LED Arancione 1.0x0.5x0.4mm Tensione 1.7-2.4V Potenza 48mW Panoramica del Datasheet Tecnico

1. Panoramica del Prodotto

Questo LED arancione è fabbricato utilizzando un chip arancione ed è alloggiato in un contenitore estremamente compatto di dimensioni 1.0mm x 0.5mm x 0.4mm. È progettato per applicazioni generali di indicatori e display dove lo spazio è limitato. Il LED offre un angolo di visione estremamente ampio di 140 gradi, rendendolo adatto per applicazioni in cui è richiesta una distribuzione uniforme della luce. È compatibile con tutti i processi di assemblaggio e saldatura SMT e ha un livello di sensibilità all'umidità di 3 (MSL 3). Il componente è conforme alla direttiva RoHS, soddisfacendo gli attuali standard ambientali.

1.1 Caratteristiche

• Angolo di visione estremamente ampio (140°).
• Adatto per tutti i processi di assemblaggio e saldatura SMT.
• Livello di sensibilità all'umidità: Livello 3.
• Conforme RoHS.

1.2 Applicazioni

• Indicatori ottici.
• Display per interruttori e simboli.
• Uso generale in elettronica di consumo, interni automobilistici e controlli industriali.

2. Analisi dei Parametri Tecnici

2.1 Caratteristiche Ottiche ed Elettriche

Le caratteristiche elettriche e ottiche sono specificate a una condizione di prova di Ts = 25°C e una corrente diretta di 5 mA (salvo diversa indicazione). La tensione diretta (VF) è suddivisa in diversi intervalli compresi tra un minimo di 1,7 V e un massimo di 2,4 V. La lunghezza d'onda dominante (λD) va da 615 nm a 630 nm, coprendo lo spettro arancione. L'intensità luminosa (IV) varia da 8 mcd a 100 mcd a seconda del bin. La larghezza di banda spettrale a metà altezza è tipicamente di 15 nm, indicando un'emissione di colore relativamente pura. La corrente inversa (IR) a VR = 5 V è limitata a un massimo di 10 µA. La resistenza termica dalla giunzione al punto di saldatura (RTHJ-S) è di 450 °C/W a IF = 5 mA.

2.2 Valori Massimi Assoluti

I valori massimi assoluti non devono essere superati durante il funzionamento per evitare danni. La dissipazione di potenza (Pd) è di 48 mW. La corrente diretta continua (IF) è di 20 mA, mentre la corrente diretta di picco (IFP) può raggiungere 60 mA con un duty cycle di 1/10 e una larghezza di impulso di 0,1 ms. La tensione di resistenza alle scariche elettrostatiche (HBM) è di 2000 V. L'intervallo di temperatura operativa (Topr) è da -40°C a +85°C, e l'intervallo di temperatura di stoccaggio (Tstg) è identico. La temperatura di giunzione (Tj) non deve superare i 95°C.

3. Sistema di Classificazione per Bin

3.1 Bin di Tensione Diretta

La tensione diretta è suddivisa in sette bin (A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2) con intervalli da 1,7-1,8 V fino a 2,3-2,4 V. Ciò consente ai progettisti di selezionare LED con VF simile per una luminosità uniforme in configurazioni in serie o parallelo.

3.2 Bin di Lunghezza d'Onda Dominante

La lunghezza d'onda dominante è suddivisa in sei bin: D10 (615-617,5 nm), D20 (617,5-620 nm), E10 (620-622,5 nm), E20 (622,5-625 nm), F10 (625-627,5 nm) e F20 (627,5-630 nm). Questa suddivisione fine garantisce coerenza cromatica tra i lotti di produzione.

3.3 Bin di Intensità Luminosa

L'intensità luminosa è suddivisa in sei bin: A00 (8-12 mcd), B00 (12-18 mcd), C00 (18-28 mcd), D00 (28-43 mcd), E00 (43-65 mcd) e F00 (65-100 mcd). La tolleranza del ±10% sulle misure di intensità deve essere considerata nella progettazione del sistema.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

4.1 Tensione Diretta vs. Corrente Diretta

La Figura 1-6 mostra la curva tipica della tensione diretta in funzione della corrente diretta. A 5 mA la tensione diretta è di circa 2,0 V (tipica). A 20 mA la tensione diretta sale a circa 2,8 V. La relazione è esponenziale, tipica dei LED GaP e GaAsP.

4.2 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

La Figura 1-7 indica che l'intensità relativa aumenta quasi linearmente con la corrente diretta fino a circa 7,5 mA, quindi inizia a saturare.

