Scheda Tecnica LED SMD 17-21/G6C-AN1P1B/3T - Dimensione 1.6x0.8x0.6mm - Tensione 1.75-2.35V - Giallo Verde Brillante - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il 17-21/G6C-AN1P1B/3T è un LED per montaggio superficiale progettato per applicazioni ad alta densità e miniaturizzate. Il suo fattore di forma compatto consente riduzioni significative delle dimensioni del circuito stampato e dell'ingombro dell'apparecchiatura rispetto ai componenti tradizionali a telaio. Il dispositivo è di tipo monocromatico, emette una luce Giallo Verde Brillante ed è realizzato utilizzando la tecnologia a chip AIGaInP con un incapsulamento in resina trasparente.

I vantaggi principali includono la compatibilità con le attrezzature di posizionamento automatico e i processi standard di rifusione a infrarossi o a fase di vapore. Il prodotto è pienamente conforme alle normative ambientali, essendo privo di piombo, conforme RoHS, conforme al regolamento UE REACH e privo di alogeni (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). La sua natura leggera lo rende particolarmente adatto per progetti con vincoli di spazio.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

I limiti operativi del dispositivo sono definiti a temperatura ambiente standard (Ta=25°C). La tensione inversa massima (VR) è di 5V. La corrente diretta continua (IF) nominale è di 25 mA, con una corrente diretta di picco (IFP) di 60 mA ammissibile in condizioni pulsate (duty cycle 1/10 @ 1kHz). La dissipazione di potenza massima (Pd) è di 60 mW. Il dispositivo può resistere a una scarica elettrostatica (ESD) di 2000V secondo il modello del corpo umano (HBM). L'intervallo di temperatura di funzionamento (Topr) va da -40°C a +85°C, mentre l'intervallo di temperatura di conservazione (Tstg) va da -40°C a +90°C. I limiti di temperatura di saldatura sono specificati per la rifusione (260°C per un massimo di 10 secondi) e la saldatura manuale (350°C per un massimo di 3 secondi).

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Misurate a Ta=25°C e una corrente diretta di 20mA, il dispositivo presenta un'intensità luminosa (Iv) compresa tra 28,5 mcd e 57,0 mcd. L'angolo di visione (2θ1/2) è tipicamente di 140 gradi. La lunghezza d'onda di picco (λp) è centrata attorno a 575 nm, con un intervallo di lunghezza d'onda dominante (λd) da 569,50 nm a 577,50 nm. La larghezza di banda spettrale (Δλ) è tipicamente di 20 nm. La tensione diretta (VF) varia da 1,75V a 2,35V. La corrente inversa (IR) è al massimo di 10 μA quando viene applicata una tensione inversa di 5V. Sono indicate tolleranze importanti: Intensità Luminosa (±11%), Lunghezza d'Onda Dominante (±1nm) e Tensione Diretta (±0,1V). È fondamentale notare che il dispositivo non è progettato per funzionare in inversione; la tensione inversa di 5V è solo per il test IR.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Il prodotto è classificato in bin in base a parametri prestazionali chiave per garantire coerenza nella progettazione dell'applicazione.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

Sono definiti tre codici bin per l'intensità luminosa a IF=20mA: N1 (28,5-36,0 mcd), N2 (36,0-45,0 mcd) e P1 (45,0-57,0 mcd).

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

Sono definiti quattro codici bin per la lunghezza d'onda dominante a IF=20mA: C16 (569,50-571,50 nm), C17 (571,50-573,50 nm), C18 (573,50-575,50 nm) e C19 (575,50-577,50 nm).

3.3 Binning della Tensione Diretta

Sono definiti tre codici bin per la tensione diretta a IF=20mA: 0 (1,75-1,95 V), 1 (1,95-2,15 V) e 2 (2,15-2,35 V).

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento alle tipiche curve delle caratteristiche elettro-ottiche. Queste curve, sebbene non visualizzate nel testo fornito, sono essenziali per comprendere il comportamento del dispositivo in condizioni non standard. Tipicamente includono relazioni come Intensità Luminosa vs. Corrente Diretta, Tensione Diretta vs. Corrente Diretta e Intensità Luminosa vs. Temperatura Ambiente. L'analisi di queste curve consente ai progettisti di prevedere le prestazioni a diverse correnti di pilotaggio e temperature operative, il che è cruciale per garantire affidabilità a lungo termine e un'emissione luminosa costante nell'applicazione finale.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il package SMD ha dimensioni nominali di 1,6 mm di lunghezza, 0,8 mm di larghezza e 0,6 mm di altezza (tolleranza ±0,1 mm salvo diversa specifica). Il disegno include un segno del catodo per la corretta identificazione della polarità durante l'assemblaggio. I dati dimensionali precisi sono fondamentali per la progettazione delle piazzole del PCB e per garantire una corretta formazione del giunto di saldatura.

