Scheda Tecnica LED SMD 19-217/G7C-AN1P2/3T - Giallo Verde Brillante - 2.0x1.25x0.8mm - 2.0V - 60mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il 19-217/G7C-AN1P2/3T è un LED a montaggio superficiale (SMD) progettato per applicazioni elettroniche moderne e compatte. Utilizza la tecnologia a chip AlGaInP per produrre un'emissione luminosa di colore giallo-verde brillante. Il suo vantaggio principale risiede nelle dimensioni ridottissime, che consentono riduzioni significative delle dimensioni del circuito stampato (PCB) e dell'apparecchiatura complessiva. Ciò contribuisce a una maggiore densità di componenti e a minori requisiti di stoccaggio. Il componente è leggero, risultando particolarmente adatto per applicazioni in cui spazio e peso sono vincoli critici.

Il LED è fornito su nastro da 8mm standard del settore, avvolto su bobine da 7 pollici di diametro, garantendo compatibilità con le attrezzature automatiche di pick-and-place. È formulato per essere privo di piombo (Pb-free) e conforme alle principali normative ambientali, tra cui RoHS, REACH UE e standard alogeni-free (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Il dispositivo è compatibile con i processi di saldatura a rifusione a infrarossi e a fase di vapore.

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. Il funzionamento in queste condizioni non è garantito.

• Corrente Diretta (IF):25 mA (Continua)
• Corrente Diretta di Picco (IFP):60 mA (Ciclo di Lavoro 1/10 @ 1kHz)
• Dissipazione di Potenza (Pd):60 mW
• Scarica Elettrostatica (ESD) Modello Corpo Umano (HBM):2000 V
• Temperatura di Esercizio (Topr):-40°C a +85°C
• Temperatura di Magazzinaggio (Tstg):-40°C a +90°C
• Temperatura di Saldatura (Tsol):Rifusione: 260°C massimo per 10 secondi. Saldatura manuale: 350°C massimo per 3 secondi.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi parametri sono misurati in condizioni di prova standard di Ta=25°C e IF=20mA, salvo diversa specificazione. Definiscono le prestazioni ottiche ed elettriche del LED.

• Intensità Luminosa (Iv):Varia da 28.5 mcd (Min) a 72.0 mcd (Max). Il valore tipico non è specificato, indicando che le prestazioni sono gestite attraverso un sistema di binning.
• Angolo di Visione (2θ1/2):120 gradi (Tipico). Questo ampio angolo di visione rende il LED adatto per applicazioni che richiedono un'illuminazione o una visibilità ampia.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λp):575 nm (Tipico). Indica la lunghezza d'onda alla quale l'intensità della luce emessa è massima.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):Varia da 569.5 nm a 577.5 nm. È la singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano, che definisce il colore.
• Larghezza di Banda Spettrale (Δλ):20 nm (Tipico). Definisce l'ampiezza dello spettro emesso attorno alla lunghezza d'onda di picco.
• Tensione Diretta (VF):Varia da 1.7V (Min) a 2.4V (Max), con un valore tipico di 2.0V a 20mA.
• Corrente Inversa (IR):10 μA (Max) con una Tensione Inversa (VR) di 5V.Nota Importante:Il dispositivo non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa; questo parametro è solo per test di corrente di dispersione.

Tolleranze:L'Intensità Luminosa ha una tolleranza di ±11% e la Lunghezza d'Onda Dominante ha una tolleranza di ±1nm dai valori centrali del bin.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire colore e luminosità consistenti nella produzione, i LED vengono suddivisi in bin in base alle prestazioni misurate.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

I LED sono categorizzati in quattro bin (N1, N2, P1, P2) in base alla loro intensità luminosa misurata a IF=20mA.

• Bin N1:28.5 mcd a 36.0 mcd
• Bin N2:36.0 mcd a 45.0 mcd
• Bin P1:45.0 mcd a 57.0 mcd
• Bin P2:57.0 mcd a 72.0 mcd

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

I LED sono categorizzati in quattro bin (C16, C17, C18, C19) in base alla loro lunghezza d'onda dominante.

