Scheda Tecnica LED SMD 19-226/R6GHC-A 03/2T - Multicolore - Rosso Brillante & Verde Brillante - 20mA - Documentazione Tecnica in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il 19-226/R6GHC-A 03/2T è un componente LED a montaggio superficiale compatto, progettato per applicazioni elettroniche moderne che richiedono un'alta densità di integrazione e prestazioni affidabili. Questo dispositivo multicolore integra due diverse tecnologie di chip LED all'interno di un unico package, offrendo flessibilità di progettazione.

Vantaggi Principali:Il vantaggio primario di questo LED SMD è l'ingombro significativamente ridotto rispetto ai componenti tradizionali con piedini. Ciò consente progetti di circuiti stampati (PCB) più piccoli, una maggiore densità di componenti, requisiti di stoccaggio ridotti e contribuisce infine alla miniaturizzazione dell'apparecchiatura finale. La sua costruzione leggera lo rende inoltre ideale per applicazioni portatili e miniaturizzate.

Applicazioni Target:Questo LED è adatto per varie funzioni di indicazione e retroilluminazione. Le principali aree di applicazione includono: retroilluminazione per cruscotti e interruttori automobilistici, indicatori di stato e retroilluminazione tastiere in dispositivi di telecomunicazione come telefoni e fax, retroilluminazione piana per display a cristalli liquidi (LCD) e uso come indicatore generico.

2. Approfondimento delle Specifiche Tecniche

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):5 V (Nota: questo parametro è valido solo per le condizioni di test IR; il dispositivo non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa).
• Corrente Diretta (I_F):25 mA per entrambi i chip R6 (Rosso) e GH (Verde).
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):60 mA per R6 e 100 mA per GH, ammissibile con un ciclo di lavoro di 1/10 e frequenza di 1 kHz.
• Dissipazione di Potenza (P_d):60 mW per R6 e 95 mW per GH.
• Scarica Elettrostatica (ESD) Modello Corpo Umano (HBM):2000 V per R6 e 1000 V per GH.
• Temperatura di Esercizio (T_opr):-40 °C a +85 °C.
• Temperatura di Magazzinaggio (T_stg):-40 °C a +90 °C.
• Temperatura di Saldatura (T_sol):Compatibile con la saldatura a rifusione (260 °C per 10 secondi) e la saldatura manuale (350 °C per 3 secondi).

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi parametri sono misurati a una temperatura ambiente standard (T_a) di 25 °C e definiscono le prestazioni tipiche del dispositivo.

• Intensità Luminosa (I_v):Misurata a I_F= 20 mA. Per il chip R6 (Rosso), l'intervallo tipico è 72,0 - 140,0 mcd. Per il chip GH (Verde), l'intervallo tipico è 112,0 - 285,0 mcd. Si applica una tolleranza di ±11%.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):Circa 120 gradi, fornendo un pattern di emissione ampio.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p):Tipicamente 632 nm per R6 (Rosso) e 518 nm per GH (Verde).
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):R6: 615,0 - 625,0 nm. GH: 520,0 - 530,0 nm. Tolleranza ±1 nm.
• Larghezza di Banda Spettrale (Δλ):Tipicamente 20 nm per R6 e 35 nm per GH.
• Tensione Diretta (V_F):A I_F= 20 mA. R6: 1,7 - 2,4 V (Tipico 2,0 V). GH: 2,7 - 3,7 V (Tipico 3,3 V). Tolleranza ±0,1 V.
• Corrente Inversa (I_R):Massimo 10 µA per R6 e 50 µA per GH a V_R= 5V.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

I LED vengono selezionati (binning) in base a parametri ottici chiave per garantire la coerenza all'interno di un lotto di produzione. Ciò consente ai progettisti di selezionare componenti che soddisfino specifici requisiti di luminosità e colore.

3.1 Binning R6 (Rosso Brillante)

Bin di Intensità Luminosa:

• Q1: 72,0 - 90,0 mcd
• Q2: 90,0 - 112,0 mcd
• R1: 112,0 - 140,0 mcd

• 1: 615,0 - 620,0 nm
• 2: 620,0 - 625,0 nm

3.2 Binning GH (Verde Brillante)

Bin di Intensità Luminosa:

• R1: 112,0 - 140,0 mcd
• R2: 140,0 - 180,0 mcd
• S1: 180,0 - 225,0 mcd
• S2: 225,0 - 285,0 mcd

• 1: 520,0 - 525,0 nm
• 2: 525,0 - 530,0 nm

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce le curve caratteristiche tipiche per entrambi i tipi di chip. È fondamentale notare che questi grafici rappresentano dati tipici e non mostrano valori minimi o massimi garantiti.

