Scheda Tecnica LED SMD 19-22/Y2G6C-A14/2T - 2.0x1.6x0.8mm - 2.0V - 60mW - Giallo Brillante/Giallo-Verde - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il 19-22/Y2G6C-A14/2T è un LED a montaggio superficiale compatto, progettato per applicazioni ad alta densità. Rappresenta un significativo passo avanti rispetto ai componenti tradizionali a telaio, consentendo riduzioni sostanziali delle dimensioni del circuito stampato, dello spazio di stoccaggio e delle dimensioni complessive dell'apparecchiatura. La sua costruzione leggera lo rende particolarmente adatto per applicazioni miniaturizzate e con vincoli di spazio.

Il vantaggio principale di questo prodotto risiede nell'uso efficiente dello spazio sul circuito stampato e nella sua compatibilità con i moderni processi di produzione automatizzati. Viene fornito su nastro da 8mm standard del settore, avvolto su bobine da 7 pollici di diametro, facilitando l'integrazione senza soluzione di continuità con le attrezzature automatiche pick-and-place. Il dispositivo è progettato per affidabilità e conformità ambientale, essendo senza piombo, conforme RoHS e conforme agli standard UE REACH e agli stringenti standard senza alogeni (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

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.

• Tensione Inversa (V_R):5V. Superare questa tensione in polarizzazione inversa può causare la rottura della giunzione.
• Corrente Diretta (I_F):25 mA (continua) per entrambi i tipi di chip Y2 (Giallo Brillante) e G6 (Giallo-Verde Brillante).
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):60 mA, ammissibile in condizioni pulsate (duty cycle 1/10 @ 1kHz).
• Dissipazione di Potenza (P_d):60 mW. Questa è la potenza massima che il package può dissipare senza superare i suoi limiti termici.
• Temperatura di Esercizio (T_opr):-40°C a +85°C. Il dispositivo è classificato per intervalli di temperatura industriali.
• Temperatura di Stoccaggio (T_stg):-40°C a +90°C.
• Scarica Elettrostatica (ESD) HBM:2000V. Questa classificazione ESD Classe 1B indica una sensibilità moderata; si raccomandano le corrette procedure di manipolazione ESD.
• Temperatura di Saldatura (T_sol):Rifusione: 260°C max per 10 secondi. Saldatura manuale: 350°C max per 3 secondi per terminale.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Misurate in condizioni di prova standard di T_a= 25°C e I_F= 20mA, salvo diversa specificazione. La tolleranza ±11% sull'intensità luminosa è una considerazione critica di progetto.

• Intensità Luminosa (I_v):
  • Y2 (Giallo Brillante):Il valore tipico è fornito all'interno di un intervallo di binning di 45.0-112 mcd.
  • G6 (Giallo-Verde Brillante):Il valore tipico è fornito all'interno di un intervallo di binning di 28.5-72.0 mcd.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):130 gradi (tipico). Questo ampio angolo di visione è adatto per applicazioni di indicatori e retroilluminazione che richiedono un'ampia visibilità.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p):
  • Y2: 591 nm (tipico).
  • G6: 575 nm (tipico).
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):
  • Y2: 589 nm (tipico).
  • G6: 573 nm (tipico).
• Larghezza di Banda Spettrale (Δλ):
  • Y2: 15 nm (tipico).
  • G6: 20 nm (tipico). Lo spettro leggermente più ampio del chip G6 è caratteristico della sua composizione materiale.
• Tensione Diretta (V_F):
  • Y2 & G6: 2.00V (tipico), con un intervallo da 1.70V a 2.40V a I_F=20mA. Questo V_Frelativamente basso contribuisce a una maggiore efficienza.
• Corrente Inversa (I_R):10 μA (max) a V_R=5V.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

L'emissione luminosa dei LED varia da lotto a lotto. Un sistema di binning garantisce coerenza per l'utente finale raggruppando LED con prestazioni simili.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

Per Y2 (Giallo Brillante):

• Codice Bin P:45.0 mcd (Min) a 72.0 mcd (Max).
• Codice Bin Q:72.0 mcd (Min) a 112 mcd (Max).

