Specifica LED SMD 19-217/GHC-YR1S2/3T - Verde Brillante - Angolo di Visione 120° - 3.3V Tip. - 20mA - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il 19-217/GHC-YR1S2/3T è un LED a montaggio superficiale (SMD) progettato per applicazioni elettroniche moderne che richiedono dimensioni compatte, alta affidabilità e assemblaggio efficiente. Questo componente rappresenta un significativo progresso rispetto ai LED tradizionali con piedini, consentendo riduzioni sostanziali dello spazio su scheda, una maggiore densità di componenti e contribuendo infine alla miniaturizzazione dell'apparecchiatura finale. La sua costruzione leggera lo rende particolarmente adatto per applicazioni in cui spazio e peso sono vincoli critici.

Il LED emette una luce verde brillante, ottenuta tramite un chip semiconduttore InGaN (Indio Gallio Nitruro) incapsulato in una resina trasparente. Questa combinazione fornisce un'elevata intensità luminosa e un'ottima purezza del colore. Il dispositivo è fornito su nastro da 8mm standard del settore, su bobine da 7 pollici di diametro, garantendo piena compatibilità con le attrezzature automatiche pick-and-place ad alta velocità utilizzate nella moderna produzione elettronica.

1.1 Vantaggi Principali e Conformità

Il prodotto offre diversi vantaggi chiave allineati con gli standard produttivi e ambientali contemporanei:

• Miniaturizzazione:Il package SMD è significativamente più piccolo delle alternative con piedini, consentendo direttamente progetti PCB più piccoli e una maggiore densità di componenti.
• Compatibile con l'Automazione:Confezionato su nastro e bobina, è pienamente compatibile con i processi di assemblaggio automatizzati, riducendo i costi di manodopera e migliorando la precisione del posizionamento.
• Conformità Ambientale:Il dispositivo è fabbricato come componente senza piombo (Pb-free). È progettato per rimanere conforme alla direttiva UE sulla restrizione delle sostanze pericolose (RoHS).
• REACH & Senza Alogeni:Il prodotto è conforme al regolamento UE REACH riguardante le sostanze chimiche. È anche 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.
• Compatibilità con il Processo di Saldatura:È adatto sia per i processi di rifusione (reflow) a infrarossi che in fase di vapore, offrendo flessibilità nella configurazione della linea di produzione.

2. Approfondimento Parametri Tecnici

Questa sezione fornisce un'analisi dettagliata e oggettiva delle specifiche elettriche, ottiche e termiche del LED, come definite nelle tabelle dei valori massimi assoluti e delle caratteristiche elettro-ottiche.

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Non è consigliato operare a o oltre questi limiti.

• Corrente Diretta Continua (I_FF): 25 mA. Questa è la massima corrente continua che può essere applicata in modo continuativo all'anodo del LED.
• Corrente Diretta di Picco (I_FPFP): 50 mA. Questa corrente più elevata è ammissibile solo in condizioni pulsate, specificamente con un ciclo di lavoro di 1/10 e una frequenza di 1 kHz. Superare il valore nominale continuo, anche brevemente in funzionamento in DC, rischia un guasto catastrofico.
• Dissipazione di Potenza (P_dD): 95 mW. Questa è la massima potenza che il package può dissipare come calore, calcolata come Tensione Diretta (V_FF_F) moltiplicata per la Corrente Diretta (I
• F). I progettisti devono garantire che le condizioni operative rimangano entro questo limite, considerando la temperatura ambiente.Scarica Elettrostatica (ESD):Modello del Corpo Umano (HBM) 150V. Questa è una tolleranza ESD relativamente bassa. Procedure rigorose di manipolazione ESD (uso di postazioni di lavoro messe a terra, braccialetti, ecc.) sono
• essenziali
  • durante l'assemblaggio e la manipolazione per prevenire danni latenti o immediati._{Intervalli di Temperatura:}Temperatura di Funzionamento (T
  • opr_{): da -40°C a +85°C. Il dispositivo è garantito per funzionare entro questo intervallo di temperatura ambiente.}Temperatura di Conservazione (T
• stg_{): da -40°C a +90°C.}Temperatura di Saldatura (T
  • sol
  • ):

Rifusione (Reflow): Temperatura di picco di 260°C per un massimo di 10 secondi.

