Scheda Tecnica LED SMD 23-21/G6C-AL2N1/2A - Giallo Brillante - 2.0V Tip - 25mA - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete per un LED a montaggio superficiale (SMD) identificato come 23-21/G6C-AL2N1/2A. Questo componente è un LED giallo brillante progettato per assemblaggi elettronici moderni e compatti.

1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali

I principali vantaggi di questo LED derivano dal suo package SMD. È significativamente più piccolo dei componenti tradizionali a telaio, consentendo una maggiore densità sulla scheda, dimensioni ridotte dell'apparecchiatura e requisiti di stoccaggio minimizzati. La sua costruzione leggera lo rende ideale per applicazioni miniaturizzate e portatili. Il dispositivo è confezionato su nastro da 8mm avvolto su bobina da 7 pollici di diametro, garantendo compatibilità con le attrezzature standard di pick-and-place automatizzate. È progettato per essere utilizzato con processi di saldatura a rifusione sia a infrarossi che a fase di vapore.

1.2 Conformità e Specifiche Ambientali

Questo prodotto aderisce a diversi standard chiave del settore e ambientali. È un componente senza piombo (Pb-free). Il prodotto stesso rimane conforme alla direttiva RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose). Conformemente anche alle normative UE REACH, è classificato come privo di alogeni, con contenuto di Bromo (Br) e Cloro (Cl) ciascuno inferiore a 900 ppm e il loro totale combinato inferiore a 1500 ppm.

1.3 Applicazioni Target

Il LED SMD 23-21 è versatile e adatto a vari scopi di illuminazione e indicazione. Le principali aree di applicazione includono: retroilluminazione per cruscotti, interruttori e simboli; indicatori di stato e retroilluminazione in dispositivi di telecomunicazione come telefoni e fax; retroilluminazione piatta per display LCD; e uso come indicatore generico.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

Questa sezione dettaglia i limiti assoluti e le caratteristiche operative standard del LED. Tutti i parametri sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C salvo diversa indicazione.

2.1 Valori Massimi Assoluti

Superare questi valori può causare danni permanenti al dispositivo. La tensione inversa massima (VR) è 5V. La corrente diretta continua (IF) non deve superare 25 mA. È consentita una corrente diretta di picco (IFP) di 60 mA in condizioni pulsate con un duty cycle di 1/10 a 1 kHz. La dissipazione di potenza massima (Pd) è 60 mW. Il dispositivo può sopportare una scarica elettrostatica (ESD) di 2000V secondo il modello del corpo umano (HBM). L'intervallo di temperatura operativa (Topr) è da -40°C a +85°C, mentre l'intervallo di temperatura di stoccaggio (Tstg) è da -40°C a +90°C. Per la saldatura, è specificato un profilo di rifusione con un picco di 260°C per 10 secondi o una saldatura manuale a 350°C per 3 secondi.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi parametri definiscono l'emissione luminosa e il comportamento elettrico in condizioni operative normali (IF=20mA). L'intensità luminosa (Iv) ha un intervallo tipico, con valori minimi e massimi definiti dal sistema di binning. L'angolo di visione (2θ1/2) è tipicamente di 130 gradi, indicando un pattern di radiazione ampio. La lunghezza d'onda di picco (λp) è tipicamente 575 nm, e la lunghezza d'onda dominante (λd) varia da 569.5 nm a 577.5 nm, corrispondente a un colore giallo brillante. La larghezza di banda spettrale (Δλ) è tipicamente 20 nm. La tensione diretta (VF) misura tipicamente 2.0V, con un intervallo da 1.70V a 2.40V. La corrente inversa (IR) è al massimo di 10 µA quando viene applicata una polarizzazione inversa di 5V. Note importanti specificano le tolleranze per l'intensità luminosa (±11%) e la lunghezza d'onda dominante (±1 nm), e chiariscono che la specifica inversa di 5V è solo per il test IR; il dispositivo non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza di colore e luminosità, i LED vengono suddivisi in bin. Questo dispositivo utilizza due parametri di binning indipendenti.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

