SMD LED 12-22/G6R8C-A30/2C Specifiche Tecniche - 2.0x1.25x1.1mm - 2.0V - 60mW - Giallo Brillante/Rosso Brillante - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il LED SMD 12-22 è un dispositivo a montaggio superficiale compatto, progettato per applicazioni che richiedono un'illuminazione indicatore affidabile e una retroilluminazione con un ingombro minimo. Questa variante multicolore presenta due materiali di chip distinti: il G6 per l'emissione di Giallo Brillante e l'R8 per l'emissione di Rosso Brillante, entrambi racchiusi in un package in resina trasparente. Il suo vantaggio principale risiede nelle dimensioni significativamente ridotte rispetto ai LED tradizionali con piedini, consentendo una maggiore densità di componenti sulla scheda, riducendo i requisiti di stoccaggio e contribuendo infine alla miniaturizzazione dell'apparecchiatura finale. La costruzione leggera lo rende inoltre ideale per applicazioni portatili e con vincoli di spazio.

2. Caratteristiche Principali e Conformità

Questo componente LED è fornito su nastro da 8mm montato su bobine da 7 pollici di diametro, garantendo la compatibilità con le attrezzature standard di assemblaggio automatico pick-and-place. È progettato per essere utilizzato sia con processi di saldatura a rifusione a infrarossi che a fase di vapore. Il prodotto è fabbricato senza piombo ed è conforme alle principali normative ambientali e di sicurezza, tra cui la direttiva UE RoHS, il regolamento UE REACH e i requisiti senza alogeni (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

3. Valori Massimi Assoluti

I limiti operativi del dispositivo non devono essere superati per garantire l'affidabilità e prevenire danni permanenti. Tutti i valori sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C.

• Tensione Inversa (V_R):5 V
• Corrente Diretta (I_F):25 mA (Continua per G6 e R8)
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):60 mA (Ciclo di lavoro 1/10 @ 1kHz per G6 e R8)
• Dissipazione di Potenza (P_d):60 mW (per G6 e R8)
• Temperatura di Esercizio (T_opr):-40°C a +85°C
• Temperatura di Stoccaggio (T_stg):-40°C a +90°C
• Scarica Elettrostatica (ESD) Modello Corpo Umano:2000 V (per G6 e R8)
• Temperatura di Saldatura:Rifusione: 260°C max per 10 secondi; Saldatura Manuale: 350°C max per 3 secondi.

4. Caratteristiche Elettro-Ottiche

I seguenti parametri definiscono l'emissione luminosa e le prestazioni elettriche in condizioni di test standard (Ta=25°C, I_F=20mA salvo diversa indicazione).

4.1 Intensità Luminosa e Caratteristiche Angolari

L'intensità luminosa (I_v) per entrambi i LED G6 (Giallo) e R8 (Rosso) ha un intervallo tipico. Il minimo è 28.5 mcd e il massimo è 72.0 mcd. Si applica una tolleranza di ±11% all'intensità luminosa. Il dispositivo presenta un ampio angolo di visione (2θ_1/2) di 120 gradi, fornendo un'illuminazione ampia e uniforme adatta per applicazioni indicatore.

4.2 Caratteristiche Spettrali

• G6 (Giallo Brillante):Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p): 575 nm (Tipico). Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d): 573 nm (Tipico). Larghezza di Banda Spettrale (Δλ): 20 nm (Tipico).
• R8 (Rosso Brillante):Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p): 650 nm (Tipico). Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d): 639 nm (Tipico). Larghezza di Banda Spettrale (Δλ): 20 nm (Tipico).

4.3 Caratteristiche Elettriche

• Tensione Diretta (V_F):Per entrambi i tipi G6 e R8, la tensione diretta misura tipicamente 2.0V, con un intervallo da 1.7V (Min) a 2.4V (Max) a I_F=20mA.
• Corrente Inversa (I_R):La corrente inversa massima è di 10 μA per entrambi i tipi quando viene applicata una tensione inversa (V_R) di 5V.

