LED 1,0x1,0x0,25mm Tricolore Arancione/Verde/Blu - Tensione Diretta 1,6-3,0V - Potenza 44-60mW - Documentazione Tecnica Italiana

1. Panoramica del Prodotto

L'RF-W11010TS-A42-P0 è un LED tricolore SMD compatto realizzato con chip blu, verde e arancione. È alloggiato in un package ultra-piccolo di 1,0 mm × 1,0 mm × 0,25 mm, ideale per applicazioni con spazio limitato. Questo componente offre un angolo di visione estremamente ampio di 140°, garantendo una distribuzione uniforme della luce. È adatto a tutti i processi standard di assemblaggio SMT e saldatura. Il LED soddisfa i requisiti RoHS e ha un livello di sensibilità all'umidità 3 (MSL 3). Le sue applicazioni principali includono indicatori ottici, interruttori, simboli, display e segnalazione generica.

2. Interpretazione dei Parametri Tecnici

2.1 Caratteristiche Ottiche ed Elettriche

A una temperatura ambiente di 25°C e una corrente di prova di 2 mA, il LED presenta i seguenti parametri elettrici e ottici per i tre canali colore:

• Tensione Diretta (V_F):L'arancione varia da 1,6 V a 2,2 V, il verde da 2,4 V a 3,0 V e il blu da 2,4 V a 3,0 V. La larghezza di banda spettrale a metà intensità è tipicamente 15 nm per l'arancione e 30 nm per verde e blu.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):L'arancione copre 615–630 nm, il verde 520–540 nm e il blu 460–480 nm. Questi intervalli sono suddivisi in bin con granularità fine (ad esempio codici D00–F00 per arancione, E00–H00 per verde, C00–G00 per blu).
• Intensità Luminosa (I_V):L'arancione raggiunge 18–150 mcd, il verde 65–230 mcd e il blu 18–150 mcd, a seconda del codice bin. L'angolo di visione (2θ_1/2) è costante a 140° per tutti i colori.
• Corrente Inversa (I_R):A una tensione inversa di 5 V, la corrente inversa massima è 10 μA.
• Resistenza Termica (R_THJ-S):450 °C/W.

2.2 Valori Massimi Assoluti

Il dispositivo non deve superare i seguenti limiti a 25°C:

• Dissipazione di Potenza:Arancione 44 mW, Verde 60 mW, Blu 60 mW.
• Corrente Diretta (I_F):Continua 20 mA per canale; impulsiva (1/10 duty, 0,1 ms) 60 mA.
• Scarica Elettrostatica (HBM):1000 V.
• Temperatura di Esercizio/Stoccaggio:-40°C a +85°C.
• Temperatura di Giunzione:95°C.

3. Descrizione del Sistema di Binning

Il LED è suddiviso in bin per lunghezza d'onda dominante, intensità luminosa e tensione diretta. Ogni etichetta del rocchetto specifica il Numero di Parte, il Numero Specifica, il Numero di Lotto, il Codice Bin e i valori misurati per flusso (o intensità), bin di cromaticità, tensione diretta e codice di lunghezza d'onda. Questo binning consente ai clienti di selezionare gruppi di colore e luminosità strettamente controllati per un'illuminazione uniforme in applicazioni multi-dispositivo. La condizione di tensione del tester per il binning è impostata a 5 V (non i 2 mA operativi).

4. Analisi delle Curve di Prestazione

4.1 Tensione Diretta vs. Corrente Diretta

La caratteristica tensione-corrente mostra una tipica curva a diodo: all'aumentare della corrente diretta da 0 a 30 mA, la tensione diretta aumenta in modo approssimativamente logaritmico, con il canale arancione che satura a una tensione inferiore rispetto al verde e al blu.

4.2 Corrente Diretta vs. Intensità Relativa

L'intensità luminosa relativa aumenta linearmente con la corrente diretta fino a 20 mA, consentendo un controllo dell'oscuramento tramite regolazione della corrente.