4.3 Effetti della Temperatura

La Figura 1-8 mostra che l'intensità relativa diminuisce con l'aumentare della temperatura ambiente. A 100°C l'intensità è circa il 70% del valore a 25°C. La Figura 1-9 illustra la riduzione della corrente diretta massima a temperature elevate del pin. A una temperatura del pin di 100°C, la corrente diretta massima è ridotta a circa 15 mA.

4.4 Lunghezza d'Onda Dominante vs. Corrente Diretta

La Figura 1-10 mostra un leggero spostamento verso il rosso (aumento della lunghezza d'onda) all'aumentare della corrente diretta, da circa 620 nm a 0,1 mA a 623 nm a 15 mA. Questo effetto deve essere considerato nelle applicazioni critiche per il colore.

4.5 Distribuzione Spettrale

La Figura 1-11 presenta l'intensità relativa in funzione della lunghezza d'onda a Ta=25°C. La lunghezza d'onda di picco è vicina a 620 nm con una larghezza a metà altezza (FWHM) di circa 15 nm. Lo spettro è pulito senza picchi secondari.

4.6 Schema di Radiazione

La Figura 1-12 mostra lo schema di radiazione. Il LED emette luce quasi uniformemente su angoli fino a ±70°, con l'intensità relativa che scende a 0,5 a circa ±80°. L'ampio schema lo rende ideale per applicazioni di indicatori e retroilluminazione in cui si desidera un fascio ampio.

5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

5.1 Dimensioni del Pacchetto

Le dimensioni del pacchetto sono 1,0 mm x 0,5 mm x 0,4 mm (lunghezza x larghezza x altezza). Le Figure 1-1 (vista dall'alto) e 1-3 (vista laterale) mostrano i contorni esatti. Tutte le dimensioni hanno una tolleranza di ±0,2 mm salvo diversa indicazione.

5.2 Pattern di Saldatura

La Figura 1-5 fornisce i pattern di saldatura consigliati. Il pad anodico (pad 1) e il pad catodico (pad 2) sono progettati per la stabilità meccanica e la dissipazione termica. La vista dal basso (Figura 1-2) e la marcatura di polarità (Figura 1-4) indicano quale pad è quale.

5.3 Identificazione della Polarità

Il LED ha un segno di polarità sulla vista dall'alto (uno smusso angolare o un punto) per indicare il catodo (pad 2). L'orientamento corretto è essenziale per il funzionamento.

6. Guida alla Saldatura e all'Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

La Figura 3-1 fornisce il profilo di temperatura consigliato per la saldatura a rifusione. Parametri chiave: preriscaldamento da 150°C a 200°C per 60-120 secondi; rampa di temperatura ≤3°C/s; tempo sopra 217°C (TL) 60-120 secondi; temperatura di picco (TP) 260°C con una durata massima di 10 secondi; velocità di raffreddamento ≤6°C/s. Il tempo totale da 25°C al picco non deve superare gli 8 minuti. La saldatura a rifusione non deve essere eseguita più di due volte. Se trascorrono più di 24 ore tra due operazioni di saldatura, il LED potrebbe danneggiarsi.

6.2 Saldatura a Mano

Quando si salda a mano, mantenere la temperatura del saldatore al di sotto di 300°C e il tempo di saldatura inferiore a 3 secondi. La saldatura a mano deve essere eseguita una sola volta.

6.3 Riparazione

La riparazione dovrebbe essere evitata dopo la saldatura. Se necessaria, utilizzare un saldatore a doppia punta. Confermare in anticipo che le caratteristiche del LED non vengano danneggiate.

6.4 Precauzioni

Non montare componenti su porzioni di PCB deformate. Dopo la saldatura, evitare stress meccanici o vibrazioni durante il raffreddamento. Non raffreddare rapidamente il dispositivo.

6.5 Condizioni di Stoccaggio

7. Informazioni sull'Imballaggio e l'Ordine

7.1 Specifiche di Imballaggio

Ogni bobina contiene 4000 pezzi. Le dimensioni del nastro portante sono mostrate in Figura 2-1 (passo 2,00 mm, larghezza 8,00 mm, profondità 0,61 mm). Le dimensioni della bobina (Figura 2-2) includono un diametro esterno di 178 mm ±1 mm e un diametro del mozzo di 60 mm ±0,1 mm. L'etichetta (Figura 2-3) include Numero Parte, Numero Specifica, Numero Lotto, Codice Bin, Flusso Luminoso, Bin di Cromaticità, Tensione Diretta, Lunghezza d'Onda, Quantità e Data di Produzione.

