Specifiche tecniche del LED bicolore 1.6x1.6x0.7mm 1.8V-2.4V 48mW Giallo/Verde-Giallo RF-P1S196TS-B51

1. Panoramica del prodotto

1.1 Descrizione generale

Il RF-P1S196TS-B51 è un LED SMD bicolore compatto realizzato con un chip giallo e un chip verde-giallo. È disponibile in un package da 1.6mm x 1.6mm x 0.7mm, rendendolo adatto per applicazioni con spazio limitato. Questo LED è progettato per l'indicazione ottica generica, interruttori, simboli e display. Supporta tutti i processi standard di assemblaggio e saldatura SMT ed è conforme alla direttiva RoHS. Il livello di sensibilità all'umidità è classificato al Livello 3 secondo gli standard JEDEC.

1.2 Caratteristiche

• Angolo di visione estremamente ampio (140° tipico).
• Adatto a tutti i processi di assemblaggio e saldatura SMT.
• Livello di sensibilità all'umidità: Livello 3.
• Conforme RoHS.
• Ingombro ridotto: 1.6mm x 1.6mm.
• Altezza ridotta: 0.7mm.

1.3 Applicazioni

Indicatori ottici, illuminazione di interruttori e simboli, retroilluminazione di display e segnalazione generica in elettronica di consumo, interni automobilistici e pannelli di controllo industriali.

2. Interpretazione dei parametri tecnici

2.1 Caratteristiche elettriche e ottiche (a T_s=25°C, I_F=20mA)

Il LED fornisce due canali di colore: giallo (Y) e verde-giallo (YG). I parametri chiave sono specificati in condizioni di test con corrente diretta di 20mA e temperatura ambiente di 25°C.

2.2 Valori massimi assoluti

Il superamento di questi valori può causare danni permanenti. Si sconsiglia il funzionamento oltre le condizioni raccomandate.

3. Sistema di binning

Il LED è selezionato in bin per lunghezza d'onda dominante, intensità luminosa e tensione diretta per garantire coerenza. Il canale giallo è suddiviso in bin D00 (585-590nm) e E00 (590-595nm). Il canale verde-giallo è suddiviso in bin B10 (565-567.5nm), B20 (567.5-570nm), C10 (570-572.5nm) e C20 (572.5-575nm). I bin di intensità luminosa per il giallo vanno da 70 a 200 mcd (bin 1DW, 1AP, G20, 1AW), mentre il verde-giallo va da 18 a 100 mcd (bin C00, D00, E00, F00, F20). La tensione diretta è raggruppata in un codice (1L) con intervallo tipico 1.8-2.4V. Le informazioni di binning sono codificate sull'etichetta della bobina come "BIN CODE" e codici separati per lunghezza d'onda (WLD) e tensione diretta (VF).

4. Analisi delle curve di prestazione

4.1 Tensione diretta vs. Corrente diretta

A basse correnti (0-5mA), la tensione diretta aumenta rapidamente; sopra i 5mA, la pendenza si riduce. La curva è tipica per i LED basati su GaP. A 20mA, la tensione diretta è di circa 2.0V per entrambi i chip.

4.2 Corrente diretta vs. Intensità relativa

L'intensità relativa aumenta linearmente con la corrente diretta fino a 20mA, senza saturazione osservata nell'intervallo raccomandato. Correnti più elevate producono una maggiore emissione luminosa, ma devono rimanere entro i limiti massimi assoluti.

4.3 Dipendenza dalla temperatura

L'intensità relativa diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente. A 100°C, l'emissione scende a circa l'80% del valore a temperatura ambiente. È necessaria una riduzione della corrente diretta sopra i 60°C per evitare di superare il limite di temperatura di giunzione (95°C). La curva temperatura del pin vs. corrente diretta mostra una riduzione lineare da 20mA a 25°C fino a zero a circa 115°C.

4.4 Spostamento della lunghezza d'onda vs. Corrente

La lunghezza d'onda dominante aumenta leggermente con la corrente diretta per entrambi i colori. Per il giallo, lo spostamento è da ~589nm a 0mA a ~596.5nm a 30mA. Per il verde-giallo, si sposta da ~567nm a ~575nm nello stesso intervallo di corrente. Questo effetto è dovuto al riscaldamento della giunzione e al restringimento del bandgap.

4.5 Distribuzione spettrale e diagramma di radiazione

Il chip giallo ha un picco vicino a 590-595nm, il chip verde-giallo vicino a 565-575nm. Entrambi hanno una larghezza di banda spettrale a metà altezza di circa 15nm, fornendo un colore relativamente puro. Il diagramma di radiazione è di tipo lambertiano con un ampio semi-angolo di 140°, garantendo un'illuminazione uniforme su un'ampia area.