4.1 Caratteristiche R6 (Rosso)

Distribuzione Spettrale:La curva mostra un picco di emissione stretto centrato attorno a 632 nm, caratteristico dei LED rossi basati su AlGaInP.Pattern di Radiazione:Il diagramma polare conferma l'angolo di visione di circa 120 gradi con una distribuzione quasi-Lambertiana.Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V):Mostra la relazione esponenziale, con la V_Ftipica attorno a 2,0V a 20mA.Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:L'intensità aumenta con la corrente ma può saturare o degradarsi a correnti più elevate oltre il valore massimo nominale.Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:L'emissione luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente, una caratteristica comune dei LED. La curva di derating mostra come la corrente diretta massima ammissibile debba essere ridotta quando la temperatura ambiente supera i 25°C per evitare di superare il limite di dissipazione di potenza.

4.2 Caratteristiche GH (Verde)

Distribuzione Spettrale:Presenta un picco più ampio centrato attorno a 518 nm, tipico dei LED verdi basati su InGaN.Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V):Mostra una V_Ftipica più alta, attorno a 3,3V a 20mA, rispetto al chip rosso.Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta / Temperatura Ambiente:Si osservano tendenze simili al chip rosso, sebbene le specifiche curve di derating ed efficienza differiscano a causa del diverso materiale semiconduttore.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

Il dispositivo è fornito in un package a montaggio superficiale. Il disegno dimensionale esatto è fornito nella scheda tecnica con una tolleranza generale di ±0,1 mm salvo diversa specifica. Le caratteristiche principali includono il contorno del package, le dimensioni dei terminali/pad e l'impronta PCB consigliata per garantire una corretta saldatura e allineamento. La polarità è indicata dalla marcatura sul package o dall'identificatore del catodo.

6. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

Il componente è compatibile con apparecchiature automatiche pick-and-place, fornito su nastro da 8 mm su bobine da 7 pollici di diametro. È qualificato per i processi standard di saldatura a rifusione a infrarossi (IR) e a fase di vapore.

• Profilo di Saldatura a Rifusione:Il dispositivo può sopportare una temperatura di picco di 260°C per un massimo di 10 secondi.
• Saldatura Manuale:Se necessario, è possibile applicare una temperatura della punta del saldatore di 350°C per un massimo di 3 secondi.
• Sensibilità all'Umidità:I componenti sono imballati in sacchetti barriera resistenti all'umidità con essiccante. Il sacchetto non deve essere aperto finché le parti non sono pronte per l'uso. Dopo l'apertura, i LED non utilizzati devono essere conservati in condizioni di 30°C o meno e umidità relativa (UR) del 60% o inferiore per prevenire l'assorbimento di umidità che può causare il fenomeno del "popcorning" durante la rifusione.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

Il prodotto è imballato per il montaggio automatizzato.

• Nastro Portacomponenti:Contiene i componenti. Le dimensioni del nastro e delle tasche sono specificate per garantire la compatibilità con gli alimentatori.
• Bobina:Bobina standard da 7 pollici di diametro contenente 2000 pezzi.
• Sacco Resistente all'Umidità:Include un essiccante e un'etichetta indicatrice di umidità.
• Informazioni Etichetta:L'etichetta della bobina include campi per: Numero Prodotto Cliente (CPN), Numero Prodotto (P/N), Quantità (QTY), Classe Intensità Luminosa (CAT), Classe Cromaticità/Lunghezza d'Onda (HUE), Classe Tensione Diretta (REF) e Numero Lotto (LOT No).

8. Considerazioni di Progettazione per l'Applicazione

8.1 La Limitazione di Corrente è Obbligatoria

Regola di Progettazione Critica:I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Una resistenza limitatrice di corrente esterna (o un driver a corrente costante)deveessere utilizzata in serie con il LED. La tensione diretta (V_F) ha una tolleranza e un coefficiente di temperatura negativo (diminuisce all'aumentare della temperatura). Un leggero aumento della tensione di alimentazione o una diminuzione della V_Fpuò causare un grande, potenzialmente distruttivo, aumento della corrente diretta se viene utilizzata solo una sorgente di tensione. Il valore della resistenza deve essere calcolato in base alla tensione di alimentazione (V_CC), alla V_Ftipica del LED alla corrente desiderata e alla corrente diretta desiderata (I_F), utilizzando la Legge di Ohm: R = (V_CC- V_F) / I_F.

8.2 Gestione Termica

Sebbene si tratti di un dispositivo a bassa potenza, una corretta progettazione termica ne estende la durata e mantiene la luminosità. Assicurarsi che il layout dei pad sul PCB segua l'impronta consigliata per fornire un adeguato smaltimento termico. Far funzionare il LED al suo valore nominale di corrente massima o vicino ad esso, in ambienti ad alta temperatura, potrebbe richiedere una riduzione della corrente (derating) come mostrato nelle curve caratteristiche.

