendo totalmente compatible con equipos estándar de montaje automático pick-and-place. Está diseñado para ser utilizado con procesos de soldadura por reflujo infrarrojo y por fase de vapor. El dispositivo es de tipo monocromático (blanco puro). Se fabrica como producto libre de plomo y cumple con normativas ambientales y de seguridad clave: la directiva RoHS de la UE, el reglamento REACH de la UE y los estándares libres de halógenos (con Bromo <900 ppm, Cloro <900 ppm y su suma <1500 ppm).

3. Valores Máximos Absolutos

Los límites operativos del dispositivo no deben excederse para garantizar la fiabilidad y evitar daños. La tensión inversa máxima (V_R) es de 5V. La corriente directa continua (I_F) nominal es de 30 mA. Para operación pulsada, la corriente directa de pico (I_FP) puede alcanzar los 100 mA bajo un ciclo de trabajo de 1/10 a 1 kHz. La disipación de potencia máxima (P_d) es de 120 mW. El dispositivo puede soportar descargas electrostáticas (ESD) de hasta 1000V (Modelo de Cuerpo Humano). El rango de temperatura de operación (T_opr) es de -40°C a +85°C, mientras que el rango de temperatura de almacenamiento (T_stg) es ligeramente más amplio, de -40°C a +90°C. Se proporcionan pautas de temperatura de soldadura para reflujo (260°C durante 10 segundos máximo) y soldadura manual (350°C durante 3 segundos máximo).

4. Características Electro-Ópticas

Los siguientes parámetros se especifican a una temperatura ambiente (T_a) de 25°C. La intensidad luminosa (I_v) varía desde un mínimo de 72 milicandelas (mcd) hasta un máximo de 140 mcd, medida a una corriente de prueba estándar de 5 mA. El dispositivo presenta un ángulo de visión muy amplio, con un 2θ_1/2típico de 120 grados. La tensión directa (V_F) típicamente se sitúa entre 2.7V y 3.2V a 5 mA. La corriente inversa (I_R) tiene un valor máximo de 50 µA cuando se aplica una tensión inversa de 5V. Se indican las tolerancias: intensidad luminosa (±11%), longitud de onda dominante (±1 nm) y tensión directa (±0.05V).

5. Sistema de Clasificación (Binning)

Los LED se clasifican en lotes (bins) según parámetros clave de rendimiento para garantizar consistencia en el diseño de aplicaciones.

5.1 Clasificación por Intensidad Luminosa

La intensidad luminosa se categoriza en tres códigos de lote a I_F=5mA: Q1 (72-90 mcd), Q2 (90-112 mcd) y R1 (112-140 mcd). La tolerancia para este parámetro dentro de un lote es de ±11%.

5.2 Clasificación por Tensión Directa

La tensión directa se clasifica en cinco códigos, también a I_F=5mA: 29 (2.7-2.8V), 30 (2.8-2.9V), 31 (2.9-3.0V), 32 (3.0-3.1V) y 33 (3.1-3.2V). La tolerancia para la tensión directa dentro de un lote es de ±0.1V.

5.3 Clasificación por Coordenadas de Cromaticidad

El color blanco puro se define dentro del diagrama de cromaticidad CIE 1931. La especificación describe seis grupos (A1 a A6), cada uno definiendo un área cuadrilátera en el plano de coordenadas (x, y). Estas coordenadas garantizan que el color emitido se encuentre dentro de una región blanca controlada. La tolerancia para las coordenadas de cromaticidad es de ±0.01.

6. Análisis de Curvas de Rendimiento Típicas

La hoja de datos proporciona varias curvas características cruciales para el diseño de circuitos. LaCurva de Reducción de Corriente Directamuestra cómo la corriente directa continua máxima permitida debe reducirse a medida que la temperatura ambiente aumenta por encima de 25°C para evitar superar el límite de disipación de potencia. LaCurva de Intensidad Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambienteilustra la disminución típica en la salida de luz al aumentar la temperatura, lo cual es importante para la gestión térmica en las aplicaciones. Elgráfico de Intensidad Luminosa vs. Corriente Directamuestra la relación no lineal entre la corriente de conducción y la salida de luz. LaCurva de Corriente Directa vs. Tensión Directa (Curva I-V)es esencial para determinar la tensión de conducción requerida y el valor de la resistencia en serie. Elgráfico de Distribución Espectralcaracteriza la distribución espectral de potencia de la luz blanca emitida. Finalmente, elDiagrama de Radiaciónrepresenta visualmente la distribución espacial de la intensidad luminosa, confirmando el ángulo de visión de 120 grados.

