Scheda Tecnica LED SMD Bicolore LTST-C235TBJRKT - Dimensioni del Package - Blu 3.3V / Rosso 2.0V - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete per un LED a montaggio superficiale (SMD) bicolore. Il componente integra due distinti chip semiconduttori in un unico package: uno che emette luce blu utilizzando la tecnologia InGaN (Nitruro di Gallio e Indio) e l'altro che emette luce rossa utilizzando la tecnologia AlInGaP (Fosfuro di Alluminio, Indio e Gallio). Questo design consente soluzioni di indicazione o illuminazione multicolore compatte, con un footprint standard compatibile EIA.

Il LED è confezionato su nastro da 8mm avvolto su bobine da 7 pollici di diametro, rendendolo pienamente compatibile con le attrezzature di assemblaggio automatico pick-and-place ad alta velocità utilizzate nella moderna produzione elettronica. È classificato come prodotto verde e conforme alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose). Il dispositivo è inoltre progettato per essere compatibile con i processi di saldatura a rifusione a infrarossi (IR), standard per il montaggio di componenti SMD su circuiti stampati (PCB).

2. Valori Massimi Assoluti

I valori massimi assoluti definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Questi valori sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C e non devono essere superati in nessuna condizione operativa.

• Dissipazione di Potenza:Chip Blu: 76 mW, Chip Rosso: 75 mW.
• Corrente Diretta di Picco:Misurata con un ciclo di lavoro 1/10 e una larghezza di impulso di 0.1ms. Chip Blu: 100 mA, Chip Rosso: 80 mA.
• Corrente Diretta Continua (DC):La massima corrente diretta continua. Chip Blu: 20 mA, Chip Rosso: 30 mA.
• Intervallo di Temperatura Operativa:-20°C a +80°C.
• Intervallo di Temperatura di Conservazione:-30°C a +100°C.
• Condizione di Saldatura a Infrarossi:Il dispositivo può sopportare una temperatura di picco di 260°C per un massimo di 10 secondi durante la saldatura a rifusione.

L'operazione del LED vicino o oltre questi limiti può ridurre significativamente la sua durata e affidabilità. I progettisti devono assicurarsi che il circuito di pilotaggio mantenga le condizioni entro questi intervalli specificati.

3. Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Queste caratteristiche sono misurate a Ta=25°C in condizioni di test standard e rappresentano le prestazioni tipiche del dispositivo.

3.1 Intensità Luminosa e Angolo di Visione

L'intensità luminosa (Iv) è una misura della potenza percepita della luce emessa in una direzione particolare. È misurata in millicandele (mcd).

• Chip Blu (InGaN):L'intensità luminosa tipica è di 45.0 mcd a una corrente diretta (IF) di 20 mA, con un valore minimo specificato di 28.0 mcd.
• Chip Rosso (AlInGaP):L'intensità luminosa tipica è di 45.0 mcd a IF=20 mA, con un valore minimo specificato di 18.0 mcd.

L'angolo di visione (2θ1/2) è di 130 gradi per entrambi i colori. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore sull'asse centrale (0 gradi). Un angolo di 130 gradi indica un pattern di visione ampio, adatto per applicazioni che richiedono un'ampia visibilità.

3.2 Caratteristiche Spettrali

Le proprietà spettrali definiscono la qualità del colore della luce emessa.

• Lunghezza d'Onda di Picco (λP):La lunghezza d'onda alla quale lo spettro di emissione è più forte. Blu: 468 nm (Tipico), Rosso: 639 nm (Tipico).
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):La singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano che meglio rappresenta il colore. È derivata dal diagramma di cromaticità CIE. Blu: 470 nm (Tipico), Rosso: 631 nm (Tipico).
• Larghezza a Mezza Altezza Spettrale (Δλ):La larghezza dello spettro di emissione a metà della sua intensità massima. Blu: 25 nm (Tipico), Rosso: 20 nm (Tipico). Una mezza larghezza più stretta indica un colore più saturo e puro.

3.3 Parametri Elettrici

• Tensione Diretta (VF):La caduta di tensione ai capi del LED quando opera alla corrente specificata.
  • Chip Blu: Tipica 3.3V, Massima 3.8V a IF=20 mA.
  • Chip Rosso: Tipica 2.0V, Massima 2.4V a IF=20 mA.
• Corrente Inversa (IR):La massima corrente di dispersione quando viene applicata una tensione inversa (VR) di 5V. Entrambi i chip hanno una corrente inversa massima di 10 μA.Nota Importante:Questo parametro è solo per scopi di test; il LED non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa.

