LTST-S115KRKGKT Scheda Tecnica LED SMD Bicolore - Package Vista Laterale - Rosso & Verde - 20mA - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il LTST-S115KRKGKT è un LED SMD (Surface Mount Device) bicolore a vista laterale, progettato principalmente per applicazioni di retroilluminazione LCD. Integra due chip semiconduttori distinti in un unico package: uno che emette luce rossa e l'altro luce verde. Questa configurazione consente di creare colori misti ed è adatta per indicatori di stato, retroilluminazione e altre applicazioni che richiedono un'illuminazione compatta e multicolore dal lato di un dispositivo.

Il dispositivo utilizza la tecnologia avanzata dei chip AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio) per entrambi i colori, nota per garantire un'elevata efficienza luminosa e luminosità. Il package è trasparente, migliorando l'emissione luminosa e la purezza del colore. Viene fornito su nastro standard da 8 mm su bobine da 7 pollici, risultando pienamente compatibile con le attrezzature di assemblaggio automatico pick-and-place ad alta velocità e con i processi di saldatura a rifusione a infrarossi (IR).

1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali

• Chip Bicolore:Combina LED AlInGaP rossi e verdi in un unico package compatto standard EIA.
• Design a Vista Laterale:Form factor ottimizzato per l'illuminazione laterale dei pannelli LCD e altre esigenze di illuminazione laterale in spazi ristretti.
• Alta Luminosità:Emissione ultra luminosa grazie alla tecnologia AlInGaP.
• Conforme a RoHS, HF e Prodotto Verde:Rispetta le normative ambientali e di sicurezza.
• Adatto all'Automazione:Confezionato su nastro e bobina per un assemblaggio automatizzato efficiente.
• Compatibile con Saldatura a Rifusione:Resiste ai profili standard di rifusione IR per processi senza piombo.

2. Valori Massimi Assoluti

Sollecitazioni superiori a questi limiti possono causare danni permanenti al dispositivo. Si tratta solo di valori di sollecitazione; non è implicito il funzionamento in tali condizioni.

3. Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Le caratteristiche tipiche sono misurate a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C e una corrente diretta (IF) di 20mA, salvo diversa specificazione.

3.1 Definizioni dei Parametri

• Intensità Luminosa (IV):Misurata utilizzando un sensore e un filtro che approssimano la curva di risposta fotopica dell'occhio CIE.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):La singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano, derivata dal diagramma di cromaticità CIE. Definisce il colore del LED.
• Angolo di Visione:L'angolo totale in cui l'intensità luminosa è la metà di quella misurata direttamente sull'asse (0°).

4. Sistema di Binning

I LED vengono suddivisi in bin in base all'intensità luminosa e alla lunghezza d'onda dominante (per il verde) per garantire coerenza di colore e luminosità all'interno di un lotto di produzione.

4.1 Binning per Intensità Luminosa

Chip Rosso (@20mA):

La tolleranza su ogni bin di intensità è ±15%.

Chip Verde (@20mA):

La tolleranza su ogni bin di intensità è ±15%.

4.2 Binning per Lunghezza d'Onda Dominante (Solo Chip Verde)

La tolleranza per ogni bin di lunghezza d'onda dominante è ±1 nm.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

Il dispositivo rispetta le dimensioni standard EIA per i LED a vista laterale. Nel datasheet sono forniti disegni meccanici dettagliati, incluse dimensioni del corpo, passo dei terminali e il disegno consigliato per il land pattern (piazzola di saldatura) sul PCB. L'assegnazione dei pin è chiaramente indicata: il Catodo 1 (C1) è per il chip Verde e il Catodo 2 (C2) per il chip Rosso. L'anodo comune non è esplicitamente etichettato nel frammento fornito ma è standard per questo tipo di package. Gli ingegneri devono consultare il disegno dimensionale completo per un posizionamento accurato e la progettazione dell'impronta.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Viene fornito un profilo di rifusione a infrarossi (IR) suggerito per processi di saldatura senza piombo (Pb-free). I parametri chiave includono:

• Preriscaldamento:150-200°C per un massimo di 120 secondi.
• Temperatura di Picco:Massimo 260°C.
• Tempo Sopra il Liquido:Il dispositivo dovrebbe essere esposto alla temperatura di picco per un massimo di 10 secondi. La rifusione dovrebbe essere eseguita al massimo due volte.

