Scheda Tecnica LED SMD LTST-C950KGKT - AlInGaP Verde - 25mA - 62.5mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete per un LED ad alta luminosità per montaggio superficiale, progettato per processi di assemblaggio automatizzati. Il dispositivo utilizza un chip semiconduttore avanzato in AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio) per produrre luce verde, offrendo un'efficienza luminosa e un'affidabilità superiori in un package compatto. È progettato per l'integrazione in applicazioni elettroniche con spazio limitato, dove prestazioni costanti e facilità di produzione sono critiche.

1.1 Caratteristiche

• Conforme alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose).
• Include una lente a cupola per ottimizzare l'emissione luminosa e l'angolo di visione.
• Utilizza una tecnologia chip AlInGaP ad altissima luminosità.
• Fornito su nastro standard da 8mm su bobine da 7 pollici di diametro per apparecchiature di pick-and-place automatizzate.
• Compatibile con i processi standard di saldatura a rifusione a infrarossi (IR).
• Corrente di pilotaggio compatibile con livelli logici.

1.2 Applicazioni

Questo LED è adatto per un'ampia gamma di funzioni di indicazione e retroilluminazione in diversi settori, tra cui:

• Apparecchiature di telecomunicazione (es. telefoni cellulari, switch di rete).
• Dispositivi per l'automazione d'ufficio (es. stampanti, scanner).
• Elettrodomestici consumer.
• Pannelli di controllo e apparecchiature industriali.
• Retroilluminazione per tastiere e keypad.
• Indicatori di stato e di alimentazione.
• Micro-display e elementi luminosi simbolici.

2. Dimensioni del Package

Il LED è contenuto in un package standard per dispositivi a montaggio superficiale (SMD). Il colore della lente è trasparente, e la sorgente luminosa è un chip AlInGaP che emette luce verde. Tutte le tolleranze dimensionali sono ±0.1 mm salvo diversa indicazione. Fare riferimento ai disegni dimensionali nella scheda tecnica originale per le misure precise del corpo del componente, dell'identificatore del catodo e del layout delle piazzole.

3. Specifiche e Caratteristiche

.1 Absolute Maximum Ratings

Sollecitazioni oltre questi limiti possono causare danni permanenti al dispositivo. Tutti i valori sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C.

• Dissipazione di Potenza (Pd):62.5 mW
• Corrente Diretta di Picco (I_F(peak)):60 mA (a ciclo di lavoro 1/10, larghezza impulso 0.1ms)
• Corrente Diretta Continua (I_F):25 mA DC
• Tensione Inversa (V_R):5 V
• Intervallo di Temperatura Operativa:-30°C a +85°C
• Intervallo di Temperatura di Magazzinaggio:-40°C a +85°C
• Condizioni di Saldatura a Rifusione IR:Temperatura di picco 260°C per un massimo di 10 secondi.

3.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Parametri di prestazione tipici misurati a Ta=25°C e I_F=20mA, salvo diversa indicazione.

• Intensità Luminosa (I_V):280 - 1120 mcd (millicandela). Il valore specifico è determinato dalla classe di classificazione (bin).
• Angolo di Visione (2θ_1/2):25 gradi (l'angolo fuori asse in cui l'intensità è la metà del valore sull'asse).
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λ_P):574.0 nm (tipico).
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):564.5 - 576.5 nm (dipendente dalla classe).
• Larghezza a Mezza Altezza Spettrale (Δλ):15 nm (tipico).
• Tensione Diretta (V_F):1.8 - 2.4 V.
• Corrente Inversa (I_R):10 µA massimo a V_R=5V.

Note di Misura:L'intensità luminosa è misurata utilizzando un sensore filtrato per corrispondere alla curva di risposta fotopica dell'occhio CIE. La lunghezza d'onda dominante è derivata dal diagramma di cromaticità CIE.

3.3 Precauzioni per le Scariche Elettrostatiche (ESD)

Questo dispositivo è sensibile alle scariche elettrostatiche e ai sovraccarichi elettrici. Devono essere implementate adeguate misure di controllo ESD durante la manipolazione e l'assemblaggio. Le raccomandazioni includono l'uso di braccialetti a terra, guanti antistatici e assicurarsi che tutte le apparecchiature e le postazioni di lavoro siano correttamente messe a terra.

4. Sistema di Classificazione (Bin)

Per garantire la coerenza di colore e luminosità nella produzione, i dispositivi vengono suddivisi in classi (bin) in base a parametri chiave. Ciò consente ai progettisti di selezionare LED che corrispondono alle loro specifiche esigenze di tolleranza.

4.1 Classe della Tensione Diretta (V_F)

Classificato a I_F=20mA. Tolleranza per classe: ±0.1V.

• D2:1.8V (Min) - 2.0V (Max)
• D3:2.0V (Min) - 2.2V (Max)
• D4:2.2V (Min) - 2.4V (Max)

4.2 Classe dell'Intensità Luminosa (I_V)

Classificato a I_F=20mA. Tolleranza per classe: ±15%.

