Scheda Tecnica LED SMD LTST-M140TLKT - Blu - Angolo di Visione 120° - 3.0V Tipico - 102mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per un diodo a emissione luminosa (LED) a montaggio superficiale (SMD). Il componente è progettato per processi di assemblaggio automatizzato su circuito stampato (PCB), caratterizzato da un fattore di forma miniaturizzato adatto per applicazioni con spazio limitato. La sua sorgente luminosa primaria è un semiconduttore al nitruro di indio e gallio (InGaN), che produce un'emissione di colore blu attraverso una lente trasparente.

1.1 Caratteristiche

• Conforme alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose).
• Confezionato su nastro da 12 mm all'interno di bobine da 7 pollici di diametro per il prelievo e posizionamento automatizzato.
• Contorno del package standardizzato secondo EIA (Electronic Industries Alliance).
• Ingresso compatibile con i livelli logici dei circuiti integrati (IC).
• Progettato per la compatibilità con le attrezzature di assemblaggio automatizzate.
• Adatto per processi di saldatura a rifusione a infrarossi (IR).
• Precondizionato per soddisfare il Livello di Sensibilità all'Umidità 3 JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council).

1.2 Applicazioni

Questo LED è destinato all'uso come indicatore di stato, luce di segnalazione o per l'illuminazione di simboli in una vasta gamma di apparecchiature elettroniche. I campi applicativi tipici includono:

• Dispositivi di telecomunicazione (es. telefoni cordless/cellulari, sistemi di rete).
• Apparecchiature per l'automazione d'ufficio (es. computer portatili).
• Elettrodomestici.
• Pannelli di controllo industriali.
• Retroilluminazione di pannelli frontali.
• Cartellonistica interna.

2. Dimensioni del Package

Il LED è conforme a un contorno standard per package SMD. Tutte le dimensioni critiche, inclusi lunghezza, larghezza, altezza e posizioni dei pad, sono fornite nei disegni della scheda tecnica con una tolleranza standard di ±0,2 mm salvo diversa specifica. Il colore della lente è trasparente e il colore della sorgente luminosa è blu (InGaN).

3. Valori Nominali e Caratteristiche

3.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C.

• Dissipazione di Potenza (Pd):102 mW
• Corrente Diretta di Picco (IFP):100 mA (a ciclo di lavoro 1/10, larghezza di impulso 0,1ms)
• Corrente Diretta Continua (IF):30 mA DC
• Intervallo di Temperatura di Funzionamento:-40°C a +85°C
• Intervallo di Temperatura di Conservazione:-40°C a +100°C

3.2 Profilo di Rifusione IR Consigliato

Viene fornito un profilo di temperatura raccomandato per la rifusione della saldatura senza piombo, allineato allo standard J-STD-020B. Il profilo include le fasi di pre-riscaldamento, stabilizzazione, rifusione e raffreddamento, con una temperatura di picco non superiore a 260°C. Il rispetto di questo profilo è fondamentale per prevenire danni termici al package del LED durante l'assemblaggio.

3.3 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi sono i parametri di prestazione tipici misurati a Ta=25°C e una corrente diretta (IF) di 20 mA, salvo diversa indicazione.

• Flusso Luminoso (Φv):0,56 lm (Min), 1,40 lm (Max). Misurato con un sensore filtrato secondo la risposta fotopica dell'occhio CIE.
• Intensità Luminosa (Iv):180 mcd (Min), 450 mcd (Max). Valore di riferimento derivato dal flusso luminoso.
• Angolo di Visione (2θ1/2):120 gradi (Tipico). Definito come l'angolo totale in cui l'intensità scende alla metà del valore assiale.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):448 nm (Min), 458 nm (Max). Rappresenta il colore percepito della luce blu.
• Larghezza a Mezza Altezza della Linea Spettrale (Δλ):25 nm (Tipico). Indica la purezza spettrale dell'emissione blu.
• Tensione Diretta (VF):2,6 V (Min), 3,4 V (Max) a IF=20mA.
• Corrente Inversa (IR):10 μA (Max) a VR=5V. Nota: Il dispositivo non è progettato per funzionamento in polarizzazione inversa; questo parametro è solo per riferimento nei test di dispersione.

4. Sistema di Classificazione (Binning)

I LED sono suddivisi in classi di prestazione (bin) per garantire la coerenza. I progettisti possono selezionare i bin per soddisfare requisiti applicativi specifici per luminosità, tensione e colore.