Il profilo si basa sugli standard JEDEC per garantire giunzioni saldate affidabili senza danneggiare il package del LED. È fondamentale caratterizzare il profilo per il design specifico del PCB, la pasta saldante e il forno utilizzati in produzione.

6.2 Saldatura Manuale

Se è necessaria la saldatura manuale, utilizzare un saldatore con una temperatura non superiore a 300°C. Il tempo di saldatura dovrebbe essere limitato a un massimo di 3 secondi per giunto e dovrebbe essere eseguita una sola volta.

6.3 Pulizia

Non utilizzare detergenti chimici non specificati. Se è necessaria la pulizia dopo la saldatura, immergere i LED in alcol etilico o isopropilico a temperatura ambiente per meno di un minuto.

7. Magazzinaggio e Manipolazione

• Confezione Sigillata:Conservare a ≤30°C e ≤90% di Umidità Relativa (UR). Utilizzare entro un anno dall'apertura della busta barriera all'umidità.
• Confezione Aperta:Conservare a ≤30°C e ≤60% UR. Si raccomanda di completare la rifusione IR entro una settimana dalla rimozione dalla confezione sigillata.
• Magazzinaggio Prolungato (Aperto):Conservare in un contenitore sigillato con essiccante o in atmosfera di azoto. I LED conservati fuori dalla confezione originale per più di una settimana dovrebbero essere sottoposti a "baking" a circa 60°C per almeno 20 ore prima dell'assemblaggio per rimuovere l'umidità e prevenire il fenomeno del "popcorning" durante la rifusione.

8. Confezionamento e Ordini

Il LTST-S115KRKGKT è fornito in confezionamento standard:

• Nastro:Nastro portacomponenti goffrato da 8 mm di larghezza.
• Bobina:Bobina da 7 pollici (178mm) di diametro.
• Quantità per Bobina:3000 pezzi.
• Quantità Minima d'Ordine (MOQ):500 pezzi per quantità residue.
• Il confezionamento è conforme alle specifiche ANSI/EIA-481-1-A-1994. Le tasche vuote sono sigillate con nastro coprente.

9. Note Applicative e Considerazioni di Progettazione

9.1 Metodo di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Per garantire un'emissione luminosa stabile e una lunga durata, devono essere pilotati da una sorgente di corrente costante, non da una sorgente di tensione costante. Una resistenza limitatrice di corrente è essenziale quando si pilota da una sorgente di tensione. La corrente diretta in CC (IF) consigliata è 20mA per il funzionamento normale, con un massimo assoluto di 30mA. È possibile pilotarli con impulsi a correnti più elevate (fino a 80mA di picco) con un basso ciclo di lavoro (1/10) per ottenere una luminosità istantanea più elevata.

9.2 Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia relativamente bassa (75mW per chip), un corretto layout del PCB è importante. Assicurare un'adeguata area di rame attorno alle piazzole di saldatura per fungere da dissipatore di calore, specialmente se si opera ad alte temperature ambiente o vicino alla corrente massima. Questo aiuta a mantenere le prestazioni e la longevità del LED.

9.3 Polarità e Progettazione del Circuito

Prestare molta attenzione all'assegnazione dei pin (C1: Verde, C2: Rosso). I due chip condividono un anodo comune. Il controllo indipendente dei colori rosso e verde richiede circuiti limitatori di corrente separati per ciascun catodo. Ciò consente l'attivazione individuale dei colori o la regolazione PWM per creare effetti di miscelazione dei colori (ad esempio, giallo quando entrambi sono accesi).

