Scheda Tecnica LED SMD 15-215/R6C-AM2P1VY/2T - Rosso Brillante - 2.0x1.25x0.8mm - 2.2V Max - 60mW - Documentazione Tecnica in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il 15-215 è un LED a montaggio superficiale (SMD) progettato per assemblaggi elettronici ad alta densità. Il suo colore primario emesso è il rosso brillante, ottenuto utilizzando un chip in AlGaInP racchiuso in un package in resina trasparente. I vantaggi principali di questo componente includono l'ingombro miniaturizzato, la compatibilità con i processi di assemblaggio automatizzato e la conformità agli standard ambientali e di sicurezza moderni come RoHS, REACH e i requisiti senza alogeni.

Il prodotto è destinato ad applicazioni che richiedono un'illuminazione indicatrice o di retroilluminazione compatta e affidabile. Le sue dimensioni ridotte consentono riduzioni significative dell'area del PCB e delle dimensioni finali del prodotto, mentre la sua costruzione leggera lo rende adatto per dispositivi portatili e miniaturizzati.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

L'utilizzo del dispositivo oltre questi limiti può causare danni permanenti. I valori chiave includono una tensione inversa massima (VR) di 5V e una corrente diretta continua (IF) di 25mA. Il dispositivo può sopportare una corrente diretta di picco (IFP) di 60mA in condizioni pulsate (ciclo di lavoro 1/10 @ 1kHz). La dissipazione di potenza massima (Pd) è di 60mW. L'intervallo di temperatura di funzionamento è specificato da -40°C a +85°C, con un intervallo di temperatura di conservazione leggermente più ampio da -40°C a +90°C. Il componente è classificato per la saldatura a rifusione a 260°C per 10 secondi.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Misurati a una corrente di prova standard di 5mA e una temperatura ambiente di 25°C, vengono definiti i parametri prestazionali chiave. L'intensità luminosa (Iv) ha un intervallo tipico, con valori minimi e massimi specifici definiti nelle tabelle di binning. Il dispositivo presenta un angolo di visione (2θ1/2) molto ampio di 140 gradi, fornendo un'illuminazione ampia e uniforme. La lunghezza d'onda dominante (λd) rientra nello spettro del rosso, specificamente tra 617,5 nm e 633,5 nm, con una lunghezza d'onda di picco tipica (λp) intorno a 632 nm. La tensione diretta (VF) è relativamente bassa, compresa tra 1,70V e 2,20V a 5mA, contribuendo all'efficienza energetica.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Il prodotto è classificato in bin per garantire la coerenza dei parametri chiave. Ciò consente ai progettisti di selezionare componenti che soddisfano requisiti applicativi specifici per luminosità, colore e comportamento elettrico.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

L'intensità luminosa è suddivisa in quattro bin: M2, N1, N2 e P1. Il bin P1 rappresenta il gruppo di massima luminosità, con intensità comprese tra 45,0 mcd e 57,0 mcd a 5mA. Si applica una tolleranza di ±11% all'interno di ciascun bin.

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

Il colore, definito dalla lunghezza d'onda dominante, è suddiviso in quattro bin: E4, E5, E6 ed E7. Il bin E4 copre i rossi a lunghezza d'onda più corta (617,5-621,5 nm), mentre il bin E7 copre i rossi a lunghezza d'onda più lunga (629,5-633,5 nm). La tolleranza è di ±1nm.