Avvertenza ESD:I LED sono sensibili alle scariche elettrostatiche (ESD). Precauzioni ESD adeguate, come l'uso di braccialetti collegati a terra, tappetini antistatici e attrezzature di manipolazione, sono obbligatorie per prevenire danni durante l'assemblaggio e la manipolazione.

4. Sistema di Binning

Per tenere conto delle variazioni naturali nel processo di produzione, i LED vengono suddivisi in bin di prestazione. Ciò garantisce coerenza all'interno di un lotto di produzione.

4.1 Binning dell'Intensità Luminosa

L'intensità luminosa per ogni colore viene suddivisa in bin secondo i seguenti codici. La tolleranza all'interno di ogni bin è +/-15%.

Binning Chip Blu (mcd @20mA):

• Codice N: 28.0 – 45.0 mcd
• Codice P: 45.0 – 71.0 mcd
• Codice Q: 71.0 – 112.0 mcd
• Codice R: 112.0 – 180.0 mcd

Binning Chip Rosso (mcd @20mA):

• Codice M: 18.0 – 28.0 mcd
• Codice N: 28.0 – 45.0 mcd
• Codice P: 45.0 – 71.0 mcd
• Codice Q: 71.0 – 112.0 mcd

Specificare il codice di bin durante l'ordine consente ai progettisti di selezionare LED con il livello di luminosità desiderato per la loro applicazione, garantendo coerenza visiva tra più unità.

5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

5.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Il dispositivo è progettato per processi di saldatura senza piombo (Pb-free). Viene fornito un profilo di rifusione a infrarossi (IR) suggerito, conforme agli standard JEDEC. I parametri chiave includono:

• Preriscaldamento:150°C a 200°C.
• Tempo di Preriscaldamento:Massimo 120 secondi.
• Temperatura di Picco:Massimo 260°C.
• Tempo Sopra il Liquido:10 secondi massimo (raccomandato per un massimo di due cicli di rifusione).

Il profilo esatto deve essere caratterizzato per il design specifico del PCB, la pasta saldante e il forno utilizzati. Il profilo a pagina 3 della scheda tecnica serve come obiettivo generico.

5.2 Saldatura Manuale

Se è necessaria la saldatura manuale, è necessario prestare estrema attenzione:

• Temperatura del Saldatore:Massimo 300°C.
• Tempo di Saldatura:Massimo 3 secondi per giunto.
• La saldatura manuale dovrebbe essere limitata solo a riparazioni occasionali, non per la produzione di massa.

5.3 Pulizia

Dovrebbero essere utilizzati solo agenti di pulizia specificati. Prodotti chimici non specificati potrebbero danneggiare il package del LED.

• Solventi Raccomandati:Alcool etilico o alcol isopropilico.
• Procedura:Immergere il LED a temperatura ambiente per meno di un minuto se la pulizia è necessaria.

6. Informazioni Meccaniche e di Packaging

6.1 Dimensioni del Package e Assegnazione Pin

Il LED è fornito in un package SMD standard. La lente è trasparente. L'assegnazione dei pin è la seguente:

• Pin 1, 2: Anodo e Catodo per il chip Blu (InGaN).
• Pin 3, 4: Anodo e Catodo per il chip Rosso (AlInGaP).

Disegni meccanici dettagliati sono forniti nella scheda tecnica, che mostrano tutte le dimensioni critiche in millimetri. La tolleranza per la maggior parte delle dimensioni è ±0.10 mm salvo diversa indicazione. È inclusa anche una disposizione suggerita per le piazzole di saldatura sul PCB per garantire la formazione affidabile dei giunti saldati e il corretto allineamento durante la rifusione.

6.2 Packaging in Nastro e Bobina

I LED sono forniti in nastro portacomponenti goffrato standard del settore.

• Dimensione Bobina:7 pollici di diametro.
• Quantità per Bobina:3000 pezzi.
• Quantità Minima di Imballaggio:500 pezzi per quantità residue.
• Nastro di Copertura:Le tasche vuote dei componenti sono sigillate con un nastro di copertura superiore.
• LED Mancanti:Il numero massimo di LED mancanti consecutivi nel nastro è due.

Questo packaging è conforme alle specifiche ANSI/EIA 481-1-A-1994, garantendo la compatibilità con le attrezzature di assemblaggio automatico.

