Scheda Tecnica LED SMD LTST-S06WGEBD - Dimensioni del Package - Bianco/Verde/Rosso/Blu - 30mA - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il LTST-S06WGEBD è un LED a montaggio superficiale (SMD) progettato per l'assemblaggio automatizzato su circuito stampato (PCB). Le sue dimensioni ridotte lo rendono adatto per applicazioni con spazio limitato in un'ampia gamma di apparecchiature elettroniche.

1.1 Caratteristiche

• Conforme alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose).
• Confezionato su nastro da 12mm su bobine da 7 pollici di diametro per la movimentazione automatizzata.
• Contorno del package standard EIA (Electronic Industries Alliance).
• Compatibile con circuiti integrati, adatto per l'interfacciamento diretto con circuiti logici.
• Compatibile con le attrezzature di assemblaggio automatiche pick-and-place.
• Resiste ai processi standard di saldatura a rifusione a infrarossi (IR).
• Precondizionato al livello di sensibilità all'umidità JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) 3.

1.2 Applicazioni

• Apparecchiature di telecomunicazione (telefoni cordless/cellulari).
• Dispositivi per l'automazione d'ufficio e computer portatili.
• Sistemi di rete ed elettrodomestici.
• Insegne interne e indicatori di stato.
• Retroilluminazione pannelli frontali e corpi illuminanti per segnali/simboli.

2. Dimensioni e Configurazione del Package

The LED is housed in a standard SMD package. All dimensions are in millimeters with a typical tolerance of ±0.1mm unless otherwise specified. The part number LTST-S06WGEBD incorporates multiple LED dice within a single package, allowing for different colors based on pin assignment.

3. Valori Nominali e Caratteristiche

3.1 Valori Massimi Assoluti

I valori nominali sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C. Il superamento di questi valori può causare danni permanenti.

3.2 Profilo di Rifusione IR Raccomandato

Per i processi di saldatura senza piombo, il profilo di rifusione raccomandato deve essere conforme allo standard J-STD-020B. Ciò garantisce giunzioni saldate affidabili senza danneggiare il package del LED a causa di stress termico eccessivo.

3.3 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Le prestazioni tipiche sono misurate a Ta=25°C con una corrente diretta (IF) di 20mA, salvo diversa indicazione.

Note:

• Tolleranze: Flusso Luminoso ±10%, Lunghezza d'Onda Dominante ±1nm, Tensione Diretta ±0,1V.
• Attenzione ESD: I LED sono sensibili alle scariche elettrostatiche (ESD). Durante la manipolazione devono essere adottate le opportune precauzioni ESD (braccialetti, attrezzature messe a terra).
• Le coordinate di cromaticità sono testate secondo lo standard CAS140B per ciascun chip/canale.

4. Sistema di Codici di Binning

I LED sono selezionati (binnati) in base a parametri ottici chiave per garantire la coerenza nelle produzioni in serie.

4.1 Binning dell'Intensità Luminosa (IV) RGB

I LED sono categorizzati in bin in base alla loro uscita di flusso luminoso minima e massima a 20mA.

4.1.1 Classifiche dei Colori Individuali

Verde:G1 (4,00-5,65 lm), G2 (5,65-8,00 lm).
Rosso:R1 (1,92-2,75 lm), R2 (2,75-4,00 lm).
Blu:B1 (0,77-1,08 lm), B2 (1,08-1,58 lm).
La tolleranza su ciascun bin è ±10%.

4.1.2 Codici Bin RGB Combinati

Un singolo codice alfanumerico sull'etichetta del prodotto indica la specifica combinazione dei bin di intensità Verde, Rosso e Blu. Ad esempio, il codice A1 corrisponde a G1, R1, B1.

4.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante (WD) RGB

I LED sono anche binnati in base alla lunghezza d'onda di picco della luce emessa.

4.2.1 Classifiche di Lunghezza d'Onda Individuali

Verde:AP (520-525 nm), AQ (525-530 nm).
Rosso:Intervallo singolo (617-630 nm).
Blu:AC (465-470 nm), AD (470-475 nm).
La tolleranza per ciascun bin è ±1nm.

4.2.2 Codici Bin di Lunghezza d'Onda RGB Combinati

Analogamente all'intensità, un codice (D1-D4) specifica la combinazione dei bin di lunghezza d'onda per i chip Verde, Rosso e Blu.

4.3 Binning dell'Intensità Luminosa del Bianco

I LED bianchi sono binnati separatamente: W1 (4,40-5,85 lm), W2 (5,85-7,80 lm). La tolleranza è ±10%.