7. Información Mecánica y del Encapsulado

7.1 Dimensiones del Encapsulado

El LED tiene una huella SMD compacta. Se proporcionan planos dimensionales detallados, incluyendo largo, ancho y alto del cuerpo, y posiciones de los terminales. Todas las tolerancias no especificadas son de ±0.1 mm. Se incluye un diseño sugerido de pads para el diseño de PCB como referencia, aunque se recomienda a los diseñadores modificarlo según sus requisitos de proceso específicos.

7.2 Identificación de Polaridad y Etiquetado

La hoja de datos explica el etiquetado en el carrete y el embalaje. Las etiquetas clave incluyen el Número de Producto del Cliente (CPN), el Número de Producto del fabricante (P/N), la Cantidad de Empaque (QTY) y los códigos de clasificación para el Rango de Intensidad Luminosa (CAT), las Coordenadas de Cromaticidad (HUE) y el Rango de Tensión Directa (REF). También se proporciona el Número de Lote (LOT No.) para la trazabilidad.

8. Directrices de Soldadura, Montaje y Manipulación

8.1 Protección del Circuito

Siempre debe utilizarse una resistencia limitadora de corriente en serie con el LED. La característica I-V exponencial del LED significa que un pequeño aumento en la tensión puede causar un gran aumento en la corriente, potencialmente destructivo.

8.2 Almacenamiento y Sensibilidad a la Humedad

Los LED se embalan en una bolsa resistente a la humedad con desecante. La bolsa no debe abrirse hasta que los componentes estén listos para su uso. Antes de abrir, las condiciones de almacenamiento deben ser de 30°C o menos y 90% de Humedad Relativa (HR) o menos. Después de abrir, los componentes tienen una "vida útil en planta" de 1 año bajo condiciones de 30°C/60%HR o menos. Las piezas no utilizadas deben volver a sellarse en un embalaje a prueba de humedad. Si el indicador del desecante cambia de color o se excede el tiempo de almacenamiento, se recomienda un tratamiento de horneado a 60 ±5°C durante 24 horas antes de la soldadura por reflujo.

8.3 Proceso de Soldadura

Se proporciona un perfil de temperatura detallado para soldadura por reflujo libre de plomo. Los parámetros clave incluyen una etapa de precalentamiento entre 150-200°C durante 60-120 segundos, un tiempo por encima del líquido (217°C) de 60-150 segundos, y una temperatura máxima que no exceda los 260°C durante un máximo de 10 segundos. Se especifican las tasas máximas de calentamiento y enfriamiento. La soldadura por reflujo no debe realizarse más de dos veces. No debe aplicarse estrés mecánico al LED durante el calentamiento, y la PCB no debe deformarse después de la soldadura.

9. Información de Embalaje y Pedido

9.1 Especificaciones de la Cinta y el Carrete

Los componentes se suministran en cinta portadora embutida enrollada en un carrete de 7 pulgadas (178 mm) de diámetro. La cantidad de carga del carrete es de 3000 piezas. Se proporcionan dimensiones detalladas de la cinta portadora, incluyendo el espaciado de los alvéolos y el ancho de la cinta.

9.2 Embalaje Resistente a la Humedad

La pila de embalaje completa consiste en el carrete colocado dentro de una bolsa de aluminio a prueba de humedad junto con un paquete de desecante. La bolsa está etiquetada con la información relevante del producto.

10. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

10.1 Aplicaciones Típicas

Este LED es adecuado para una variedad de tareas de indicación e iluminación de fondo. Las aplicaciones comunes incluyen retroiluminación de cuadros de instrumentos y interruptores, indicadores de estado y retroiluminación de teclados en dispositivos de telecomunicaciones (teléfonos, faxes), unidades de retroiluminación plana para LCDs pequeños y uso general como indicador.

