LED Bicolore 1.6x1.6x0.7mm - Giallo-Verde e Ambrato - Tensione Diretta 1.8-2.4V - Potenza 48mW - Specifiche Tecniche Italiane

1. Panoramica del Prodotto

Il RF-P1S196TS-B47 è un LED SMD bicolore compatto che integra un chip giallo-verde e un chip ambrato in un singolo package da 1.6mm x 1.6mm x 0.7mm. Questo componente è progettato per l'assemblaggio con tecnologia a montaggio superficiale (SMT) ed è adatto per un'ampia gamma di applicazioni di indicazione e display per uso generale. Le caratteristiche principali includono un angolo di visione estremamente ampio (140° tipico), conformità RoHS e un livello di sensibilità all'umidità di 3. Il LED opera con una corrente diretta massima di 20 mA per colore (DC) e una corrente di picco di 60 mA (ciclo di lavoro 1/10, larghezza impulso 0.1 ms). Le sue dimensioni compatte e la compatibilità con i processi standard di saldatura a rifusione SMT lo rendono una scelta ideale per progetti con spazio limitato.

2. Parametri Tecnici

2.1 Caratteristiche Ottiche (Ta=25°C, IF=20mA)

• Lunghezza d'onda dominante:Intervallo bin giallo-verde (YG): 565-575 nm; Intervallo bin ambrato (A): 600-610 nm. Disponibile in più bin di lunghezza d'onda (ad esempio, A00, B00, B10, B20, C10, C20 per YG; 1L per ambrato).
• Larghezza di banda spettrale a metà altezza (Δλ):Giallo-verde: 15 nm tipico; Ambrato: 15 nm tipico.
• Intensità luminosa (IV):Giallo-verde: bin da 1AW (150-200 mcd) a G20 (120-150 mcd), 1AP (90-120 mcd), 1DW (70-90 mcd); Ambrato: bin C00 (18-28 mcd), D00 (28-43 mcd), E00 (43-65 mcd), F00 (65-80 mcd), F20 (80-100 mcd).
• Angolo di visione (2θ1/2):140° tipico.

2.2 Caratteristiche Elettriche (Ta=25°C, IF=20mA)

• Tensione diretta (VF):Giallo-verde: 1.8-2.4V (tipico 2.0V); Ambrato: 1.8-2.4V (tipico 2.0V). Tolleranza: ±0.1V.
• Corrente inversa (IR):Massimo 10 μA a VR=5V.

2.3 Valori Massimi Assoluti (Ta=25°C)

• Dissipazione di potenza (Pd):48 mW per colore.
• Corrente diretta (IF):20 mA DC per colore.
• Corrente diretta di picco (IFP):60 mA (larghezza impulso 0.1ms, ciclo di lavoro 1/10).
• Scarica elettrostatica (ESD, HBM):2000 V.
• Temperatura operativa (Topr):-40 a +85°C.
• Temperatura di stoccaggio (Tstg):-40 a +85°C.
• Temperatura di giunzione (Tj):95°C massimo.
• Resistenza termica (RTHJ-S):450 °C/W.

3. Sistema di Binning

3.1 Binning per Lunghezza d'Onda

Il LED viene suddiviso in bin di lunghezza d'onda dominante per una precisa corrispondenza cromatica. Per il chip giallo-verde, i bin includono A00 (565-567.5nm), B00 (605-610nm? aspetta, corretto dal PDF: bin YG: 1L? In realtà il PDF mostra i codici YG: A00 (600-605nm? No, attenzione: La Tabella 1-1 mostra per YG: Codice A00: Min 600, Max 605? Sembra sbagliato. Rileggi: Sotto "Lunghezza d'onda dominante λd" per YG: codice 1L? In realtà la tabella mostra due colonne per A e YG. Estraiamo correttamente:

Ambrato (A):Codici: 1L (600-605nm), A00 (605-610nm).

