Scheda Tecnica LED SMD LTST-S270KSKT - Giallo - 20mA - 2.4V

Indice

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce dati tecnici completi per un LED SMD (Surface-Mount Device) laterale ad alta luminosità. Il componente utilizza un chip semiconduttore avanzato in AlInGaP (Fosfuro di Alluminio, Indio e Gallio) per produrre una luce gialla. È progettato per essere compatibile con i moderni processi di assemblaggio automatizzato, inclusi i macchinari pick-and-place e la saldatura a rifusione a infrarossi, rendendolo adatto per la produzione di grandi volumi. Il dispositivo è confezionato su nastro da 8mm avvolto su bobine da 7 pollici di diametro, aderendo allo standard di imballaggio EIA per una gestione efficiente.

2. Specifiche Tecniche

2.1 Valori Massimi Assoluti

Il dispositivo non deve essere operato oltre i seguenti limiti per evitare danni permanenti. Tutti i valori sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C.

Dissipazione di Potenza (Pd):75 mW
Corrente Diretta di Picco (IFP):80 mA (in condizioni pulsate: ciclo di lavoro 1/10, larghezza impulso 0.1ms)
Corrente Diretta Continua (IF):30 mA DC
Tensione Inversa (VR):5 V
Intervallo di Temperatura di Funzionamento:-30°C a +85°C
Intervallo di Temperatura di Stoccaggio:-40°C a +85°C
Condizioni di Saldatura a Rifusione a Infrarossi:Temperatura di picco massima di 260°C per 10 secondi.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

I seguenti parametri definiscono le prestazioni tipiche del LED in condizioni di test standard (Ta=25°C, IF=20mA salvo diversa indicazione).

Intensità Luminosa (Iv):28.0 mcd (Minimo), 80.0 mcd (Tipico). Misurata utilizzando un sensore/filtro che approssima la curva di risposta fotopica dell'occhio CIE.
Angolo di Visione (2θ1/2):130 gradi. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore assiale (sull'asse).
Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λP):588 nm.
Lunghezza d'Onda Dominante (λd):587 nm. Questa è l'unica lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano che definisce il colore, derivata dal diagramma di cromaticità CIE.
Larghezza a Mezza Altezza della Linea Spettrale (Δλ):15 nm. Questo indica la purezza spettrale della luce emessa.
Tensione Diretta (VF):2.0 V (Minimo), 2.4 V (Tipico).
Corrente Inversa (IR):10 μA (Massimo) a VR = 5V.

3. Sistema di Binning

L'intensità luminosa dei LED è suddivisa in specifici bin per garantire la coerenza. Il codice del bin fa parte dell'identificazione del prodotto. La tolleranza per ogni bin di intensità è +/- 15%.

Codice Bin N:28.0 mcd (Min) a 45.0 mcd (Max)
Codice Bin P:45.0 mcd (Min) a 71.0 mcd (Max)
Codice Bin Q:71.0 mcd (Min) a 112.0 mcd (Max)
Codice Bin R:112.0 mcd (Min) a 180.0 mcd (Max)

4. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

4.1 Dimensioni del Package

Il LED presenta un design del package laterale. Disegni meccanici dettagliati sono forniti nella scheda tecnica, con tutte le dimensioni specificate in millimetri. Le tolleranze sono tipicamente ±0.10 mm salvo diversa indicazione. La lente è trasparente.

4.2 Layout e Orientamento Consigliati per i Piazzole di Saldatura

La scheda tecnica include un land pattern consigliato (dimensioni delle piazzole di saldatura) per il design del PCB, per garantire giunzioni saldate affidabili e un corretto allineamento. Viene fornita un'indicazione chiara della direzione di saldatura consigliata per facilitare l'assemblaggio automatizzato e l'identificazione della polarità.

4.3 Specifiche del Nastro e della Bobina

I componenti sono forniti su nastro portante goffrato sigillato con nastro di copertura.

Larghezza del Nastro Portante:8 mm
Diametro della Bobina:7 pollici
Quantità per Bobina:4000 pezzi
Quantità Minima d'Ordine (per rimanenze):500 pezzi
L'imballaggio è conforme alle specifiche ANSI/EIA-481.

5. Linee Guida per il Montaggio e la Manipolazione

5.1 Processo di Saldatura

Il LED è compatibile con i processi di saldatura a rifusione a infrarossi (IR), fondamentale per l'assemblaggio senza piombo (Pb-free). Viene fornito un profilo di rifusione suggerito, che generalmente segue gli standard JEDEC.

