Scheda Tecnica LED SMD 23-23B - Multicolore (Rosso/Verde/Blu) - 3.2x2.8x1.9mm - 3.3V - 20mA - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il 23-23B è un LED a montaggio superficiale (SMD) compatto, progettato per applicazioni PCB ad alta densità. È significativamente più piccolo dei tradizionali LED a telaio con reofori, consentendo di ridurre le dimensioni del circuito stampato, aumentare la densità di impacchettamento e, in definitiva, realizzare apparecchiature finali più piccole. La sua costruzione leggera lo rende ideale per applicazioni miniaturizzate e con vincoli di spazio.

La serie è disponibile in più colori grazie a diversi materiali del chip: Rosso Brillante (codice R6, chip AlGaInP), Verde Brillante (codice GH, chip InGaN) e Blu (codice BH, chip InGaN). Tutte le varianti presentano un package in resina trasparente (water clear). Il prodotto è conforme ai principali standard di settore tra cui RoHS, REACH UE ed è privo di alogeni (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Viene fornito su nastro da 8mm avvolto su bobine da 7 pollici di diametro, compatibile con le normali attrezzature di posizionamento automatico.

2. Parametri Tecnici: Interpretazione Oggettiva Approfondita

2.1 Valori Massimi Assoluti

Tutti i valori sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C. Superare questi limiti può causare danni permanenti.

• Tensione Inversa (VR):5 V (tutti i codici).
• Corrente Diretta (IF):25 mA per R6 (Rosso), 20 mA per GH (Verde) e BH (Blu).
• Corrente Diretta di Picco (IFP):Ciclo di lavoro 1/10 @ 1kHz. 60 mA per R6, 75 mA per GH e BH.
• Dissipazione di Potenza (Pd):60 mW per R6, 95 mW per GH e BH.
• Scarica Elettrostatica (ESD) Modello Corpo Umano (HBM):2000 V per R6, 150 V per GH e BH. Ciò indica che il LED Rosso ha una robustezza ESD intrinseca superiore.
• Temperatura di Esercizio (Topr):-40°C a +85°C.
• Temperatura di Conservazione (Tstg):-40°C a +90°C.
• Temperatura di Saldatura (Tsol):Saldatura a rifusione: picco di 260°C per un massimo di 10 secondi. Saldatura manuale: 350°C per un massimo di 3 secondi per terminale.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

I valori tipici sono misurati a Ta=25°C con IF=20mA, salvo diversa indicazione. I valori Min/Max definiscono i limiti di specifica.

• Intensità Luminosa (Iv):
  • R6 (Rosso): Tipico 100 mcd, Minimo 72 mcd.
  • GH (Verde): Tipico 200 mcd, Minimo 140 mcd.
  • BH (Blu): Tipico 65 mcd, Minimo 45 mcd.
  • Tolleranza:±11%.
• Angolo di Visione (2θ1/2):Tipico 130 gradi (tutti i codici).
• Lunghezza d'Onda di Picco (λp):
  • R6: 632 nm.
  • GH: 518 nm.
  • BH: 468 nm.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):
  • R6: 624 nm.
  • GH: 525 nm.
  • BH: 470 nm.
• Larghezza di Banda dello Spettro di Radiazione (Δλ):
  • R6: 20 nm.
  • GH: 35 nm.
  • BH: 25 nm.
• Tensione Diretta (VF) @ IF=20mA:
  • R6: 2.0V Tip. (1.7V Min., 2.4V Max.)
  • GH/BH: 3.3V Tip. (2.7V Min., 3.7V Max.)
• Corrente Inversa (IR) @ VR=5V:
  • R6: 10 μA Max.
  • GH/BH: 50 μA Max.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Il prodotto utilizza un sistema di etichettatura completo per la tracciabilità e la selezione delle prestazioni, come indicato sull'etichetta della bobina.

• CAT:Indica la Classe di Intensità Luminosa.
• HUE:Indica la Classe delle Coordinate di Cromaticità e della Lunghezza d'Onda Dominante.
• REF:Specifica la Classe della Tensione Diretta.
• LOT No:Numero di Lotto univoco per la tracciabilità della produzione.