Saldatura Manuale: Temperatura della punta del saldatore non superiore a 350°C per un massimo di 3 secondi per terminale.

• 2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche_vQuesti parametri, misurati in condizioni di test standard di 25°C di temperatura ambiente e una corrente diretta di 20mA, definiscono le prestazioni del dispositivo.Intensità Luminosa (I
• V_):Varia da un minimo di 112 mcd a un massimo di 285 mcd. Il valore specifico è determinato dal codice di bin del prodotto (vedi Sezione 3). Il valore tipico non è dichiarato, implicando una variazione significativa nella produzione.Angolo di Visione (2θ
• 1/2_p):120 gradi (tipico). Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore di picco. Un angolo di 120° indica un pattern di visione molto ampio, adatto per applicazioni che richiedono un'illuminazione ampia o visibilità da angoli ampi.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_dP):
• 518 nm (tipico). Questa è la lunghezza d'onda alla quale la distribuzione di potenza spettrale è al massimo.Lunghezza d'Onda Dominante (λ
• D_F):Varia da 520 nm a 535 nm. Questa è la singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano come colore della luce. È strettamente correlata alle coordinate di cromaticità ed è anch'essa soggetta a binning._FLarghezza di Banda Spettrale (Δλ):_{35 nm (tipico). Questa è la larghezza dello spettro emesso a metà dell'intensità massima (Larghezza a Metà Altezza - FWHM). Un valore di 35nm è caratteristico di un colore verde relativamente puro da un chip InGaN.}Tensione Diretta (V_FF_F.
• ):_RVaria da 2.7V (min) a 3.7V (max), con un valore tipico di 3.3V a IF_R=20mA. Questo parametro è cruciale per il progetto del circuito, in particolare per calcolare il valore della resistenza di limitazione della corrente: R = (V

alimentazione- V

F

) / I

F

Corrente Inversa (IR):

• Massimo di 50 μA quando viene applicata una tensione inversa (VR
• ) di 5V. I LED non sono progettati per essere polarizzati inversamente, e questo parametro indica il livello di dispersione in tale condizione.Nota Critica sulle Tolleranze:
• La scheda tecnica specifica una tolleranza dell'intensità luminosa di ±11% e una tolleranza della lunghezza d'onda dominante di ±1nm. Queste sono variazioni intrinseche della produzione gestite attraverso il sistema di binning descritto di seguito.3. Spiegazione del Sistema di Binning
• Per gestire le variazioni naturali nella produzione dei semiconduttori, i LED vengono selezionati (binnati) in base a parametri chiave di prestazione. Ciò consente ai progettisti di selezionare componenti che soddisfano requisiti specifici dell'applicazione per luminosità e colore.3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

Il LED è classificato in quattro bin distinti in base alla sua intensità luminosa misurata a 20mA. Il codice del bin fa parte del codice d'ordine del prodotto (es., S2 in GHC-YR1

S2

/3T).

• Bin R1:da 112 mcd (Min) a 140 mcd (Max)
• Bin R2:da 140 mcd a 180 mcd
• Bin S1:da 180 mcd a 225 mcd

Bin S2:Yda 225 mcd a 285 mcd

Selezionare un bin di codice superiore (es., S2) garantisce un LED più luminoso, il che può essere necessario per applicazioni in condizioni di luce ambiente elevata o dove la massima visibilità è critica.

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

• Il colore (tonalità) della luce verde è controllato dal binning della lunghezza d'onda dominante. Ciò garantisce la coerenza del colore all'interno di un lotto di LED.Bin X:
• da 520 nm (Min) a 525 nm (Max) – Una tonalità di verde più pura, lunghezza d'onda leggermente più corta.Bin Y:
• da 525 nm a 530 nmBin Z:_Fda 530 nm a 535 nm – Una tonalità di verde leggermente più giallastra, lunghezza d'onda più lunga.
• Il bin specifico (es., Y in GHC-YR1S2/3T) deve essere specificato quando l'abbinamento del colore tra più LED è importante per l'estetica o i requisiti funzionali dell'applicazione.
• 4. Analisi delle Curve di PrestazioneLa scheda tecnica fornisce diverse curve caratteristiche tipiche che illustrano come le prestazioni del LED cambiano con le condizioni operative. Comprenderle è fondamentale per un progetto robusto.

Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:

Questa curva mostra che l'emissione luminosa è approssimativamente proporzionale alla corrente diretta nel tipico intervallo operativo. Tuttavia, pilotare il LED al di sopra della sua corrente nominale porta a una generazione di calore super-lineare e a un calo di efficienza, riducendo la durata di vita.

Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:

L'emissione luminosa di un LED diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione. Questa curva quantifica questa derating. Per applicazioni ad alta affidabilità o che operano in ambienti caldi, è necessaria una gestione termica (adeguata area di rame sul PCB, eventuale dissipatore) per mantenere la luminosità.

Tensione Diretta vs. Corrente Diretta:_RQuesta è la curva IV del diodo. È non lineare, mostrando la tipica relazione esponenziale. La tensione aumenta bruscamente una volta superata la soglia di accensione. La V

F

specificata a 20mA è il punto di lavoro su questa curva.

Distribuzione Spettrale:

Sebbene non sia un grafico dettagliato, la lunghezza d'onda di picco (518nm) e la larghezza di banda (35nm) definiscono una curva approssimativamente a forma gaussiana centrata sulla luce verde.

• Pattern di Radiazione:Il diagramma polare conferma l'angolo di visione di 120°, mostrando una distribuzione di tipo Lambertiano in cui l'intensità è massima a 0° (perpendicolare alla faccia del LED) e diminuisce simmetricamente ai lati.
• 5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio
• 5.1 Dimensioni del PackageIl LED presenta un package SMD standard. Il disegno dimensionale fornisce le misure critiche per il progetto del land pattern (impronta) sul PCB, inclusi lunghezza, larghezza, altezza del corpo e posizione e dimensione delle piazzole di saldatura. Il rispetto di queste dimensioni è necessario per una saldatura affidabile e un corretto allineamento durante l'assemblaggio automatizzato. Tutte le tolleranze non specificate sono ±0.1mm.5.2 Identificazione della Polarità
• Il catodo è tipicamente contrassegnato sul dispositivo, spesso da un punto verde, un intaglio nel package o una piazzola di forma diversa. L'impronta sul PCB dovrebbe includere un corrispondente marcatore di polarità (come una serigrafia o un punto) per prevenire un posizionamento errato. Collegare il LED in polarizzazione inversa, sebbene limitato a 5V per la specifica I

R

, dovrebbe essere evitato nella progettazione del circuito.

• 6. Guida alla Saldatura e al MontaggioUna corretta manipolazione e saldatura sono fondamentali per ottenere l'affidabilità promessa dalle specifiche del componente.
• 6.1 Conservazione e Sensibilità all'UmiditàI LED sono confezionati in un sacchetto resistente all'umidità con essiccante per prevenire l'assorbimento di umidità atmosferica.
• Non aprireil sacchetto anti-umidità finché i componenti non sono pronti per l'uso sulla linea di produzione.Dopo l'apertura, i LED non utilizzati devono essere conservati in un ambiente a 30°C o meno e con un'umidità relativa del 60% o meno.La
• "vita a terra"dopo l'apertura del sacchetto è di 168 ore (7 giorni). Se non utilizzati entro questo tempo, devono essere ricotti secondo il profilo specificato (tipicamente 125°C per 24 ore) e re-imballati con nuovo essiccante.

Se l'indicatore dell'essiccante ha cambiato colore (es., da blu a rosa), è necessaria la ricottura prima dell'uso.

1. 6.2 Profilo di Rifusione (Reflow)Il profilo di rifusione senza piombo raccomandato è cruciale per formare giunti di saldatura affidabili senza danneggiare il LED.
2. Preriscaldamento:
3. Rampa da ambiente a 150-200°C in 60-120 secondi. Questo riscaldamento graduale minimizza lo shock termico.