Saldatura a Rifusione:
- Temperatura di Pre-riscaldamento: 150–200°C
- Tempo di Pre-riscaldamento: Massimo 120 secondi
- Temperatura di Picco: Massimo 260°C
- Tempo al Picco: Massimo 10 secondi (sono consentiti al massimo due cicli di rifusione).
Saldatura Manuale (se necessario):
- Temperatura del Saldatore: Massimo 300°C
- Tempo di Saldatura: Massimo 3 secondi (una sola volta).

Nota:Il profilo di temperatura ottimale dipende dal design specifico del PCB, dalla pasta saldante e dal forno. Si raccomanda di caratterizzare il processo per l'applicazione specifica.

5.2 Pulizia

Se è necessaria la pulizia dopo la saldatura, utilizzare solo solventi specificati per evitare di danneggiare il package del LED. I metodi accettabili includono:

Immersione in alcol etilico o isopropilico a temperatura ambiente normale.
Il tempo di immersione deve essere inferiore a un minuto.
Non devono essere utilizzati liquidi chimici non specificati.

5.3 Condizioni di Stoccaggio

Uno stoccaggio corretto è essenziale per mantenere la saldabilità e l'affidabilità del dispositivo.

Confezione Originale Sigillata:Conservare a ≤30°C e ≤90% di Umidità Relativa (UR). I componenti dovrebbero essere utilizzati entro un anno se la busta anti-umidità con essiccante è intatta.
Confezione Aperta / Componenti Sfusi:Conservare a ≤30°C e ≤60% UR. Si raccomanda di completare il processo di rifusione IR entro una settimana dall'apertura.
Stoccaggio Prolungato (fuori dalla busta originale):Conservare in un contenitore sigillato con essiccante o in un essiccatore a azoto.
Essiccazione (Baking):Se i componenti sono stati esposti alle condizioni ambientali per più di una settimana, dovrebbero essere essiccati a circa 60°C per almeno 20 ore prima dell'assemblaggio per rimuovere l'umidità e prevenire il fenomeno del "popcorning" durante la rifusione.

5.4 Precauzioni contro le Scariche Elettrostatiche (ESD)

I LED sono sensibili all'elettricità statica e ai sovratensioni. Per prevenire danni da ESD:

Utilizzare un braccialetto o guanti antistatici collegati a terra durante la manipolazione.
Assicurarsi che tutte le postazioni di lavoro, gli strumenti e le attrezzature siano correttamente messi a terra.

6. Informazioni per l'Applicazione

6.1 Uso Previsto

Questo LED è progettato per l'uso in apparecchiature elettroniche standard, inclusi dispositivi per l'automazione d'ufficio, apparecchiature di comunicazione ed elettrodomestici. Il suo profilo di emissione laterale lo rende adatto per applicazioni che richiedono illuminazione laterale o indicatori di stato sul bordo di un PCB.

6.2 Considerazioni di Progettazione

Limitazione di Corrente:Utilizzare sempre una resistenza in serie o un driver a corrente costante per limitare la corrente diretta al valore consigliato di 20mA (o inferiore) per il funzionamento continuo. Superare i valori massimi assoluti degrada le prestazioni e riduce la durata di vita.
Gestione Termica:Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa, garantire un'adeguata area di rame sul PCB o l'uso di via termiche può aiutare a gestire il calore, specialmente in ambienti ad alta temperatura o quando pilotato vicino ai valori massimi.
Polarità:Osservare la corretta orientazione anodo/catodo come indicato nei disegni meccanici per garantire il corretto funzionamento.

7. Approfondimento Tecnico

7.1 Tecnologia AlInGaP

L'uso di un chip AlInGaP è un fattore chiave nelle prestazioni di questo LED. I materiali AlInGaP sono noti per la loro alta efficienza nelle regioni di lunghezza d'onda del rosso, arancione, ambra e giallo rispetto a tecnologie più vecchie come il GaAsP. Ciò si traduce in una maggiore intensità luminosa e una migliore stabilità del colore al variare della corrente di pilotaggio e della temperatura.

7.2 Analisi delle Curve di Prestazione

Le curve di prestazione tipiche (non completamente dettagliate nell'estratto fornito ma standard per tali schede tecniche) includerebbero:

Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta (I_F):Mostra come l'emissione luminosa aumenta con la corrente, tipicamente in modo sub-lineare, evidenziando l'importanza della regolazione della corrente.
Tensione Diretta vs. Corrente Diretta (V_F-I_F):Dimostra la caratteristica esponenziale I-V del diodo.
Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Illustra la diminuzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura di giunzione, una considerazione critica per il design termico.
Distribuzione Spettrale:Un grafico che mostra la potenza radiante relativa in funzione della lunghezza d'onda, centrata attorno al picco di 588 nm con una larghezza a mezza altezza di 15 nm.

