Scheda Tecnica LED SMD 19-217 Giallo Brillante - Dimensioni Package - Tensione Diretta 1.7-2.2V - Intensità Luminosa 18-36mcd - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il 19-217 è un LED a montaggio superficiale (SMD) progettato per assemblaggi elettronici compatti e ad alta densità. Utilizza la tecnologia a chip AlGaInP per produrre una luce gialla brillante. I suoi vantaggi principali includono un ingombro significativamente ridotto rispetto ai LED con terminali, consentendo progetti PCB più piccoli e una maggiore densità di impacchettamento. La costruzione leggera lo rende adatto per applicazioni miniaturizzate e portatili. Questo componente è conforme agli standard RoHS, REACH e senza alogeni, rendendolo adatto per la moderna produzione elettronica.

1.1 Caratteristiche Principali e Mercato di Riferimento

Il LED è fornito su nastro da 8mm avvolto su bobina da 7 pollici di diametro, compatibile con le attrezzature standard di pick-and-place automatizzate. È progettato per essere utilizzato con processi di saldatura a rifusione a infrarossi e a fase di vapore. Essendo di tipo monocromatico, è ottimizzato per applicazioni che richiedono un indicatore o una retroilluminazione gialla brillante e uniforme. I suoi principali mercati di riferimento includono l'elettronica di consumo, le apparecchiature di telecomunicazione (per indicatori e retroilluminazione tastiere), l'illuminazione di cruscotti e interruttori automobilistici e la retroilluminazione generale per LCD e simboli.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. La tensione inversa massima (VR) è di 5V. La corrente diretta continua (IF) non deve superare i 25mA, con una corrente diretta di picco (IFP) di 60mA consentita in condizioni pulsate (ciclo di lavoro 1/10 a 1kHz). La dissipazione di potenza massima (Pd) è di 60mW. Il dispositivo può resistere a una scarica elettrostatica (ESD) di 2000V (Modello Corpo Umano). L'intervallo di temperatura di funzionamento (Topr) va da -40°C a +85°C, e la temperatura di conservazione (Tstg) va da -40°C a +90°C. I limiti di temperatura di saldatura sono specificati sia per la rifusione (260°C max per 10 secondi) che per la saldatura manuale (350°C max per 3 secondi).

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Misurati a una corrente di prova standard di 5mA e a una temperatura ambiente di 25°C, vengono definiti i parametri prestazionali chiave. L'intensità luminosa (Iv) ha un intervallo tipico da 18.0 mcd a 36.0 mcd. Il dispositivo presenta un ampio angolo di visione (2θ1/2) di 120 gradi. La lunghezza d'onda di picco (λp) è tipicamente di 591 nm, con la lunghezza d'onda dominante (λd) specificata tra 585.5 nm e 594.5 nm. La larghezza di banda spettrale (Δλ) è di circa 15 nm. La tensione diretta (VF) varia da 1.7V a 2.2V. La corrente inversa (IR) è garantita inferiore a 10 μA alla tensione inversa massima di 5V. Sono indicate importanti tolleranze: intensità luminosa (±11%), lunghezza d'onda dominante (±1 nm) e tensione diretta (±0.05V).

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza nella produzione, i LED vengono suddivisi in bin in base a parametri chiave. Ciò consente ai progettisti di selezionare componenti che soddisfano requisiti applicativi specifici per luminosità e colore.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

I LED sono categorizzati in tre bin (M1, M2, N1) in base alla loro intensità luminosa misurata a 5mA. Il bin M1 copre 18.0-22.5 mcd, M2 copre 22.5-28.5 mcd e N1 copre 28.5-36.0 mcd.

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

La coerenza del colore è gestita attraverso i bin di lunghezza d'onda dominante D3 (585.5-588.5 nm), D4 (588.5-591.5 nm) e D5 (591.5-594.5 nm).

3.3 Binning della Tensione Diretta

La tensione diretta è suddivisa in bin con passi di 0.1V da 1.7V a 2.2V, con bin etichettati da 19 a 23 (es. Bin 19: 1.7-1.8V, Bin 20: 1.8-1.9V, ecc.). Questo aiuta nella progettazione di circuiti di pilotaggio a corrente costante.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento alle tipiche curve delle caratteristiche elettro-ottiche. Sebbene non visualizzate nel testo fornito, queste curve illustrano tipicamente la relazione tra corrente diretta e intensità luminosa, l'effetto della temperatura ambiente sull'emissione luminosa e la distribuzione spettrale di potenza. Analizzare queste curve è cruciale per comprendere le prestazioni in condizioni non standard, come pilotare il LED a correnti diverse da 5mA o operare in ambienti a temperatura elevata. I progettisti dovrebbero consultare la scheda tecnica grafica completa per questa analisi dettagliata.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il LED 19-217 ha un ingombro SMD compatto. Il disegno dimensionato dettagliato specifica lunghezza, larghezza, altezza, dimensioni dei pad e le loro posizioni relative. Tutte le tolleranze non specificate sono ±0.1 mm. L'aderenza precisa a queste dimensioni è vitale per il progetto del land pattern sul PCB per garantire una corretta saldatura e allineamento.

