Scheda Tecnica LED SMD LTSA-S020ZGWTA - 2.0x1.25x0.8mm - 2.9V - 90mW - Verde Diffuso - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per un LED a montaggio superficiale (SMD) progettato per l'assemblaggio automatizzato su circuito stampato e per applicazioni con vincoli di spazio. Il componente è caratterizzato da una lente diffusa ed emette luce verde, rendendolo adatto per una vasta gamma di apparecchiature elettroniche dove sono richieste funzioni di indicazione o illuminazione.

1.1 Caratteristiche Principali

• Conforme agli standard ambientali RoHS.
• Confezionato su nastro da 12mm avvolto su bobine da 7 pollici di diametro per l'assemblaggio automatizzato.
• Precondizionato al Livello di Sensibilità all'Umidità JEDEC 2a.
• Qualifica di riferimento AEC-Q101 Rev D, adatto per applicazioni automotive.
• Contorno del package standard EIA per compatibilità.
• Corrente di pilotaggio compatibile con IC.
• Progettato per la compatibilità con apparecchiature automatiche pick-and-place.
• Adatto per processi di saldatura a rifusione a infrarossi.

1.2 Applicazioni Target

Questo LED è destinato all'uso in un'ampia gamma di apparecchiature elettroniche, inclusi ma non limitati a telefoni cordless e cellulari, computer portatili e sistemi di rete. Viene menzionato specificamente per applicazioni accessorie nei veicoli da cantiere.

2. Approfondimento delle Specifiche Tecniche

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.

• Dissipazione di Potenza (Pd):90 mW
• Corrente Diretta di Picco (I_F(peak)):50 mA (a ciclo di lavoro 1/10, larghezza impulso 0.1ms)
• Corrente Diretta Continua (I_F):20 mA DC
• Intervallo di Temperatura di Funzionamento:-40°C a +100°C
• Intervallo di Temperatura di Conservazione:-40°C a +100°C

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Le prestazioni tipiche sono misurate a Ta=25°C nelle condizioni di test specificate.

• Intensità Luminosa (I_V):250 - 640 mcd (Valore tipico a I_F= 2 mA). Misurata con un sensore/filtro che approssima la curva di risposta fotopica dell'occhio CIE.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):110 gradi. Definita come l'angolo fuori asse dove l'intensità è la metà del valore assiale.
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λ_p):518 nm (da misurazione spettrale).
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):523 - 538 nm (a I_F= 2 mA). Rappresenta il colore percepito. Tolleranza ±1 nm.
• Larghezza a Mezza Altezza della Linea Spettrale (Δλ):35 nm.
• Tensione Diretta (V_F):2.0 - 2.9 V (a I_F= 2 mA). Tolleranza ±0.1 V.
• Tensione Inversa (V_z):6 - 8 V (a I_z= 10 μA). Nota: Il dispositivo non è progettato per funzionamento inverso; questo parametro è solo per test IR.
• Corrente Inversa (I_R):10 μA massimo (a V_R= 5V).
• Tensione di Tenuta ESD:2000 V (Modello del Corpo Umano).

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza di colore e luminosità, i componenti sono suddivisi in bin in base a parametri chiave. L'etichetta del lotto indica i codici di bin per V_f, I_V, e Colore (W_d).

3.1 Binning della Tensione Diretta (V_f)

Misurata a I_F= 2 mA. Tolleranza all'interno di ogni bin ±0.1V.

• H3:2.0 V (Min) a 2.3 V (Max)
• H4:2.3 V (Min) a 2.6 V (Max)
• H5:2.6 V (Min) a 2.9 V (Max)

3.2 Binning dell'Intensità Luminosa (I_V)

Misurata a I_F= 2 mA. Tolleranza all'interno di ogni bin ±11%.

• T1:250 mcd (Min) a 400 mcd (Max)
• T2:400 mcd (Min) a 640 mcd (Max)

3.3 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante (W_d)

Misurata a I_F= 2 mA. Tolleranza all'interno di ogni bin ±1 nm.