Questo sistema di binning consente ai progettisti di selezionare LED con parametri elettrici e ottici strettamente raggruppati per prestazioni uniformi nella loro applicazione.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica include le tipiche curve delle caratteristiche elettro-ottiche per ciascun codice LED (R6, GH, BH). Sebbene i grafici specifici non siano dettagliati nel testo, tali curve illustrano tipicamente la relazione tra:

• Corrente Diretta (IF) vs. Tensione Diretta (VF):Mostra la caratteristica IV del diodo, cruciale per la progettazione del driver.
• Corrente Diretta (IF) vs. Intensità Luminosa (Iv):Dimostra come l'emissione luminosa scala con la corrente, indicando la linearità e i punti di saturazione.
• Temperatura Ambiente (Ta) vs. Intensità Luminosa Relativa:Mostra la riduzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura.
• Distribuzione Spettrale:Rappresenta la potenza relativa emessa attraverso le lunghezze d'onda, confermando le lunghezze d'onda di picco e dominante.

Queste curve sono essenziali per comprendere il comportamento del dispositivo in condizioni non standard (correnti, temperature diverse) e per ottimizzare la progettazione del circuito.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il LED ha un ingombro SMD compatto. Le dimensioni chiave (in mm, tolleranza ±0.1mm salvo specificato) includono:

• Dimensioni complessive: Circa 3.2mm (L) x 2.8mm (W) x 1.9mm (H).
• Le dimensioni e la spaziatura dei pad terminali sono definite per una saldatura affidabile.
• L'identificazione del catodo è tipicamente segnata sul package.

Il componente presenta un segno di polarità (probabilmente una tacca, uno smusso o un punto) per identificare il terminale catodico. L'orientamento corretto è obbligatorio durante l'assemblaggio per garantire il corretto funzionamento ed evitare danni da polarizzazione inversa.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Parametri di Saldatura a Rifusione

È specificato un profilo di rifusione senza piombo (Pb-free):

Preriscaldamento:

• 150–200°C per 60–120 secondi.Tempo sopra il liquidus (217°C):
• 60–150 secondi.Temperatura di Picco:
• Massimo 260°C.Tempo al Picco:
• Massimo 10 secondi.Velocità di Riscaldamento:
• Massimo 6°C/sec fino a 255°C.Tempo sopra 255°C:
• Massimo 30 secondi.Velocità di Raffreddamento:
• Massimo 3°C/sec.Limite:
• La saldatura a rifusione non deve essere eseguita più di due volte.6.2 Saldatura Manuale

Se è necessaria la saldatura manuale:

Utilizzare un saldatore con temperatura della punta < 350°C.

• Applicare calore a ciascun terminale per ≤ 3 secondi.
• Utilizzare un saldatore con potenza ≤ 25W.
• Lasciare un intervallo ≥ 2 secondi tra la saldatura di ciascun terminale.
• Prestare attenzione poiché i danni si verificano spesso durante la saldatura manuale.
• 6.3 Conservazione e Sensibilità all'Umidità

I componenti sono imballati in sacchetti barriera resistenti all'umidità con essiccante.

Prima dell'apertura:

• Conservare a ≤ 30°C e ≤ 90% UR.Dopo l'apertura:
• La "vita a scaffale" è di 1 anno a ≤ 30°C e ≤ 60% UR. Le parti non utilizzate devono essere risigillate in imballaggi a prova di umidità.Essiccazione (Baking):
• Se l'indicatore dell'essiccante cambia colore o viene superato il tempo di conservazione, essiccare a 60 ±5°C per 24 ore prima dell'uso.6.4 Precauzioni

Protezione dalla Corrente:

• È obbligatorio un resistore limitatore di corrente esterno. Il LED è un dispositivo pilotato in corrente; una piccola variazione di tensione può causare un grande picco di corrente che porta alla bruciatura.Evitare Sollecitazioni Meccaniche:
• Non applicare sollecitazioni meccaniche al LED durante il riscaldamento (saldatura) o deformando successivamente il PCB.Riparazione:
• Non raccomandata dopo la saldatura. Se inevitabile, utilizzare un saldatore a doppia testa specializzato per riscaldare simultaneamente entrambi i terminali e rimuovere il componente senza sollecitare un lato. Verificare le caratteristiche dopo la riparazione.7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifiche di Imballaggio