5. Sistema di Classificazione (Binning) per Intensità Luminosa

I LED sono suddivisi in bin in base alla loro intensità luminosa misurata a 20mA per garantire coerenza nella progettazione dell'applicazione. La classificazione è identica per entrambe le varianti G6 e R8.

• Codice Bin N:Intervallo di Intensità Luminosa da 28.5 mcd (Min) a 45.0 mcd (Max).
• Codice Bin P:Intervallo di Intensità Luminosa da 45.0 mcd (Min) a 72.0 mcd (Max).

Si applica una tolleranza di ±11% all'interno di ciascun bin.

6. Curve di Prestazione Tipiche

La scheda tecnica include serie separate di curve caratteristiche per i LED G6 e R8. Questi grafici rappresentano visivamente la relazione tra i parametri chiave, aiutando nella progettazione del circuito e nella previsione delle prestazioni. Sebbene le curve specifiche non siano dettagliate nel testo, tipicamente includono grafici di Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta, Tensione Diretta vs. Corrente Diretta e Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente. L'analisi di queste curve consente ai progettisti di comprendere come l'emissione luminosa e la caduta di tensione del LED cambino con la corrente di esercizio e come la sua efficienza sia influenzata dalla temperatura, il che è cruciale per la gestione termica e per garantire una luminosità costante nell'intervallo operativo del dispositivo.

7. Informazioni Meccaniche e sul Package

7.1 Dimensioni del Package

Il LED SMD 12-22 ha un ingombro compatto. Le dimensioni chiave (in mm, con una tolleranza generale di ±0.1mm salvo diversa specifica) includono una lunghezza del package di 2.0 mm, una larghezza di 1.25 mm e un'altezza di 1.1 mm. Il disegno dimensionato dettagliato specifica il layout dei pad, la marcatura catodo/anodo e la geometria della lente, elementi critici per la progettazione del land pattern del PCB e per garantire una corretta saldatura e allineamento.

7.2 Identificazione della Polarità

Il componente presenta un indicatore di polarità, tipicamente una tacca o un angolo marcato sul package, per distinguere il catodo. L'orientamento corretto durante l'assemblaggio è essenziale per il corretto funzionamento del circuito.

8. Linee Guida per Saldatura, Assemblaggio e Stoccaggio

8.1 Protezione dalla Corrente e Stoccaggio

Protezione da Sovracorrente:È obbligatorio un resistore limitatore di corrente esterno. I LED sono dispositivi pilotati in corrente e una piccola variazione della tensione diretta può causare una variazione ampia e potenzialmente distruttiva della corrente. Il valore del resistore deve essere calcolato in base alla tensione di alimentazione e alle caratteristiche di tensione/corrente diretta del LED.

Condizioni di Stoccaggio:I LED sono confezionati in sacchetti barriera sensibili all'umidità con essiccante.

• Prima dell'Apertura:Conservare a ≤30°C e ≤90% di Umidità Relativa (UR).
• Dopo l'Apertura:La "vita a banco" (tempo in cui i componenti possono essere esposti all'aria ambiente della fabbrica) è di 168 ore a ≤30°C e ≤60% UR.
• Riessiccazione:Se l'indicatore dell'essiccante mostra saturazione o se la vita a banco è superata, è necessaria una riessiccazione a 60°C ±5°C per 24 ore prima della saldatura a rifusione.

8.2 Parametri del Processo di Saldatura

Saldatura a Rifusione (profilo senza piombo):

• Preriscaldamento: 150-200°C per 60-120 secondi.
• Tempo sopra il liquidus (217°C): 60-150 secondi.
• Temperatura di Picco: 260°C massimo, mantenuta per non più di 10 secondi.
• Velocità di Riscaldamento: Massimo 6°C/secondo fino a 255°C.
• Velocità di Raffreddamento: Massimo 3°C/secondo.

