Scheda Tecnica LED Indicatore LTL-R42FTGBH229 - Pacchetto Angolato T-1 - Verde 525nm & Blu 470nm - 20mA - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

L'LTL-R42FTGBH229 è un indicatore LED bicolore, forato ad angolo retto, progettato per il montaggio su circuito stampato (PCB). Appartiene alla famiglia di prodotti Circuit Board Indicator (CBI), caratterizzata da un alloggiamento in plastica nera che garantisce un elevato contrasto per una migliore visibilità. Il dispositivo integra due distinti LED di formato T-1: uno emette luce verde con una lunghezza d'onda di picco di 525nm e l'altro emette luce blu con una lunghezza d'onda di picco di 470nm. Questa configurazione consente l'indicazione di stato utilizzando due colori diversi da un'unica impronta sul componente.

1.1 Vantaggi Principali

• Facilità di Assemblaggio:Il design ad angolo retto e l'alloggiamento impilabile semplificano l'assemblaggio e il layout del PCB, specialmente in applicazioni con spazio limitato.
• Contrasto Migliorato:L'alloggiamento nero opaco migliora significativamente il rapporto di contrasto, rendendo la luce del LED più distinta e leggibile in varie condizioni di illuminazione ambientale.
• Efficienza Energetica:Il dispositivo opera a basso consumo energetico offrendo un'elevata efficienza luminosa, rendendolo adatto per progetti sensibili alla potenza.
• Conformità Ambientale:Questo è un prodotto senza piombo, pienamente conforme alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose).
• Gestione Automatizzata:Il prodotto è fornito in confezione a nastro e bobina, rendendolo compatibile con le attrezzature di assemblaggio automatizzato pick-and-place ad alta velocità.

1.2 Applicazioni Target

Questo indicatore LED è versatile e trova impiego in diversi settori dell'elettronica:

• Apparecchiature di Comunicazione:Luci di stato per router, switch, modem e schede di interfaccia di rete.
• Periferiche per Computer:Indicatori di alimentazione, attività e modalità su schede madri, unità esterne e tastiere.
• Elettronica di Consumo:Luci indicatrici in apparecchi audio/video, elettrodomestici e dispositivi per gaming.
• Controlli Industriali:Pannelli di stato macchina, interfacce di sistemi di controllo e strumentazione.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

L'operazione del dispositivo oltre questi limiti può causare danni permanenti.

• Dissipazione di Potenza (P_D):70 mW (per entrambi i LED Verde e Blu). Definisce la massima potenza che il chip LED può dissipare come calore.
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):60 mA. È la massima corrente impulsiva ammissibile, con un ciclo di lavoro ≤ 1/10 e una larghezza dell'impulso ≤ 10µs. Viene utilizzata per brevi lampi ad alta intensità.
• Corrente Diretta Continua (I_F):20 mA. È la corrente operativa continua raccomandata per prestazioni affidabili a lungo termine.
• Intervallo di Temperatura Operativa (T_opr):-30°C a +85°C. Il dispositivo è garantito per funzionare entro questo intervallo di temperatura ambiente.
• Intervallo di Temperatura di Conservazione (T_stg):-40°C a +100°C. Il dispositivo può essere conservato in sicurezza entro questi limiti quando non alimentato.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Tutti i parametri sono specificati a una temperatura ambiente (T_A) di 25°C e una corrente diretta (I_F) di 10mA, salvo diversa indicazione.

• Intensità Luminosa (I_V):Una misura chiave della luminosità.
  • LED Verde:Il valore tipico è 420 mcd (millicandela), con un intervallo da 180 mcd (Min) a 880 mcd (Max).
  • LED Blu:Il valore tipico è 140 mcd, con un intervallo da 65 mcd (Min) a 310 mcd (Max).
• Angolo di Visione (2θ_1/2):100 gradi per entrambi i colori. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore di picco (assiale). Un angolo di 100 gradi fornisce un ampio cono di visione.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_P):La lunghezza d'onda alla quale la potenza ottica emessa è massima.
  • Verde:526 nm (tipico).
  • Blu:468 nm (tipico).
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):L'unica lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano che definisce il colore.
  • Verde:525 nm (tipico), intervallo 516-535 nm.
  • Blu:470 nm (tipico), intervallo 460-475 nm.
• Larghezza a Metà Altezza Spettrale (Δλ):35 nm per entrambi. Indica la purezza spettrale; un valore più piccolo significa un colore più monocromatico.
• Tensione Diretta (V_F):La caduta di tensione ai capi del LED quando conduce la corrente specificata.
  • Verde:2.9V (tipico), intervallo 2.4-3.3V.
  • Blu:3.1V (tipico), intervallo 2.5-3.6V.
• Corrente Inversa (I_R):10 µA (max) a una tensione inversa (V_R) di 5V.Importante:Questo dispositivo non è progettato per operare in polarizzazione inversa; questo parametro è solo per scopi di test.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza di colore e luminosità nella produzione, i LED vengono suddivisi in bin. L'LTL-R42FTGBH229 utilizza un binning separato per l'intensità luminosa e la lunghezza d'onda dominante.

