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Scheda Tecnica LED SMD 12-21 Rosso Profondo Pacchetto 1206 - Dimensioni 3.2x1.6x1.1mm - Tensione 1.75-2.35V - Potenza 60mW - Documento Tecnico in Italiano

Scheda tecnica completa per il LED SMD 12-21 a luce rossa profonda. Include caratteristiche, valori massimi assoluti, caratteristiche elettro-ottiche, sistema di binning, dimensioni del pacchetto e linee guida per l'applicazione.
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Indice dei Contenuti

1. Panoramica del Prodotto Il LED SMD 12-21 è un dispositivo compatto a montaggio superficiale, progettato per assemblaggi elettronici ad alta densità. Utilizzando la tecnologia del chip AlGaInP, emette una luce rossa profonda con una lunghezza d'onda dominante tipica di 650 nm. Il suo vantaggio principale risiede nell'ingombro significativamente ridotto rispetto ai LED tradizionali con terminali, consentendo la miniaturizzazione dei prodotti finali. Il componente è confezionato su nastro da 8 mm all'interno di bobine da 7 pollici, rendendolo pienamente compatibile con le attrezzature automatiche di prelievo, posizionamento e saldatura ad alta velocità. È un dispositivo monocromatico, privo di piombo, conforme agli standard RoHS, EU REACH e senza alogeni (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.1 Vantaggi Principali e Mercato di Riferimento Il formato miniaturizzato del pacchetto 1206 (circa 3.2mm x 1.6mm) consente progetti di circuiti stampati (PCB) più piccoli, una maggiore densità di componenti e costi ridotti di stoccaggio e spedizione. La sua costruzione leggera lo rende ideale per applicazioni portatili e con vincoli di spazio. I mercati target principali includono l'elettronica di consumo, i controlli industriali e gli interni automobilistici, in particolare per funzioni di retroilluminazione in quadri strumenti, pannelli di commutazione e tastiere a membrana. È anche adatto per indicatori di stato nei dispositivi di telecomunicazione (ad es. telefoni, fax) e per applicazioni di indicazione generiche.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici Questa sezione fornisce un'interpretazione dettagliata e oggettiva dei principali parametri elettrici, ottici e termici definiti nella scheda tecnica.

2.1 Valori Massimi Assoluti Questi valori definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento a questi limiti o oltre non è garantito.

Tensione Inversa (V

):

5V. Superare questa tensione in polarizzazione inversa può causare la rottura della giunzione.

Corrente Diretta Continua (I

):

28.5 a 72.0 mcd (millicandela). La luminosità percepita del LED. L'ampio intervallo è gestito attraverso un sistema di binning (vedi Sezione 3).aAngolo di Visione (2θF1/2

36.0 - 45.0 mcd

Bin P1:

45.0 - 57.0 mcd

Bin P2:

Bin E10:

641.5 - 645.5 nm

Curva I-V (Corrente-Tensione):

Mostra la relazione esponenziale tra tensione diretta e corrente. La tensione di ginocchio è intorno a 1.8V. Una resistenza limitatrice di corrente è obbligatoria poiché un leggero aumento della tensione oltre V

Distribuzione Spettrale:

Un grafico dell'intensità relativa rispetto alla lunghezza d'onda, che mostra un picco intorno a 650nm con una FWHM di ~20nm, confermando il punto di colore rosso profondo.

260°C massimo, mantenuta per non più di 10 secondi.

Velocità Massima di Rampa in Salita:

3°C/secondo.

Velocità Massima di Rampa in Discesa:

6°C/secondo.

Nota Critica:

La saldatura a rifusione non dovrebbe essere eseguita più di due volte per evitare stress termici eccessivi sul pacchetto e sui fili di collegamento.

6.2 Istruzioni per la Saldatura Manuale Se è necessaria una riparazione manuale:

1 anno a ≤30°C e ≤60% UR. I dispositivi non utilizzati devono essere richiusi in una busta impermeabile all'umidità.Cottura:

Se l'indicatore dell'essiccante cambia colore o il tempo di conservazione viene superato, cuocere a 60 ±5°C per 24 ore prima dell'uso per rimuovere l'umidità assorbita e prevenire l'"effetto popcorn" durante la rifusione.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

Quantità sulla bobina.

CAT (o Classe di Intensità Luminosa):

Il codice del bin di intensità (es. P1).

8. Raccomandazioni per la Progettazione

8.1 Circuiti di Applicazione Tipici Il metodo di pilotaggio più comune è una resistenza limitatrice di corrente in serie. Il valore della resistenza (R

) è calcolato utilizzando la Legge di Ohm: R

= (V

alimentazione

Sebbene un singolo LED dissipi solo ~60mW, array ad alta densità o funzionamento ad alte temperature ambiente richiedono attenzione al layout del PCB per la dissipazione del calore. Evitare di posizionarlo vicino ad altre fonti di calore.