• T:280.0 mcd (Min) - 450.0 mcd (Max)
• U:450.0 mcd (Min) - 710.0 mcd (Max)
• V:710.0 mcd (Min) - 1120.0 mcd (Max)

4.3 Classe della Tonalità (Lunghezza d'Onda Dominante, λ_d)

Classificato a I_F=20mA. Tolleranza per classe: ±1 nm.

• B:564.5 nm (Min) - 567.5 nm (Max)
• C:567.5 nm (Min) - 570.5 nm (Max)
• D:570.5 nm (Min) - 573.5 nm (Max)
• E:573.5 nm (Min) - 576.5 nm (Max)

5. Curve di Prestazione Tipiche

La scheda tecnica include rappresentazioni grafiche delle caratteristiche chiave in condizioni tipiche (25°C salvo diversa indicazione). Queste curve sono essenziali per comprendere il comportamento del dispositivo in diverse condizioni operative.

• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:Mostra come l'output luminoso aumenta con la corrente di pilotaggio, tipicamente in una relazione sub-lineare che evidenzia i cambiamenti di efficienza.
• Tensione Diretta vs. Corrente Diretta:Illustra la caratteristica I-V del diodo, cruciale per progettare circuiti di limitazione della corrente.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Dimostra la derating termico dell'output luminoso, critico per applicazioni ad alta temperatura o alta potenza.
• Distribuzione Spettrale:Rappresenta la potenza radiante relativa in funzione della lunghezza d'onda, centrata attorno alla lunghezza d'onda di picco, mostrando la banda stretta tipica dei LED AlInGaP.

6. Guida all'Uso e Informazioni per il Montaggio

6.1 Pulizia

Detergenti chimici non specificati possono danneggiare il package del LED. Se la pulizia è necessaria dopo la saldatura, immergere i LED in alcol etilico o isopropilico a temperatura ambiente per non più di un minuto.

6.2 Layout Consigliato per i Piazzole PCB

Viene fornito un land pattern (impronta) suggerito per il circuito stampato per garantire una corretta formazione del giunto di saldatura, stabilità meccanica e dissipazione del calore durante la rifusione. Il rispetto di questo layout promuove un assemblaggio affidabile.

6.3 Confezionamento in Nastro e Bobina

I LED sono forniti su nastro portante goffrato (larghezza 8mm) avvolto su bobine da 7 pollici (178mm) di diametro. Questo confezionamento è conforme agli standard EIA-481 per la manipolazione automatizzata.

• Capacità della bobina: 2000 pezzi per bobina.
• Quantità minima d'ordine per rimanenze: 500 pezzi.
• Il nastro è sigillato con un nastro di copertura per proteggere i componenti.
• È consentito un massimo di due tasche vuote consecutive.

7. Avvertenze e Istruzioni di Manipolazione

7.1 Ambito di Applicazione

Questi LED sono progettati per apparecchiature elettroniche commerciali e industriali standard. Non sono destinati ad applicazioni critiche per la sicurezza in cui un guasto potrebbe comportare un rischio diretto per la vita o la salute (es. aviazione, supporto vitale medico, controllo dei trasporti) senza preventiva consultazione e qualifica specifica.

7.2 Condizioni di Magazzinaggio

• Busta Barriera all'Umidità Sigillata (MBB):Conservare a ≤ 30°C e ≤ 90% di Umidità Relativa (UR). La durata di conservazione all'interno della busta sigillata con essiccante è di un anno.
• Dopo l'Apertura della Busta:L'ambiente di conservazione non deve superare i 30°C / 60% UR. I componenti rimossi dalla MBB devono essere sottoposti a saldatura a rifusione IR entro una settimana (Livello di Sensibilità all'Umidità 3, MSL 3). Per una conservazione più lunga al di fuori della busta originale, conservare in un contenitore sigillato con essiccante o in un essiccatore a azoto. I componenti conservati per più di una settimana al di fuori della MBB richiedono una "baking" a circa 60°C per almeno 20 ore prima della saldatura per prevenire la delaminazione da "popcorn" durante la rifusione.

7.3 Raccomandazioni per la Saldatura

Questo dispositivo è compatibile con i processi di saldatura a rifusione a infrarossi. Si raccomanda un profilo di processo senza piombo (Pb-free).

• Saldatura a Rifusione:
  • Temperatura di Pre-riscaldo: 150°C – 200°C
  • Tempo di Pre-riscaldo: Massimo 120 secondi
  • Temperatura di Picco del Corpo: Massimo 260°C
  • Tempo sopra i 260°C: Massimo 10 secondi
  • Numero massimo di cicli di rifusione: Due
• Saldatura Manuale (Saldatore):
  • Temperatura della Puntina: Massimo 300°C
  • Tempo di Contatto: Massimo 3 secondi per giunto
  • Numero massimo di cicli di saldatura manuale: Uno

Nota:Il profilo di rifusione ottimale dipende dal design specifico del PCB, dalla pasta saldante e dal forno. Le condizioni fornite sono linee guida basate sugli standard JEDEC. Si consiglia la caratterizzazione per la specifica linea di assemblaggio.