4.4 Binning della Cromaticità (CIE) del Bianco

I LED bianchi sono ulteriormente classificati in base alle loro coordinate di cromaticità (x, y) sul diagramma dello spazio colore CIE 1931. I bin (es. D1, D2, E1, E2, F1, F2) definiscono specifiche regioni quadrilatere su questo grafico per garantire un aspetto del bianco coerente. La tolleranza su ciascuna coordinata (x, y) è ±0,01.

5. Curve di Prestazione Tipiche

La scheda tecnica include rappresentazioni grafiche delle caratteristiche chiave, tipicamente tracciate in funzione della corrente diretta o della temperatura ambiente. Queste curve sono essenziali per i progettisti per prevedere il comportamento del LED in condizioni non standard.

• Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V):Mostra la relazione non lineare, fondamentale per progettare circuiti limitatori di corrente.
• Corrente Diretta vs. Intensità/Flusso Luminoso:Dimostra come l'uscita luminosa aumenti con la corrente, fino al valore nominale massimo.
• Temperatura Ambiente vs. Intensità Luminosa Relativa:Illustra la diminuzione dell'uscita luminosa all'aumentare della temperatura di giunzione, evidenziando l'importanza della gestione termica.
• Distribuzione Spettrale di Potenza:Per i LED colorati, questo grafico mostra l'intensità relativa in funzione delle lunghezze d'onda, definendo la purezza del colore e la lunghezza d'onda dominante.

6. Guida all'Uso e Manipolazione

6.1 Pulizia

Non utilizzare prodotti chimici non specificati. Se la pulizia è necessaria, immergere il LED in alcol etilico o isopropilico a temperatura ambiente per meno di un minuto. L'agitazione o la pulizia ad ultrasuoni possono danneggiare il package.

6.2 Layout Consigliato dei Pads PCB

Viene fornito un land pattern (impronta) consigliato per il PCB per garantire una corretta saldatura, stabilità meccanica e dissipazione del calore. Rispettare questo layout previene il tombstoning e difetti delle giunzioni saldate.

6.3 Specifiche del Confezionamento a Nastro e Bobina

I LED sono forniti in nastro portante goffrato con nastro protettivo di copertura. Sono specificate le dimensioni chiave delle tasche del nastro, il passo e la bobina per essere compatibili con le attrezzature standard di assemblaggio automatizzato.

6.4 Specifiche della Bobina

• Diametro bobina: 7 pollici.
• Quantità per bobina: 3000 pezzi.
• Quantità minima d'ordine per rimanenze: 500 pezzi.
• Massimo numero di componenti mancanti consecutivi nel nastro: 2.
• Il confezionamento è conforme alle specifiche EIA-481-1-B.

7. Avvertenze e Note per l'Applicazione

7.1 Uso Previsto e Affidabilità

Questi LED sono progettati per apparecchiature elettroniche di uso generale. Per applicazioni che richiedono un'affidabilità eccezionale o in cui un guasto potrebbe mettere a rischio la vita o la salute (es. aviazione, dispositivi medici, sistemi di sicurezza dei trasporti), è obbligatoria una specifica valutazione dell'affidabilità e una consultazione con il produttore. Il prodotto standard potrebbe non essere qualificato per tali applicazioni critiche per la sicurezza.

7.2 Considerazioni Generali di Progettazione

• Limitazione di Corrente:Far funzionare sempre il LED con una resistenza limitatrice di corrente in serie o un driver a corrente costante per evitare di superare la corrente diretta continua massima assoluta, che può causare un rapido degrado o guasto.
• Gestione Termica:Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa, garantire un'adeguata area di rame sul PCB o l'uso di via termiche aiuta a mantenere una temperatura di giunzione più bassa, preservando l'uscita luminosa e la longevità.
• Protezione dalla Tensione Inversa:La tensione inversa massima è di soli 5V. Incorporare una protezione (come un diodo in parallelo) se il LED potrebbe essere esposto a condizioni di polarizzazione inversa.
• Protezione ESD:Implementare componenti di protezione ESD sulle linee PCB collegate al LED se l'ambiente di assemblaggio o l'uso finale presenta un rischio ESD.