7. Conservazione e Manipolazione

7.1 Condizioni di Conservazione

• Confezione Sigillata (con essiccante):Conservare a ≤30°C e ≤90% di Umidità Relativa (UR). Utilizzare entro un anno.
• Confezione Aperta:L'ambiente di conservazione non deve superare i 30°C e il 60% di UR. Per una conservazione prolungata al di fuori della busta originale, conservare in un contenitore sigillato con essiccante o in un essiccatore a azoto.

7.2 Requisiti di Essiccazione

Se i LED sono stati conservati al di fuori della loro confezione originale a prova di umidità per più di una settimana, devono essere essiccati prima della saldatura per rimuovere l'umidità assorbita e prevenire il fenomeno del "popcorning" durante la rifusione.

• Condizione di Essiccazione:Circa 60°C per almeno 20 ore.
• Rifusione dopo l'Apertura:Si raccomanda di completare la saldatura a rifusione IR entro una settimana dall'apertura della confezione originale.

8. Note Applicative e Avvertenze

8.1 Uso Previsto

Questo LED è progettato per applicazioni in apparecchiature elettroniche ordinarie, inclusi apparecchi per ufficio, dispositivi di comunicazione ed elettrodomestici. Non è destinato ad applicazioni critiche per la sicurezza in cui un guasto potrebbe mettere a rischio la vita o la salute (ad es., aviazione, supporto vitale medico, sistemi di sicurezza dei trasporti) senza preventiva consultazione e qualifica specifica.

8.2 Considerazioni di Progettazione

• Limitazione di Corrente:Utilizzare sempre una resistenza di limitazione di corrente in serie o un driver a corrente costante per garantire che la corrente diretta (IF) non superi il valore massimo continuo (20mA per il Blu, 30mA per il Rosso).
• Gestione Termica:Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa, garantire un'adeguata area di rame sul PCB o l'uso di via termiche può aiutare a mantenere temperature di giunzione più basse, specialmente in ambienti ad alta temperatura, preservando così l'output luminoso e la longevità.
• Protezione dalla Tensione Inversa:Poiché il dispositivo non è progettato per il funzionamento inverso, i progetti del circuito dovrebbero prevenire l'applicazione di qualsiasi polarizzazione inversa ai terminali del LED.
• Pilotaggio dei Due Colori:I due chip sono elettricamente indipendenti. Possono essere pilotati separatamente o insieme utilizzando un circuito appropriato. Quando si pilotano entrambi contemporaneamente, considerare la dissipazione di potenza totale del package.

9. Scenari Applicativi Tipici

La capacità bicolore di questo LED lo rende versatile per varie funzioni di indicazione e visualizzazione dello stato.

• Indicatori di Stato:Utilizzati in elettronica di consumo, apparecchiature di rete e controlli industriali per mostrare diversi stati operativi (ad es., accensione/standby, attività di rete, condizioni di guasto).
• Display Bicolore:Può essere utilizzato in semplici display segmentati o come retroilluminazione per pulsanti dove sono necessari due colori.
• Illuminazione Interna Automobilistica:Per l'illuminazione d'ambiente interna non critica, sebbene sarebbe richiesta una qualifica specifica di grado automobilistico.
• Interfacce Utente degli Elettrodomestici:Fornire un feedback chiaro e multi-stato su lavatrici, forni o apparecchi audio.

10. Analisi delle Prestazioni e Curve

La scheda tecnica include curve di prestazioni tipiche essenziali per un'analisi di progettazione approfondita. Sebbene i grafici specifici non siano riprodotti nel testo, tipicamente illustrano le seguenti relazioni:

• Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V):Mostra la relazione non lineare, cruciale per calcolare la tensione di pilotaggio richiesta e il valore della resistenza in serie.
• Intensità Luminosa vs. Corrente Diretta:Dimostra come l'output luminoso aumenti con la corrente, aiutando a ottimizzare il rapporto luminosità/consumo energetico.
• Intensità Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Mostra la derating dell'output luminoso all'aumentare della temperatura, aspetto critico per progetti che operano in ambienti a temperatura elevata.
• Distribuzione Spettrale:Grafici che raffigurano l'intensità relativa attraverso le lunghezze d'onda, confermando i valori di lunghezza d'onda di picco e dominante e la purezza spettrale.

I progettisti dovrebbero fare riferimento a queste curve per prevedere il comportamento del dispositivo in condizioni non standard (correnti o temperature diverse) e per garantire prestazioni robuste nell'intervallo operativo previsto.