5.2 Confezionamento in Nastro e Bobina

I componenti sono forniti in nastro da 8 mm su bobine da 7 pollici di diametro, compatibili con le macchine pick-and-place automatiche. Ogni bobina contiene 3000 pezzi. Sono fornite le dimensioni dettagliate del nastro portante e della bobina per garantire la compatibilità con i sistemi alimentatori. Il confezionamento è resistente all'umidità, utilizzando essiccante e sacchetti di alluminio anti-umidità per proteggere i componenti durante lo stoccaggio e il trasporto.

6. Guida alla Saldatura e al Montaggio

6.1 Conservazione e Manipolazione

I LED sono sensibili all'umidità. Il sacchetto anti-umidità non deve essere aperto finché i prodotti non sono pronti per l'uso. Prima dell'apertura, conservare a ≤30°C e ≤90% UR. Dopo l'apertura, i componenti devono essere utilizzati entro 168 ore (7 giorni). Le parti non utilizzate devono essere risigillate nella confezione anti-umidità. Se si supera il tempo di conservazione specificato o l'essiccante indica assorbimento di umidità, è necessario un trattamento di essiccamento a 60±5°C per 24 ore prima dell'uso.

6.2 Profilo di Rifusione

È specificato un profilo di rifusione senza piombo: preriscaldamento tra 150-200°C per 60-120 secondi. Il tempo sopra i 217°C (liquidus) dovrebbe essere di 60-150 secondi. La temperatura di picco non deve superare i 260°C e il tempo a o sopra i 255°C non deve superare i 30 secondi. La velocità massima di riscaldamento è di 6°C/sec e la velocità massima di raffreddamento è di 3°C/sec. La rifusione non deve essere eseguita più di due volte.

6.3 Saldatura Manuale e Riparazione

Per la saldatura manuale, utilizzare un saldatore con temperatura della punta inferiore a 350°C, applicata per non più di 3 secondi per terminale. La capacità del saldatore dovrebbe essere inferiore a 25W. Lasciare un intervallo di almeno 2 secondi tra la saldatura di ciascun terminale. Si sconsiglia la riparazione dopo la saldatura iniziale. Se inevitabile, dovrebbe essere utilizzato un saldatore a doppia punta per riscaldare simultaneamente entrambi i terminali ed evitare stress meccanici. Il potenziale di danneggiamento durante la saldatura manuale o la riparazione è elevato.

7. Confezionamento e Informazioni per l'Ordine

L'etichetta sulla bobina fornisce informazioni chiave: 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). Queste informazioni di binning sull'etichetta consentono ai progettisti di selezionare e tracciare componenti con caratteristiche prestazionali specifiche per la loro applicazione.

8. Suggerimenti Applicativi

8.1 Scenari Applicativi Tipici

Le applicazioni principali per questo LED includono retroilluminazione per cruscotti e interruttori, indicatori di stato e retroilluminazione in dispositivi di telecomunicazione (telefoni, fax), retroilluminazione piatta per LCD, illuminazione di interruttori e simboli e uso come indicatore generico.

8.2 Considerazioni di Progettazione

Limitazione della Corrente:È obbligatorio un resistore esterno di limitazione della corrente. La caratteristica esponenziale I-V del LED significa che una piccola variazione di tensione può causare un grande picco di corrente, portando a un guasto immediato. Il valore del resistore deve essere calcolato in base alla tensione di alimentazione e al bin della tensione diretta del LED.
Gestione Termica:Sebbene il package sia piccolo, garantire un'adeguata area di rame sul PCB per la dissipazione del calore è importante, specialmente quando si opera vicino alla corrente massima o ad alte temperature ambientali, per mantenere l'output luminoso e la longevità.
Stress di Posizionamento:Evitare di applicare stress meccanici al componente durante il processo di saldatura o durante la manipolazione della scheda assemblata.