• Bin C16:569.5 nm a 571.5 nm
• Bin C17:571.5 nm a 573.5 nm
• Bin C18:573.5 nm a 575.5 nm
• Bin C19:575.5 nm a 577.5 nm

Questo binning bidimensionale (Intensità + Lunghezza d'onda) consente ai progettisti di selezionare componenti che soddisfano requisiti specifici di luminosità e punto colore per la loro applicazione, garantendo coerenza visiva tra più LED.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento a tipiche curve delle caratteristiche elettro-ottiche. Sebbene i grafici specifici non siano dettagliati nel testo fornito, le curve standard per un tale LED includerebbero tipicamente:

• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta (Curva I-V):Mostra come l'emissione luminosa aumenta con la corrente, tipicamente in una relazione quasi lineare entro l'intervallo di funzionamento.
• Tensione Diretta vs. Corrente Diretta:Dimostra la caratteristica esponenziale I-V del diodo.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Illustra la diminuzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura di giunzione, un fattore critico per la gestione termica.
• Distribuzione Spettrale:Un grafico che mostra l'intensità relativa della luce emessa su diverse lunghezze d'onda, centrato attorno al picco di 575nm.
• Diagramma dell'Angolo di Visione:Un grafico polare che mostra la distribuzione angolare dell'intensità luminosa.

Queste curve sono essenziali per prevedere le prestazioni nel mondo reale in condizioni non standard (correnti di pilotaggio diverse, temperature) e per un corretto progetto del circuito.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il LED ha un package SMD compatto. Le dimensioni chiave (in mm, tolleranza ±0.1mm salvo diversa indicazione) sono:

• Lunghezza Package: 2.0 mm
• Larghezza Package: 1.25 mm
• Altezza Package: 0.8 mm
• Land Pattern: La scheda tecnica include un disegno dimensionale dettagliato che specifica la dimensione dei pad, la spaziatura e l'orientamento del componente per il layout del PCB. Un corretto progetto del land pattern è cruciale per una saldatura affidabile e la stabilità meccanica.

5.2 Identificazione della Polarità

Il catodo è tipicamente contrassegnato sul dispositivo, spesso da una tacca, un punto o una sfumatura verde sul lato catodico della lente. L'impronta sul PCB deve essere progettata per corrispondere a questa polarità. Una connessione di polarità errata impedirà l'accensione del LED e potrebbe sollecitare il dispositivo.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Si raccomanda un profilo di rifusione senza piombo (Pb-free):

• Preriscaldamento:150–200°C per 60–120 secondi.
• Tempo Sopra Liquido (217°C):60–150 secondi.
• Temperatura di Picco:260°C massimo.
• Tempo alla Temperatura di Picco:10 secondi massimo.
• Velocità di Riscaldamento:Massimo 6°C/secondo.
• Tempo Sopra 255°C:Massimo 30 secondi.
• Velocità di Raffreddamento:Massimo 3°C/secondo.

Critico:La saldatura a rifusione non deve essere eseguita più di due volte sullo stesso assemblaggio LED.

6.2 Saldatura Manuale

Se è necessaria la saldatura manuale, è necessario prestare estrema attenzione:

• Temperatura della punta del saldatore: < 350°C.
• Tempo di contatto per terminale: ≤ 3 secondi.
• Potenza del saldatore: ≤ 25W.
• Lasciare un minimo di 2 secondi tra la saldatura di ciascun terminale per prevenire l'accumulo di calore.

6.3 Stoccaggio e Sensibilità all'Umidità

I LED sono confezionati in sacchetti barriera resistenti all'umidità con essiccante.

• Non aprire il sacchetto fino al momento dell'uso.
• Dopo l'apertura, i LED non utilizzati devono essere conservati a ≤ 30°C e ≤ 60% di Umidità Relativa.
• La "vita a terra" dopo l'apertura del sacchetto è di 168 ore (7 giorni).
• Se non utilizzati dopo questo periodo, o se l'indicatore dell'essiccante ha cambiato colore, i LED devono essere ricotti prima dell'uso: 60 ±5°C per 24 ore.

6.4 Rilavorazione e Riparazione

La riparazione dopo la saldatura è fortemente sconsigliata. Se assolutamente necessaria, deve essere utilizzato un saldatore a doppia testa specializzato per riscaldare simultaneamente entrambi i terminali, minimizzando lo stress termico. L'impatto sulle caratteristiche del LED deve essere verificato preventivamente.

7. Confezionamento e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifiche di Confezionamento

Il prodotto è fornito per l'assemblaggio automatico:

• Nastro Portacomponenti:Larghezza 8mm.
• Bobina:Diametro 7 pollici (178mm).
• Quantità per Bobina:3000 pezzi.
• Le dimensioni dettagliate per le tasche del nastro portacomponenti e della bobina sono fornite nella scheda tecnica per garantire la compatibilità con le attrezzature alimentatrici.