Protezione ESD:

Implementare procedure di manipolazione sicure dall'ESD durante l'assemblaggio. La protezione ESD a livello di circuito può essere necessaria in ambienti sensibili.sProgettazione Ottica:sL'angolo di visione di 120 gradi fornisce un'ampia copertura. Per la luce focalizzata, sarebbero necessarie ottiche secondarie (lenti). Il pacchetto in resina trasparente è adatto per applicazioni in cui il colore del chip è accettabile o quando utilizzato con diffusori esterni.9. Confronto e Differenziazione Tecnica Rispetto ai vecchi LED rossi a foro passante (es. 3mm, 5mm), il LED SMD 12-21 offre:Riduzione Dimensionale:FImpronta e profilo drasticamente più piccoli, consentendo progetti moderni miniaturizzati.FCompatibilità con l'Automazione:FProgettato per l'assemblaggio a montaggio superficiale ad alto volume e basso costo.FAffidabilità Migliorata:sI pacchetti SMD spesso hanno percorsi termici migliori verso il PCB e nessun terminale piegato che possa causare stress.F2Rispetto ad alcuni altri LED rossi SMD (es. quelli che utilizzano InGaN per il rosso), la tecnologia AlGaInP offre tipicamente una maggiore efficienza e un colore più saturo nello spettro rosso/ambra. Il suo principale compromesso è la necessità di processi di fabbricazione e assemblaggio PCB più precisi rispetto ai componenti a foro passante.s10. Domande Frequenti (FAQ)

10.1 Quale resistenza devo usare con un'alimentazione a 3.3V? Utilizzando il V

11.2 Indicatore di Stato su un Router di Rete Un singolo LED può essere utilizzato per indicare l'alimentazione o l'attività di rete. È pilotato da un pin GPIO di un microcontrollore. Il circuito include una resistenza in serie (calcolata per l'uscita a 3.3V o 5V dell'MCU) e possibilmente un transistor se il pin dell'MCU non può erogare 20mA direttamente. Il colore rosso profondo è altamente visibile. Il pacchetto SMD consente di posizionarlo molto vicino a una piccola finestra indicatrice sul telaio del router.

12. Introduzione al Principio di Funzionamento Il LED 12-21 è un dispositivo fotonico a semiconduttore. Il suo nucleo è un chip realizzato con materiali AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio). Quando viene applicata una tensione diretta che supera il potenziale di giunzione del diodo (∼1.8V), elettroni e lacune vengono iniettati nella regione attiva dove si ricombinano. In questo sistema di materiali, una parte significativa di questa energia di ricombinazione viene rilasciata come fotoni (luce) piuttosto che calore. La composizione specifica degli strati AlGaInP determina l'energia del bandgap, che definisce direttamente la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa - in questo caso, rosso profondo intorno a 650 nm. Il pacchetto in resina epossidica trasparente incapsula il chip, fornisce protezione meccanica e funge da lente primaria che modella l'uscita luminosa nel pattern di 120 gradi.

Its primary trade-off is the need for more precise PCB fabrication and assembly processes compared to through-hole components.

. Frequently Asked Questions (FAQ)

.1 What resistor should I use with a 3.3V supply?

Using the maximum VFof 2.35V and target IFof 20mA: R = (3.3 - 2.35) / 0.02 = 47.5Ω. Use a standard 47Ω resistor. Verify current: I = (3.3 - 2.0[typical]) / 47 ≈ 27.7mA, which is above the 25mA continuous rating. To be safe, choose a 68Ω resistor: I = (3.3 - 2.0) / 68 ≈ 19.1mA, which is within spec.

.2 Can I drive this LED with a PWM signal for brightness control?

Yes. Pulse Width Modulation (PWM) is an excellent method for dimming LEDs. Ensure the peak current in each pulse does not exceed the absolute maximum ratings (IFP= 60mA for 10% duty cycle pulses). The frequency should be high enough to avoid visible flicker (typically >100Hz).

.3 Why is the storage and baking information so important?

SMD plastic packages can absorb moisture from the air. During the high-temperature reflow soldering process, this trapped moisture can rapidly vaporize, creating internal pressure that can delaminate the package or crack the die ("popcorning"). The storage conditions and baking procedure prevent this failure mode.

.4 How do I interpret the bin codes when ordering?

For consistent appearance in a product, specify the desired bins for Luminous Intensity (CAT), Dominant Wavelength (HUE), and optionally Forward Voltage (REF). For example, requesting "CAT=P1, HUE=E9" ensures all LEDs will have similar brightness and a very specific shade of deep red. If not specified, you may receive a mix from production.