9.4 Ambito di Applicazione

Questo LED è progettato per apparecchiature elettroniche ordinarie come apparecchiature per ufficio, dispositivi di comunicazione ed elettrodomestici. Non è raccomandato per applicazioni critiche per la sicurezza (ad esempio, aviazione, supporto vitale medico, controllo dei trasporti) senza preventiva consultazione e qualificazione, poiché un guasto potrebbe mettere a rischio la vita o la salute.

10. Approfondimento e Analisi Tecnica

10.1 Tecnologia AlInGaP

L'uso di AlInGaP per entrambi i chip rosso e verde è una caratteristica significativa. L'AlInGaP è un materiale semiconduttore a bandgap diretto noto per la sua alta efficienza quantistica interna, specialmente nello spettro dal rosso all'ambra. La sua applicazione nei LED verdi, sebbene meno comune dell'InGaN per il verde puro, può offrire vantaggi in determinati intervalli di lunghezza d'onda e in termini di stabilità termica. La tensione diretta tipica di 2.0V per entrambi i colori è relativamente bassa rispetto ad alcuni LED InGaN blu/bianchi, il che può semplificare la progettazione dell'alimentazione.

10.2 Prestazioni Ottiche

L'ampio angolo di visione di 130 gradi è ideale per applicazioni di retroilluminazione dove è richiesta un'illuminazione laterale uniforme. I bin di intensità luminosa offrono un'ampia gamma di opzioni di luminosità, consentendo ai progettisti di selezionare il bin appropriato per i loro specifici requisiti di luminanza. Il binning stretto della lunghezza d'onda per il chip verde (bin D ed E) è cruciale per le applicazioni in cui è importante un aspetto del colore coerente, specialmente quando si miscela con altri colori.

10.3 Affidabilità e Produzione

La compatibilità con la saldatura a rifusione IR e il posizionamento automatico è fondamentale per la moderna produzione elettronica ad alto volume. Il profilo di saldatura specificato e le condizioni di magazzinaggio sono progettati per prevenire sollecitazioni termiche e da umidità, che sono meccanismi di guasto comuni per i componenti SMD incapsulati in plastica. Il rispetto di queste linee guida è essenziale per ottenere un'alta resa e un'affidabilità a lungo termine sul campo.

11. Domande Frequenti (FAQ)

D: Posso pilotare i chip rosso e verde contemporaneamente a 20mA ciascuno?
R: Sì, ma devi considerare la dissipazione di potenza totale. A 20mA e una Vf tipica di 2.0V, ogni chip dissipa 40mW, per un totale di 80mW. Questo è entro il valore massimo assoluto di 75mW per chip, ma vicino al limite. Assicurare un adeguato raffreddamento del PCB se si opera continuamente a questo livello, specialmente ad alte temperature ambiente.

D: Qual è la differenza tra lunghezza d'onda di picco e lunghezza d'onda dominante?
R: La lunghezza d'onda di picco (λP) è la lunghezza d'onda nel punto più alto dello spettro di emissione del LED. La lunghezza d'onda dominante (λd) è la singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano, calcolata dalle coordinate del colore sul diagramma CIE. La λd è più rilevante per la specifica del colore nelle applicazioni visive.

D: Come posso creare luce gialla con questo LED?
R: Il giallo viene percepito quando la luce rossa e verde si mescolano. Accendendo contemporaneamente sia il chip rosso che quello verde e regolandone le intensità relative (ad esempio, attraverso la regolazione PWM o diverse resistenze in serie), è possibile ottenere varie tonalità di giallo, incluso l'ambra.

D: È necessario un diodo di protezione inversa?
R: Sebbene il LED possa sopportare una tensione inversa fino a 5V, non è progettato per una polarizzazione inversa continua. Nei circuiti dove sono possibili transitori di tensione inversa (ad esempio, carichi induttivi, hot-plugging), implementare una protezione esterna dalla polarità inversa è una pratica di progettazione prudente per migliorare l'affidabilità.