Datasheet LED SMD Arancione 1206 - Dimensioni 3,2mm x 1,6mm x 0,7mm - Tensione 1,8-2,3V - Potenza 72mW - Documento Tecnico IT

1. Descrizione

Il presente documento fornisce specifiche tecniche complete e istruzioni di manipolazione per un Diodo Emettitore di Luce (LED) arancione in montaggio superficiale, con ingombro di package tipo 1206.

1.1 Descrizione Generale

Il dispositivo è un LED monocromatico che emette luce arancione. La sorgente luminosa è basata su un chip semiconduttore arancione incapsulato in un compatto package per montaggio superficiale. Le dimensioni fisiche del package sono 3,2 mm di lunghezza, 1,6 mm di larghezza e 0,7 mm di altezza, rendendolo idoneo per progetti PCB ad alta densità.

1.2 Caratteristiche

• Angolo di visione estremamente ampio.
• Completamente compatibile con i processi standard di assemblaggio e rifusione della tecnologia SMT (Surface Mount Technology).
• Livello di Sensibilità all'Umidità (MSL) classificato al Livello 3.
• Conforme alle direttive sulla Restrizione delle Sostanze Pericolose (RoHS).

1.3 Applicazioni

• Indicatori di stato e di potenza in dispositivi elettronici.
• Retroilluminazione per interruttori, pulsanti e simboli.
• Applicazioni generiche come indicatori in elettronica di consumo, controlli industriali e interni automobilistici.

1.4 Dimensioni del Package

Il contorno meccanico e l'impronta di saldatura raccomandata sono critici per il layout del PCB. Il package del LED ha un corpo rettangolare con due terminali anodo/catodo sul fondo. La polarità è indicata da una marcatura sulla superficie superiore o inferiore (tipicamente un punto verde o uno spigolo smussato). Il modello di piazzola consigliato assicura una corretta formazione del giunto di saldatura e stabilità meccanica durante la rifusione. Tutte le unità dimensionali sono in millimetri, con tolleranze standard di ±0,2 mm salvo diversa specifica. Le dimensioni chiave includono una lunghezza totale di 3,20 mm, una larghezza di 1,60 mm e un'altezza di 0,70 mm.

1.5 Parametri del Prodotto

1.5.1 Caratteristiche Elettriche e Ottiche (Ts=25°C)

Questi parametri sono testati in condizioni standard (Corrente Diretta, IF=20mA; Tensione Inversa, VR=5V). Il prodotto è offerto in diversi lotti (bin) per la tensione diretta (VF) e l'intensità luminosa (IV), consentendo flessibilità di progetto e coerenza in produzione.

• Larghezza di Banda Spettrale a Metà Altezza (Δλ):Tipicamente 15nm, definisce la purezza del colore arancione.
• Tensione Diretta (VF):Intervallo da 1,8V a 2,3V, suddiviso in più lotti (B1, B2, C1, C2, D1).
• Lunghezza d'Onda Dominante (λD):Definisce il colore percepito. Sono disponibili due lotti: E00 (620-625nm) e F00 (625-630nm), entrambi nello spettro arancione/rosso-arancione.
• Intensità Luminosa (IV):L'emissione luminosa, misurata in millicandele (mcd). Disponibile in più lotti da 1AQ (100-130 mcd) a 1GW (220-250 mcd) a 20mA.
• Angolo di Visione (2θ1/2):Molto ampio, 140 gradi, assicura visibilità da molteplici angolazioni.
• Corrente Inversa (IR):Massimo 10μA con polarizzazione inversa di 5V.
• Resistenza Termica (RΘJ-S):La resistenza termica giunzione-punto di saldatura è di 450°C/W, un parametro chiave per la gestione termica.

1.5.2 Limiti Assoluti di Funzionamento (Ts=25°C)

Questi sono i limiti di stress oltre i quali possono verificarsi danni permanenti. L'operatività deve essere mantenuta entro questi limiti.

• Dissipazione di Potenza (Pd):72 mW
• Corrente Diretta Continua (IF):30 mA
• Corrente Diretta di Picco (IFP):60 mA (impulsata, ciclo di lavoro 1/10, larghezza impulso 0,1ms)
• Scarica Elettrostatica (ESD) HBM:2000V
• Temperatura Operativa (Topr):-40°C a +85°C
• Temperatura di Stoccaggio (Tstg):-40°C a +85°C
• Temperatura di Giunzione Massima (Tj):95°C

Nota di Progettazione:La temperatura di giunzione non deve superare il suo limite massimo. La corrente operativa deve essere determinata considerando la temperatura effettiva del package nell'applicazione, per garantire prestazioni affidabili a lungo termine.