Per G6 (Giallo-Verde Brillante):

• Codice Bin N:28.5 mcd (Min) a 45.0 mcd (Max).
• Codice Bin P:45.0 mcd (Min) a 72.0 mcd (Max).

Il codice bin specifico (CAT) è indicato sull'etichetta del prodotto. I progettisti devono considerare il valore minimo all'interno di un bin selezionato per garantire una luminosità sufficiente nella loro applicazione.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Sebbene punti dati grafici specifici non siano forniti nell'estratto di testo, la scheda tecnica fa riferimento alle tipiche curve delle caratteristiche elettro-ottiche per entrambi i tipi di chip Y2 e G6. Queste curve sono essenziali per comprendere il comportamento del dispositivo in condizioni non standard.

4.1 Caratteristiche delle Curve Dedotte

Sulla base della fisica standard dei LED e dei parametri forniti, ci si aspetta le seguenti relazioni:

• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta (I_F):L'emissione luminosa aumenterà in modo super-lineare con la corrente fino a un certo punto, dopodiché può verificarsi un calo di efficienza. L'esercizio dovrebbe essere mantenuto a o al di sotto della I_Fnominale di 25mA.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente (T_a):L'intensità luminosa tipicamente diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione. La curva mostrerà una pendenza negativa, sottolineando l'importanza della gestione termica per mantenere una luminosità costante, specialmente ad alte temperature ambiente.
• Tensione Diretta vs. Corrente Diretta (V_F-I_F):Questa mostrerà la classica curva esponenziale del diodo. Il tipico V_Fdi 2.0V a 20mA è un punto chiave su questa curva.
• Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente:Questa curva di derating mostra probabilmente la massima I_Fammissibile che diminuisce all'aumentare di T_aper evitare di superare la P_d limit.
• Distribuzione Spettrale:Le curve per entrambi i chip mostreranno un picco distinto alle rispettive λ_p(591nm per Y2, 575nm per G6) con la larghezza di banda specificata (Δλ).

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il LED SMD 19-22 presenta un footprint di package standard del settore. Le dimensioni chiave (tolleranza ±0.1mm salvo diversa indicazione) includono una dimensione del corpo compatta, critica per layout ad alta densità. La lunghezza, larghezza e altezza esatte sono definite nel disegno dimensionale dettagliato, che include il layout dei pad, il contorno del componente e l'identificazione della polarità (tipicamente tramite un segno del catodo o un angolo smussato sul package).

6. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

6.1 Precauzioni Critiche

• Limitazione di Corrente:Una resistenza in serie esterna èobbligatoriaper prevenire la fuga termica e il burnout dovuti al coefficiente di temperatura negativo del LED e alle sue caratteristiche I-V ripide.
• Stoccaggio & Sensibilità all'Umidità:
  • Non aprire la busta anti-umidità fino al momento dell'uso.
  • Dopo l'apertura, i LED non utilizzati devono essere conservati a ≤30°C e ≤60% UR.
  • La "vita utile" dopo l'apertura della busta è di 168 ore (7 giorni).
  • Se superata, è richiesta una cottura a 60±5°C per 24 ore prima della rifusione.

6.2 Profilo di Saldatura (Senza Piombo)

Viene fornito un profilo di rifusione consigliato:

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

Restrizioni Importanti:La saldatura a rifusione non dovrebbe essere eseguita più di due volte. Evitare stress meccanici sul LED durante il riscaldamento e non deformare il PCB dopo la saldatura.

6.3 Saldatura Manuale & Riparazione

Se la saldatura manuale è inevitabile:

• Utilizzare un saldatore con temperatura della punta <350°C per <3 secondi per terminale.
• La potenza del saldatore dovrebbe essere ≤25W.
• Lasciare un intervallo minimo di 2 secondi tra la saldatura di ciascun terminale.
• La riparazione è fortemente sconsigliata.Se assolutamente necessaria, utilizzare un saldatore a doppia testa per riscaldare simultaneamente entrambi i terminali e sollevare il componente per evitare danni ai pad. Verificare la funzionalità del dispositivo dopo la riparazione.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifiche di Imballaggio

• Nastro Portacomponenti:Larghezza 8mm, caricato su bobine da 7 pollici di diametro.
• Quantità per Bobina:2000 pezzi.
• Imballaggio Resistente all'Umidità:Include un essiccante ed è sigillato in una busta anti-umidità in alluminio.