È consentito un massimo di due cicli di rifusione. Non deve essere applicato stress al corpo del LED durante il riscaldamento e il PCB non deve deformarsi dopo la saldatura.

8.3 Saldatura Manuale e Rilavorazione

La saldatura manuale deve essere eseguita con una punta del saldatore a temperatura inferiore a 350°C, applicata per non più di 3 secondi per terminale. La potenza del saldatore deve essere di 25W o inferiore. Deve essere lasciato un intervallo minimo di 2 secondi tra la saldatura di ciascun terminale. La rilavorazione è fortemente sconsigliata dopo la saldatura iniziale. Se assolutamente necessaria, deve essere utilizzato un saldatore a doppia testa specializzato per riscaldare simultaneamente entrambi i terminali ed evitare stress meccanici. Il potenziale danno deve essere valutato preventivamente.

9. Confezionamento e Informazioni per l'Ordine

9.1 Specifiche del Nastro e della Bobina

I componenti sono forniti in confezione resistente all'umidità. Sono caricati in nastro portacomponenti con tasche dimensionate per il package 12-22. La quantità standard caricata è di 2000 pezzi per bobina da 7 pollici di diametro. Sono fornite le dimensioni dettagliate della bobina e del nastro portacomponenti per garantire la compatibilità con gli alimentatori delle attrezzature di assemblaggio automatico.

9.2 Spiegazione dell'Etichetta

L'etichetta di confezionamento contiene diversi codici:

• CPN: Numero Prodotto del Cliente
• P/N: Numero Prodotto del Produttore (es., 12-22/G6R8C-A30/2C)
• QTY: Quantità di Confezionamento
• CAT: Classe di Intensità Luminosa (Codice Bin, es., N, P)
• HUE: Coordinate di Cromaticità & Classe di Lunghezza d'Onda Dominante
• REF: Classe di Tensione Diretta
• LOT No: Numero di Lotto di Produzione Tracciabile

10. Note Applicative e Considerazioni di Progettazione

10.1 Applicazioni Tipiche

Questo LED è ben adatto a una varietà di ruoli di indicazione e retroilluminazione a bassa potenza:

• Automotive/Industriale:Retroilluminazione per strumenti del cruscotto, interruttori e pannelli di controllo.
• Telecomunicazioni:Indicatori di stato e retroilluminazione tastiera in telefoni e fax.
• Elettronica di Consumo:Retroilluminazione piatta per piccoli LCD, illuminazione interruttori e illuminazione simboli.
• Uso Generale:Qualsiasi applicazione che richieda un indicatore multicolore compatto e affidabile.

10.2 Considerazioni Critiche di Progettazione

Gestione Termica:Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa (60mW max), mantenere la temperatura di giunzione entro i limiti è vitale per l'affidabilità a lungo termine e l'emissione luminosa stabile. Assicurare un'adeguata area di rame sul PCB o via termiche se si opera ad alte temperature ambiente o correnti elevate.

Circuito di Pilotaggio:Utilizzare sempre un driver a corrente costante o una sorgente di tensione con una resistenza in serie. Il valore della resistenza (R) può essere approssimato come R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Utilizzare la V_F massima dalla scheda tecnica per un progetto conservativo per garantire che la corrente non superi il valore massimo nominale.

Protezione ESD:Sebbene il dispositivo abbia una classificazione ESD HBM di 2000V, durante l'assemblaggio e la manipolazione devono essere osservate le normali precauzioni di gestione ESD per prevenire danni latenti.