. Practical Application Examples

.1 Automotive Dashboard Switch Backlighting

In this application, multiple 12-21 LEDs are placed behind translucent switch caps or symbols on a dashboard. The wide 120-degree viewing angle ensures even illumination across the symbol. They are typically driven in parallel strings, each with its own current-limiting resistor, from the vehicle's 12V system (via a voltage regulator). The -40°C to +85°C operating range is suitable for the automotive interior environment. Consistency in wavelength (HUE bin) is critical here to match the color of other interior lighting.

.2 Status Indicator on a Network Router

A single LED can be used to indicate power or network activity. It is driven by a GPIO pin of a microcontroller. The circuit includes a series resistor (calculated for the MCU's 3.3V or 5V output) and possibly a transistor if the MCU pin cannot source 20mA directly. The deep red color is highly visible. The SMD package allows it to be placed very close to a small indicator window on the router's casing.

. Operating Principle Introduction

The 12-21 LED is a semiconductor photonic device. Its core is a chip made from AlGaInP (Aluminum Gallium Indium Phosphide) materials. When a forward voltage exceeding the diode's junction potential (∼1.8V) is applied, electrons and holes are injected into the active region where they recombine. In this material system, a significant portion of this recombination energy is released as photons (light) rather than heat. The specific composition of the AlGaInP layers determines the bandgap energy, which directly defines the wavelength (color) of the emitted light—in this case, deep red around 650 nm. The water-clear epoxy resin package encapsulates the chip, provides mechanical protection, and acts as a primary lens shaping the light output into the 120-degree pattern.

. Technology Trends and Context

The 1206 SMD LED represents a mature and widely adopted packaging technology. Current trends in LED packaging are moving towards even smaller footprints (e.g., 0805, 0603, 0402) for ultra-miniaturization and higher-density arrays. There is also a strong trend towards chip-scale packages (CSP) that eliminate the traditional plastic package for minimal size and optimal thermal performance. For red emission, while AlGaInP remains highly efficient, developments in phosphor-converted LEDs and novel semiconductor materials continue. Furthermore, integration of control electronics (e.g., constant-current drivers, PWM controllers) directly into the LED package ("smart LEDs") is becoming more common for advanced lighting applications. The 12-21 LED sits in a well-established, cost-optimized segment of the market, prized for its reliability, simplicity, and compatibility with standard SMT processes.

. Application Restrictions Disclaimer

This product is designed for general commercial and industrial applications. It is not specifically qualified or guaranteed for use in high-reliability or safety-critical systems such as:

In such applications, different products with extended temperature ranges, enhanced reliability testing, and different qualification flows are required. The specifications in this document guarantee performance only within the stated limits and for the component as an individual unit. System-level performance and reliability are the responsibility of the end-product designer.

Terminologia delle specifiche LED

Spiegazione completa dei termini tecnici LED

Prestazioni fotoelettriche

Termine Unità/Rappresentazione Spiegazione semplice Perché importante
Efficienza luminosa lm/W (lumen per watt) Uscita luce per watt di elettricità, più alto significa più efficiente energeticamente. Determina direttamente il grado di efficienza energetica e il costo dell'elettricità.
Flusso luminoso lm (lumen) Luce totale emessa dalla sorgente, comunemente chiamata "luminosità". Determina se la luce è abbastanza brillante.
Angolo di visione ° (gradi), es. 120° Angolo in cui l'intensità luminosa scende alla metà, determina la larghezza del fascio. Influisce sulla gamma di illuminazione e uniformità.
CCT (Temperatura colore) K (Kelvin), es. 2700K/6500K Calore/freschezza della luce, valori più bassi giallastri/caldi, più alti biancastri/freddi. Determina l'atmosfera di illuminazione e scenari adatti.
CRI / Ra Senza unità, 0–100 Capacità di riprodurre accuratamente i colori degli oggetti, Ra≥80 è buono. Influisce sull'autenticità del colore, utilizzato in luoghi ad alta richiesta come centri commerciali, musei.
SDCM Passi ellisse MacAdam, es. "5 passi" Metrica di consistenza del colore, passi più piccoli significano colore più consistente. Garantisce colore uniforme attraverso lo stesso lotto di LED.
Lunghezza d'onda dominante nm (nanometri), es. 620nm (rosso) Lunghezza d'onda corrispondente al colore dei LED colorati. Determina la tonalità di LED monocromatici rossi, gialli, verdi.
Distribuzione spettrale Curva lunghezza d'onda vs intensità Mostra la distribuzione dell'intensità attraverso le lunghezze d'onda. Influisce sulla resa cromatica e qualità del colore.