Fase di Stabilizzazione/Preflow:

Mantenere tra 150-200°C. Ciò consente al PCB e ai componenti di equalizzarsi termicamente e attiva il flussante.

• Rifusione (Reflow):
• Rampa rapida (max 6°C/sec) nella zona di rifusione. La temperatura di picco deve raggiungere oltre 217°C (il punto di fusione della tipica saldatura senza piombo) per 60-150 secondi. Il
• picco massimo assoluto
• è 260°C, e il tempo sopra 255°C non deve superare i 30 secondi. Il tempo al picco effettivo (es., 260°C) non deve superare i 10 secondi.
• Raffreddamento:Raffreddamento controllato a una velocità massima di 3°C/sec per minimizzare lo stress sui giunti di saldatura.

Restrizioni Critiche:

La rifusione non deve essere eseguita più di due volte.

Un terzo ciclo di rifusione rischia di danneggiare i bonding interni del filo del LED o l'incapsulante epossidico.

• Evitare stress meccanici sul LED durante le fasi di riscaldamento e raffreddamento della saldatura.Non deformare o piegare il PCB dopo la saldatura, poiché ciò può crepare i giunti di saldatura o il LED stesso.
• 6.3 Saldatura Manuale e RilavorazioneLa saldatura manuale è consentita ma comporta un rischio maggiore.
• Utilizzare un saldatore a temperatura controllata impostata a un massimo di 350°C.Applicare calore a ciascun terminale per un massimo di 3 secondi.

Utilizzare un saldatore con potenza nominale di 25W o inferiore per evitare un trasferimento di calore eccessivo.

Lasciare un intervallo di raffreddamento di almeno 2 secondi tra la saldatura di ciascun terminale.

La riparazione/rilavorazione è fortemente sconsigliata.

• Se assolutamente inevitabile, utilizzare un saldatore specializzato a doppia testa progettato per componenti SMD per riscaldare simultaneamente entrambi i terminali e rimuovere il componente senza torcerlo. Verificare sempre che le caratteristiche del LED non siano state degradate dopo la rilavorazione.7. Imballaggio e Informazioni d'Ordine
• 7.1 Specifiche del Nastro e della BobinaIl prodotto è fornito per l'assemblaggio automatizzato:
• Nastro Portacomponenti:Nastro da 8mm di larghezza.
• Bobina:Bobina da 7 pollici (178mm) di diametro.
• Quantità per Bobina:3000 pezzi.

Vengono forniti disegni dimensionali dettagliati per le tasche del nastro portacomponenti e per la bobina per garantire la compatibilità con i meccanismi di alimentazione delle macchine di posizionamento.

7.2 Spiegazione dell'Etichetta

L'etichetta della bobina contiene diversi identificatori chiave:

• P/N:Il numero di prodotto del produttore (es., 19-217/GHC-YR1S2/3T).
• CAT:Classe di Intensità Luminosa (il codice del bin, es., S2).
• HUE:Coordinate di Cromaticità & Classe di Lunghezza d'Onda Dominante (il bin del colore, es., Y).
• REF:Classe di Tensione Diretta.

LOT No:

1. Numero di lotto per la tracciabilità.8. Suggerimenti per l'Applicazione8.1 Scenari Applicativi TipiciIn base al suo ampio angolo di visione, colore verde e formato SMD, questo LED è ben adatto per:_FRetroilluminazione:_FIlluminazione di simboli, icone o pannelli su cruscotti, pannelli di controllo, interruttori e tastierini._{Indicatori di Stato:}Indicatori di alimentazione, attività o modalità in apparecchiature di telecomunicazioni (telefoni, fax), elettronica di consumo e periferiche per computer._{Retroilluminazione LCD:}Come sorgente luminosa discreta per piccoli LCD a pannello piatto dove viene utilizzata l'illuminazione laterale._{Indicazione Generica:}Qualsiasi applicazione che richieda una luce indicatrice verde, compatta, affidabile e luminosa._{8.2 Considerazioni Critiche di Progettazione}.
2. La Limitazione di Corrente è Obbligatoria:Un LED è un dispositivo pilotato in corrente.
3. È necessario utilizzare una resistenza di limitazione della corrente in serie.La tensione diretta ha un intervallo (2.7V-3.7V). Un leggero aumento della tensione di alimentazione sopra V