5.2 Identificazione della Polarità

La marcatura del componente e/o la forma del package indicano tipicamente il terminale catodico (negativo). La polarità corretta deve essere osservata durante l'assemblaggio per prevenire il guasto del dispositivo.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

È raccomandato un profilo di rifusione senza piombo. Le fasi chiave includono: pre-riscaldamento tra 150-200°C per 60-120 secondi; un tempo sopra il liquido (217°C) di 60-150 secondi; una temperatura di picco non superiore a 260°C, mantenuta per un massimo di 10 secondi; e velocità di raffreddamento controllate. La velocità massima di riscaldamento dovrebbe essere di 6°C/sec, e il tempo sopra i 255°C non dovrebbe superare i 30 secondi. La rifusione non dovrebbe essere eseguita più di due volte.

6.2 Saldatura Manuale

Se è necessaria la saldatura manuale, la temperatura della punta del saldatore deve essere inferiore a 350°C e il tempo di contatto per terminale deve essere limitato a 3 secondi o meno. Utilizzare un saldatore con capacità inferiore a 25W. Lasciare un intervallo di raffreddamento di almeno 2 secondi tra la saldatura di ciascun terminale per prevenire danni termici.

6.3 Conservazione e Sensibilità all'Umidità

I LED sono confezionati in sacchetti resistenti all'umidità con essiccante. Il sacchetto non deve essere aperto finché i componenti non sono pronti per l'uso. Dopo l'apertura, i LED non utilizzati devono essere conservati a ≤30°C e ≤60% di umidità relativa e utilizzati entro 168 ore (7 giorni). Se il tempo di conservazione viene superato o l'essiccante indica assorbimento di umidità, è necessario un trattamento di baking a 60±5°C per 24 ore prima dell'uso.

7. Confezionamento e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifiche della Bobina e del Nastro

I componenti sono forniti su nastro portante da 8mm avvolto su una bobina da 7 pollici di diametro. Ogni bobina contiene 3000 pezzi. Sono fornite le dimensioni dettagliate della bobina e del nastro portante, con tolleranze standard di ±0.1mm salvo diversa specifica.

7.2 Spiegazione dell'Etichetta

L'etichetta della bobina contiene informazioni critiche: Numero Prodotto Cliente (CPN), Numero Prodotto (P/N), Quantità Confezionata (QTY), Classe Intensità Luminosa (CAT), Classe Cromaticità/Lunghezza d'Onda Dominante (HUE), Classe Tensione Diretta (REF) e Numero di Lotto (LOT No).

8. Suggerimenti Applicativi

8.1 Scenari Applicativi Tipici

• Automotive:Retroilluminazione per strumenti del cruscotto, interruttori e pannelli di controllo.
• Telecomunicazioni:Indicatori di stato e retroilluminazione tastiere in telefoni e fax.
• Elettronica di Consumo:Retroilluminazione piatta per piccoli display LCD, illuminazione interruttori e indicatori simbolici.
• Uso Generale:Qualsiasi applicazione che richieda una piccola, affidabile e brillante luce indicatrice gialla.

8.2 Considerazioni di Progetto

Limitazione di Corrente:Una resistenza di limitazione della corrente esterna èobbligatoria. La tensione diretta del LED ha un coefficiente di temperatura negativo, il che significa che un leggero aumento della tensione può causare un grande, potenzialmente distruttivo, aumento della corrente. Il valore della resistenza dovrebbe essere calcolato in base alla tensione di alimentazione, alla tensione diretta del LED (utilizzare il valore massimo dal bin o dalla scheda tecnica per sicurezza) e alla corrente diretta desiderata (non superiore a 25mA continua).



Gestione Termica:Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa, garantire un'adeguata area di rame sul PCB attorno ai pad termici (se presenti) ed evitare il posizionamento vicino ad altri componenti che generano calore aiuterà a mantenere le prestazioni e la longevità del LED, specialmente ad alte temperature ambientali.



Protezione ESD:Sebbene classificato per 2000V HBM, durante l'assemblaggio e la manipolazione dovrebbero essere seguite le normali precauzioni per la gestione dell'ESD.