10.2 Consideraciones de Diseño

Los diseñadores deben seleccionar una resistencia limitadora de corriente apropiada basándose en la tensión de alimentación y la corriente directa deseada (considerando la reducción de potencia si es necesario). El amplio ángulo de visión de 120 grados lo hace excelente para aplicaciones que requieren una amplia visibilidad, pero puede reducir el brillo percibido en un haz estrecho en comparación con un LED de ángulo más cerrado. La información de clasificación (CAT, HUE, REF) debe considerarse cuidadosamente para aplicaciones que requieran brillo o color consistentes en múltiples unidades. La gestión térmica en la PCB debe considerarse para diseños que operen a altas temperaturas ambientales o altas corrientes de conducción para mantener el rendimiento y la longevidad.

11. Comparación y Posicionamiento Técnico

En comparación con los LED de orificio pasante más grandes, la principal ventaja de este tipo SMD es su requisito de espacio mínimo y su idoneidad para el montaje automatizado de alto volumen. El ángulo de visión de 120 grados es notablemente más amplio que el de muchos LED estándar, proporcionando una iluminación más uniforme en aplicaciones basadas en difusores. Su bajo rango de tensión directa (2.7-3.2V) lo hace compatible con fuentes de alimentación lógicas comunes de 3.3V y 5V con una simple resistencia en serie. El amplio cumplimiento ambiental (RoHS, REACH, Libre de Halógenos) lo posiciona para su uso en mercados globales con estrictos requisitos regulatorios.

12. Preguntas Frecuentes (FAQ)

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

R: La clasificación garantiza consistencia eléctrica y óptica. Usar LED del mismo lote de intensidad luminosa (CAT) y tensión directa (REF) simplifica el diseño del circuito y asegura un brillo uniforme en un arreglo. Usar el mismo lote de cromaticidad (HUE) garantiza consistencia de color.

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

R: Los LED son diodos con una curva I-V muy pronunciada. Sin una resistencia que limite la corriente, incluso una pequeña variación en la tensión de alimentación puede hacer que la corriente exceda la clasificación máxima, lo que lleva a un fallo inmediato o a una vida útil reducida.

P: ¿Puedo usar este LED para operación continua a 30mA?

R: La clasificación de 30mA es el máximo absoluto a 25°C. Para una operación confiable a largo plazo, especialmente a temperaturas ambientales elevadas, la corriente debe reducirse como se muestra en la Curva de Reducción de Corriente Directa. Operar a 5-20mA es típico para la mayoría de las aplicaciones de indicación.

P: ¿Qué significa la "vida útil en planta" de 1 año?

R: Después de abrir la bolsa a prueba de humedad, los componentes pueden estar expuestos a las condiciones ambientales de la fábrica (30°C/60%HR máximo) hasta por un año antes de requerir un tratamiento de horneado previo a la soldadura por reflujo. Esto evita el "efecto palomita" o el agrietamiento del encapsulado durante la soldadura debido a la humedad absorbida.

13. Principio de Funcionamiento

Este LED se basa en un chip semiconductor hecho de Nitruro de Galio e Indio (InGaN). Cuando se aplica una tensión directa que excede el umbral del diodo, los electrones y los huecos se recombinan dentro de la región activa del semiconductor, liberando energía en forma de fotones (luz). La composición específica de las capas de InGaN está diseñada para producir fotones en el espectro azul. Un recubrimiento de fósforo, típicamente una resina difusora amarilla como se indica en la guía de selección del dispositivo, absorbe una parte de esta luz azul y la reemite como luz amarilla. La combinación de la luz azul restante y la luz amarilla convertida resulta en la percepción de luz blanca por el ojo humano, un método conocido como tecnología de LED blanco convertido por fósforo.

14. Tendencias y Contexto de la Industria

Componentes como el LED 16-213 representan la tendencia actual en la electrónica hacia la miniaturización, el aumento de la funcionalidad por unidad de área y la fabricación automatizada. El cambio hacia materiales libres de plomo, libres de halógenos y compatibles con RoHS/REACH refleja la respuesta de toda la industria a las regulaciones ambientales y de salud. La demanda de fuentes de luz eficientes, fiables y compactas continúa creciendo en la electrónica de consumo, los interiores automotrices y los paneles de control industrial. El rendimiento de estos LED SMD, incluyendo su eficacia, reproducción cromática y estabilidad térmica, continúa mejorando con los avances en la epitaxia de semiconductores y la tecnología de fósforos.