L'emissione luminosa è categorizzata in quattro bin (L2, M1, M2, N1) quando alimentata a 20mA. Il bin L2 varia da 14.5 mcd a 18.0 mcd. Il bin M1 copre da 18.0 mcd a 22.5 mcd. Il bin M2 spazia da 22.5 mcd a 28.5 mcd. Il bin con la più alta emissione, N1, varia da 28.5 mcd a 36.0 mcd. Il numero di parte specifico 23-21/G6C-AL2N1/2A indica che appartiene al bin N1 per l'intensità luminosa.

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

Il colore, definito dalla lunghezza d'onda dominante, è suddiviso in quattro bin (C16, C17, C18, C19). Il bin C16 copre da 569.5 nm a 571.5 nm. Il bin C17 copre da 571.5 nm a 573.5 nm. Il bin C18 copre da 573.5 nm a 575.5 nm. Il bin C19 copre da 575.5 nm a 577.5 nm. Il suffisso \"C\" del numero di parte è probabilmente correlato a uno di questi bin di cromaticità, garantendo una specifica tonalità di giallo.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

I dati grafici forniscono informazioni sul comportamento del LED in condizioni variabili. La curva di distribuzione spettrale mostra la potenza radiante relativa in funzione della lunghezza d'onda, centrata attorno a 575 nm con una larghezza tipica di 20 nm. La curva corrente diretta vs. tensione diretta (I-V) illustra la relazione esponenziale, cruciale per progettare circuiti limitatori di corrente. La curva intensità luminosa relativa vs. temperatura ambiente dimostra come l'emissione luminosa diminuisca all'aumentare della temperatura, aspetto critico per la gestione termica nei progetti. La curva intensità luminosa relativa vs. corrente diretta mostra l'aumento sub-lineare della luminosità con la corrente, evidenziando il punto di rendimenti decrescenti e aumento del calore. La curva di derating della corrente diretta specifica la corrente continua massima consentita in funzione della temperatura ambiente per prevenire il surriscaldamento. Il diagramma di radiazione raffigura la distribuzione spaziale dell'intensità luminosa, confermando l'ampio angolo di visione di 130 gradi.

5. Informazioni Meccaniche e di Confezionamento

5.1 Dimensioni del Package

Il LED è conforme al profilo del package SMD 23-21. Disegni dimensionali dettagliati specificano lunghezza, larghezza, altezza, dimensioni dei pad e loro posizioni. Tutte le tolleranze non specificate sono ±0.1 mm. Queste informazioni sono essenziali per la progettazione dell'impronta PCB e per garantire un corretto posizionamento e saldatura.

5.2 Identificazione della Polarità

La scheda tecnica include diagrammi che mostrano le marcature del catodo e dell'anodo sul corpo del dispositivo, fondamentali per il corretto orientamento durante l'assemblaggio.

6. Guida alla Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Viene fornito un profilo di temperatura dettagliato per la saldatura a rifusione senza piombo. Le fasi chiave includono: pre-riscaldamento tra 150°C e 200°C per 60-120 secondi; un tempo sopra il liquidus (217°C) di 60-150 secondi; una temperatura di picco non superiore a 260°C per un massimo di 10 secondi; e velocità controllate di riscaldamento e raffreddamento (max 6°C/sec e 3°C/sec rispettivamente). La rifusione non deve essere eseguita più di due volte.

6.2 Istruzioni per la 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). Dovrebbe essere osservato un intervallo minimo di 2 secondi tra la saldatura di ciascun terminale per prevenire danni termici.

6.3 Stoccaggio e Sensibilità all'Umidità

I LED sono confezionati in una busta barriera resistente all'umidità con essiccante. La busta non deve essere aperta finché i componenti non sono pronti per l'uso. Dopo l'apertura, i LED non utilizzati devono essere conservati a ≤30°C e ≤60% di Umidità Relativa (UR) e utilizzati entro 168 ore (7 giorni). Se questo periodo viene superato o l'essiccante indica saturazione, è richiesta una cottura a 60±5°C per 24 ore prima dell'uso per prevenire l'effetto \"popcorn\" durante la rifusione.