1.6 Curve Tipiche delle Caratteristiche Ottiche

Questi grafici illustrano le relazioni tra i parametri chiave, essenziali per il progetto del circuito e la previsione delle prestazioni.

• Tensione Diretta vs. Corrente Diretta:Mostra la caratteristica non lineare IV del diodo. La tensione aumenta con la corrente, con la forma della curva che dipende dal lotto VF specifico.
• Intensità Relativa vs. Corrente Diretta:Dimostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente di pilotaggio, tipicamente in modo sub-lineare alle correnti più elevate a causa del riscaldamento e del calo di efficienza (efficiency droop).
• Intensità Relativa vs. Temperatura del Pin / Temperatura Ambiente:Illustra l'effetto dello spegnimento termico (thermal quenching), in cui l'emissione luminosa diminuisce con l'aumentare della temperatura del LED. Questo è critico per applicazioni in ambienti ad alta temperatura.
• Corrente Diretta vs. Lunghezza d'Onda Dominante:Mostra il leggero spostamento della lunghezza d'onda di picco emessa al variare della corrente di pilotaggio.
• Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda:Il grafico dello spettro di emissione, che mostra la distribuzione dell'intensità sulle lunghezze d'onda, centrata attorno alla lunghezza d'onda dominante (es. ~610nm).
• Diagramma del Pattern di Radiazione:Un grafico polare che visualizza l'angolo di visione di 140 gradi, confermando un'emissione quasi Lambertiana.

2. Confezionamento

I LED sono forniti in confezionamento conforme agli standard industriali per l'assemblaggio SMT automatizzato.

2.1 Specifiche di Confezionamento

2.1.1 Dimensioni del Nastro Portacomponenti

I componenti sono alloggiati in nastro portacomponenti goffrato. Le dimensioni del nastro (dimensione tasca, passo, larghezza) sono specificate per essere compatibili con gli alimentatori standard delle macchine pick-and-place automatizzate.

2.1.2 Dimensioni della Bobina

Il nastro portacomponenti è avvolto su una bobina. Le dimensioni della bobina (diametro, dimensione del mozzo, larghezza della flangia) determinano il numero di unità fornite per bobina e la compatibilità con gli alimentatori delle macchine di posizionamento.

2.1.3 Specifiche del Modulo Etichetta

Ogni bobina contiene un'etichetta con informazioni critiche: numero di parte, quantità, numero di lotto, codice data e livello di sensibilità all'umidità (MSL 3).

2.2 Confezionamento Resistente all'Umidità

A causa della classificazione MSL 3, i LED sono confezionati con un essiccante e una cartina indicatrice di umidità all'interno di un sacchetto barriera al vapore. Il sacchetto è sigillato per proteggere i componenti dall'umidità ambientale durante lo stoccaggio e il trasporto. Una volta aperto il sacchetto, i componenti devono essere utilizzati entro il tempo di permanenza specificato (tipicamente 168 ore per MSL 3 in condizioni di fabbrica 30°C/60% UR) o essere risottoposti a cottura (bake) secondo le linee guida.<30°C/60%UR) o essere risottoposti a cottura (bake) secondo le linee guida.

2.3 Scatola di Cartone

I sacchetti barriera sigillati sono imballati in scatole di cartone per la spedizione e lo stoccaggio, fornendo protezione fisica.

2.4 Voci e Condizioni dei Test di Affidabilità

Il prodotto è sottoposto a una serie di test di affidabilità per garantirne le prestazioni sotto vari stress ambientali. I test tipici possono includere (dedotti dagli standard di settore):

• Vita in Stoccaggio ad Alta Temperatura:Esposizione alla massima temperatura di stoccaggio per un periodo prolungato.
• Cicli Termici:Sottoposto a ripetuti cicli tra temperature estreme alte e basse.
• Resistenza all'Umidità:Testato in condizioni di alta umidità e temperatura.
• Resistenza al Calore della Saldatura:Sottoposto a più cicli di saldatura a rifusione per simulare condizioni di rielaborazione (rework).
• Sensibilità ESD:Testato secondo il modello del corpo umano (HBM) per verificare la classificazione di 2000V.