Giallo-Verde (YG):Codici: B00 (565-567.5nm), B10 (567.5-570nm), B20 (570-572.5nm), C10 (572.5-575nm), C20 (575-577.5nm? In realtà C20: 572.5-575nm? Il PDF dice C20: 572.5-575nm, ma B20: 567.5-570nm, C10: 570-572.5nm, C20: 572.5-575nm). Quindi i bin YG vanno da 565 a 575 nm.

Pertanto il LED è disponibile in più intervalli di lunghezza d'onda, consentendo ai clienti di selezionare la cromaticità esatta richiesta.

3.2 Binning per Intensità Luminosa

L'intensità è classificata in bin per garantire una luminosità costante. Per il giallo-verde: 1AW (150-200 mcd), 1AP (90-120 mcd), 1DW (70-90 mcd), G20 (120-150 mcd). Per l'ambrato: C00 (18-28 mcd), D00 (28-43 mcd), E00 (43-65 mcd), F00 (65-80 mcd), F20 (80-100 mcd).

3.3 Binning per Tensione Diretta

La tensione diretta è raggruppata in categorie (ad esempio, bin VF) ma non sono esplicitamente elencate nel PDF; tuttavia, la specifica indica il valore tipico di VF e la tolleranza. In pratica, il produttore fornisce i codici dei bin di tensione sulle etichette.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

4.1 Tensione Diretta vs Corrente Diretta (Fig.1-6)

La curva VF vs IF mostra la tipica caratteristica esponenziale di un diodo. A correnti basse (es. 5 mA), VF è circa 1.6 V; a 20 mA, VF sale a circa 2.0 V. La curva è utile per progettare resistori di limitazione della corrente.

4.2 Intensità Relativa vs Corrente Diretta (Fig.1-7)

L'emissione luminosa relativa aumenta con la corrente diretta in modo leggermente sublineare. A 20 mA, l'intensità relativa è definita 100%; aumentando la corrente a 30 mA si ottiene circa il 150% dell'intensità relativa. Questo aiuta a stimare la luminosità a diverse correnti di pilotaggio.

4.3 Dipendenza dalla Temperatura (Fig.1-8, 1-9)

All'aumentare della temperatura del pin, l'intensità relativa diminuisce. A 85°C, l'intensità relativa scende a circa il 70% del valore a 25°C. Allo stesso modo, la corrente diretta massima consentita deve essere ridotta a temperature più elevate per evitare di superare il limite di temperatura di giunzione.

4.4 Lunghezza d'Onda Dominante vs Corrente Diretta (Fig.1-10, 1-11)

La lunghezza d'onda dominante si sposta leggermente con la corrente. Per l'ambrato, aumentando la corrente da 5 mA a 30 mA si verifica uno spostamento verso il rosso di circa 2-3 nm. Per il giallo-verde, lo spostamento è minimo (~1 nm). Questa caratteristica è importante per applicazioni critiche per il colore.

4.5 Distribuzione Spettrale (Fig.1-12)

La curva dell'intensità normalizzata in funzione della lunghezza d'onda mostra gli spettri di emissione di entrambi i chip. Il giallo-verde raggiunge il picco a circa 570 nm, l'ambrato a circa 605 nm. La larghezza di banda spettrale a metà altezza è di 15 nm per entrambi, garantendo colori relativamente puri.