4.3 Dipendenza dalla Temperatura

La temperatura ambiente (Pin) influisce sulle prestazioni: l'intensità relativa diminuisce di circa il 10% da 25°C a 100°C. La corrente diretta massima consentita diminuisce da 20 mA a basse temperature a circa 10 mA a 100°C. La lunghezza d'onda dominante si sposta leggermente con la corrente: l'arancione passa da ~626 nm a 2 mA a ~623 nm a 30 mA, il verde da ~526 nm a ~521 nm e il blu da ~471 nm a ~467 nm, indicando uno spostamento verso il blu all'aumentare della corrente.

4.4 Distribuzione Spettrale

L'intensità spettrale relativa raggiunge il picco a circa 625 nm (arancione), 527 nm (verde) e 470 nm (blu). La larghezza di banda spettrale a metà intensità è stretta (15 nm per arancione, 30 nm per verde e blu), garantendo una buona purezza del colore.

4.5 Diagramma di Radiazione

Il diagramma di radiazione mostra un'emissione quasi Lambertiana con un angolo di visione di 140°, fornendo una dispersione luminosa ampia e uniforme adatta per applicazioni di indicatori e retroilluminazione.

5. Informazioni Meccaniche e di Confezionamento

5.1 Dimensioni del Package e Assegnazione dei Pin

Il package misura 1,0 mm × 1,0 mm × 0,25 mm con quattro terminali visibili nella vista dal basso. Il Pin 1 è Arancione (catodo?), Pin 2 Verde, Pin 3 Blu e Pin 4 è anodo comune (o catodo) secondo il diagramma di polarità. Il pattern di saldatura consigliato corrisponde al layout del pad inferiore. Tutte le dimensioni hanno una tolleranza di ±0,1 mm se non diversamente specificato.

5.2 Rocchetto e Confezionamento

Ogni rocchetto contiene 4000 pezzi in nastro trasportatore da 8 mm di larghezza. Dimensioni del rocchetto: A = 8,0±0,1 mm (larghezza), B = 178±1 mm (diametro), C = 60±1 mm (diametro mozzo), D = 13,0±0,5 mm (foro centrale). Il rocchetto è posto in un sacchetto barriera all'umidità con un essiccante e una scheda indicatrice di umidità, quindi imballato in una scatola di cartone per la spedizione. Le informazioni sull'etichetta includono numero di parte, numero di specifica, numero di lotto, codice bin, quantità e data.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

La saldatura a rifusione consigliata segue il profilo JEDEC con una temperatura di picco di 260°C (max 10 s). Il tasso di rampa di preriscaldamento non deve superare 3°C/s. La zona di preriscaldamento (Tsmin a Tsmax) è tra 150°C e 200°C per 60–120 secondi. Il tempo sopra 217°C (t_L) deve essere di 60–150 secondi. Tasso di raffreddamento ≤6°C/s. Il tempo totale da 25°C al picco non deve superare 8 minuti. Sono consentiti solo due cicli di rifusione e l'intervallo tra i cicli deve essere inferiore a 24 ore per evitare danni da assorbimento di umidità.

6.2 Saldatura Manuale e Rilavorazione

La saldatura manuale è consentita una sola volta, con un saldatore sotto i 300°C per meno di 3 secondi. La rilavorazione deve utilizzare un ferro a doppia testa; si deve evitare la forza meccanica. Non applicare pressione sulla superficie della lente in silicone.

6.3 Precauzioni di Stoccaggio e Umidità

I rocchetti non aperti possono essere conservati a ≤30°C e ≤75% UR per un massimo di un anno. Dopo l'apertura, i dispositivi devono essere utilizzati entro 24 ore a ≤30°C e ≤60% UR. Se l'indicatore di umidità mostra umidità eccessiva o il tempo di conservazione è superato, è necessario un forno a 60±5°C per >24 ore prima dell'uso.