11. Restrizioni Applicative e Nota sull'Affidabilità

Questo prodotto è destinato ad applicazioni commerciali e industriali generali. Non è specificamente progettato o qualificato per applicazioni ad alta affidabilità in cui un guasto potrebbe portare a gravi conseguenze per la sicurezza. Tali applicazioni includono, ma non sono limitate a, sistemi militari/aerospaziali, sistemi critici per la sicurezza automobilistica (es., airbag, frenatura) e apparecchiature mediche di supporto vitale. Per queste applicazioni, sono richiesti prodotti con specifiche, livelli di qualifica e dati di affidabilità diversi. Le garanzie di prestazione e qualità fornite in questa scheda tecnica si applicano al componente come parte singola nelle condizioni specificate. L'utilizzo del prodotto al di fuori di queste specifiche invalida tali garanzie e può portare a guasti prematuri.

12. Approfondimento Tecnico: Tecnologia del Chip AlGaInP

I LED G6 e R8 utilizzano materiale semiconduttore Fosfuro di Alluminio Gallio Indio (AlGaInP). Questo semiconduttore composto è particolarmente efficiente nella produzione di luce ad alta luminosità nelle regioni ambra, gialla, arancione e rossa dello spettro visibile. La designazione "Brillante" si riferisce spesso a una formulazione specifica e a una struttura epitassiale che migliora l'efficienza luminosa e la purezza del colore rispetto alle tecnologie AlGaInP standard o più vecchie GaAsP. Il package in resina trasparente, a differenza di una resina diffondente o colorata, consente al colore intrinseco e saturo del chip di essere emesso direttamente, risultando in un'alta cromaticità e un picco spettrale ben definito. Ciò rende questi LED eccellenti per indicatori di stato codificati a colori dove il riconoscimento del colore distinto è importante.

13. Confronto con Tecnologie LED Alternative

Rispetto ad altri package LED SMD, il formato 12-22 offre un equilibrio tra dimensioni e facilità di manipolazione/produzione. È più grande dei package ultra-miniaturizzati come 0402 ma fornisce un bersaglio più robusto per la saldatura e l'ispezione. Il suo angolo di visione di 120 gradi è tipico per una lente a cupola LED standard, fornendo un buon compromesso tra fascio focalizzato e illuminazione ad ampia area. Per applicazioni che richiedono angoli ancora più ampi (140-160 gradi), sarebbero più adatti LED con una forma di lente diversa. La tensione diretta di ~2.0V è standard per i LED AlGaInP, che è più alta dei LED a infrarossi ma più bassa dei LED blu/bianchi InGaN (tipicamente ~3.0V+). Questa tensione deve essere considerata nella progettazione per dispositivi alimentati a batteria.

14. Domande Frequenti (FAQ)

D: Posso pilotare questo LED direttamente da una linea logica a 3.3V o 5V?
R: No. È necessario utilizzare una resistenza limitatrice di corrente in serie. Ad esempio, con un'alimentazione di 5V e una V_F tipica di 2.0V a 20mA, il valore della resistenza sarebbe R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohm. Una resistenza da 150Ω o 160Ω sarebbe appropriata.

D: Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco e Lunghezza d'Onda Dominante?
R: La Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p) è la lunghezza d'onda alla quale la distribuzione di potenza spettrale è massima. La Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d) è la singola lunghezza d'onda della luce monocromatica che corrisponde al colore percepito del LED. Per LED con uno spettro stretto, come questi, i due valori sono molto vicini.

D: Perché la procedura di stoccaggio e riessiccazione è così importante?
R: I package SMD possono assorbire umidità dall'aria. Durante il processo di saldatura a rifusione ad alta temperatura, questa umidità intrappolata può espandersi rapidamente, causando delaminazione interna o "popcorning" che incrina il package o rompe i fili di collegamento, portando a guasti immediati o latenti.

D: Come interpreto i Codici Bin (N, P) nel mio progetto?
R: Se una luminosità uniforme tra più LED in un array è critica, specificare un singolo codice bin (es., tutti "P") quando si ordina. Per applicazioni meno critiche, la miscelazione dei bin può essere accettabile ma potrebbe portare a variazioni di luminosità visibili.