7.2 Spiegazione dell'Etichetta

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

• CPN:Numero di Parte del Cliente.
• P/N:Numero di Parte del Produttore (es., 19-22/Y2G6C-A14/2T).
• QTY:Quantità di imballaggio.
• CAT:Classe di Intensità Luminosa (Codice Bin: es., P, Q, N).
• HUE:Coordinate di Cromaticità & Classe di Lunghezza d'Onda Dominante.
• REF:Classe di Tensione Diretta.
• LOT No:Numero di Lotto di Produzione per tracciabilità.

8. Suggerimenti per l'Applicazione

8.1 Scenari Applicativi Tipici

• Interni Auto:Retroilluminazione per strumenti del cruscotto, interruttori e pannelli di controllo.
• Apparecchiature di Telecomunicazione:Indicatori di stato e retroilluminazione tastiera in telefoni, fax e router.
• Elettronica di Consumo:Retroilluminazione piatta per piccoli display LCD, illuminazione interruttori e icone simboliche.
• Uso Generale come Indicatore:Stato alimentazione, indicazione di modalità e segnali di allarme in un'ampia varietà di dispositivi elettronici.

8.2 Considerazioni di Progettazione

• Circuito di Pilotaggio della Corrente:Implementare sempre un circuito a corrente costante o una sorgente di tensione con una resistenza limitatrice di corrente in serie. Calcolare il valore della resistenza usando R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F, utilizzando il V_Fmassimo dalla scheda tecnica per garantire che I_Fnon superi il limite nelle condizioni peggiori.
• Gestione Termica:Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa, assicurare un'adeguata area di rame sul PCB o via termiche sotto i pad del LED se si opera ad alte temperature ambiente o alla massima I_Fper mantenere prestazioni e longevità.
• Progettazione Ottica:L'angolo di visione di 130 gradi fornisce un'emissione ampia. Per luce focalizzata o diretta, possono essere necessarie lenti esterne o guide luminose.

9. Confronto Tecnico & Differenziazione

I principali fattori di differenziazione della serie 19-22 sono le suedimensioni miniaturizzatee lacompleta conformità ambientale. Rispetto a LED SMD più grandi o varianti a foro passante, consente una densità di impaccamento superiore. Il suo specifico sistema di materiale AlGaInP per i colori giallo e giallo-verde offre alta efficienza e purezza del colore in queste lunghezze d'onda. La combinazione di conformità RoHS, REACH e senza alogeni lo rende adatto per i mercati globali più esigenti e per progetti attenti all'ambiente, offrendo spesso un vantaggio rispetto a componenti più vecchi o meno conformi.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

10.1 Perché una resistenza limitatrice di corrente è assolutamente necessaria?

La tensione diretta (V_F) di un LED ha un coefficiente di temperatura negativo e varia da unità a unità (da 1.7V a 2.4V). Collegarlo direttamente a una sorgente di tensione anche leggermente superiore al suo V_Fcauserà un aumento esponenziale della corrente, superando rapidamente il Valore Massimo Assoluto di 25mA e portando a una distruzione termica immediata. La resistenza fornisce un limite di corrente lineare e stabile.

10.2 Cosa significa la "tolleranza ±11%" sull'intensità luminosa per il mio progetto?

Significa che l'intensità luminosa effettiva di qualsiasi singolo LED può essere fino all'11% superiore o inferiore al valore tipico o di bin. Pertanto, il vostro sistema ottico dovrebbe essere progettato per funzionare correttamente con l'intensitàminimaprevista (Tipico/Min Bin * 0.89). Non progettare basandosi esclusivamente sul valore tipico.