Nastro Portante:

• Larghezza 8mm.Bobina:
• Diametro 7 pollici (178mm).Quantità per Bobina:
• 2000 pezzi.Sacco Barriera all'Umidità:
• Sacco in laminato di alluminio contenente essiccante e cartoncino indicatore di umidità.7.2 Regola di Numerazione del Modello

Il numero di parte

23-23B/R6GHBHC-A01/2Apuò essere interpretato come:23-23B:

• Tipo e dimensioni base del package./R6GHBHC:
• Indica la configurazione specifica chip/colore (probabilmente una combinazione o selezione di R6, GH, BH).-A01/2A:
• Codice interno per binning, versione o altri attributi.8. Suggerimenti Applicativi

8.1 Scenari Applicativi Tipici

Retroilluminazione:

• Per cruscotti, interruttori e simboli nell'elettronica automobilistica e di consumo.Apparecchiature di Telecomunicazione:
• Indicatori di stato e retroilluminazione tastiera in telefoni e fax.Retroilluminazione Piatta per LCD:
• Per display di piccole dimensioni.Uso Generale come Indicatore:
• Luci di stato, indicatori di alimentazione, ecc., in vari dispositivi elettronici.8.2 Considerazioni di Progettazione

Circuito di Pilotaggio:

• Utilizzare sempre una sorgente di corrente costante o una sorgente di tensione con una resistenza in serie. Calcolare il valore della resistenza usando R = (V_alimentazione - VF_LED) / IF, considerando la VF Max per garantire che la corrente non superi mai il Valore Massimo Assoluto.Gestione Termica:
• Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa, assicurare un'adeguata area di rame sul PCB o via termiche se si opera ad alte temperature ambiente o ad alti cicli di lavoro per mantenere prestazioni e longevità.Protezione ESD:
• Implementare misure di protezione ESD sulle linee PCB collegate ai terminali del LED, specialmente per le varianti più sensibili Verde e Blu (GH/BH).9. Confronto e Differenziazione Tecnica

La serie 23-23B offre vantaggi distinti:

vs. LED con Reofori più Grandi:

• Ingombro e peso drasticamente ridotti, consentendo miniaturizzazione e assemblaggio automatizzato.vs. Altri LED SMD:
• La specifica combinazione di un angolo di visione di 130 gradi, package trasparente e le opzioni multicolore fornite (Rosso, Verde, Blu) da un unico profilo package si adatta ad applicazioni che richiedono differenziazione di colore o miscelazione RGB.Conformità:
• La sua conformità a RoHS, REACH e l'assenza di alogeni è un vantaggio critico per i prodotti destinati ai mercati globali con normative ambientali severe.10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

10.1 Quale valore di resistenza devo usare con un'alimentazione a 5V per il LED Verde (GH)?

Utilizzando la VF tipica di 3.3V e IF di 20mA: R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85 Ohm. Per garantire un funzionamento sicuro nelle condizioni peggiori (VF Min = 2.7V), ricalcolare per limitare la corrente massima: R_min = (5V - 2.7V) / 0.02A = 115 Ohm. Utilizzare una resistenza standard da 120 Ohm sarebbe una scelta sicura, risultando in una corrente tipica di ~14mA ((5-3.3)/120).

10.2 Posso pilotare questo LED con un segnale PWM per la regolazione dell'intensità?

Sì, la regolazione PWM è un metodo efficace. Assicurarsi che la corrente di picco nell'impulso non superi la Corrente Diretta di Picco (IFP) nominale (75mA per GH/BH, 60mA per R6). La frequenza dovrebbe essere abbastanza alta da evitare lo sfarfallio visibile (tipicamente >100Hz).

10.3 Perché la classificazione ESD è diversa per il LED Rosso rispetto a Verde/Blu?

Il LED Rosso utilizza un materiale semiconduttore AlGaInP, che generalmente ha una struttura cristallina più robusta contro le scariche elettrostatiche rispetto al materiale InGaN utilizzato per i LED Verdi e Blu. Questa è una caratteristica comune nel settore, che richiede precauzioni di manipolazione ESD più rigorose per le varianti verde e blu.