8.3 Precauzioni contro le Scariche Elettrostatiche (ESD)

Sebbene il dispositivo abbia una certa protezione ESD (2000V/1000V HBM), durante il montaggio e la manipolazione dovrebbero essere seguite le procedure standard di gestione ESD per prevenire danni latenti.

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

La differenziazione chiave di questa specifica parte è la suacapacità multicolore all'interno di un package SMD standardizzato. Offrendo sia un'opzione di chip rosso ad alta efficienza (AlGaInP) che una verde (InGaN) sotto lo stesso prefisso di numero di parte (19-226), semplifica la gestione dell'inventario e la progettazione per applicazioni che richiedono più colori di indicazione. L'ampio angolo di visione di 120 gradi è adatto per applicazioni che richiedono un'ampia visibilità. La sua conformità agli standard RoHS, REACH e senza alogeni lo rende adatto per i mercati globali con normative ambientali severe.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

10.1 Posso far funzionare questo LED senza una resistenza in serie?

No.Come esplicitamente dichiarato nelle "Precauzioni per l'Uso", una resistenza in serie è obbligatoria per la protezione da sovracorrente. Il collegamento diretto a una sorgente di tensione causerà probabilmente un guasto immediato.

10.2 Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco e Lunghezza d'Onda Dominante?

Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p):La lunghezza d'onda alla quale la distribuzione di potenza spettrale è massima.Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):La singola lunghezza d'onda della luce monocromatica che corrisponde al colore percepito del LED. Per i LED, la lunghezza d'onda dominante è spesso più rilevante per la specifica del colore. La scheda tecnica fornisce il binning basato sulla lunghezza d'onda dominante.

10.3 Perché le correnti massime sono diverse per i chip Rosso e Verde?

I diversi materiali semiconduttori (AlGaInP per il rosso, InGaN per il verde) hanno proprietà elettriche e termiche diverse, portando a diversi valori nominali di corrente massima e dissipazione di potenza come definito nella tabella dei Valori Massimi Assoluti.

11. Esempio di Progetto e Caso d'Uso

Scenario: Pannello Indicatore Multi-Stato

Un progettista sta creando un pannello di controllo compatto con LED di stato per Alimentazione (Verde), Guasto (Rosso) e Standby (Ambra). Utilizzando la serie 19-226, può selezionare il bin GH (Verde) per l'indicatore di Alimentazione e il bin R6 (Rosso) per l'indicatore di Guasto. Per l'indicatore Ambra, dovrebbe selezionare un diverso numero di parte con un chip LED ambra. Utilizzando lo stesso package 19-226 per rosso e verde, mantiene un'impronta del componente coerente sul PCB, semplificando il layout. Progetta il circuito di pilotaggio con appropriate resistenze limitatrici di corrente calcolate per un'alimentazione a 5V: R_Verde= (5V - 3,3V) / 0,020A = 85 Ω (usare un valore standard di 82 Ω o 91 Ω), R_Rosso= (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ω. Si assicura che l'ambiente operativo del pannello non superi gli 85°C.

12. Introduzione al Principio di Funzionamento

I Diodi Emettitori di Luce (LED) sono dispositivi a semiconduttore che emettono luce quando una corrente elettrica li attraversa. Questo fenomeno è chiamato elettroluminescenza. Quando una tensione diretta viene applicata attraverso la giunzione p-n, gli elettroni del materiale di tipo n si ricombinano con le lacune del materiale di tipo p, rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). La specifica lunghezza d'onda (colore) della luce emessa è determinata dal bandgap energetico del materiale semiconduttore utilizzato. Il chip R6 utilizza una struttura AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio) per produrre luce rossa, mentre il chip GH utilizza una struttura InGaN (Nitruro di Indio Gallio) per produrre luce verde. Il package SMD ospita il die semiconduttore, fornisce le connessioni elettriche tramite terminali o pad metallici e include una lente in resina epossidica modellata che dà forma all'emissione luminosa e protegge il die.

13. Tendenze Tecnologiche

La tendenza generale nella tecnologia LED, inclusi componenti come il 19-226, è verso una maggiore efficienza (più lumen per watt), un miglioramento della coerenza e della saturazione del colore, un aumento dell'affidabilità e una continua miniaturizzazione. C'è anche una forte spinta per un'adozione più ampia di materiali ecologici (senza piombo, senza alogeni) e processi di produzione. L'integrazione di più colori o addirittura di chip RGB in un unico, minuscolo package SMD è un progresso comune per applicazioni di indicatori a colori e display con vincoli di spazio. Inoltre, i progressi nella tecnologia dei fosfori per LED bianchi e le nuove strutture semiconduttori continuano a spingere i limiti delle prestazioni di tutti i tipi di LED.