5. Informazioni meccaniche e di confezionamento

5.1 Dimensioni del package

Il package del LED misura 1.6mm (lunghezza) × 1.6mm (larghezza) × 0.7mm (altezza). La vista dall'alto mostra un'area di emissione luminosa di 1.1mm×0.9mm. La vista laterale mostra uno spessore del substrato di 0.3mm. La vista dal basso indica quattro pad di saldatura: pad 1 (catodo per giallo? segno di polarità), 2 (anodo per giallo), 3 (anodo per verde-giallo), 4 (catodo per verde-giallo). Il pattern di saldatura raccomandato utilizza un passo di 0.8mm tra i pad e una distanza di 0.6mm. La polarità è indicata da un segno sull'angolo (identificazione pin 1).

5.2 Nastro portacomponenti e bobina

Dimensioni del nastro: larghezza 8.0mm, passo 4.0mm, dimensione della tasca 1.83×1.83mm, profondità 0.95mm. Diametro bobina: 178mm (7 pollici), larghezza 8.0±0.1mm, diametro mozzo 60±1mm, foro albero 13.0±0.5mm. Ogni bobina contiene 4000 pezzi. L'etichetta della bobina include numero parte, numero specifica, numero lotto, codice bin, quantità e data.

5.3 Imballaggio barriera contro l'umidità

La bobina è sigillata in un sacchetto barriera contro l'umidità con essiccante e una scheda indicatrice di umidità. La scatola esterna è un cartone standard per protezione meccanica. Condizioni di stoccaggio: prima dell'apertura, ≤30°C e ≤75% RH fino a 1 anno dalla data di produzione; dopo l'apertura, ≤30°C e ≤60% RH per 168 ore. Se le condizioni di stoccaggio vengono superate, è necessaria una cottura a 60±5°C per >24 ore.

6. Linee guida per saldatura e assemblaggio

6.1 Saldatura a rifusione SMT

Profilo di rifusione senza piombo: preriscaldamento da 150°C a 200°C per 60-120 secondi; rampa fino a 217°C (TL) a max 3°C/s; mantenimento sopra 217°C per 60-150 secondi; temperatura di picco 260°C con tempo sopra 260°C (tp) max 10 secondi; velocità di raffreddamento max 6°C/s. Il tempo totale da 25°C alla temperatura di picco non deve superare 8 minuti. Non eseguire la rifusione più di due volte. Se l'intervallo tra le rifusioni supera le 24 ore, è necessaria una cottura.

6.2 Saldatura manuale e riparazione

Saldatura manuale: temperatura della punta del saldatore ≤300°C, durata ≤3 secondi, una sola volta. La riparazione dopo la rifusione dovrebbe essere evitata; se necessario, utilizzare un saldatore a doppia punta e verificare la funzionalità del LED.

6.3 Precauzioni generali

• Non montare i LED su PCB deformati né piegare la scheda dopo la saldatura.
• Evitare stress meccanici o vibrazioni durante il raffreddamento dopo la saldatura.
• Non raffreddare rapidamente il dispositivo dopo la saldatura.
• Utilizzare agenti di pulizia appropriati (si consiglia alcol isopropilico); evitare la pulizia a ultrasuoni.
• L'ambiente operativo dovrebbe limitare i composti di zolfo a<100 ppm, bromo a<900 ppm, cloro a<900 ppm e alogeni totali a<1500 ppm per prevenire danni al LED.
• Utilizzare adeguate misure di protezione ESD; il LED è classificato per 2kV HBM.

7. Informazioni su confezionamento e ordini

Confezionamento standard: 4000 pezzi per bobina in formato nastro e bobina. La scatola esterna contiene più bobine (la quantità può variare). Ogni bobina è etichettata con numero parte, numero specifica, numero lotto, codici bin (per lunghezza d'onda e intensità), quantità e codice data. Il sacchetto barriera contro l'umidità include un pacchetto essiccante e un indicatore di umidità per monitorare l'esposizione. Per l'ordine, specificare la combinazione di bin desiderata per lunghezza d'onda e intensità se è richiesta una tolleranza stretta.

8. Raccomandazioni applicative

8.1 Usi tipici

Ideale per indicatori di stato, retroilluminazione di pulsanti, piccoli display e qualsiasi applicazione che richieda due colori in un ingombro ridotto. L'ampio angolo di visione lo rende adatto per pannelli illuminati sul bordo o diffusi.

8.2 Considerazioni di progettazione

• Dissipazione del calore: data la resistenza termica di 450°C/W, si raccomanda un'adeguata area di rame sul PCB e l'uso di vie termiche per mantenere la temperatura di giunzione al di sotto di 95°C. Ridurre la corrente diretta se la temperatura ambiente supera i 60°C.
• Limitazione della corrente: utilizzare sempre resistori in serie per prevenire la fuga termica. Una piccola variazione di tensione (ad esempio 0.1V) può causare una significativa variazione di corrente a causa della curva IV ripida.
• Protezione dalla tensione inversa: assicurarsi che il circuito di pilotaggio non applichi polarizzazione inversa, poiché potrebbe danneggiare il LED.
• Compatibilità con adesivi: evitare adesivi che emettono vapori organici, che possono scolorire l'incapsulamento in silicone.
• Pulizia: se è necessaria la pulizia, l'alcol isopropilico è sicuro; evitare solventi che attaccano il package.