7. Confezionamento e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifiche della Bobina e del Nastro

I componenti sono forniti su nastro portante goffrato con una larghezza di 8mm, avvolto su una bobina di diametro 7 pollici (178mm). Ogni bobina contiene 2000 pezzi. Vengono forniti disegni dettagliati per le dimensioni della bobina, del nastro portante e del nastro di copertura, con tolleranze standard di ±0.1mm.

7.2 Spiegazione dell'Etichetta

L'etichetta della bobina contiene diversi campi chiave: CPN (Numero di Parte del Cliente), P/N (Numero di Parte del Produttore, es. 23-21/G6C-AL2N1/2A), QTY (Quantità di Confezionamento), CAT (Bin Intensità Luminosa, es. N1), HUE (Bin Cromaticità/Lunghezza d'Onda Dominante), REF (Classe Tensione Diretta), e LOT No (Numero di Lotto Tracciabile).

8. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progettazione

8.1 Considerazioni sul Progetto del Circuito

La Limitazione di Corrente È Obbligatoria:I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Deve essere sempre utilizzata una resistenza in serie per limitare la corrente diretta al valore consigliato di 20mA (o inferiore). Un leggero aumento della tensione di alimentazione può causare un grande, potenzialmente distruttivo, aumento della corrente a causa della caratteristica esponenziale I-V del diodo.

8.2 Gestione Termica

Sebbene il package sia piccolo, devono essere considerati la dissipazione di potenza (fino a 60mW) e il coefficiente di temperatura negativo dell'intensità luminosa. Per il funzionamento continuo ad alte temperature ambiente, fare riferimento alla curva di derating della corrente diretta. Un'adeguata area di rame sul PCB attorno ai pad termici può aiutare a dissipare il calore.

8.3 Progettazione Ottica

L'ampio angolo di visione di 130 gradi rende questo LED adatto ad applicazioni che richiedono un'illuminazione ampia e uniforme piuttosto che un fascio focalizzato. Per la retroilluminazione di pannelli o simboli, possono essere utilizzati diffusori per omogeneizzare la luce.

9. Precauzioni per l'Uso

Gli avvisi operativi chiave sono riassunti: 1) Utilizzare sempre una resistenza limitatrice di corrente. 2) Attenersi rigorosamente alle procedure di gestione dei dispositivi sensibili all'umidità (MSD) riguardo stoccaggio e cottura. 3) Seguire precisamente i profili di saldatura a rifusione o manuale specificati per evitare danni termici. 4) Evitare stress meccanici sul componente durante e dopo la saldatura. 5) La riparazione dopo la saldatura non è raccomandata. Se assolutamente necessaria, utilizzare un saldatore a doppia punta per riscaldare simultaneamente entrambi i terminali e sollevare il componente per evitare danni ai pad, ma verificare successivamente la funzionalità del dispositivo poiché le caratteristiche potrebbero essere alterate.

10. Introduzione Tecnologica e Contesto

10.1 Materiale Semiconduttore

Questo LED utilizza una struttura semiconduttore AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio) per produrre luce gialla brillante. L'AlGaInP è noto per l'alta efficienza nella parte rossa-giallo-arancio dello spettro visibile. La lente in resina è trasparente, permettendo l'emissione del colore puro del chip senza alterazioni.

10.2 Vantaggio della Tecnologia SMD

Il passaggio dalla tecnologia through-hole alla tecnologia a montaggio superficiale per LED come il package 23-21 rappresenta un significativo progresso. Consente un assemblaggio completamente automatizzato, riduce l'induttanza parassita per applicazioni ad alta velocità, migliora l'affidabilità meccanica eliminando i reofori che possono piegarsi o rompersi, ed è essenziale per la continua miniaturizzazione dei prodotti elettronici.