3.3 Binning della Tensione Diretta

La tensione diretta è suddivisa in quattro gruppi: 19, 20, 21 e 22. Ad esempio, il bin 19 copre VF da 1,70V a 1,80V. Questo binning aiuta nella progettazione di circuiti di pilotaggio a corrente costante, specialmente quando si utilizzano più LED in serie. La tolleranza è di ±0,05V.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Il datasheet fa riferimento a tipiche curve delle caratteristiche elettro-ottiche. Sebbene grafici specifici non siano dettagliati nel testo fornito, tali curve illustrano tipicamente la relazione tra corrente diretta e intensità luminosa, tensione diretta in funzione della temperatura e la distribuzione spettrale della potenza. Analizzare queste curve è fondamentale per comprendere le prestazioni in condizioni non standard, come diverse correnti di pilotaggio o temperature ambiente, che influenzano la luminosità in uscita e la longevità del dispositivo.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il LED ha un package SMD compatto. Le dimensioni chiave sono approssimativamente 2,0 mm di lunghezza, 1,25 mm di larghezza e 0,8 mm di altezza (tolleranza ±0,1 mm). Il package include due terminali anodo e due terminali catodo per una saldatura stabile.

5.2 Identificazione della Polarità

Il package presenta un indicatore di polarità, tipicamente una tacca o uno spigolo smussato, per garantire l'orientamento corretto durante l'assemblaggio. Un posizionamento errato impedirà l'accensione del LED e potrebbe sottoporlo a stress da tensione inversa.

6. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Per la saldatura senza piombo, deve essere seguito uno specifico profilo di temperatura: preriscaldamento tra 150-200°C per 60-120 secondi, un tempo sopra il liquido (217°C) di 60-150 secondi e una temperatura di picco non superiore a 260°C per un massimo di 10 secondi. Sono specificati anche i tassi massimi di riscaldamento e raffreddamento per prevenire shock termici. 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 non deve superare i 3 secondi. Si consiglia un saldatore a bassa potenza (≤25W), con un adeguato tempo di raffreddamento tra la saldatura di ciascun terminale per evitare surriscaldamenti.

6.3 Conservazione e Manipolazione

I componenti sono imballati in buste resistenti all'umidità con essiccante. La busta non deve essere aperta finché le parti non sono pronte per l'uso. Se la busta viene aperta, i LED hanno una "vita a scaffale" di un anno in condizioni controllate (≤30°C, ≤60% UR). Tempi di conservazione eccessivi o essiccante esaurito richiedono un pretrattamento di baking a 60±5°C per 24 ore prima dell'uso.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

I LED sono forniti su nastro portacomponenti da 8 mm di larghezza, avvolti su bobine da 7 pollici di diametro. Ogni bobina contiene 2000 pezzi. L'imballaggio include etichette con informazioni critiche: Numero di Prodotto (P/N), quantità (QTY) e i codici bin specifici per intensità luminosa (CAT), lunghezza d'onda dominante (HUE) e tensione diretta (REF).

8. Raccomandazioni per l'Applicazione

8.1 Scenari Applicativi Tipici

Questo LED è particolarmente adatto per applicazioni di retroilluminazione nei cruscotti e interruttori automobilistici, indicatori e retroilluminazione nei dispositivi di telecomunicazione (telefoni, fax), retroilluminazione piatta per LCD e simboli, e indicazione di stato generica.

8.2 Considerazioni Critiche di Progettazione

Limitazione della Corrente:È obbligatorio un resistore esterno limitatore di corrente. I LED sono dispositivi pilotati a corrente; una piccola variazione della tensione diretta può causare una grande variazione della corrente, potenzialmente portando a un guasto immediato (bruciatura). Il valore del resistore deve essere calcolato in base alla tensione di alimentazione e alla corrente diretta desiderata (tipicamente 5-20mA, non superando 25mA).
Gestione Termica:Sebbene il package sia piccolo, garantire un'adeguata area di rame sul PCB o l'uso di via termiche può aiutare a dissipare il calore, specialmente quando si opera a correnti più elevate o a temperature ambiente elevate, mantenendo così prestazioni e affidabilità.
Protezione ESD:Sebbene il dispositivo abbia una classificazione ESD (Human Body Model - HBM) di 2000V, si raccomandano comunque le normali precauzioni ESD durante la manipolazione e l'assemblaggio.