9. Confronto tecnico con prodotti concorrenti

Rispetto ad altri LED bicolori da 1.6×1.6mm, il RF-P1S196TS-B51 offre un angolo di visione molto ampio (140° contro tipici 120°) e una bassa resistenza termica (450°C/W è competitivo per questo formato di package). Le opzioni di binning forniscono 2 bin per la lunghezza d'onda del giallo e 4 per il verde-giallo, consentendo ai clienti di selezionare intervalli di colore ristretti. Il valore massimo assoluto di ESD di 2kV è standard per i LED a chip. L'inclusione di linee guida esplicite per la gestione di alogeni e zolfo indica una robusta ingegneria dell'affidabilità. Alcuni prodotti concorrenti possono offrire bin di intensità più elevata, ma spesso a scapito di un angolo di visione più stretto o di una tensione più alta. Nel complesso, questo LED bilancia bene prestazioni, dimensioni e affidabilità per l'indicazione generale.

10. Domande frequenti

D: Posso pilotare entrambi i chip contemporaneamente?Sì, entrambi i chip giallo e verde-giallo possono essere operati indipendentemente o insieme. La corrente di pilotaggio totale non deve superare il valore massimo assoluto per ciascun chip.

D: Qual è la corrente consigliata per la migliore durata?Operare a 15-20mA garantisce una buona luminosità e una lunga vita. È necessaria una riduzione a temperature ambiente elevate.

D: Come devo gestire l'incapsulamento in silicone?Evitare di toccare direttamente la superficie della lente; utilizzare pinze sul lato del package. Il silicone è morbido e può attrarre polvere.

D: Cosa fare se il sacchetto barriera contro l'umidità è gonfio?Se il sacchetto è gonfio, l'essiccante potrebbe essere esaurito. Cuocere i LED a 60±5°C per >24 ore prima dell'uso.

D: Posso utilizzare questo LED in applicazioni esterne?L'intervallo di temperatura operativa (-40 a +85°C) consente l'uso all'aperto, ma l'esposizione diretta a UV, alta umidità o gas corrosivi dovrebbe essere evitata. Potrebbe essere necessaria una vernice protettiva conforme.

11. Caso applicativo pratico

Indicatore di stato bicolore in un termostato per smart home:Un termostato compatto utilizza il LED bicolore per indicare lo stato del sistema: giallo per riscaldamento, verde-giallo per raffreddamento. L'ampio angolo di visione di 140° garantisce visibilità da tutta la stanza. Il piccolo ingombro di 1.6mm si adatta a una cornice sottile. Il termostato utilizza un MCU per controllare ciascun canale tramite pin GPIO separati con resistori di limitazione della corrente. Per gestire il calore, il PCB include un piccolo pad di rame sotto ogni LED con vie termiche. Il LED viene saldato a rifusione insieme ad altri componenti SMT utilizzando il profilo standard. La sensibilità all'umidità viene gestita utilizzando bobine fresche e non aperte. Oltre 1000 ore di test di vita a 20mA non hanno mostrato degrado, confermando l'affidabilità.

12. Principio di funzionamento

Questo LED bicolore integra due chip LED separati: uno giallo (AlGaInP/GaP, lunghezza d'onda ~590nm) e uno verde-giallo (GaP, lunghezza d'onda ~570nm) in un unico package in epossidica o silicone. Ogni chip ha le proprie connessioni di anodo e catodo. Quando la corrente diretta scorre attraverso un chip, elettroni e lacune si ricombinano nella giunzione p-n, emettendo fotoni con energia corrispondente al bandgap del materiale semiconduttore. La luce viene estratta attraverso l'incapsulante trasparente. Controllando la corrente per ciascun chip indipendentemente, è possibile produrre entrambi i colori, o operarli simultaneamente per creare un colore misto (ad esempio aranciastro). L'ampio angolo di fascio è ottenuto attraverso un incapsulante diffusore o un design della lente.

13. Tendenze di sviluppo

Il mercato dei LED SMD bicolori continua ad evolversi verso package più piccoli (ad esempio 1.0×1.0mm) e maggiore efficacia. Nuovi materiali come InGaN su silicio vengono sviluppati per il verde e il blu, ma per il giallo e il verde-giallo, l'AlGaInP rimane dominante grazie all'alta efficienza. Ci si aspetta l'integrazione di più chip in un unico package con binning più fine e tolleranza più stretta. Inoltre, una maggiore affidabilità contro l'esposizione a zolfo e alogeni sta diventando standard, come visto nei limiti espliciti di questo datasheet. La tendenza verso applicazioni automobilistiche e industriali richiede intervalli di temperatura operativa più ampi e una migliore gestione termica, che questo prodotto affronta parzialmente con la sua temperatura di giunzione di 95°C. I progetti futuri potrebbero incorporare pad termici direttamente sotto il chip per ridurre la resistenza termica al di sotto di 300°C/W.