8. Domande Frequenti (FAQ)

D: Qual è la differenza tra lunghezza d'onda di picco e lunghezza d'onda dominante?

R: La lunghezza d'onda di picco (λP) è la lunghezza d'onda alla quale la potenza ottica emessa è massima. La lunghezza d'onda dominante (λd) è l'unica lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano che corrisponde al colore del LED, calcolata dalle coordinate di cromaticità CIE. Per una fonte monocromatica come questo LED giallo, sono spesso molto vicine, come si vede qui (588 nm vs. 587 nm).

D: Posso pilotare questo LED senza una resistenza limitatrice di corrente?

R: No. Un LED è un dispositivo pilotato in corrente. Collegarlo direttamente a una sorgente di tensione causerà un flusso di corrente eccessivo, potenzialmente superando i valori massimi e distruggendo il dispositivo. Utilizzare sempre un'appropriata resistenza in serie o un driver a corrente costante.

D: Perché la condizione di stoccaggio per le confezioni aperte è più severa (60% UR vs. 90% UR)?

R: Una volta aperta la busta barriera all'umidità, i componenti sono esposti all'umidità ambientale. Il limite più severo (60% UR) aiuta a prevenire l'assorbimento di umidità eccessiva, che può causare delaminazione interna o crepe durante il processo di saldatura a rifusione ad alta temperatura (noto come "popcorning").

D: Cosa significa "laterale" (side-looking)?

R: A differenza dei LED a emissione superiore dove la luce esce perpendicolarmente al PCB, un LED laterale emette luce parallelamente alla superficie del PCB. Questo è utile per illuminare bordi, fessure o fornire indicatori di stato sul lato di un dispositivo.

Terminologia delle specifiche LED

Spiegazione completa dei termini tecnici LED

Prestazioni fotoelettriche

Termine	Unità/Rappresentazione	Spiegazione semplice	Perché importante
Efficienza luminosa	lm/W (lumen per watt)	Uscita luce per watt di elettricità, più alto significa più efficiente energeticamente.	Determina direttamente il grado di efficienza energetica e il costo dell'elettricità.
Flusso luminoso	lm (lumen)	Luce totale emessa dalla sorgente, comunemente chiamata "luminosità".	Determina se la luce è abbastanza brillante.
Angolo di visione	° (gradi), es. 120°	Angolo in cui l'intensità luminosa scende alla metà, determina la larghezza del fascio.	Influisce sulla gamma di illuminazione e uniformità.
CCT (Temperatura colore)	K (Kelvin), es. 2700K/6500K	Calore/freschezza della luce, valori più bassi giallastri/caldi, più alti biancastri/freddi.	Determina l'atmosfera di illuminazione e scenari adatti.
CRI / Ra	Senza unità, 0–100	Capacità di riprodurre accuratamente i colori degli oggetti, Ra≥80 è buono.	Influisce sull'autenticità del colore, utilizzato in luoghi ad alta richiesta come centri commerciali, musei.
SDCM	Passi ellisse MacAdam, es. "5 passi"	Metrica di consistenza del colore, passi più piccoli significano colore più consistente.	Garantisce colore uniforme attraverso lo stesso lotto di LED.
Lunghezza d'onda dominante	nm (nanometri), es. 620nm (rosso)	Lunghezza d'onda corrispondente al colore dei LED colorati.	Determina la tonalità di LED monocromatici rossi, gialli, verdi.
Distribuzione spettrale	Curva lunghezza d'onda vs intensità	Mostra la distribuzione dell'intensità attraverso le lunghezze d'onda.	Influisce sulla resa cromatica e qualità del colore.