7.2 Informazioni sull'Etichetta

L'etichetta della bobina contiene informazioni critiche per la tracciabilità e la corretta applicazione:

• Numero Prodotto Cliente (CPN)
• Numero Prodotto (P/N): es. 19-217/G7C-AN1P2/3T
• Quantità di Confezionamento (QTY)
• Classe Intensità Luminosa (CAT) – corrisponde al Bin di Intensità (N1, N2, P1, P2)
• Classe Cromaticità/Lunghezza d'Onda Dominante (HUE) – corrisponde al Bin di Lunghezza d'Onda (C16-C19)
• Classe Tensione Diretta (REF)
• Numero di Lotto (LOT No.) per tracciabilità

8. Raccomandazioni per l'Applicazione

8.1 Scenari Applicativi Tipici

• Retroilluminazione:Indicatori cruscotto, illuminazione interruttori, retroilluminazione tastiere.
• Apparecchiature di Telecomunicazione:Indicatori di stato e retroilluminazione per telefoni e fax.
• Retroilluminazione Pannelli Piatti:Illuminazione laterale per piccoli display LCD, retroilluminazione per simboli e icone.
• Uso Generale come Indicatore:Stato alimentazione, indicazione modalità, segnali di allarme nell'elettronica di consumo e industriale.

8.2 Considerazioni di Progetto

• Limitazione di Corrente:Una resistenza di limitazione della corrente esterna èOBBLIGATORIA. La tensione diretta del LED ha un intervallo (1.7V-2.4V) e la sua caratteristica I-V è esponenziale. Una piccola variazione della tensione di alimentazione può causare una variazione ampia, potenzialmente distruttiva, della corrente senza una resistenza in serie. Il valore della resistenza (R) si calcola usando la Legge di Ohm: R = (V_alimentazione - VF_LED) / I_desiderata. Utilizzare la VF massima dalla scheda tecnica per un progetto conservativo.
• Gestione Termica:Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa (60mW max), garantire che il LED operi entro la sua temperatura nominale è vitale per l'affidabilità a lungo termine e un'emissione luminosa stabile. Evitare di posizionarlo vicino ad altre fonti di calore sul PCB.
• Protezione ESD:Sebbene classificato per 2000V HBM, durante l'assemblaggio e la manipolazione devono essere osservate le normali precauzioni per la gestione dell'ESD.

9. Confronto e Differenziazione Tecnica

Il LED 19-217 si differenzia principalmente attraverso la combinazione di un colore giallo-verde brillante specifico (utilizzando la tecnologia AlGaInP) e un ingombro molto compatto di 2.0x1.25mm. Rispetto ai LED con telaio di piombo più grandi, offre un significativo risparmio di spazio. Rispetto ad altri colori SMD, la tecnologia AlGaInP offre tipicamente una maggiore efficienza luminosa nello spettro ambra-giallo-verde rispetto alle tecnologie più datate. Il suo ampio angolo di visione di 120 gradi è una caratteristica chiave per applicazioni che richiedono un'ampia visibilità, a differenza dei LED a fascio stretto utilizzati per l'illuminazione focalizzata.

10. Domande Frequenti (FAQ)

D: Perché una resistenza di limitazione della corrente è assolutamente necessaria?

R: I LED sono dispositivi pilotati in corrente. La loro tensione diretta non è un valore fisso ma ha una tolleranza di produzione e varia con la temperatura. Collegare un LED direttamente a una sorgente di tensione, anche vicina al suo tipico VF, può risultare in una corrente eccessiva, surriscaldando rapidamente e distruggendo il LED ("fuga termica"). La resistenza in serie fornisce un metodo lineare e prevedibile per impostare la corrente di esercizio.

D: Posso pilotare questo LED con una corrente pulsata superiore a 25mA?

R: Sì, ma solo in condizioni specifiche. La scheda tecnica specifica una Corrente Diretta di Picco (IFP) di 60mA, ma è consentita solo con un basso ciclo di lavoro (1/10 o 10%) e a una frequenza di 1kHz. Il funzionamento continuo sopra i 25mA non è permesso e supererebbe la potenza di dissipazione nominale, portando al guasto.

D: Cosa significano i codici bin (es. P1, C18) per il mio progetto?

R: I codici bin garantiscono la coerenza di colore e luminosità. Se il tuo prodotto utilizza più LED e richiede un aspetto uniforme, devi specificare e utilizzare LED dello stesso bin di intensità e lunghezza d'onda. Mescolare bin può risultare in luminosità o tonalità di colore visibilmente diverse tra LED adiacenti.