4.1 Classificazione del Flusso/Intensità Luminosa

I bin (S1, S2, T1, T2) definiscono i valori minimi e massimi per il flusso luminoso e l'intensità luminosa correlata a 20mA.

4.2 Classificazione della Tensione Diretta

I bin (D6, D7, D8, D9) definiscono gli intervalli per la tensione diretta (VF) a 20mA, con una tolleranza di ±0,1V per bin. Questo aiuta nella progettazione di circuiti di pilotaggio a corrente costante.

4.3 Classificazione della Lunghezza d'Onda Dominante

I bin (AA, AB) definiscono intervalli ristretti per la lunghezza d'onda dominante blu a 20mA, con una tolleranza di ±1nm per bin, garantendo la coerenza del colore.

5. Curve di Prestazione Tipiche

La scheda tecnica include rappresentazioni grafiche delle relazioni chiave:

• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:Mostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente, tipicamente in modo sub-lineare a correnti più elevate.
• Tensione Diretta vs. Corrente Diretta:Illustra la caratteristica I-V del diodo.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Dimostra il coefficiente di temperatura negativo dell'emissione luminosa; l'intensità diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione.
• Diagramma dell'Angolo di Visione:Un diagramma polare che mostra la distribuzione spaziale dell'intensità luminosa.

6. Guida per l'Utente

6.1 Pulizia

Se è necessaria la pulizia dopo la saldatura, utilizzare solo solventi specificati. Immergere il LED in alcol etilico o isopropilico a temperatura ambiente per meno di un minuto. Evitare sostanze chimiche non specificate che potrebbero danneggiare la lente epossidica o il package.

6.2 Layout Consigliato per i Pad del PCB

Viene fornito un disegno del land pattern per i pad di montaggio superficiale. Seguire questa raccomandazione garantisce una corretta formazione del giunto di saldatura, stabilità meccanica e dissipazione del calore durante la saldatura a rifusione.

6.3 Confezionamento su Nastro e Bobina

Sono specificate le dimensioni dettagliate del nastro portacomponenti (dimensione della tasca, passo) e della bobina da 7 pollici. Il nastro utilizza una copertura superiore per proteggere i componenti. La quantità standard per bobina è di 3000 pezzi.

7. Avvertenze e Note Applicative

7.1 Uso Previsto

Questo LED è progettato per apparecchiature elettroniche di uso generale. Non è classificato per applicazioni critiche per la sicurezza in cui un guasto potrebbe mettere a rischio la vita o la salute (es. aviazione, supporto vitale medico). Per tali usi, è necessaria la consultazione con il produttore.

7.2 Condizioni di Conservazione

• Busta Sigillata:Conservare a ≤30°C e ≤70% UR. Utilizzare entro un anno dall'apertura della busta.
• Dopo l'Apertura della Busta:Conservare a ≤30°C e ≤60% UR. Per i componenti rimossi dalla busta asciutta, completare la saldatura a rifusione IR entro 168 ore (Livello MSL 3).
• Conservazione Prolungata (Aperta):Conservare in un contenitore sigillato con essiccante. Se conservati oltre le 168 ore, si raccomanda un trattamento di essiccamento a 60°C per 48 ore prima della saldatura per rimuovere l'umidità assorbita e prevenire l'effetto \"popcorn\" durante la rifusione.

7.3 Processo di Saldatura

Vengono fornite condizioni di saldatura dettagliate:

• Saldatura a Rifusione:Seguire il profilo conforme JEDEC con pre-riscaldamento, temperatura di picco ≤260°C e tempo sopra il liquidus controllato.
• Saldatura Manuale:Se necessario, utilizzare un saldatore a ≤300°C per un massimo di 3 secondi, applicando il calore una sola volta.

Il rispetto di questi limiti è cruciale per prevenire il degrado termico della struttura interna del LED e della lente epossidica.

8. Considerazioni di Progettazione e Analisi Tecnica

8.1 Pilotaggio della Corrente

La corrente continua massima assoluta è 30mA, con un punto di funzionamento tipico di 20mA. Per garantire longevità ed emissione luminosa stabile, si raccomanda vivamente di pilotare il LED con una sorgente a corrente costante piuttosto che con una sorgente a tensione costante. Una semplice resistenza in serie può essere utilizzata con un'alimentazione stabile, ma il suo valore deve essere calcolato in base al bin specifico della tensione diretta (VF) del LED e alla corrente desiderata, tenendo conto delle variazioni dell'alimentazione.