3.1 Binning LED Verde

• Bin di Intensità Luminosa (@10mA):
  • HJ:180 - 310 mcd
  • KL:310 - 520 mcd
  • MN:520 - 880 mcd
• Bin di Lunghezza d'Onda Dominante (@10mA):
  • G09:516.0 - 520.0 nm
  • G10:520.0 - 527.0 nm
  • G11:527.0 - 535.0 nm

3.2 Binning LED Blu

• Bin di Intensità Luminosa (@10mA):
  • DE:65 - 110 mcd
  • FG:110 - 180 mcd
  • HJ:180 - 310 mcd
• Bin di Lunghezza d'Onda Dominante (@10mA):
  • B07:460.0 - 465.0 nm
  • B08:465.0 - 470.0 nm
  • B09:470.0 - 475.0 nm

Nota:Ogni limite di bin ha una tolleranza: ±15% per l'intensità luminosa e ±1 nm per la lunghezza d'onda dominante. Le combinazioni di bin specifiche per un determinato ordine devono essere confermate con il fornitore.

4. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

4.1 Dimensioni di Contorno

Il dispositivo presenta un alloggiamento in plastica nera ad angolo retto. Le note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri, con una tolleranza generale di ±0.25mm salvo diversa specifica.
• Il materiale dell'alloggiamento è plastica nera.
• LED1 è l'emettitore verde con lente diffusa verde; LED2 è l'emettitore blu con lente diffusa blu.
• Disegni dimensionali dettagliati sono forniti nella scheda tecnica originale, specificando la lunghezza dei pin, le dimensioni dell'alloggiamento e la posizione della lente.

4.2 Specifiche di Imballaggio

Il prodotto è fornito per l'assemblaggio automatizzato:

• Nastro e Bobina:I componenti sono caricati in nastro portante goffrato in lega di polistirene conduttivo nero (spessore 0.50mm ±0.06mm).
• Capacità della Bobina:350 pezzi per bobina standard da 13 pollici (330mm).
• Imballo in Cartone:
  1. Una bobina è confezionata con un essiccante e una scheda indicatrice di umidità all'interno di una Moisture Barrier Bag (MBB).
  2. Due MBB (700 pezzi totali) sono confezionate in una Scatola Interna.
  3. Dieci Scatole Interne (7.000 pezzi totali) sono confezionate in una Scatola Esterna per la spedizione.

5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

Una manipolazione corretta è fondamentale per prevenire danni al LED o al suo alloggiamento in plastica.

5.1 Formatura dei Terminali

• La piegatura deve essere eseguitaprimadella saldatura e a temperatura ambiente.
• Il punto di piegatura deve essere ad almeno3mmdalla base della lente/dell'alloggiamento del LED.
• Non utilizzare la base del telaio dei terminali come fulcro. Applicare una forza di serraggio minima durante l'inserimento nel PCB.

5.2 Processi di Saldatura

Deve essere mantenuta una distanza minima di2mmtra il punto di saldatura e la base della lente/porta. Non immergere mai la lente nella saldatura.

• Saldatore Manuale:
  • Temperatura del Saldatore: ≤ 350°C
  • Tempo di Saldatura: ≤ 3 secondi per giunto
  • Posizione: >2mm dalla base della lente
• Saldatura a Onda:
  • Temperatura di Pre-riscaldo: ≤ 120°C
  • Tempo di Pre-riscaldo: ≤ 100 secondi
  • Temperatura dell'Onda di Saldatura: ≤ 260°C
  • Tempo di Saldatura: ≤ 5 secondi
  • Profondità di Immersione: >2mm dalla base della lente
• Rifusione (Reflow):Viene fatto riferimento a un profilo di rifusione specifico, che dettaglia le zone di pre-riscaldo, stabilizzazione e temperatura di picco. Il profilo deve garantire che la temperatura del corpo non superi i valori massimi assoluti.

5.3 Conservazione e Pulizia

• Conservazione:Conservare in un ambiente non superiore a 30°C e al 70% di umidità relativa (UR). I LED rimossi dalla loro originale Moisture Barrier Bag dovrebbero essere utilizzati entro tre mesi. Per una conservazione più lunga, utilizzare un contenitore sigillato con essiccante o in atmosfera di azoto.
• Pulizia:Utilizzare solo solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico (IPA). Evitare pulizie aggressive o ad ultrasuoni che possano sollecitare il componente.

6. Considerazioni per la Progettazione Applicativa

6.1 Limitazione della Corrente

Una resistenza esterna di limitazione della corrente è obbligatoria per un funzionamento sicuro. Il valore della resistenza (R_serie) può essere calcolato usando la Legge di Ohm: R_serie= (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Utilizzare il valore massimo di V_Fdalla scheda tecnica per un progetto conservativo. Per un'alimentazione di 5V e il LED blu (V_Fmax =3.6V @20mA), R_serie= (5 - 3.6) / 0.02 = 70 Ω. Una resistenza standard da 68 Ω o 75 Ω sarebbe adatta. Verificare sempre la dissipazione di potenza nella resistenza (P = I²R).