9. Confronto e Differenziazione Tecnologica

La principale differenziazione del LED 19-217 risiede nella combinazione della tecnologia AlGaInP per la luce gialla ad alta efficienza, un package SMD compatto per il risparmio di spazio e la conformità alle moderne normative ambientali (RoHS, Senza Alogeni). Rispetto ai vecchi LED gialli a foro passante, offre velocità di posizionamento, affidabilità e flessibilità di progettazione superiori. Il suo ampio angolo di visione di 120 gradi lo rende adatto per applicazioni in cui la luce deve essere visibile da un'ampia gamma di prospettive.

10. Domande Frequenti (FAQ)

D: Posso pilotare questo LED senza una resistenza in serie?

R:No.La scheda tecnica avverte esplicitamente che un leggero spostamento di tensione può causare un grande cambiamento di corrente, portando al burnout. Una resistenza di limitazione della corrente è essenziale per un funzionamento affidabile.



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 singola lunghezza d'onda in cui l'emissione spettrale è massima. La lunghezza d'onda dominante (λd) è la singola lunghezza d'onda della luce monocromatica che produrrebbe lo stesso colore percepito. λd è più rilevante per la specifica del colore nelle applicazioni di illuminazione.



D: Come interpreto i codici bin sull'etichetta?

R: Il codice CAT corrisponde al bin dell'intensità luminosa (M1, M2, N1). Il codice HUE corrisponde al bin della lunghezza d'onda dominante (D3, D4, D5). Il codice REF corrisponde al bin della tensione diretta (19-23). Abbinare questi codici consente prestazioni coerenti tra più unità in una produzione.



D: Perché c'è una stretta finestra di utilizzo di 7 giorni dopo l'apertura del sacchetto anti-umidità?

R: I componenti SMD possono assorbire umidità dall'atmosfera. Durante la saldatura a rifusione, questa umidità intrappolata può vaporizzarsi rapidamente, causando delaminazione interna o \"popcorning\", che danneggia il dispositivo. La finestra di 7 giorni presuppone condizioni standard di fabbrica.

11. Caso Pratico di Progetto e Utilizzo

Caso: Progettazione di un Pannello Indicatori di Stato

Un progettista sta creando un pannello di controllo compatto con più indicatori di stato gialli. Seleziona il LED 19-217 per le sue piccole dimensioni e il colore brillante. Utilizzando la tensione diretta massima (2.2V) dalla scheda tecnica e una corrente target di 20mA (entro il limite di 25mA) con un'alimentazione di 5V, calcola la resistenza in serie: R = (Valimentazione - Vf) / If = (5V - 2.2V) / 0.020A = 140 Ohm. Viene scelta una resistenza standard da 150 Ohm. Il land pattern sul PCB è progettato esattamente secondo il disegno dimensionale del package. Durante l'assemblaggio, le bobine vengono mantenute sigillate fino al caricamento nella macchina pick-and-place. Viene utilizzato il profilo di rifusione specificato. Dopo l'assemblaggio, il pannello fornisce indicatori gialli luminosi e uniformi con un ampio angolo di visione per gli operatori.

12. Introduzione al Principio di Funzionamento

Il LED 19-217 è una sorgente luminosa a stato solido basata su un chip semiconduttore realizzato in Fosfuro di Alluminio Gallio Indio (AlGaInP). Quando una tensione diretta viene applicata attraverso la giunzione P-N, elettroni e lacune vengono iniettati nella regione attiva dove si ricombinano. Questo processo di ricombinazione rilascia energia sotto forma di fotoni (luce). La composizione specifica della lega AlGaInP determina l'energia del bandgap, che a sua volta definisce la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa - in questo caso, giallo brillante (~591 nm). La resina epossidica di incapsulamento serve a proteggere il chip, modellare il fascio luminoso in uscita (raggiungendo l'angolo di visione di 120 gradi) e fornire stabilità meccanica.

13. Tendenze e Sviluppi Tecnologici

La tendenza nei LED SMD come il 19-217 continua verso una maggiore efficienza (più lumen o millicandele per watt), un miglioramento della coerenza del colore attraverso binning più stretti e dimensioni del package ancora più piccole per consentire un'ulteriore miniaturizzazione dei prodotti finali. C'è anche una forte attenzione al miglioramento dell'affidabilità e della longevità sotto un'ampia gamma di stress ambientali, incluso il funzionamento a temperature più elevate per applicazioni automobilistiche. La spinta verso la sostenibilità promuove la piena conformità alle direttive ambientali in evoluzione e la riduzione o eliminazione dei materiali delle terre rare dove possibile. La tecnologia AlGaInP sottostante rimane una scelta matura e affidabile per produrre luce rossa, arancione e gialla di alta qualità.