8.2 Gestione Termica

Con una dissipazione di potenza massima di 102mW, generalmente non è necessario un dissipatore di calore per l'uso come indicatore a basso ciclo di lavoro. Tuttavia, per applicazioni che coinvolgono alte temperature ambientali, funzionamento continuo alla corrente massima o più LED ravvicinati, il layout del PCB dovrebbe fornire un'adeguata area di rame attorno ai pad del LED per fungere da diffusore termico. Questo aiuta a mantenere una temperatura di giunzione più bassa, fondamentale per preservare l'emissione luminosa e la durata operativa.

8.3 Progettazione Ottica

L'angolo di visione di 120 gradi è piuttosto ampio, rendendo questo LED adatto per applicazioni che richiedono un'ampia visibilità. Per una luce più focalizzata, sarebbero necessarie ottiche secondarie (es. lenti, light pipe). La lente trasparente fornisce una diffusione minima della luce, risultando in un aspetto più intenso e puntiforme rispetto alle lenti diffuse.

8.4 Coerenza della Lunghezza d'Onda e del Colore

La stretta classificazione per la lunghezza d'onda dominante (±1nm all'interno dei bin AA/AB) è una caratteristica chiave per applicazioni che richiedono un colore blu coerente tra più unità, come nei display multi-LED o negli array di retroilluminazione. I progettisti dovrebbero specificare il bin di lunghezza d'onda richiesto per garantire l'uniformità visiva.

9. Confronto e Guida alla Selezione

Quando si seleziona un LED SMD, i parametri chiave da confrontare includono: intensità/flusso luminoso (per la luminosità), angolo di visione (per l'ampiezza del fascio), tensione diretta (per la progettazione del driver), lunghezza d'onda dominante (per il colore) e dimensioni del package. Questo particolare LED offre una combinazione bilanciata di luminosità moderata, angolo di visione molto ampio e colore blu standard in un package SMD comune, rendendolo una scelta versatile per l'indicazione di stato. Per esigenze di luminosità superiore, si selezionerebbe un dispositivo da un bin di flusso luminoso più alto (T1, T2). Per un consumo energetico inferiore, sarebbe vantaggioso un dispositivo con un bin VF più basso (D6, D7) abbinato a un resistore di limitazione della corrente appropriato.

10. Domande Frequenti (FAQ)

D: Posso pilotare questo LED direttamente da un pin logico a 5V?

R: No. La tensione diretta tipica è di circa 3,0V e un'alimentazione a 5V causerebbe una corrente eccessiva, potenzialmente distruggendo il LED. È necessario utilizzare un resistore limitatore di corrente o un circuito driver a corrente costante.

D: Qual è la differenza tra Flusso Luminoso (lm) e Intensità Luminosa (mcd)?

R: Il Flusso Luminoso misura la potenza luminosa visibile totale emessa in tutte le direzioni. L'Intensità Luminosa misura la luminosità in una direzione specifica (solitamente l'asse centrale). La scheda tecnica di questo LED fornisce entrambi, con l'intensità che è un valore di riferimento derivato. L'ampio angolo di 120° significa che l'intensità assiale (mcd) è inferiore a quella di un LED ad angolo stretto con lo stesso flusso totale (lm).

D: Perché l'umidità di conservazione è così importante?

R: I LED SMD sono dispositivi sensibili all'umidità. L'umidità assorbita può vaporizzarsi rapidamente durante il processo di saldatura a rifusione ad alta temperatura, causando delaminazione interna, crepe o l'effetto \"popcorn\", che porta al guasto. Le condizioni di conservazione specificate e la vita utile a banco (168 ore) prevengono ciò.

D: Questo LED è adatto per uso esterno?

R: L'intervallo di temperatura di funzionamento si estende da -40°C a +85°C, che copre molte condizioni esterne. Tuttavia, l'esposizione prolungata alla luce solare diretta (UV), l'ingresso di umidità e i cicli termici oltre i limiti specificati potrebbero degradare la lente epossidica e ridurre la durata. Per ambienti esterni aggressivi, dovrebbero essere considerati LED specificamente classificati per tale uso.