7.2 Imballaggio Resistente all'Umidità

I LED vengono spediti in buste barriera all'umidità con essiccante e una scheda indicatrice di umidità (Figura 2-4). La busta è contrassegnata con precauzioni ESD.

7.3 Scatola di Cartone

Le bobine sono imballate in scatole di cartone per la spedizione (Figura 2-5).

8. Raccomandazioni per l'Applicazione

Le applicazioni tipiche includono indicatori ottici in dispositivi elettronici di consumo (ad es. stato dello smartphone, controlli di elettrodomestici), illuminazione interna automobilistica (retroilluminazione dei pulsanti, spie) e pannelli di controllo industriali. Grazie all'ampio angolo di visione, questi LED sono adatti anche per la retroilluminazione perimetrale o diretta di piccoli display. I progettisti devono garantire un'adeguata dissipazione del calore, specialmente quando si opera a correnti elevate o in temperature ambientali elevate. La temperatura massima di giunzione di 95°C non deve essere superata. I resistori di limitazione della corrente sono obbligatori, poiché la tensione diretta varia con la temperatura e la corrente.

9. Confronto Tecnologico

Rispetto ai LED indicatori standard, questo componente offre un ingombro significativamente ridotto (1,0x0,5mm rispetto ai tipici 3,2x1,6mm) e un angolo di visione più ampio (140° rispetto ai tipici 120°). La bassa dissipazione di potenza (massimo 48 mW) lo rende adatto per dispositivi alimentati a batteria. La suddivisione fine in bin di lunghezza d'onda e intensità garantisce un abbinamento più stretto di colore e luminosità in array multi-LED, un vantaggio rispetto ai LED generici con tolleranze più ampie.

10. Domande Frequenti

1. Qual è la durata di conservazione prima dell'apertura?Il LED può essere conservato nella busta barriera all'umidità non aperta per un massimo di un anno a ≤30°C e ≤75% RH.
2. Cosa succede se l'essiccante è scolorito?Se il materiale assorbente dell'umidità si è scolorito o il tempo di conservazione è stato superato, è necessario effettuare un'essiccazione a 60±5°C per 24 ore prima dell'uso.
3. Come proteggere dalle scariche elettrostatiche (ESD)?Utilizzare postazioni di lavoro con messa a terra, cinturini da polso e contenitori conduttivi. Il LED è classificato per 2 kV HBM, ma si raccomandano precauzioni per la manipolazione sensibile.
4. Questo LED può essere utilizzato in ambienti ad alto contenuto di zolfo?Il contenuto di zolfo nell'ambiente deve essere ≤100 PPM. Inoltre, il contenuto di alogeni (bromo e cloro) nei materiali di accoppiamento deve essere controllato per prevenire la corrosione.

11. Esempio di Applicazione Pratica

In un dispositivo medico portatile che richiede un piccolo indicatore arancione per la notifica di allarme, l'utilizzo di questo LED da 1,0x0,5mm ha permesso di miniaturizzare il PCB. Con una corrente diretta di 5 mA, l'intensità luminosa di 28 mcd (bin D00) è stata sufficiente per la visibilità in condizioni di luce diurna. L'ampio angolo di visione ha garantito che l'allarme fosse visibile da varie angolazioni. La bassa corrente operativa ha contribuito a prolungare la durata della batteria.

12. Principio di Funzionamento

Questo LED si basa su un semiconduttore a gap diretto (probabilmente sistema materiale AlGaInP o GaAsP). Quando viene applicata una polarizzazione diretta attraverso la giunzione p-n, gli elettroni del lato n si ricombinano con le lacune del lato p, rilasciando energia sotto forma di fotoni. Il gap di banda energetica determina la lunghezza d'onda dominante. L'emissione arancione risulta da una composizione specifica della lega. L'efficienza quantica e la potenza di uscita sono influenzate dalla temperatura di giunzione, dalla densità di corrente e dalla qualità del materiale.

13. Tendenze di Sviluppo

La tendenza nei LED indicatori è verso pacchetti più piccoli (fino a 0,6x0,3mm) con maggiore luminosità e minore consumo energetico. Gli sviluppi futuri includono l'integrazione di più chip in un unico pacchetto, una migliore gestione termica e una suddivisione in bin più stretta per un colore uniforme. L'uso di incapsulanti in silicone migliora l'affidabilità, sebbene la compatibilità con materiali esterni rimanga una preoccupazione. L'industria continua a spingere verso la piena conformità con le normative ambientali (ROHS, REACH) e una maggiore immunità alle scariche elettrostatiche.