LED SMD Giallo a Montaggio Inverso 588nm - Dimensioni Package 3.2x1.6x1.1mm - Tensione Diretta 2.4V - Dissipazione 75mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche di un LED SMD (Surface Mount Device) ad alta luminosità a montaggio inverso. Il dispositivo utilizza un chip semiconduttore in Fosfuro di Alluminio, Indio e Gallio (AlInGaP) per produrre luce gialla, incapsulato in un package con lente trasparente. La sua progettazione è principalmente per processi di assemblaggio automatizzato, fornito su nastro da 8 mm avvolto su bobine da 7 pollici. Le caratteristiche principali includono la conformità alle direttive RoHS, la compatibilità con la saldatura a rifusione a infrarossi e in fase di vapore, e l'idoneità per un'ampia gamma di applicazioni elettroniche che richiedono un'illuminazione indicatrice luminosa e affidabile.

2. Interpretazione Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

I limiti operativi del dispositivo sono definiti a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C. La corrente diretta continua massima è di 30 mA. La corrente di picco diretta, ammissibile in condizioni pulsate (ciclo di lavoro 1/10, larghezza impulso 0.1ms), è di 80 mA. La dissipazione di potenza massima è di 75 mW. Per temperature ambiente superiori a 50°C, la corrente diretta ammissibile deve essere ridotta linearmente al ritmo di 0.4 mA per grado Celsius. La tensione inversa massima applicabile è di 5 V. Il dispositivo può operare in un intervallo di temperatura ambiente da -30°C a +85°C e può essere conservato tra -40°C e +85°C. La condizione di saldatura a infrarossi è specificata come una temperatura di picco di 260°C per un massimo di 5 secondi.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Misurati a Ta=25°C e una corrente diretta (IF) di 20 mA, i parametri prestazionali chiave sono i seguenti. L'intensità luminosa (Iv) ha un valore tipico, ma è suddivisa in bin da un minimo di 28.0 mcd a un massimo di 450.0 mcd. L'angolo di visione (2θ1/2), definito come l'angolo totale in cui l'intensità scende alla metà del valore assiale, è di 70 gradi. La lunghezza d'onda di emissione di picco (λP) è di 588.0 nm. La lunghezza d'onda dominante (λd), che definisce il colore percepito, è di 587.0 nm. La semilarghezza della linea spettrale (Δλ) è di 17 nm. La tensione diretta (VF) misura tipicamente 2.4 V, con un massimo di 2.4 V nella condizione di test. La corrente inversa (IR) è al massimo di 10 µA a una tensione inversa (VR) di 5 V. La capacità di giunzione (C) è di 40 pF misurata a polarizzazione zero e 1 MHz.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

L'emissione luminosa dei LED è categorizzata in bin per garantire coerenza nell'applicazione. Il binning si basa sull'intensità luminosa minima e massima misurata a 20 mA. I codici bin e i loro intervalli corrispondenti sono: N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd), R (112.0-180.0 mcd), S (180.0-280.0 mcd) e T (280.0-450.0 mcd). A ogni bin di intensità viene applicata una tolleranza di +/-15%. Questo sistema consente ai progettisti di selezionare componenti appropriati per il livello di luminosità richiesto nel loro progetto.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento a curve di prestazione tipiche essenziali per l'analisi progettuale. Queste curve, tracciate in funzione della temperatura ambiente salvo diversa indicazione, illustrano tipicamente la relazione tra corrente diretta e intensità luminosa, la variazione della tensione diretta con la temperatura e la potenza radiante relativa rispetto alla lunghezza d'onda (distribuzione spettrale). Analizzare la curva IV aiuta a progettare il circuito di limitazione della corrente, mentre la curva di derating termico è fondamentale per garantire l'affidabilità in diverse condizioni termiche. La curva di distribuzione spettrale conferma la natura monocromatica dell'emissione luminosa centrata attorno a 588 nm.

5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

5.1 Dimensioni del Package e Polarità

Il LED è conforme a un profilo standard EIA. Le dimensioni chiave includono lunghezza, larghezza e altezza complessive. Il catodo è tipicamente identificato da un marcatore visivo come una tacca o una marcatura verde sul package. Disegni dimensionati dettagliati sono forniti nella scheda tecnica, con tutte le misure in millimetri e una tolleranza standard di ±0.10 mm salvo diversa specifica.

