Scheda Tecnica Indicatore LED Bi-Color LTLR1DEKVJNNH155T - Supporto Angolo Retto - Rosso/Verde - 20mA - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per un Indicatore per Circuiti Stampati (CBI) bi-color. Il dispositivo è costituito da un supporto (holder) nero in plastica ad angolo retto, progettato per accogliere una lampada LED di dimensione T-1. Il LED integrato presenta due sorgenti a chip: una che emette nello spettro rosso e una nello spettro verde, combinate con una lente diffondente bianca per un aspetto uniforme.

1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali

• Facilità di Montaggio:Il design è ottimizzato per un assemblaggio semplice su circuito stampato ed è impilabile per creare array.
• Contrasto Migliorato:Il supporto nero garantisce un elevato rapporto di contrasto, migliorando la visibilità dell'indicatore illuminato.
• Efficienza Energetica:Il dispositivo è caratterizzato da un basso consumo energetico.
• Conformità Ambientale:Questo è un prodotto senza piombo conforme alle direttive RoHS.
• Soluzione Integrata:Il pacchetto include un LED bi-color AlInGaP (Rosso: 631nm, Verde: 569nm) con lente diffondente bianca pre-assemblata nel supporto.
• Gestione Automatizzata:Fornito in confezione a nastro e bobina adatta per apparecchiature di posizionamento automatico.

1.2 Applicazioni e Mercati Target

Questo indicatore è adatto per un'ampia gamma di apparecchiature elettroniche che richiedono indicazione di stato o segnale. I principali mercati di applicazione includono:

• Apparecchiature di Comunicazione
• Computer e Dispositivi Periferici
• Elettronica di Consumo
• Sistemi di Controllo Industriale

2. Parametri Tecnici: Interpretazione Oggettiva Approfondita

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento a questi limiti o oltre non è garantito.

• Dissipazione di Potenza (P_d):75 mW per entrambi i chip rosso e verde. Questa è la potenza massima che il package LED può dissipare come calore a una temperatura ambiente (T_A) di 25°C.
• Corrente Diretta:
  • Continua in CC (I_F):30 mA massimi per entrambi i colori.
  • Impulso di Picco (I_FP):60 mA (Verde) e 90 mA (Rosso), consentiti solo in condizioni rigorose (ciclo di lavoro ≤ 1/10, larghezza dell'impulso ≤ 10ms).
• Derating Termico:La massima corrente diretta in CC ammissibile deve essere ridotta linearmente di 0,4 mA per ogni grado Celsius di aumento della temperatura ambiente oltre i 50°C. Questo è fondamentale per l'affidabilità a temperature elevate.
• Intervalli di Temperatura:Funzionamento da -40°C a +100°C; conservazione da -55°C a +100°C.
• Temperatura di Saldatura:I terminali possono resistere a 260°C per un massimo di 5 secondi, misurati a 1,6mm dal corpo.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi parametri sono misurati a T_A=25°C e I_F=20mA, rappresentando le condizioni operative tipiche.

• Intensità Luminosa (I_v):L'emissione luminosa assiale tipica è di 110 mcd per entrambi i colori. I valori minimi sono 65 mcd, i massimi sono 250 mcd (Rosso) e 450 mcd (Verde). Una tolleranza di test del ±30% è applicata alle garanzie di intensità.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):45 gradi. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità scende alla metà del valore assiale, definendo l'ampiezza del fascio.
• Lunghezza d'Onda:
  • Lunghezza d'Onda di Picco (λ_P):Approssimativamente 639 nm (Rosso) e 575 nm (Verde). Questo è il punto spettrale della massima potenza radiante.
  • Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):631 nm (Rosso) e 569 nm (Verde). Questa è l'unica lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano, che definisce il punto colore sul diagramma di cromaticità CIE.
• Larghezza di Banda Spettrale (Δλ):20 nm (Rosso) e 11 nm (Verde). Questo indica la purezza spettrale; una larghezza di banda più stretta significa un colore più saturo.
• Tensione Diretta (V_F):Tipicamente 2,0V (Rosso) e 2,1V (Verde) a 20mA, con un massimo di 2,4V per entrambi. Questo è cruciale per il calcolo della resistenza limitatrice di corrente.
• Corrente Inversa (I_R):Massimo 10 µA a una tensione inversa (V_R) di 5V.Importante:Il dispositivo non è progettato per funzionamento in polarizzazione inversa; questo test è solo per caratterizzazione.