10.4 Cosa significa "resina water clear" per l'emissione luminosa?

"Water clear" significa che l'incapsulante epossidico non è diffondente ed è trasparente. Ciò si traduce in un fascio più focalizzato e intenso con un angolo di visione ben definito (130° in questo caso), al contrario di una resina "lattea" o diffondente che disperde la luce per un aspetto più ampio e morbido.

11. Caso Pratico di Progettazione e Utilizzo

Caso: Progettazione di un Pannello Indicatore Multi-Stato

Un progettista necessita di indicatori Rosso (Alimentazione/Guasto), Verde (Pronto/Acceso) e Blu (Attivo/Connesso) su un piccolo pannello di controllo di un dispositivo consumer. Utilizzando la serie 23-23B nei codici R6, GH e BH si garantisce:

Ingombro Uniforme:

• Tutti e tre i colori condividono lo stesso footprint PCB, semplificando layout e assemblaggio.Angolo di Visione Coerente:
• Tutti i LED hanno lo stesso angolo di visione di 130°, fornendo un aspetto visivo uniforme da diverse angolazioni.Distinta Base Semplificata:
• Può essere utilizzato un circuito di pilotaggio simile, regolando leggermente solo il valore della resistenza limitatrice in base alle diverse tensioni dirette (Rosso ~2.0V, Verde/Blu ~3.3V).Conformità:
• L'unica serie di componenti soddisfa tutte le normative ambientali necessarie per il mercato target.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, chiamato elettroluminescenza, si verifica quando gli elettroni si ricombinano con le lacune elettroniche all'interno del dispositivo, rilasciando energia sotto forma di fotoni. Il colore della luce emessa è determinato dal band gap del materiale semiconduttore utilizzato:

AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio):

• Utilizzato per il LED R6 (Rosso), questo sistema di materiali produce luce nello spettro dal rosso al giallo-arancio. La composizione specifica è sintonizzata per una lunghezza d'onda dominante di 624nm (rosso).InGaN (Nitruro di Indio Gallio):
• Utilizzato per i LED GH (Verde) e BH (Blu). Variando il rapporto indio/gallio, il band gap può essere regolato per emettere luce verde (~525nm) o blu (~470nm). La tecnologia InGaN è anche alla base dei LED bianchi, che utilizzano un chip LED blu combinato con un rivestimento al fosforo.Il package SMD protegge il fragile chip semiconduttore, fornisce i contatti elettrici (anodo e catodo) e include una lente (modellata dalla resina trasparente) per controllare il modello di emissione luminosa.

13. Tendenze di Sviluppo

L'evoluzione dei LED SMD come il 23-23B è guidata da diverse tendenze chiave nell'elettronica:

Aumento dell'Efficienza (Lumen per Watt):

• I continui miglioramenti nella scienza dei materiali e nel design dei chip portano a un'intensità luminosa più elevata a parità di corrente di ingresso, riducendo il consumo energetico e il carico termico.Miniaturizzazione:
• La spinta verso dispositivi più piccoli continua, portando a dimensioni del package ancora più ridotte (es. codici metrici 2016, 1608, 1005) mantenendo o migliorando le prestazioni ottiche.Migliore Coerenza del Colore e Binning:
• I processi produttivi stanno diventando più precisi, producendo bin più stretti per intensità luminosa, lunghezza d'onda e tensione diretta. Ciò riduce la necessità di calibrazione del circuito in applicazioni critiche per il colore.Maggiore Affidabilità e Durata:
• I progressi nei materiali di incapsulamento (epossidica, silicone) e nelle tecniche di attacco del die migliorano la resistenza al ciclo termico, all'umidità e ad altri stress ambientali, prolungando la durata operativa.Integrazione:
• Le tendenze includono l'integrazione di più chip LED (es. RGB) in un unico package con circuiti integrati di controllo integrati, creando moduli LED intelligenti che semplificano la progettazione del sistema.Il 23-23B rappresenta un componente maturo e affidabile in questa continua progressione tecnologica, bilanciando prestazioni, dimensioni e costo per un'ampia gamma di applicazioni di indicatori e retroilluminazione.

The 23-23B represents a mature, reliable component in this ongoing technological progression, balancing performance, size, and cost for a wide range of indicator and backlight applications.