D: Quanto è critica la vita a terra di 7 giorni dopo l'apertura del sacchetto barriera all'umidità?

R: È molto importante per l'affidabilità della saldatura. I componenti SMD possono assorbire umidità dall'aria. Durante la saldatura a rifusione, questa umidità intrappolata può vaporizzarsi rapidamente, causando delaminazione interna o "popcorning", che può crepare il package e causare guasti. Rispettare le linee guida di stoccaggio e ricottura è essenziale per una produzione ad alta resa.

11. Caso Pratico di Progetto e Utilizzo

Scenario: Progettare un pannello indicatore di stato con 10 LED giallo-verde uniformi.

1. Selezione del Componente:Specificare al fornitore che si richiedono tutti i LED dello stesso bin, ad esempio Bin Intensità P1 (45-57 mcd) e Bin Lunghezza d'Onda C18 (573.5-575.5 nm). Questo è cruciale per la coerenza visiva.
2. Progetto del Circuito:Utilizzando un'alimentazione da 5V e puntando a una corrente di pilotaggio di 20mA. Assumendo una VF conservativa di 2.4V (max), calcolare la resistenza in serie: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohm. Il valore standard più vicino è 130Ω o 120Ω. La potenza nominale della resistenza: P = I^2 * R = (0.02^2) * 130 = 0.052W, quindi una resistenza standard da 1/8W (0.125W) è sufficiente.
3. Layout del PCB:Utilizzare l'esatto land pattern dal disegno dimensionale del package nella scheda tecnica. Assicurare un'adeguata spaziatura tra i LED per una distribuzione uniforme della luce e per evitare l'accoppiamento termico.
4. Assemblaggio:Mantenere la bobina sigillata fino a quando la linea di produzione è pronta. Seguire il profilo di rifusione in modo preciso. Dopo l'assemblaggio, evitare di piegare o flettere il PCB vicino ai LED per prevenire stress sulle giunzioni saldate.

12. Introduzione al Principio di Funzionamento

Questo LED è basato sul materiale semiconduttore AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio). Quando viene applicata una tensione diretta che supera il potenziale di giunzione del diodo (circa 1.7-2.4V), elettroni e lacune vengono iniettati nella regione attiva del semiconduttore. Questi portatori di carica si ricombinano, rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). La composizione specifica della lega AlGaInP determina l'energia della banda proibita del semiconduttore, che detta direttamente la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa. In questo caso, la composizione è sintonizzata per produrre fotoni nella regione giallo-verde dello spettro visibile, centrati attorno a 575 nanometri. La lente in resina epossidica serve a proteggere il chip semiconduttore, modellare il fascio luminoso in uscita (risultando nell'angolo di visione di 120 gradi) e migliorare l'estrazione della luce dal chip.

13. Tendenze Tecnologiche

Lo sviluppo di LED SMD come il 19-217 segue diverse tendenze chiave del settore:Miniaturizzazionecontinua a essere un fattore trainante primario, consentendo dispositivi elettronici sempre più piccoli.Aumento dell'Efficienzain materiali come l'AlGaInP porta a una maggiore intensità luminosa da chip delle stesse dimensioni o più piccoli.Conformità Ambientale(RoHS, REACH, Alogeni-Free) è diventata un requisito standard, non un'opzione.Compatibilità con l'Automazioneattraverso il confezionamento standardizzato su nastro e bobina è essenziale per una produzione ad alto volume e conveniente. Infine, c'è una tendenza verso unBinning e Controllo del Colorepiù precisi e stretti per soddisfare le esigenze di applicazioni che richiedono un'elevata coerenza cromatica, come display a colori completi e illuminazione automobilistica, anche se questo componente specifico è di tipo monocromatico.

13.1 Nota sulle Restrizioni Applicative

La scheda tecnica include un'importante dichiarazione di non responsabilità riguardante le applicazioni ad alta affidabilità. Questo prodotto, come specificato, potrebbe non essere adatto per sistemi critici per la sicurezza come quelli automobilistici di sicurezza (es. luci freno), aerospaziali, militari o apparecchiature mediche di supporto vitale senza ulteriore qualifica e possibilmente una diversa classe di prodotto. Per tali applicazioni, è necessaria la consultazione con il produttore per identificare componenti progettati e testati per gli stringenti standard di affidabilità di quei settori.