9. Confronto e Differenziazione Tecnica

Rispetto ai LED tradizionali con terminali, il LED SMD 15-215 offre vantaggi significativi in termini di dimensioni, peso e idoneità per l'assemblaggio automatizzato pick-and-place, portando a costi di produzione inferiori per la produzione di grandi volumi. Il suo ampio angolo di visione di 140 gradi fornisce un'emissione di luce più uniforme rispetto a dispositivi con angolo più stretto, rendendolo migliore per l'illuminazione di aree. Il specifico sistema di materiali AlGaInP offre alta efficienza e buona purezza del colore nello spettro del rosso.

10. Domande Frequenti (FAQ)

D: Posso pilotare questo LED direttamente da un'alimentazione logica a 3,3V o 5V?
R: No. Devi sempre utilizzare un resistore limitatore di corrente in serie. Il valore del resistore richiesto (R) si calcola come R = (Valimentazione - VF) / IF. Ad esempio, con un'alimentazione a 5V, una VF di 2,0V e un IF target di 20mA: R = (5 - 2) / 0,02 = 150 Ohm.

D: Cosa significa il colore della resina "trasparente"?
R: Significa che la lente di incapsulamento è trasparente, non diffusa o colorata. Ciò consente di vedere direttamente il vero colore del chip AlGaInP (rosso brillante), spesso risultando in un aspetto del colore più saturo e intenso.

D: Come interpreto il numero di parte 15-215/R6C-AM2P1VY/2T?
R: Sebbene la decodifica completa possa essere proprietaria, i segmenti indicano tipicamente la serie (15-215), possibilmente un codice colore/luminosità (R6C) e codici bin specifici (A, M2, P1, VY, 2T) corrispondenti ai bin di intensità luminosa, lunghezza d'onda e tensione descritti nel datasheet.

11. Caso di Studio Pratico

Scenario: Progettazione di un pannello indicatore di stato per un router di rete.
Il pannello richiede più LED rosso brillante per indicare alimentazione, attività di rete ed errori di sistema. Viene selezionato il LED 15-215 nel bin di luminosità P1 per un'elevata visibilità. Si sceglie un progetto che utilizza una linea comune a 3,3V. Calcolando per una corrente di pilotaggio conservativa di 15mA e una VF tipica di 1,9V (dal bin 20), il valore del resistore è (3,3V - 1,9V) / 0,015A = 93,3 Ohm. Viene selezionato un resistore standard da 100 Ohm, ottenendo una corrente diretta di circa 14mA, che è entro le specifiche e fornisce luminosità sufficiente garantendo affidabilità a lungo termine. L'ampio angolo di visione di 140 gradi garantisce che lo stato sia visibile da varie angolazioni attorno al dispositivo.

12. Principio di Funzionamento

Questo LED è una sorgente luminosa a semiconduttore. Quando una tensione diretta superiore alla sua caratteristica tensione diretta (VF) viene applicata tra anodo e catodo, elettroni e lacune si ricombinano all'interno della regione attiva del chip semiconduttore in AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio). Questo processo di ricombinazione rilascia energia sotto forma di fotoni, con il bandgap specifico del materiale AlGaInP che determina la lunghezza d'onda della luce emessa, in questo caso, rosso brillante. La lente in resina epossidica trasparente serve a proteggere il die semiconduttore, modellare il fascio luminoso in uscita e migliorare l'estrazione della luce dal chip.

13. Tendenze Tecnologiche

Lo sviluppo di LED SMD come il 15-215 fa parte della più ampia tendenza dell'elettronica verso la miniaturizzazione, l'aumentata affidabilità e la produzione automatizzata. I progressi nei materiali semiconduttori, come l'AlGaInP, hanno costantemente migliorato l'efficienza luminosa (output luminoso per input elettrico) e la stabilità del colore nel tempo e con la temperatura. Le tendenze future potrebbero concentrarsi su ulteriori guadagni di efficienza, dimensioni del package ancora più piccole per applicazioni ad altissima densità e prestazioni termiche migliorate per supportare correnti di pilotaggio più elevate in spazi compatti. L'industria continua inoltre a enfatizzare la conformità ambientale, spingendo all'eliminazione di sostanze pericolose e migliorando la riciclabilità.