10.3 Posso utilizzare questo LED all'aperto?

L'intervallo di temperatura di esercizio è -40°C a +85°C, che copre molti ambienti esterni. Tuttavia, l'esposizione diretta alle radiazioni UV, all'umidità e ai contaminanti non è affrontata dal solo package del chip. Per uso esterno, il LED deve essere adeguatamente incapsulato o alloggiato all'interno di un involucro che fornisca tenuta e protezione ambientale.

10.4 Come interpreto i codici di bin (P, Q, N) quando ordino?

Specificare il/i codice/i bin richiesti in base alle vostre esigenze di luminosità. Ad esempio, se il vostro progetto richiede almeno 70 mcd di luce gialla, dovete ordinare il Bin Q (72-112 mcd), poiché il Bin P (45-72 mcd) potrebbe avere unità al di sotto del vostro requisito. Ordinare un mix di bin o "qualsiasi bin" può portare a incoerenze di luminosità visibili nel vostro prodotto.

11. Caso Pratico di Progettazione

Scenario:Progettazione di un indicatore di stato a bassa potenza per un dispositivo portatile alimentato da un'alimentazione a 3.3V. L'indicatore deve essere chiaramente visibile in luce ambiente.

Selezione:Viene scelto il 19-22 G6 (Giallo-Verde, Bin P) per la sua alta efficienza luminosa nell'intervallo fotopico (sensibilità dell'occhio umano) e il basso V_F.

Calcolo:I_Fobiettivo = 15mA (al di sotto del max per margine). Utilizzando il V_Fmax dalla scheda tecnica (2.4V) per il calcolo della corrente nel caso peggiore: R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F= (3.3V - 2.4V) / 0.015A = 60 Ω. Potenza nella resistenza: P = I²R = (0.015)²* 60 = 0.0135W. Una resistenza standard da 1/16W o 1/10W è sufficiente. La luminosità attesa a 15mA può essere estrapolata dal valore tipico a 20mA, assicurandosi che soddisfi i requisiti di visibilità.

Layout:Il footprint compatto del 19-22 è posizionato sul PCB. Vengono utilizzati piccoli collegamenti di alleggerimento termico al pad per facilitare la saldatura mantenendo una certa conduzione termica verso il piano della scheda.

12. Introduzione al Principio di Funzionamento

Il LED 19-22 è una sorgente luminosa a stato solido basata su una giunzione p-n semiconduttrice. I chip Y2 e G6 utilizzanoAlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio)come materiale semiconduttore attivo. Quando viene applicata una tensione diretta che supera la soglia di accensione del diodo, elettroni e lacune vengono iniettati nella regione attiva dove si ricombinano. Nell'AlGaInP, questa ricombinazione rilascia principalmente energia sotto forma di fotoni (luce) nella regione giallo-giallo-verde dello spettro visibile (573-591 nm). Il colore specifico (lunghezza d'onda) è determinato dalla precisa composizione atomica e dall'energia della banda proibita della lega AlGaInP. La resina incapsulante trasparente protegge il die semiconduttore e funge da lente primaria, modellando il pattern iniziale di emissione luminosa.

13. Tendenze Tecnologiche

Il LED 19-22 rappresenta le tendenze in corso nell'optoelettronica:miniaturizzazione, , maggiore efficienzaeaffidabilità e conformità migliorate. Il passaggio a package più piccoli come questo consente prodotti finali più sofisticati e compatti. L'uso del materiale AlGaInP fornisce un'elevata efficienza quantica interna per i colori ambra/giallo/verde. Il passaggio a livello di settore alla saldatura senza piombo e ai materiali senza alogeni, come si vede in questo componente, è guidato dalle normative ambientali globali (RoHS, REACH) e dalla domanda dei clienti per un'elettronica più verde. Gli sviluppi futuri potrebbero concentrarsi su ulteriori guadagni di efficienza (mcd/mA più elevati), binning di colore e luminosità più stretto per la coerenza e package che consentano un posizionamento a densità ancora maggiore o circuiti di pilotaggio integrati.