Parametri elettrici

Termine	Simbolo	Spiegazione semplice	Considerazioni di progettazione
Tensione diretta	Vf	Tensione minima per accendere il LED, come "soglia di avvio".	La tensione del driver deve essere ≥Vf, le tensioni si sommano per LED in serie.
Corrente diretta	If	Valore di corrente per il normale funzionamento del LED.	Solitamente azionamento a corrente costante, la corrente determina luminosità e durata.
Corrente di impulso massima	Ifp	Corrente di picco tollerabile per brevi periodi, utilizzata per dimmerazione o lampeggio.	La larghezza dell'impulso e il ciclo di lavoro devono essere rigorosamente controllati per evitare danni.
Tensione inversa	Vr	Tensione inversa massima che il LED può sopportare, oltre può causare rottura.	Il circuito deve prevenire connessione inversa o picchi di tensione.
Resistenza termica	Rth (°C/W)	Resistenza al trasferimento di calore dal chip alla saldatura, più bassa è meglio.	Alta resistenza termica richiede dissipazione termica più forte.
Immunità ESD	V (HBM), es. 1000V	Capacità di resistere a scariche elettrostatiche, più alto significa meno vulnerabile.	Sono necessarie misure antistatiche in produzione, specialmente per LED sensibili.

Gestione termica e affidabilità

Termine	Metrica chiave	Spiegazione semplice	Impatto
Temperatura di giunzione	Tj (°C)	Temperatura operativa effettiva all'interno del chip LED.	Ogni riduzione di 10°C può raddoppiare la durata; troppo alta causa decadimento della luce, spostamento del colore.
Deprezzamento del lumen	L70 / L80 (ore)	Tempo affinché la luminosità scenda al 70% o 80% dell'iniziale.	Definisce direttamente la "durata di servizio" del LED.
Manutenzione del lumen	% (es. 70%)	Percentuale di luminosità trattenuta dopo il tempo.	Indica la ritenzione della luminosità su uso a lungo termine.
Spostamento del colore	Δu′v′ o ellisse MacAdam	Grado di cambiamento del colore durante l'uso.	Influisce sulla consistenza del colore nelle scene di illuminazione.
Invecchiamento termico	Degradazione del materiale	Deterioramento dovuto ad alta temperatura a lungo termine.	Può causare calo di luminosità, cambio colore o guasto a circuito aperto.

Imballaggio e materiali

Termine	Tipi comuni	Spiegazione semplice	Caratteristiche e applicazioni
Tipo di imballaggio	EMC, PPA, Ceramica	Materiale di alloggiamento che protegge il chip, fornisce interfaccia ottica/termica.	EMC: buona resistenza al calore, basso costo; Ceramica: migliore dissipazione termica, vita più lunga.
Struttura del chip	Frontale, Flip Chip	Disposizione degli elettrodi del chip.	Flip chip: migliore dissipazione termica, maggiore efficienza, per alta potenza.
Rivestimento al fosforo	YAG, Silicato, Nitruro	Copre il chip blu, converte una parte in giallo/rosso, mescola a bianco.	Diversi fosfori influenzano efficienza, CCT e CRI.
Lente/Ottica	Piana, Microlente, TIR	Struttura ottica sulla superficie che controlla la distribuzione della luce.	Determina l'angolo di visione e la curva di distribuzione della luce.

Controllo qualità e binning

Termine	Contenuto di binning	Spiegazione semplice	Scopo
Bin del flusso luminoso	Codice es. 2G, 2H	Raggruppato per luminosità, ogni gruppo ha valori lumen min/max.	Garantisce luminosità uniforme nello stesso lotto.
Bin di tensione	Codice es. 6W, 6X	Raggruppato per intervallo di tensione diretta.	Facilita l'abbinamento del driver, migliora l'efficienza del sistema.
Bin del colore	Ellisse MacAdam 5 passi	Raggruppato per coordinate colore, garantendo un intervallo ristretto.	Garantisce consistenza del colore, evita colore non uniforme all'interno del dispositivo.
Bin CCT	2700K, 3000K ecc.	Raggruppato per CCT, ognuno ha corrispondente intervallo di coordinate.	Soddisfa diversi requisiti CCT della scena.

Test e certificazione

Termine	Standard/Test	Spiegazione semplice	Significato
LM-80	Test di manutenzione del lumen	Illuminazione a lungo termine a temperatura costante, registrando il decadimento della luminosità.	Utilizzato per stimare la vita LED (con TM-21).
TM-21	Standard di stima della vita	Stima la vita in condizioni reali basandosi sui dati LM-80.	Fornisce una previsione scientifica della vita.
IESNA	Società di ingegneria dell'illuminazione	Copre metodi di test ottici, elettrici, termici.	Base di test riconosciuta dal settore.
RoHS / REACH	Certificazione ambientale	Garantisce nessuna sostanza nociva (piombo, mercurio).	Requisito di accesso al mercato a livello internazionale.
ENERGY STAR / DLC	Certificazione di efficienza energetica	Certificazione di efficienza energetica e prestazioni per l'illuminazione.	Utilizzato negli appalti pubblici, programmi di sussidi, migliora la competitività.