F

può causare un grande, potenzialmente distruttivo, aumento della corrente se non limitato da una resistenza. Calcolare il valore della resistenza utilizzando la V

F_max

• massima dalla scheda tecnica per garantire un funzionamento sicuro in tutte le condizioni: R
• min
• = (V

alimentazione

- V

F_max

) / I_FF_desiderata_FGestione Termica:

Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa (95mW max), operare ad alte temperature ambiente o alte correnti ridurrà l'emissione luminosa e la durata di vita. Fornire un'adeguata area di rame sul PCB collegata alle piazzole termiche del LED (se presenti) o alle tracce del catodo/anodo per fungere da dissipatore.

Protezione ESD:

Implementare protezioni ESD sulle linee di ingresso se il LED è collegato a porte accessibili all'utente (come pulsanti o connettori). Seguire sempre procedure di manipolazione sicure per l'ESD durante l'assemblaggio.

9. Restrizioni Applicative e Nota sull'Affidabilità

La scheda tecnica include un'importante dichiarazione di non responsabilità riguardante le applicazioni ad alta affidabilità. Questo LED è progettato e specificato per uso commerciale e industriale generale. Potrebbe non essere adatto per applicazioni in cui un guasto potrebbe portare a lesioni gravi, perdita di vite umane o danni significativi alla proprietà senza ulteriore qualifica e possibilmente una variante di prodotto diversa progettata per tali ambienti.

Esempi di tali applicazioni ristrette includono:

Sistemi militari e aerospaziali (specialmente critici per il volo).

Sistemi di sicurezza automobilistici (es., indicatori airbag, luci freno).Apparecchiature mediche di supporto vitale o diagnostiche critiche.

Per queste applicazioni, è imperativo consultare il produttore del componente per discutere requisiti specifici, potenziali derating e la disponibilità di prodotti qualificati secondo standard di affidabilità più elevati (come AEC-Q100 per l'automotive). Questa scheda tecnica garantisce le prestazioni solo entro le specifiche dichiarate e non per un uso al di fuori di esse o in condizioni non specificate.

1. 10. FAQ Basate sui Parametri TecniciD: Che valore di resistenza devo usare con un'alimentazione da 5V?
2. R: Utilizzando il caso peggiore di VF
3. massima di 3.7V e una IF_Fdesiderata di 20mA: R = (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 ohm. Il valore standard più vicino è 68 ohm. La potenza nominale della resistenza è (5V-3.3V)^2 / 68Ω ≈ 0.042W, quindi una resistenza standard da 1/8W (0.125W) è sufficiente._FD: Posso pilotare questo LED a 30mA per una maggiore luminosità?
4. R: No. Il Valore Massimo Assoluto per la corrente diretta continua è 25mA. Operare a 30mA supera questo valore nominale, il che ridurrà significativamente la durata di vita del LED e potrebbe causare un guasto immediato per surriscaldamento. Operare sempre entro i limiti specificati.D: Il LED nel mio prodotto finale è meno luminoso di un campione. Perché?
5. R: Le cause comuni sono: 1) Funzionamento a una temperatura ambiente superiore a 25°C, che causa un calo di intensità. 2) Utilizzo di un valore di resistenza che risulta in una corrente diretta effettiva inferiore. 3) Caduta di tensione nelle linee di alimentazione. 4) Selezione di un LED da un bin di intensità luminosa inferiore (es., R1 invece di S2).D: Come posso garantire un colore verde uniforme tra più unità nel mio prodotto?

R: È necessario specificare e ordinare LED dallo stesso bin di Lunghezza d'Onda Dominante (es., tutti dal Bin Y). Mescolare bin (X, Y, Z) comporterà differenze di colore visibili tra i LED.