9. Confronto e Differenziazione Tecnica

Rispetto ai LED a foro passante più grandi, il package SMD 17-21 offre una drastica riduzione dell'ingombro e del peso, consentendo l'elettronica moderna miniaturizzata. L'uso della tecnologia AIGaInP fornisce un'emissione efficiente di Giallo Verde Brillante. La sua conformità agli standard privi di alogeni e altri standard ambientali lo rende adatto a prodotti destinati a mercati globali con requisiti normativi rigorosi. La struttura di binning definita fornisce un livello di coerenza prestazionale importante per applicazioni che richiedono un aspetto visivo uniforme, come array di retroilluminazione.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Posso pilotare questo LED senza una resistenza in serie?
R: No. La scheda tecnica avverte esplicitamente che "una leggera variazione di tensione causerà un grande cambiamento di corrente (si verificherà un guasto)." Una resistenza esterna 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 lunghezza d'onda alla quale la distribuzione di potenza spettrale è massima (575 nm tip.). La lunghezza d'onda dominante (λd) è la singola lunghezza d'onda della luce monocromatica che corrisponde al colore percepito del LED (569,5-577,5 nm). La lunghezza d'onda dominante è più rilevante per la specifica del colore.

D: Quante volte posso rifondere questo componente?
R: La scheda tecnica afferma che la rifusione non deve essere eseguita più di due volte. Superare questo limite può danneggiare l'attacco interno del die o i bonding a causa di ripetuti stress termici.

D: Perché c'è un limite rigoroso di 7 giorni dopo l'apertura del sacchetto anti-umidità?
R: Il package SMD può assorbire umidità dall'atmosfera. Durante la rifusione, questa umidità intrappolata può espandersi rapidamente, causando delaminazione interna o "popcorning", che incrina il package e porta al guasto. La vita utile di 7 giorni è il tempo di esposizione sicuro per il livello di sensibilità all'umidità specificato.

11. Caso d'Uso Pratico

Scenario: Progettazione di un pannello indicatore di stato a bassa potenza.Un progettista necessita di più indicatori giallo-verdi uniformi su un circuito di controllo compatto. Seleziona il LED 17-21 per le sue piccole dimensioni. Specificando i bin P1 per l'intensità luminosa e C18 per la lunghezza d'onda dominante, garantisce che tutti gli indicatori abbiano luminosità e colore simili. Progetta le piazzole del PCB secondo il disegno del package, aggiunge resistenze di limitazione della corrente da 100 ohm (calcolate per un'alimentazione a 5V e VF bin 1) e segue precisamente il profilo di rifusione. I LED sono conservati in un armadio asciutto fino al giorno dell'assemblaggio, utilizzati entro la vita utile, ottenendo un pannello indicatore affidabile e visivamente coerente.

12. Introduzione al Principio di Funzionamento

Questo LED si basa su un chip semiconduttore in Fosfuro di Alluminio Gallio Indio (AIGaInP). Quando viene applicata una tensione diretta, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva del semiconduttore, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La composizione specifica della lega AIGaInP determina l'energia del bandgap, che a sua volta definisce la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa - in questo caso, Giallo Verde Brillante. L'incapsulamento in resina trasparente minimizza l'assorbimento della luce e consente un ampio angolo di visione.

13. Tendenze di Sviluppo

La tendenza nei LED indicatori e di retroilluminazione continua verso una maggiore efficienza (più output luminoso per unità di potenza elettrica), dimensioni del package più piccole per aumentare la densità di progettazione e una migliore coerenza del colore attraverso binning più stretti. C'è anche una forte attenzione al miglioramento dell'affidabilità in condizioni di temperatura più elevate e alla semplificazione della compatibilità con processi di assemblaggio automatico avanzati e ad alta velocità. La conformità ambientale rimane un driver fondamentale, spingendo verso materiali che superano gli attuali standard RoHS e privi di alogeni.

14. Limitazioni Applicative

Questo prodotto è destinato ad applicazioni commerciali e industriali generali. Non è progettato o qualificato per applicazioni ad alta affidabilità in cui un guasto potrebbe portare a lesioni personali, danni significativi alla proprietà o danni sociali sostanziali. Ciò include esplicitamente, ma non solo, sistemi militari/aerospaziali, sistemi di sicurezza automobilistica (es. controlli airbag, sistemi frenanti) e apparecchiature mediche di supporto vitale. Per tali applicazioni, sono richiesti componenti con specifiche, qualifiche e garanzie di affidabilità diverse. Le garanzie di prestazione in questa scheda tecnica si applicano solo quando il prodotto viene utilizzato entro i valori massimi assoluti e le condizioni operative dichiarate.