7. Raccomandazioni Applicative

Le applicazioni tipiche includono:

• Indicatori otticiin elettronica di consumo, cruscotti automobilistici e controlli industriali.
• Retroilluminazione di interruttori e simboliin tastiere, elettrodomestici e segnaletica.
• Indicazione di stato generalee illuminazione decorativa.

Considerazioni di progettazione: utilizzare resistori di limitazione della corrente in serie per non superare i valori massimi. La gestione termica è critica: garantire un adeguato smaltimento del calore per mantenere la temperatura di giunzione sotto i 95°C. Evitare l'esposizione a composti di zolfo, cloro, bromo (>100 PPM zolfo, >900 PPM singolo alogeno, alogeni totali<1500 PPM) poiché possono corrodere i materiali interni. I VOC di adesivi e fissaggi possono penetrare nell'incapsulamento in silicone, causando scolorimento e perdita di luce; si consiglia un test di compatibilità.

8. Confronto Tecnico e Differenziazione

Rispetto ai LED standard monocolore da 1,0×1,0 mm, questo dispositivo tricolore integra tre canali indipendenti nella stessa impronta, riducendo spazio sulla scheda e costi di assemblaggio. L'ampio angolo di visione a 140° offre una copertura superiore rispetto a molti LED a fascio stretto. La bassa resistenza termica (450°C/W) consente una migliore dissipazione del calore rispetto ai package più vecchi. La combinazione di larghezza di banda spettrale stretta e binning fine garantisce una riproduzione del colore coerente tra i lotti.

9. Domande Frequenti

D: Posso pilotare tutti e tre i canali simultaneamente a 20 mA?
Sì, ma la dissipazione di potenza totale (44+60+60 = 164 mW) potrebbe superare la capacità termica del package se non è previsto un adeguato smaltimento del calore. Potrebbe essere necessaria una derating.

D: Come devo pulire il LED dopo la saldatura?
Utilizzare alcol isopropilico. Evitare la pulizia a ultrasuoni, che potrebbe danneggiare i collegamenti interni. Assicurarsi che i solventi di pulizia non dissolvano l'incapsulamento in silicone.

D: Quali precauzioni ESD sono necessarie?
Utilizzare postazioni di lavoro con messa a terra, cinturini da polso e ionizzatori. La classificazione HBM di 1000 V significa che può essere danneggiato dal contatto umano tipico; una manipolazione corretta è essenziale.

10. Casi Applicativi Pratici

Caso 1 – Indicatore di Stato RGB:In uno switch di rete, tre LED RF-W11010TS-A42-P0 sono posizionati uno accanto all'altro. Ogni colore indica la velocità del collegamento (verde=1 Gbps, arancione=100 Mbps, blu=10 Mbps). L'ampio angolo di visione garantisce la visibilità da tutte le porte.

Caso 2 – Retroilluminazione Multicolore per Pulsante Tattile:Il LED è montato sotto un cappuccio traslucido dell'interruttore. Pilotando i canali arancione e blu con PWM, si ottiene una tonalità viola personalizzata, fornendo differenziazione estetica.

11. Principi di Funzionamento del LED

Ogni canale colore è un chip semiconduttore a banda proibita diretta. Quando polarizzato direttamente, gli elettroni si ricombinano con le lacune nella regione attiva, emettendo fotoni con energia corrispondente alla banda proibita. Il chip arancione utilizza un sistema di materiali AlInGaP, mentre i chip verde e blu utilizzano InGaN su zaffiro. L'incapsulamento in silicone protegge i chip e fornisce un adattamento dell'indice di rifrazione per migliorare l'estrazione della luce.

12. Tendenze del Settore e Prospettive Future

La miniaturizzazione continua con package che si riducono sotto 1,0×0,5 mm. L'integrazione multicolore in impronte ridotte sta diventando standard per dispositivi IoT e indossabili. Si prevedono maggiore efficacia e migliore resa cromatica grazie a strutture epitassiali e tecniche con fosforo migliorate. La tendenza verso l'ispezione ottica automatizzata e il binning più stretto miglioreranno ulteriormente la qualità produttiva.