2.5 Criteri di Giudizio del Danno

Questa sezione definisce i criteri di ispezione visiva e funzionale dopo i test di affidabilità. I criteri di fallimento tipicamente includono guasto catastrofico (nessuna luce), scostamento significativo di parametri (es. caduta di intensità luminosa > 50%, variazione di VF > ±0,2V), o danni fisici visibili come crepe, scolorimento o delaminazione.

3. Istruzioni per la Saldatura a Rifusione SMT

Una corretta saldatura è critica per l'affidabilità. Questo componente è progettato per processi di saldatura a rifusione senza piombo (Pb-free).

3.1 Profilo di Saldatura a Rifusione SMT

Il profilo di temperatura di rifusione raccomandato deve essere seguito per prevenire danni termici. I parametri chiave includono:

• Zona di Preriscaldo / Soak:Una rampa graduale per attivare il flussante e omogeneizzare la temperatura della scheda, tipicamente tra 150°C e 200°C.
• Zona di Rifusione:La temperatura di picco sperimentata dal corpo del LED non deve superare il limite massimo consentito (spesso 260°C per un breve periodo, es. 10 secondi). Anche il tempo sopra il liquidus (TAL) è controllato.
• Zona di Raffreddamento:Un tasso di raffreddamento controllato per solidificare i giunti di saldatura e minimizzare lo stress termico.

Si raccomanda di utilizzare la più bassa temperatura di picco possibile e il tempo più breve sopra il liquidus che consenta ancora di ottenere giunti di saldatura affidabili. Un calore eccessivo può causare scolorimento dell'epossidica, guasto del filo di connessione interno o degradazione del chip.

4. Precauzioni di Manipolazione

4.1 Linee Guida per Manipolazione e Stoccaggio

• Protezione ESD:Sebbene classificato per 2000V HBM, manipolare con le normali precauzioni ESD (postazioni di lavoro messe a terra, braccialetti) per prevenire danni latenti.
• Sensibilità all'Umidità:Rispettare rigorosamente i requisiti di manipolazione MSL 3. Dopo l'apertura del sacchetto barriera, utilizzare i componenti entro il tempo di permanenza specificato. Se superato, sottoporre a cottura (bake) secondo le procedure raccomandate (es. 125°C per 24 ore) prima della rifusione.
• Stress Meccanico:Evitare di applicare forza meccanica diretta o vibrazioni alla lente del LED, poiché potrebbero danneggiare la struttura interna.
• Pulizia:Se è necessaria una pulizia post-saldatura, utilizzare solventi compatibili che non attacchino la lente epossidica o la marcatura del package. Evitare la pulizia a ultrasuoni, che può causare microfratture.
• Stoccaggio:Conservare i sacchetti chiusi in un ambiente fresco e asciutto. Evitare l'esposizione alla luce solare diretta o a gas corrosivi.

5. Considerazioni per Applicazione e Progetto

5.1 Limitazione di Corrente

Un LED è un dispositivo pilotato in corrente. Utilizzare sempre una resistenza limitatrice di corrente in serie o un driver a corrente costante. Il valore della resistenza può essere calcolato con la Legge di Ohm: R = (Valimentazione - VF_LED) / IF. Scegliere opportunamente la potenza nominale della resistenza. Per una maggiore durata e affidabilità, considerare di pilotare il LED al di sotto della sua corrente massima assoluta, ad esempio a 20mA invece di 30mA.

5.2 Gestione Termica

Sebbene di piccole dimensioni, questo LED dissipa calore. La resistenza termica di 450°C/W significa che la temperatura di giunzione aumenterà significativamente rispetto alla temperatura del PCB a correnti più elevate. Assicurare un'adeguata area di rame sul PCB sotto e intorno alle piazzole di saldatura del LED per fungere da dissipatore. Questo è particolarmente importante nelle applicazioni ad alta temperatura ambiente o quando si pilota a correnti >20mA.

5.3 Progetto Ottico

L'angolo di visione di 140 gradi fornisce un'illuminazione ampia e diffusa. Per applicazioni che richiedono un fascio più diretto, possono essere utilizzate lenti esterne o light pipe. Il colore arancione è efficace per indicatori di allarme o di stato ed è altamente visibile.

5.4 Polarità e Posizionamento

Una polarità errata impedirà l'accensione del LED. Verificare sempre la marcatura di polarità (es. punto verde sul lato catodo) rispetto alla serigrafia del PCB durante l'assemblaggio e l'ispezione. Assicurarsi che il progetto delle piazzole di saldatura corrisponda all'impronta raccomandata per prevenire l'effetto 'tombstoning' o giunti di saldatura scadenti.