• AQ:523 nm (Min) a 528 nm (Max)
• AR:528 nm (Min) a 533 nm (Max)
• AS:533 nm (Min) a 538 nm (Max)

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica include curve caratteristiche tipiche per supportare la progettazione. Queste curve illustrano la relazione tra corrente diretta e intensità luminosa, nonché la distribuzione spaziale della luce (pattern di radiazione). Il grafico della distribuzione spaziale è cruciale per comprendere il profilo di illuminazione creato dalla lente diffusa, mostrando come la luce viene dispersa nell'angolo di visione di 110 gradi. I progettisti possono utilizzare la curva I_Vvs. I_Fper stimare la luminosità a diverse correnti di pilotaggio, garantendo che il LED soddisfi i requisiti dell'applicazione senza superare i valori massimi.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il LED è conforme a un contorno di package SMD standard. Le dimensioni chiave (in millimetri) includono una dimensione del corpo di circa 2.0 x 1.25 mm con un'altezza di 0.8 mm. Le tolleranze sono tipicamente ±0.2 mm salvo diversa specifica. Per il design esatto del land pattern, fare riferimento al disegno dimensionale dettagliato.

5.2 Design Consigliato dei Pad PCB

Viene fornita una raccomandazione per il land pattern per la saldatura a rifusione a infrarossi o in fase di vapore. Rispettare questo pattern è fondamentale per ottenere una corretta formazione del giunto di saldatura, garantire stabilità meccanica e facilitare la dissipazione del calore durante il funzionamento.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione IR

Per processi di saldatura senza piombo (Pb-free), il profilo consigliato segue lo standard J-STD-020. I parametri chiave includono:

• Temperatura di Pre-riscaldo:150°C a 200°C.
• Tempo di Pre-riscaldo:Massimo 120 secondi.
• Temperatura di Picco:Massimo 260°C.
• Tempo Sopra il Liquido:Massimo 10 secondi (raccomandato per un massimo di due cicli di rifusione).

Nota: Il profilo ottimale dipende dal design specifico del PCB, dai componenti, dalla pasta saldante e dal forno. Si consiglia la caratterizzazione per l'assemblaggio specifico.

6.2 Saldatura Manuale

Se è necessaria la saldatura manuale:

• Temperatura del Saldatore:Massimo 300°C.
• Tempo di Saldatura:Massimo 3 secondi per terminale (una sola volta).

6.3 Pulizia

Se è richiesta la pulizia dopo la saldatura, utilizzare solventi a base alcolica come alcol etilico o isopropilico a temperatura ambiente. L'immersione non deve superare un minuto. Evitare detergenti chimici non specificati.

7. Precauzioni per Conservazione e Manipolazione

7.1 Condizioni di Conservazione

• Confezione Sigillata:Conservare a ≤30°C e ≤70% UR. Utilizzare entro un anno dalla data di confezionamento quando in buste anti-umidità con essiccante.
• Confezione Aperta:Conservare a ≤30°C e ≤60% UR. I componenti devono essere saldati a rifusione entro 168 ore (7 giorni) dall'esposizione.
• Conservazione Prolungata (Aperta):Conservare in un contenitore sigillato con essiccante o in un essiccatore a azoto.
• Essiccazione (Baking):Se esposti per più di 168 ore, essiccare a circa 60°C per almeno 48 ore prima della saldatura per rimuovere l'umidità e prevenire il "popcorning" durante la rifusione.

7.2 Precauzioni Applicative

Questo LED è progettato per apparecchiature elettroniche ordinarie. Non è raccomandato per applicazioni critiche per la sicurezza dove un guasto potrebbe mettere a rischio la vita o la salute (es. aviazione, supporto vitale medico) senza preventiva consultazione e qualifica specifica.

8. Informazioni su Confezionamento e Ordine

8.1 Specifiche Nastro e Bobina

• Larghezza Nastro:12 mm.
• Diametro Bobina:7 pollici.
• Quantità per Bobina:2000 pezzi.
• Quantità Minima d'Ordine:500 pezzi per lotti rimanenti.
• Standard di Confezionamento:In conformità con EIA-481-1-B. Le tasche vuote sono sigillate con nastro coprente. Sono consentiti al massimo due componenti mancanti consecutivi.

9. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progettazione

Quando si integra questo LED in un progetto, considerare quanto segue:

• Limitazione di Corrente:Utilizzare sempre una resistenza in serie o un driver a corrente costante per limitare la corrente diretta a un valore sicuro, tipicamente pari o inferiore al massimo di 20 mA DC. Il bin V_Fdovrebbe essere considerato per un calcolo accurato della resistenza.
• Gestione Termica:Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa (90 mW), assicurarsi che il PCB fornisca un adeguato rilievo termico, specialmente se si opera ad alte temperature ambiente o vicino alla corrente massima.
• La lente diffusa fornisce un ampio e uniforme angolo di visione adatto per indicatori su pannello. Per luce focalizzata, potrebbero essere necessarie ottiche secondarie.Protezione ESD:
• Sebbene classificato per 2kV HBM, implementare le procedure standard di manipolazione ESD e, se necessario, protezione del circuito (es. diodi TVS) in ambienti sensibili.10. Confronto Tecnico e Differenziazione