8. Considerazioni Progettuali e Note Applicative

8.1 Pilotaggio della Corrente

Pilotare sempre i LED con una sorgente di corrente costante o attraverso una resistenza di limitazione della corrente in serie. Operare al di sotto o al massimo della corrente diretta continua (25mA) è essenziale per la longevità. La tensione diretta varia con la classe (1.8V a 2.4V), quindi il circuito di limitazione della corrente deve essere progettato per la V_Fmassima nella classe selezionata per garantire la corrente corretta in tutte le condizioni.

8.2 Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia relativamente bassa (62.5mW), una gestione termica efficace sul PCB rimane importante, specialmente in ambienti ad alta temperatura o quando più LED sono posizionati vicini. Il layout delle piazzole sul PCB funge da dissipatore di calore. Garantire un'adeguata area di rame collegata alle piazzole termiche aiuta a mantenere una temperatura di giunzione più bassa, preservando l'output luminoso e la durata operativa.

8.3 Progettazione Ottica

L'angolo di visione di 25 gradi fornisce un fascio relativamente focalizzato. Per applicazioni che richiedono un'illuminazione più ampia, devono essere considerate ottiche secondarie (es. diffusori, guide luminose). La lente trasparente è adatta per applicazioni in cui il colore del chip non è un problema quando il LED è spento.

9. Principio Tecnico: Tecnologia AlInGaP

Questo LED utilizza un materiale semiconduttore di Fosfuro di Alluminio Indio Gallio (AlInGaP) cresciuto su un substrato. Regolando le proporzioni di questi elementi nella regione attiva, l'energia del bandgap viene sintonizzata per emettere luce nello spettro verde-giallo-arancio-rosso. La tecnologia AlInGaP è nota per la sua alta efficienza quantica interna e le eccellenti prestazioni a temperature elevate rispetto a tecnologie più vecchie come il GaAsP, risultando in una maggiore luminosità e una migliore stabilità del colore.

10. Confronto e Guida alla Selezione

Quando si seleziona un LED SMD, i fattori chiave di differenziazione includono:

• Tecnologia del Chip:AlInGaP (come usato qui) vs. InGaN (comune per blu/bianco/verde). L'AlInGaP tipicamente offre un'efficienza più alta nella gamma ambra-rossa, mentre specifici dispositivi AlInGaP verdi forniscono punti colore distinti.
• Luminosità (Intensità Luminosa):Il sistema di classificazione (T, U, V) consente la selezione in base alla luminosità richiesta, influenzando il consumo energetico e la visibilità.
• Coerenza del Colore (Classificazione per Lunghezza d'Onda):La stretta classificazione della tonalità (da B a E) è critica per applicazioni in cui l'abbinamento del colore tra più LED è essenziale.
• Angolo di Visione:Un angolo di 25 gradi è moderatamente focalizzato. Angoli più ampi o più stretti sono disponibili in altri package per diverse esigenze di diffusione.
• Dimensioni del Package e Prestazioni Termiche:Il package SMD compatto risparmia spazio sulla scheda ma richiede attenzione al design termico del PCB per le massime prestazioni.

11. Domande Frequenti (FAQ)

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

La lunghezza d'onda di picco (λ_P) è la singola lunghezza d'onda alla quale la potenza ottica emessa è massima. La lunghezza d'onda dominante (λ_d) è la singola lunghezza d'onda della luce monocromatica che corrisponde al colore percepito del LED quando confrontata con una luce bianca di riferimento. La λ_dè più rilevante per la specifica del colore in applicazioni centrate sull'uomo.

11.2 Posso pilotare questo LED con un'alimentazione a 3.3V senza resistore?

No.La tensione diretta è solo 1.8-2.4V. Collegarlo direttamente a un'alimentazione da 3.3V causerebbe un flusso di corrente eccessivo, potenzialmente superando il valore massimo assoluto e distruggendo istantaneamente il LED. Una resistenza di limitazione della corrente in serie è obbligatoria quando si utilizza una sorgente di tensione.

11.3 Come interpreto il codice di classificazione (es. LTST-C950KGKT)?

Il numero di parte completo include una codifica interna. Per l'approvvigionamento, i parametri selezionabili chiave sono le classi di Tensione Diretta (D2/D3/D4), Intensità Luminosa (T/U/V) e Lunghezza d'Onda Dominante (B/C/D/E). Questi dovrebbero essere specificati in base alle esigenze elettriche e ottiche del vostro design.

11.4 Perché è necessaria la "baking" se la busta è aperta per più di una settimana?

I package SMD possono assorbire umidità dall'atmosfera. Durante il processo di saldatura a rifusione ad alta temperatura, questa umidità intrappolata può vaporizzarsi rapidamente, creando una pressione interna che può crepare il package o delaminare gli strati interni ("effetto popcorn"). La "baking" rimuove questa umidità assorbita.