6.2 Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa (70mW), un layout PCB adeguato favorisce la longevità. Assicurare un'adeguata area di rame attorno ai pin del LED per fungere da dissipatore di calore. Evitare di posizionare il LED vicino ad altre fonti di calore significative.

6.3 Progettazione Ottica

L'alloggiamento nero fornisce un miglioramento del contrasto integrato. Per applicazioni che richiedono light pipe o diffusione aggiuntiva, assicurarsi che il materiale scelto sia compatibile con l'angolo di visione del LED e non causi eccessive perdite ottiche.

7. Confronto e Differenziazione Tecnica

L'LTL-R42FTGBH229 offre vantaggi specifici nella sua categoria:

• Doppio Colore in un Unico Alloggiamento:Risparmia spazio sul PCB rispetto al montaggio di due indicatori monocromatici separati.
• Design ad Angolo Retto:Ideale per applicazioni in cui il PCB è montato parallelamente alla superficie di visione (es. pannelli frontali delle apparecchiature), offrendo una visione laterale diretta.
• Lampade T-1 Standard:Utilizza pacchetti LED comuni e collaudati, garantendo affidabilità e ampia compatibilità.
• Ampio Angolo di Visione:L'angolo di visione di 100 gradi garantisce la visibilità da un'ampia gamma di posizioni.

8. Domande Frequenti (FAQ)

D1: Posso pilotare i LED Verde e Blu simultaneamente al loro pieno 20mA ciascuno?

R1: Elettricamente, sì, poiché sono die separati. Tuttavia, è necessario considerare la dissipazione di potenza totale sul piccolo alloggiamento. Pilotarli entrambi a 20mA (V_F~3V) risulta in una dissipazione totale di ~120mW, che supera il rating di 70mW per die. Per un funzionamento continuo simultaneo, è consigliabile ridurre la corrente, ad esempio a 10-15mA ciascuno, per rimanere entro i limiti termici.

D2: Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco e Lunghezza d'Onda Dominante?

R2: La Lunghezza d'Onda di Picco (λ_P) è il picco fisico dello spettro di emissione. La Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d) è calcolata dalle coordinate colore CIE e rappresenta l'unica lunghezza d'onda che l'occhio umano percepisce come colore. Per i LED, λ_dè spesso il parametro più rilevante per la specifica del colore.

D3: Come interpreto i codici bin quando ordino?

R3: I codici bin (es. KL-G10 per il Verde) definiscono l'intervallo di luminosità e colore dei LED che riceverai. Per un aspetto coerente in un prodotto, specificare bin più stretti (es. un singolo bin per entrambi i parametri) è cruciale. Consultare il fornitore per le combinazioni di bin disponibili.

D4: Questo LED è adatto per uso esterno?

R4: La scheda tecnica afferma che è adatto per applicazioni "cartelli interni ed esterni". Tuttavia, per ambienti esterni aggressivi con esposizione diretta ai raggi UV, ampie escursioni termiche e umidità, sono necessarie considerazioni progettuali aggiuntive, come una verniciatura conformale sul PCB e assicurarsi che il materiale dell'alloggiamento sia stabile ai raggi UV. L'intervallo di temperatura operativa (-30°C a +85°C) supporta molte condizioni esterne.

9. Principio di Funzionamento

I Diodi Emettitori di Luce (LED) sono dispositivi a semiconduttore che emettono luce attraverso l'elettroluminescenza. Quando viene applicata una tensione diretta che supera il potenziale di giunzione del diodo, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva del materiale semiconduttore (InGaN per i LED verdi e blu). Questa ricombinazione rilascia energia sotto forma di fotoni (luce). La specifica lunghezza d'onda (colore) della luce emessa è determinata dall'energia del bandgap del materiale semiconduttore. La lente in plastica serve a focalizzare la luce, proteggere il die semiconduttore e fornire diffusione del colore.

10. Tendenze del Settore

Sebbene gli indicatori discreti forati rimangano vitali per progetti legacy e applicazioni specifiche che richiedono alta affidabilità e assemblaggio manuale, la tendenza del settore è fortemente orientata verso i LED a montaggio superficiale (SMD). Gli SMD offrono impronte più piccole, profili più bassi, maggiore idoneità per l'assemblaggio completamente automatizzato e spesso prestazioni termiche migliorate. Tuttavia, i LED forati ad angolo retto come l'LTL-R42FTGBH229 mantengono rilevanza in applicazioni che richiedono un montaggio meccanico robusto, alta visibilità dal bordo della scheda, o dove le connessioni forate sono preferite per la resistenza meccanica. L'integrazione di più colori o funzioni in un unico pacchetto continua a essere un focus di sviluppo per risparmiare spazio e semplificare l'assemblaggio.