Parametri elettrici

Termine Simbolo Spiegazione semplice Considerazioni di progettazione
Tensione diretta Vf Tensione minima per accendere il LED, come "soglia di avvio". La tensione del driver deve essere ≥Vf, le tensioni si sommano per LED in serie.
Corrente diretta If Valore di corrente per il normale funzionamento del LED. Solitamente azionamento a corrente costante, la corrente determina luminosità e durata.
Corrente di impulso massima Ifp Corrente di picco tollerabile per brevi periodi, utilizzata per dimmerazione o lampeggio. La larghezza dell'impulso e il ciclo di lavoro devono essere rigorosamente controllati per evitare danni.
Tensione inversa Vr Tensione inversa massima che il LED può sopportare, oltre può causare rottura. Il circuito deve prevenire connessione inversa o picchi di tensione.
Resistenza termica Rth (°C/W) Resistenza al trasferimento di calore dal chip alla saldatura, più bassa è meglio. Alta resistenza termica richiede dissipazione termica più forte.
Immunità ESD V (HBM), es. 1000V Capacità di resistere a scariche elettrostatiche, più alto significa meno vulnerabile. Sono necessarie misure antistatiche in produzione, specialmente per LED sensibili.

Gestione termica e affidabilità

Termine Metrica chiave Spiegazione semplice Impatto
Temperatura di giunzione Tj (°C) Temperatura operativa effettiva all'interno del chip LED. Ogni riduzione di 10°C può raddoppiare la durata; troppo alta causa decadimento della luce, spostamento del colore.
Deprezzamento del lumen L70 / L80 (ore) Tempo affinché la luminosità scenda al 70% o 80% dell'iniziale. Definisce direttamente la "durata di servizio" del LED.
Manutenzione del lumen % (es. 70%) Percentuale di luminosità trattenuta dopo il tempo. Indica la ritenzione della luminosità su uso a lungo termine.
Spostamento del colore Δu′v′ o ellisse MacAdam Grado di cambiamento del colore durante l'uso. Influisce sulla consistenza del colore nelle scene di illuminazione.
Invecchiamento termico Degradazione del materiale Deterioramento dovuto ad alta temperatura a lungo termine. Può causare calo di luminosità, cambio colore o guasto a circuito aperto.

Imballaggio e materiali

Termine Tipi comuni Spiegazione semplice Caratteristiche e applicazioni
Tipo di imballaggio EMC, PPA, Ceramica Materiale di alloggiamento che protegge il chip, fornisce interfaccia ottica/termica. EMC: buona resistenza al calore, basso costo; Ceramica: migliore dissipazione termica, vita più lunga.
Struttura del chip Frontale, Flip Chip Disposizione degli elettrodi del chip. Flip chip: migliore dissipazione termica, maggiore efficienza, per alta potenza.
Rivestimento al fosforo YAG, Silicato, Nitruro Copre il chip blu, converte una parte in giallo/rosso, mescola a bianco. Diversi fosfori influenzano efficienza, CCT e CRI.
Lente/Ottica Piana, Microlente, TIR Struttura ottica sulla superficie che controlla la distribuzione della luce. Determina l'angolo di visione e la curva di distribuzione della luce.

Controllo qualità e binning

Termine Contenuto di binning Spiegazione semplice Scopo
Bin del flusso luminoso Codice es. 2G, 2H Raggruppato per luminosità, ogni gruppo ha valori lumen min/max. Garantisce luminosità uniforme nello stesso lotto.
Bin di tensione Codice es. 6W, 6X Raggruppato per intervallo di tensione diretta. Facilita l'abbinamento del driver, migliora l'efficienza del sistema.
Bin del colore Ellisse MacAdam 5 passi Raggruppato per coordinate colore, garantendo un intervallo ristretto. Garantisce consistenza del colore, evita colore non uniforme all'interno del dispositivo.
Bin CCT 2700K, 3000K ecc. Raggruppato per CCT, ognuno ha corrispondente intervallo di coordinate. Soddisfa diversi requisiti CCT della scena.

Test e certificazione

Termine Standard/Test Spiegazione semplice Significato
LM-80 Test di manutenzione del lumen Illuminazione a lungo termine a temperatura costante, registrando il decadimento della luminosità. Utilizzato per stimare la vita LED (con TM-21).
TM-21 Standard di stima della vita Stima la vita in condizioni reali basandosi sui dati LM-80. Fornisce una previsione scientifica della vita.
IESNA Società di ingegneria dell'illuminazione Copre metodi di test ottici, elettrici, termici. Base di test riconosciuta dal settore.
RoHS / REACH Certificazione ambientale Garantisce nessuna sostanza nociva (piombo, mercurio). Requisito di accesso al mercato a livello internazionale.
ENERGY STAR / DLC Certificazione di efficienza energetica Certificazione di efficienza energetica e prestazioni per l'illuminazione. Utilizzato negli appalti pubblici, programmi di sussidi, migliora la competitività.