Questo LED si differenzia attraverso la combinazione delle sue caratteristiche: la qualifica di riferimento AEC-Q101 lo rende un candidato per applicazioni accessorie automotive. Il precondizionamento a MSL 2a migliora l'affidabilità per i processi di rifusione standard. Il dettagliato sistema di binning consente una corrispondenza più stretta di colore e luminosità nelle produzioni in serie rispetto a componenti non binnati. L'ampio angolo di visione di 110 gradi con lente diffusa è ideale per applicazioni che richiedono un'illuminazione ampia e anti-abbagliamento.

11. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

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

R: La Lunghezza d'Onda di Picco (518 nm) è il punto di massima potenza di uscita nella curva spettrale. La Lunghezza d'Onda Dominante (523-538 nm) è derivata dal diagramma cromatico CIE e rappresenta la singola lunghezza d'onda che meglio corrisponde al colore percepito della luce, che è più rilevante per la visione umana.
D: Posso pilotare questo LED a 20 mA in modo continuo?

R: Sì, 20 mA è il valore massimo di corrente diretta continua DC a 25°C. Per un funzionamento affidabile, specialmente a temperature ambiente più elevate, si raccomanda di deratare la corrente. Fare sempre riferimento al limite di dissipazione di potenza (90 mW).
D: Perché c'è un valore di tensione inversa se il dispositivo non è per funzionamento inverso?

R: Il valore V
(6-8V) è principalmente un parametro di test per l'assurance di qualità interna (test IR). Indica la tensione di breakdown. Nella progettazione del circuito, si dovrebbe garantire che il LED non sia mai sottoposto a una polarizzazione inversa, poiché anche piccole correnti inverse possono degradarne le prestazioni._zD: Come interpreto il codice di bin "H4/T2/AR" su un'etichetta?

R: Questo indica un lotto specifico in cui i LED hanno una tensione diretta tra 2.3V e 2.6V (H4), un'intensità luminosa tra 400 e 640 mcd (T2) e una lunghezza d'onda dominante tra 528 e 533 nm (AR).
12. Caso Pratico di Progettazione e Utilizzo

Scenario: Progettazione di un indicatore di stato per un router consumer.

Il LED deve essere verde, visibile da vari angoli e affidabile per il funzionamento continuo. Questo componente è adatto. Una corrente di pilotaggio di 5-10 mA fornirebbe luminosità sufficiente rimanendo ben entro i limiti, garantendo affidabilità a lungo termine. Il progettista selezionerebbe una resistenza limitatrice di corrente basandosi sul tipico V(es. 2.5V per il bin H4) e sulla tensione di alimentazione (es. 3.3V). L'ampio angolo di visione garantisce che lo stato sia visibile indipendentemente dall'orientamento del router. Il confezionamento su nastro e bobina consente un assemblaggio automatizzato efficiente sul PCB principale del router._F13. Principio di Funzionamento

Questo è un diodo a emissione luminosa (LED) a semiconduttore. Quando viene applicata una tensione diretta che supera la sua soglia, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva (composta da InGaN per l'emissione verde), rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). La specifica composizione del materiale determina la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa. La lente epossidica diffusa incapsula il die del semiconduttore, fornendo protezione ambientale, supporto meccanico e modellando l'uscita luminosa in un fascio ampio e uniforme.

14. Tendenze Tecnologiche

L'industria dell'optoelettronica continua ad avanzare in diverse aree chiave rilevanti per tali componenti: aumento dell'efficienza luminosa (più luce per watt), miglioramento della coerenza del colore e tolleranze di binning più strette, maggiore affidabilità e funzionamento a temperature più elevate per i mercati automotive e industriali, e ulteriore miniaturizzazione dei package. La spinta verso una maggiore efficienza e una più ampia adozione dei LED nell'illuminazione generale e nelle applicazioni automotive spinge al continuo miglioramento dei materiali semiconduttori e delle tecnologie di incapsulamento.

The optoelectronics industry continues to advance in several key areas relevant to such components: increased luminous efficacy (more light output per watt), improved color consistency and tighter binning tolerances, enhanced reliability and higher temperature operation for automotive and industrial markets, and further miniaturization of packages. The drive towards higher efficiency and broader adoption of LEDs in general lighting and automotive applications pushes continuous improvement in semiconductor materials and packaging technologies.