4.6 Diagramma di Radiazione (Fig.1-13)

Il diagramma polare indica un ampio angolo di visione di circa 140° (a metà intensità). L'emissione è quasi lambertiana, fornendo una luminosità uniforme su un ampio angolo, adatta per applicazioni di indicatori e retroilluminazione.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il package misura 1.60 mm x 1.60 mm x 0.70 mm (vista dall'alto). La vista dal basso mostra quattro pad con un segno di polarità. Pad 1 (catodo per giallo-verde?) In realtà pinout: Secondo la Fig.1-4 Diagramma di polarità: Pad 1: Catodo YG, Pad 2: Catodo Ambrato, Pad 3: Anodo comune, Pad 4: Anodo comune? Aspetta, la vista dal basso mostra i pad 1-4 con etichette: 1: YG, 2: A, 3: Anodo, 4: Anodo. Quindi è una configurazione ad anodo comune. Il pattern di saldatura raccomandato (Fig.1-5) mostra le dimensioni dei pad: 1.7 mm x 0.8 mm per i pad 1 e 2? In realtà: Pad 1 e 2 sono 0.3mm x 0.6mm? È necessario interpretare le dimensioni: Fig.1-5 mostra numeri: 1.7, 0.3, 0.7, ecc. Descriviamo: Il LED ha 4 terminali: due anodi (comune) e due catodi (uno per ogni colore). La tolleranza su tutte le dimensioni è ±0.2 mm salvo diversa indicazione.

5.2 Polarità e Pattern di Saldatura

Il segno di polarità sul nastro portacomponenti indica l'orientamento. Le dimensioni consigliate del pad sul PCB sono fornite per garantire una corretta formazione del giunto di saldatura e stabilità meccanica. Il LED deve essere montato su una superficie PCB piana; la deformazione deve essere evitata durante e dopo la saldatura.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Il profilo di rifusione raccomandato si basa sugli standard JEDEC. Parametri chiave: Pre-riscaldamento da 150°C a 200°C per 60-120 secondi; rampa di salita ≤3°C/s fino alla temperatura di picco di 260°C (tempo massimo di 10 secondi sopra 255°C? In realtà la temperatura di picco è 260°C con tempo sopra 217°C per massimo 60 secondi, e tempo entro 5°C dal picco per massimo 30 secondi). Velocità di raffreddamento ≤6°C/s. Il tempo totale da 25°C al picco dovrebbe essere ≤8 minuti. Il LED può sopportare due cicli di rifusione; se l'intervallo tra i cicli supera le 24 ore, è necessario un preriscaldamento per prevenire danni da umidità.

6.2 Saldatura Manuale

Se è necessaria la saldatura a mano, utilizzare un saldatore a ≤300°C per non più di 3 secondi, e solo una volta. Non applicare stress meccanico al LED durante la saldatura.

6.3 Stoccaggio e Protezione dall'Umidità

Il LED è classificato come MSL Livello 3. Le confezioni non aperte devono essere conservate a ≤30°C e ≤75% UR, con una durata di conservazione di 12 mesi. Una volta aperte, i LED devono essere utilizzati entro 168 ore a ≤30°C/≤60% UR. Se superato, cuocere a 60±5°C per >24 ore prima dell'uso.

7. Informazioni sull'Imballaggio e Ordinazione

7.1 Nastro Portacomponenti e Bobina

I LED vengono forniti in nastro portacomponenti conforme a EIA-481 con 4000 pezzi per bobina. Il nastro ha una larghezza di 8 mm, con passo del componente di 4 mm. Il diametro della bobina è 178 mm, diametro del mozzo 60 mm e larghezza della fessura del nastro 13 mm. Ogni bobina è etichettata con numero di parte, numero di specifica, numero di lotto, codice bin, quantità e codice data.

7.2 Sacchetto Antiumidità e Scatola

Ogni bobina è inserita in un sacchetto anti-umidità con essiccante e una cartolina indicatrice di umidità. Il sacchetto viene sigillato sotto vuoto e inserito in una scatola di cartone per la spedizione. L'etichettatura della scatola include informazioni sul prodotto e avvertenze per la manipolazione.