3. Specifica del Sistema di Binning

I dispositivi sono selezionati (binnati) in base a parametri ottici chiave per garantire la coerenza all'interno di un lotto di produzione.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

Unità: mcd @ I_F=20mA. Tolleranza sui limiti del bin: ±15%.

• LED Rosso:
  • Bin DE: 65 – 140 mcd
  • Bin FG: 140 – 250 mcd
• LED Verde:
  • Bin DE: 65 – 140 mcd
  • Bin FG: 140 – 250 mcd
  • Bin HJ: 250 – 450 mcd

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante (Solo Verde)

Unità: nm @ I_F=20mA. Tolleranza sui limiti del bin: ±1 nm.

• Bin Tonalità H06: 564,0 – 568,0 nm
• Bin Tonalità H07: 568,0 – 571,0 nm

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento a tipiche curve di prestazione che rappresentano graficamente le relazioni tra parametri chiave. Sebbene i grafici specifici non siano riprodotti nel testo, le loro implicazioni sono analizzate di seguito.

4.1 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V)

La curva I-V per i LED AlInGaP mostra tipicamente una relazione esponenziale. La V_Fspecificata a 20mA fornisce un punto operativo chiave. I progettisti devono utilizzare una resistenza in serie per impostare la corrente, poiché piccole variazioni di tensione possono causare grandi variazioni di corrente a causa della caratteristica esponenziale del diodo.

4.2 Intensità Luminosa vs. Corrente Diretta

Questa curva è generalmente lineare in un intervallo significativo. Operare alla corrente consigliata di 20mA garantisce luminosità ed efficienza ottimali. Superare la massima corrente in CC riduce la durata e l'efficienza a causa dell'aumento del calore.

4.3 Intensità Luminosa vs. Temperatura Ambiente

L'emissione luminosa dei LED diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione. La specifica di derating termico per la corrente (0,4 mA/°C sopra i 50°C) è direttamente correlata alla gestione di questo effetto. Per applicazioni ad alte temperature ambiente, è necessario ridurre la corrente di pilotaggio o migliorare la dissipazione del calore a livello di scheda per mantenere la luminosità.

4.4 Distribuzione Spettrale

Le lunghezze d'onda di picco e dominanti specificate, insieme alla larghezza di banda spettrale, definiscono le caratteristiche del colore. La larghezza di banda più stretta del chip verde (11 nm) rispetto a quella del rosso (20 nm) indica una maggiore purezza del colore per l'emissione verde.

5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

5.1 Dimensioni di Contorno e Note

• Tutte le dimensioni sono fornite in millimetri con i pollici tra parentesi.
• La tolleranza standard è ±0,25 mm salvo diversa indicazione.
• Materiale del supporto: Plastica nera.
• LED integrato: Bi-color (giallo-verde/rosso) con lente diffondente bianca.

5.2 Identificazione della Polarità e Formatura dei Terminali

Il dispositivo ha la polarità standard del LED (anodo/catodo). Durante la formatura dei terminali per il montaggio sulla scheda, le pieghe devono essere effettuate in un punto ad almeno 2 mm dalla base della lente/del supporto del LED. La base del telaio dei terminali non deve essere utilizzata come fulcro. La formatura deve essere eseguita a temperatura ambiente e prima del processo di saldatura.

5.3 Specifica di Imballaggio

• Nastro Portante:Lega di polistirene conduttivo nero, spessore 0,50 ± 0,06 mm.
• Capacità della Bobina:450 pezzi per bobina standard da 13 pollici.
• Imballaggio in Cartone:
  • 1 Bobina è confezionata con un essiccante e una cartolina indicatrice di umidità in una Busta a Barriera all'Umidità (MBB).
  • 2 MBB sono confezionate in una Scatola Interna (totale 900 pz).
  • 10 Scatole Interne sono confezionate in una Scatola Esterna (totale 9.000 pz).