5.2 Specifiche del Nastro e della Bobina

Per l'assemblaggio automatizzato pick-and-place, i componenti sono forniti in nastro portante goffrato. La larghezza del nastro è di 8 mm. I componenti sono caricati in tasche e sigillati con un nastro di copertura superiore. Sono avvolti su bobine con un diametro di 7 pollici (178 mm). Ogni bobina piena contiene 3000 pezzi. Per quantità inferiori a una bobina piena, si applica una quantità minima di imballaggio di 500 pezzi per i resti. L'imballaggio è conforme alle specifiche ANSI/EIA 481-1-A-1994, con un massimo di due componenti mancanti consecutivi consentiti nel nastro.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profili di Saldatura a Rifusione

Sono forniti due profili di rifusione a infrarossi (IR) suggeriti: uno per il processo di saldatura standard (stagno-piombo) e uno per il processo di saldatura senza piombo (Pb-free). Il profilo senza piombo è specificamente raccomandato per l'uso con pasta saldante SnAgCu. I profili definiscono parametri critici tra cui temperatura e tempo di preriscaldamento, tempo sopra il liquidus, temperatura di picco e velocità di raffreddamento. Il rispetto di questi profili, in particolare della temperatura di picco massima di 260°C per 5 secondi, è cruciale per prevenire danni termici al package del LED e al die semiconduttore.

6.2 Pulizia e Conservazione

Se è necessaria la pulizia dopo la saldatura, devono essere utilizzati solo solventi specificati. L'immersione del LED in alcol etilico o isopropilico a temperatura normale per meno di un minuto è accettabile. Prodotti chimici non specificati potrebbero danneggiare la lente epossidica. Per la conservazione, i LED devono essere mantenuti in un ambiente non superiore a 30°C e al 70% di umidità relativa. I componenti rimossi dalla loro busta barriera all'umidità originale devono essere saldati a rifusione entro una settimana. Per una conservazione più lunga al di fuori dell'imballaggio originale, devono essere conservati in un contenitore sigillato con essiccante o in atmosfera di azoto e richiedono una procedura di baking (circa 60°C per 24 ore) prima dell'assemblaggio per rimuovere l'umidità assorbita.

7. Suggerimenti Applicativi

7.1 Circuiti Applicativi Tipici

I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando si pilotano più LED, si raccomanda vivamente di utilizzare una resistenza di limitazione della corrente in serie per ogni LED, come mostrato nel "Modello di circuito A" della scheda tecnica. Pilotare più LED in parallelo direttamente da una sorgente di tensione ("Modello di circuito B") è sconsigliato perché piccole variazioni nella caratteristica della tensione diretta (Vf) dei singoli LED possono portare a differenze significative nella corrente e, di conseguenza, nella luminosità. La resistenza in serie stabilizza la corrente attraverso ciascun LED in modo indipendente.

7.2 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

Il LED è sensibile alle scariche elettrostatiche. I danni da ESD possono manifestarsi come elevata corrente di dispersione inversa, bassa tensione diretta o mancata accensione a correnti basse. Misure preventive sono obbligatorie durante la manipolazione e l'assemblaggio: il personale deve indossare braccialetti conduttivi o guanti antistatici; tutte le attrezzature, postazioni di lavoro e scaffali di stoccaggio devono essere correttamente messi a terra. Un ionizzatore può essere utilizzato per neutralizzare la carica statica che può accumularsi sulla lente di plastica. La verifica dei danni da ESD comporta il controllo dell'accensione e la misurazione di Vf a livelli di corrente bassi.

8. Considerazioni e Precauzioni di Progettazione

Il dispositivo è destinato a equipaggiamenti elettronici generici. Le applicazioni che richiedono un'affidabilità eccezionale, specialmente dove un guasto potrebbe mettere a rischio la vita o la salute (es. aviazione, dispositivi medici), richiedono una consultazione preventiva. Il metodo di pilotaggio deve rispettare i valori massimi assoluti di corrente e potenza, incorporando il necessario derating per temperature ambiente elevate. La gestione termica sul PCB dovrebbe essere considerata se si opera vicino ai valori massimi. Il layout dei pad di saldatura deve seguire le dimensioni suggerite per garantire un corretto allineamento meccanico e la formazione del giunto di saldatura durante la rifusione.

9. Introduzione Tecnologica e Tendenze

Questo LED utilizza la tecnologia AlInGaP, nota per l'alta efficienza e stabilità nella produzione di luce rossa, arancione e gialla. Il design a "montaggio inverso" indica che la superficie emissiva è sul lato opposto ai pad di montaggio, il che può essere vantaggioso per specifici design ottici o layout con vincoli di spazio dove è richiesta un'emissione laterale della luce. La tendenza nei LED SMD continua verso una maggiore efficienza luminosa (più luce emessa per watt elettrico), un miglioramento della coerenza del colore attraverso binning più stretti e un'affidabilità migliorata in condizioni ambientali severe, inclusi profili di saldatura a temperature più elevate richiesti per l'assemblaggio senza piombo.