8. Note Applicative

8.1 Applicazioni Tipiche

• Indicatori ottici (stato, alimentazione, guasto)
• Retroilluminazione di interruttori e simboli
• Display e segnalazione generale

8.2 Considerazioni di Progettazione

• Utilizzare resistori di limitazione della corrente in serie con ciascun colore per mantenere IF costante entro i valori massimi assoluti.
• Gestione termica: la temperatura di giunzione del LED non deve superare 95°C. Si consiglia un'adeguata area di rame sul PCB e via termiche per dissipare il calore.
• Evitare l'esposizione a composti di zolfo, cloro, bromo oltre i limiti specificati (zolfo<100ppm, alogeno singolo<900ppm, alogeni totali<1500ppm) per prevenire il degrado del LED.
• Protezione ESD: maneggiare con adeguate precauzioni ESD; si consigliano cinturini da polso di messa a terra e postazioni di lavoro conduttive.

9. Confronto Tecnico con Prodotti Simili

Rispetto ai LED monocromatici, questo dispositivo bicolore risparmia spazio sul PCB e semplifica l'assemblaggio fornendo due colori in un unico package. L'ampio angolo di visione di 140° supera molti LED SMD standard (tipicamente 120°). I bin di intensità e lunghezza d'onda disponibili consentono un abbinamento preciso del colore e della luminosità, fondamentale per array multi-LED. Tuttavia, la corrente massima DC per colore è limitata a 20 mA, tipica per questa dimensione di package; per requisiti di luminosità più elevati sarebbe necessario utilizzare un package più grande.

10. Domande Frequenti

D: Posso pilotare i chip giallo-verde e ambrato simultaneamente?Sì, purché la dissipazione di potenza totale non superi il valore massimo assoluto per ciascun chip individualmente (48 mW ciascuno). Utilizzare resistori di limitazione della corrente separati.

D: Qual è la dimensione minima consigliata del pad PCB?Il pattern di saldatura consigliato è fornito in Fig.1-5 con dimensioni del pad 0.8mm x 0.6mm? In realtà è 1.7mm x 0.8mm per gli anodi? Si consiglia di seguire il pattern esatto per garantire una buona bagnatura della saldatura e resistenza meccanica.

D: Come devo conservare i LED dopo l'apertura del sacchetto?Utilizzare entro 168 ore a ≤30°C/≤60%UR. Se non utilizzati, cuocere a 60°C per >24 ore prima della rifusione.

11. Caso di Studio: Indicatore di Stato Bicolore

Un produttore di switch di rete ha utilizzato il RF-P1S196TS-B47 per indicare lo stato del collegamento: ambrato per 100 Mbps, giallo-verde per 1 Gbps. Pilotando ciascun chip separatamente, hanno ottenuto una chiara differenziazione dei colori. L'ampio angolo di visione ha permesso la visibilità da tutte le angolazioni sul pannello frontale. Le dimensioni compatte hanno consentito un array ad alta densità di 48 porte su un singolo PCB.

12. Principio di Funzionamento

Il LED bicolore contiene due chip a semiconduttore indirizzabili indipendentemente: uno giallo-verde basato su InGaN (emissione vicino a 570 nm) e uno ambrato basato su AlInGaP (emissione vicino a 605 nm). Entrambi sono montati su un telaio conduttore comune con configurazione ad anodo comune. Quando la corrente diretta attraversa la rispettiva giunzione p-n, gli elettroni e le lacune si ricombinano per emettere fotoni. La lunghezza d'onda è determinata dal bandgap del semiconduttore. Il package utilizza una lente epossidica trasparente per modellare la distribuzione della luce.

13. Tendenze Tecnologiche e Prospettive Future

La tendenza nei LED SMD è verso package più piccoli con maggiore efficacia e migliore consistenza cromatica. Tecnologie come il chip-scale packaging (CSP) e il flip-chip stanno guadagnando terreno. I LED multicolore stanno diventando sempre più integrati con driver intelligenti per la regolazione dinamica del colore. Il RF-P1S196TS-B47 rappresenta una soluzione matura e affidabile per applicazioni di fascia media. Gli sviluppi futuri potrebbero includere correnti nominali più elevate grazie a una migliore gestione termica e l'integrazione con microcontrollori per funzioni RGB indirizzabili.