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Conservazione e Sensibilità all'Umidità

• Confezione Sigillata:Conservare a ≤ 30°C e ≤ 70% UR. Utilizzare entro un anno.
• Confezione Aperta:Conservare a ≤ 30°C e ≤ 60% UR. Si consiglia di completare la saldatura a rifusione IR entro 168 ore (1 settimana) dall'apertura della MBB.
• Conservazione Prolungata/Cottura:I componenti conservati fuori dalla confezione originale per >168 ore devono essere cotti a circa 60°C per almeno 48 ore prima dell'assemblaggio SMT per rimuovere l'umidità assorbita e prevenire danni da \"popcorning\" durante la rifusione.

6.2 Pulizia

Se necessaria la pulizia, utilizzare solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico. Evitare sostanze chimiche aggressive o corrosive.

6.3 Parametri del Processo di Saldatura

Deve essere mantenuta una distanza minima di 2 mm tra il punto di saldatura e la base della lente/del supporto.

• Saldatura Manuale (Saldatore):
  • Temperatura: massimo 350°C.
  • Tempo: massimo 3 secondi per giunto.
  • Limitare a un ciclo di saldatura.
• Saldatura a Onda:
  • Preriscaldamento: massimo 120°C per un massimo di 100 secondi.
  • Onda di Saldatura: massimo 260°C.
  • Tempo di Contatto: massimo 5 secondi.

7. Note Applicative e Considerazioni di Progettazione

7.1 Circuiti Applicativi Tipici

Il dispositivo è pilotato da un semplice circuito in CC. Una resistenza limitatrice di corrente (R_serie) è obbligatoria e si calcola utilizzando la Legge di Ohm: R_serie= (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Utilizzare la V_Fmassima dalla scheda tecnica (2,4V) per un progetto conservativo per garantire che la corrente non superi il limite. Per un'alimentazione di 5V e una I_Ftarget di 20mA: R_serie= (5V - 2,4V) / 0,02A = 130 Ohm. Una resistenza standard da 130 o 150 Ohm sarebbe adatta. La funzionalità bi-color richiede tipicamente una configurazione a 3 pin a catodo comune o anodo comune, controllata da due segnali di pilotaggio separati.

7.2 Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa (75mW), il funzionamento continuo ad alte temperature ambiente (>50°C) richiede attenzione. Seguire la linea guida del derating di corrente. Assicurare un'adeguata ventilazione ed evitare di posizionare l'indicatore vicino ad altri componenti generanti calore sul PCB.

7.3 Progettazione Ottica

L'angolo di visione di 45 gradi e la lente diffondente bianca forniscono un'illuminazione ampia e uniforme adatta per indicatori su pannello frontale. Il supporto nero offre un eccellente contrasto quando spento. Per la migliore visibilità, considerare l'altezza di montaggio rispetto all'apertura del pannello.

8. Confronto Tecnico e Differenziazione

Questo prodotto combina diverse caratteristiche che lo differenziano dai LED discreti di base:

• Supporto Integrato vs. LED Discreto:Il supporto nero ad angolo retto pre-assemblato elimina la necessità di una clip di montaggio separata o di una light pipe, semplificando l'assemblaggio e migliorando la stabilità meccanica e il contrasto.
• Bi-Color in Singolo Package:Fornisce due colori di indicazione (Rosso/Verde) in un compatto package a 3 pin, risparmiando spazio sulla scheda rispetto all'uso di due LED monocromatici separati.
• Tecnologia AlInGaP:Offre elevata luminosità ed efficienza con una buona saturazione del colore, in particolare negli spettri rosso e verde, rispetto alle tecnologie più datate.
• Imballaggio a Nastro e Bobina:Consente l'assemblaggio automatizzato, riducendo i costi di manodopera e migliorando la coerenza del posizionamento nella produzione di grandi volumi.

9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

9.1 Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco e Lunghezza d'Onda Dominante?

La Lunghezza d'Onda di Picco (λ_P) è il punto di massima potenza ottica nello spettro di emissione. La Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d) è derivata dalle coordinate del colore e rappresenta l'unica lunghezza d'onda della luce spettrale pura che sarebbe percepita come lo stesso colore dall'occhio umano. La λ_dè più rilevante per le applicazioni di indicazione del colore.

9.2 Perché esiste una specifica di derating della corrente sopra i 50°C?

La durata e l'emissione luminosa del LED si degradano con l'aumentare della temperatura di giunzione. La curva di derating riduce la massima corrente di pilotaggio ammissibile all'aumentare della temperatura ambiente. Questo limita la dissipazione di potenza interna (calore) per mantenere la temperatura di giunzione entro limiti operativi sicuri, garantendo un'affidabilità a lungo termine.