8. Approfondimento Tecnico e Confronto

8.1 Materiali Semiconduttori e Colore

I diversi colori sono ottenuti utilizzando distinti sistemi di materiali semiconduttori:
- InGaN (Nitruro di Indio Gallio):Utilizzato per i LED Verdi e Blu. Questo sistema di materiali consente un'emissione efficiente nello spettro dal blu al verde.
- AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio):Utilizzato per il LED Rosso. Questo materiale è altamente efficiente per le lunghezze d'onda rosse e ambra.
- Luce Bianca:Tipicamente generata da un chip InGaN blu ricoperto da un fosforo giallo. La miscela di luce blu e gialla appare bianca all'occhio umano. Il binning per il bianco si concentra sulle coordinate di cromaticità per definire la "bianchezza" (es. bianco freddo, bianco neutro).

8.2 Comprendere il Binning per la Progettazione

L'ampio sistema di binning serve a uno scopo cruciale. Per applicazioni estetiche (come indicatori di stato o retroilluminazione dove più LED sono usati fianco a fianco), selezionare LED dallo stesso bin di intensità e cromaticità garantisce uniformità di luminosità e colore, prevenendo un aspetto a chiazze o irregolare. Per applicazioni di miscelazione dei colori (come creare luce bianca regolabile con LED RGB), conoscere i precisi bin di lunghezza d'onda e intensità consente una calibrazione del colore più accurata e lo sviluppo di algoritmi di controllo.

8.3 Differenziatori Chiave

Questo package multi-chip (che combina bianco e singoli colori RGB) offre flessibilità di progettazione in un'unica impronta, risparmiando spazio sul PCB rispetto all'uso di quattro LED separati. Il precondizionamento a JEDEC Livello 3 indica che può resistere a 168 ore di shelf life a ≤30°C/60% UR prima della rifusione, il che è importante per la logistica di produzione.

9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri)

D: Qual è la tensione diretta tipica per il LED verde a 20mA?
R: La tensione diretta (VF) per il chip verde varia da 2,4V (Min) a 3,3V (Max) a 20mA. Un valore tipico per la progettazione potrebbe essere intorno a 2,8-3,0V, ma il circuito dovrebbe essere progettato per gestire il massimo.

D: Posso pilotare questo LED a 30mA in modo continuo?
R: Sì, 30mA è il valore nominale massimo assoluto della corrente diretta continua. Per un funzionamento affidabile a lungo termine, è spesso consigliabile pilotare i LED a una corrente inferiore, come 20mA, per ridurre lo stress termico e aumentare la durata.

D: Come interpreto il codice bin "A3" sull'etichetta?
R: Facendo riferimento alla tabella incrociata, il codice A3 corrisponde a: Verde nel bin G2 (5,65-8,00 lm), Rosso nel bin R1 (1,92-2,75 lm) e Blu nel bin B1 (0,77-1,08 lm).

D: Questo LED è adatto per uso esterno?
R: L'intervallo di temperatura di funzionamento è -40°C a +85°C, che copre molte condizioni esterne. Tuttavia, la scheda tecnica non specifica un grado di protezione IP contro polvere e acqua. Per uso esterno, sarebbe necessario un'ulteriore sigillatura o un rivestimento conformale sul PCB per proteggere il LED e le sue giunzioni saldate dall'umidità e dai contaminanti.

10. Esempio di Progettazione e Applicazione

Scenario: Progettazione di un indicatore di stato multicolore per un router di rete.

1. Requisito:Un singolo componente che possa mostrare Bianco (acceso), Verde (connesso), Rosso (errore) e Blu (modalità di accoppiamento).
2. Selezione del Componente:Il LTST-S06WGEBD è ideale in quanto integra tutti e quattro i colori.
3. Progettazione del Circuito:
   • Utilizzare un pin GPIO del microcontrollore per controllare ogni canale colore tramite un semplice transistor NPN o un MOSFET come interruttore lato basso.
   • Calcolare una resistenza limitatrice di corrente per ogni canale. Per il chip verde a 20mA con VF(max) di 3,3V e alimentazione a 5V: R = (5V - 3,3V) / 0,02A = 85Ω. Utilizzare il valore standard successivo (es. 91Ω o 100Ω) che fornirà una corrente leggermente inferiore, il che è sicuro.
   • Ripetere per gli altri colori utilizzando i rispettivi valori VF(max).
4. Layout PCB:Seguire il layout dei pad consigliato. Posizionare il LED lontano da altri componenti che generano calore. Assicurarsi che la massa del microcontrollore e la massa del circuito LED siano correttamente collegate.
5. Software:Implementare la logica di controllo per illuminare il chip appropriato in base allo stato del sistema. Assicurarsi che solo un chip sia alimentato alla volta se si potesse superare la dissipazione di potenza totale massima assoluta per il package.