9.3 Posso pilotare questo LED con una sorgente di tensione senza una resistenza limitatrice di corrente?

No.Un LED è un dispositivo pilotato in corrente. Collegarlo direttamente a una sorgente di tensione che supera la sua tensione diretta causerà un flusso di corrente eccessivo, potenzialmente distruggendolo istantaneamente. È sempre necessaria una resistenza in serie o un driver a corrente costante.

9.4 Cosa significa \"La tolleranza di ciascun limite di bin è ±15%\"?

Significa che la linea di divisione effettiva tra i bin di intensità (ad es., tra DE e FG) ha una tolleranza di produzione di ±15%. Un dispositivo misurato esattamente a 140 mcd, il limite nominale, potrebbe essere classificato in uno o nell'altro bin a seconda della calibrazione del test e della variazione del lotto. I progettisti dovrebbero utilizzare il valore minimo di un bin per i calcoli di luminosità nel caso peggiore.

10. Studio di Caso Pratico di Progettazione e Utilizzo

Scenario:Progettazione di un pannello indicatore di stato per un router industriale. Il pannello richiede un indicatore compatto, a due colori (Rosso/Verde) per \"Alimentazione/Attività\" e \"Guasto Sistema\".

Implementazione:
1. Il modello LTLR1DEKVJNNH155T è selezionato per il suo supporto ad angolo retto integrato (semplifica il montaggio dietro un pannello), la capacità bi-color (risparmia spazio) e l'alloggiamento nero (fornisce un buon contrasto).
2. Il layout del PCB include tre fori placcati corrispondenti alla spaziatura dei terminali del dispositivo. L'impronta è progettata in modo che il corpo del supporto sia a filo con il bordo del PCB quando piegato.
3. Un pin GPIO di un microcontrollore pilota ogni colore tramite un semplice circuito di commutazione a transistor. La resistenza limitatrice di corrente è calcolata come 150 Ohm per un pilotaggio a 3,3V ( (3,3V - 2,1V) / 0,008A ≈ 150 Ohm, utilizzando 8mA per ridurre la potenza e garantire luminosità sufficiente).
4. Durante l'assemblaggio, i terminali sono formati utilizzando uno strumento di piegatura di precisione, assicurando che la piega inizi a >2 mm dal supporto. La scheda viene quindi saldata a onda, rispettando il tempo massimo di immersione di 5 secondi.
5. L'assemblaggio finale mostra un indicatore pulito e professionale con stati rosso e verde brillanti e distinti, visibili da un'ampia angolazione.

11. Principio Operativo

I Diodi Emettitori di Luce (LED) sono dispositivi a semiconduttore che emettono luce attraverso l'elettroluminescenza. Quando una tensione diretta viene applicata alla giunzione p-n, elettroni e lacune si ricombinano, rilasciando energia sotto forma di fotoni. Il colore della luce emessa è determinato dall'energia del bandgap del materiale semiconduttore. Questo dispositivo utilizza Fosfuro di Alluminio Indio Gallio (AlInGaP) per entrambi i chip rosso e verde, un sistema di materiali noto per l'alta efficienza nello spettro dal rosso al giallo-verde. I due chip sono alloggiati insieme sotto una singola lente epossidica diffondente bianca che disperde la luce, creando un aspetto uniforme e ampliando l'angolo di visione.

12. Tendenze Tecnologiche e Contesto

Indicatori LED a foro passante come questo rimangono rilevanti in applicazioni che richiedono alta affidabilità, facilità di assemblaggio/manutenzione manuale o montaggio meccanico robusto. La tendenza generale nella tecnologia LED continua verso una maggiore efficienza (lumen per watt), un miglioramento della resa cromatica e la miniaturizzazione. Per le applicazioni di indicatori, l'integrazione è una tendenza chiave: combinare più colori, circuiti integrati di controllo integrati (come driver lampeggianti o RGB) e imballaggi più intelligenti. Dal punto di vista ambientale, il passaggio verso una produzione senza piombo e conforme alla RoHS, come si vede in questo prodotto, è ormai uno standard globale. L'uso dell'imballaggio a nastro e bobina per componenti a foro passante collega i metodi di assemblaggio tradizionali con i processi automatizzati moderni.