Scheda Tecnica LED SMD LTST-C061VEKT - Rosso AlInGaP - 70mA - 2.9V Max - 203mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete per il LTST-C061VEKT, un diodo a emissione luminosa (LED) a montaggio superficiale (SMD). Questo componente è progettato per processi di assemblaggio automatizzato su circuito stampato (PCB) ed è adatto per applicazioni con vincoli di spazio in un'ampia gamma di apparecchiature elettroniche.

1.1 Caratteristiche

• Conforme alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose).
• Confezionato in nastro da 8mm su bobine da 7 pollici di diametro per la movimentazione automatizzata.
• Impronta del package standard EIA (Electronic Industries Alliance).
• I livelli logici di ingresso sono compatibili con le uscite dei circuiti integrati (IC).
• Progettato per la compatibilità con attrezzature automatizzate pick-and-place.
• Adatto per processi di saldatura a rifusione a infrarossi (IR).
• Precondizionato per accelerare al livello di sensibilità all'umidità JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) 3.

1.2 Applicazioni

Questo LED è destinato all'uso come indicatore di stato, segnalatore luminoso o per retroilluminazione del pannello frontale in vari settori, tra cui telecomunicazioni, automazione d'ufficio, elettrodomestici e apparecchiature industriali.

2. Dimensioni del Package e Informazioni Meccaniche

Il dispositivo presenta una lente trasparente con una sorgente luminosa rossa AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio). Tutti i disegni dimensionali e le tolleranze sono forniti nella scheda tecnica, con una tolleranza standard di ±0,2 mm salvo diversa indicazione. Il package è progettato per un montaggio superficiale affidabile.

3. Valori Nominali e Caratteristiche

3.1 Valori Massimi Assoluti

I valori nominali sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C. Il superamento di questi valori può causare danni permanenti.

• Dissipazione di Potenza (Pd): 203 mW
• Corrente Diretta di Picco (I_F(PEAK)): 100 mA (impulsata, 50ms ON, 950ms OFF, Duty Cycle=0,05)
• Corrente Diretta Continua (I_F): 70 mA
• Intervallo di Temperatura di Funzionamento (T_opr): da -40°C a +85°C
• Intervallo di Temperatura di Magazzinaggio (T_stg): da -40°C a +100°C

3.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

I parametri prestazionali chiave sono misurati a Ta=25°C e I_F=70mA, salvo diversa indicazione.

• Intensità Luminosa (I_V): 1550 - 3600 mcd (millicandela). Misurata con un filtro che approssima la risposta fotopica dell'occhio CIE.
• Angolo di Visione (2θ_1/2): 120 gradi (tipico). Definita come l'angolo totale in cui l'intensità scende alla metà del valore assiale.
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λ_P): 631 nm (tipico).
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d): 617 - 630 nm. Tolleranza ±1nm.
• Larghezza a Mezza Altezza della Linea Spettrale (Δλ): 15 nm (tipico).
• Tensione Diretta (V_F): 1,9 - 2,9 V. Tolleranza ±0,1V.
• Corrente Inversa (I_R): 10 μA (massimo) a V_R=5V. Il dispositivo non è progettato per funzionamento in polarizzazione inversa.

4. Codice Bin e Sistema di Selezione

I dispositivi sono selezionati (binnati) in base all'intensità luminosa misurata a 70mA. Ciò garantisce uniformità nella luminosità per applicazioni produttive.

4.1 Rango di Intensità Luminosa (I_V)

• Codice Bin J1: 1550 - 2050 mcd (Flusso Luminoso: 5,2 - 6,8 lm)
• Codice Bin J2: 2050 - 2720 mcd (Flusso Luminoso: 6,8 - 9,0 lm)
• Codice Bin K1: 2720 - 3600 mcd (Flusso Luminoso: 9,0 - 12,0 lm)

La tolleranza su ogni bin di intensità luminosa è ±10%. I valori di flusso luminoso in lumen (lm) sono forniti a titolo di riferimento.

5. Curve Prestazionali Tipiche

La scheda tecnica include rappresentazioni grafiche delle relazioni chiave, essenziali per la progettazione del circuito e la gestione termica.

• Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Caratteristica I_F-V_F)
• Intensità Luminosa vs. Corrente Diretta (Caratteristica I_V-I_F)
• Intensità Luminosa vs. Temperatura Ambiente (Caratteristica I_V-T_a)
• Distribuzione Spettrale di Potenza Relativa (Lunghezza d'Onda vs. Intensità Relativa)
• Caratteristica dell'Angolo di Visione (Distribuzione Angolare dell'Intensità)

Queste curve consentono ai progettisti di prevedere le prestazioni in diverse condizioni operative, come la riduzione dell'emissione luminosa a temperature più elevate o il calcolo del valore necessario della resistenza limitatrice di corrente.

6. Linee Guida per l'Assemblaggio e la Movimentazione

6.1 Pulizia

Se è necessaria la pulizia dopo la saldatura, utilizzare solo solventi specificati. Immergere il LED in alcol etilico o isopropilico a temperatura normale per meno di un minuto. Prodotti chimici non specificati potrebbero danneggiare il materiale del package.

6.2 Pattern di Piazzola PCB Consigliato

Viene fornito un layout suggerito per le piazzole di attacco sul circuito stampato (PCB) per la saldatura a rifusione a infrarossi o a fase di vapore. Per l'applicazione della pasta saldante si raccomanda uno spessore massimo dello stencil di 0,10 mm per garantire una corretta formazione del giunto saldato ed evitare ponticelli.

6.3 Confezionamento in Nastro e Bobina

I LED sono forniti in nastro portante goffrato su bobine da 7 pollici (178 mm) di diametro. La larghezza del nastro è di 8 mm. Sono inclusi disegni meccanici dettagliati delle tasche del nastro, del nastro di copertura e delle dimensioni della bobina, conformi alle specifiche EIA-481. La bobina standard contiene 4000 pezzi, con una quantità d'ordine minima di 500 pezzi per i residui.

7. Avvertenze Importanti e Note Applicative

7.1 Uso Previsto e Affidabilità

Questo LED è progettato per l'uso in apparecchiature elettroniche ordinarie. Non è destinato ad applicazioni in cui un guasto potrebbe mettere direttamente in pericolo la vita o la salute, come nell'aviazione, nei sistemi di supporto vitale medico o nei sistemi di sicurezza critici. Per tali applicazioni, è necessaria la consultazione con il produttore prima dell'integrazione nel progetto.

7.2 Condizioni di Magazzinaggio

Confezione Sigillata:Conservare a ≤30°C e ≤70% di Umidità Relativa (UR). La durata di conservazione è di un anno quando la busta anti-umidità con essiccante è intatta.
Confezione Aperta:L'ambiente di conservazione non deve superare i 30°C e il 60% di UR. I componenti rimossi dalla confezione originale devono essere sottoposti a saldatura a rifusione IR entro 168 ore (7 giorni). Per la conservazione oltre questo periodo, devono essere conservati in un contenitore sigillato con essiccante o in atmosfera di azoto. I LED conservati fuori dalla confezione per più di 168 ore richiedono una cottura a circa 60°C per almeno 48 ore prima dell'assemblaggio per rimuovere l'umidità assorbita e prevenire l'effetto \"popcorn\" durante la rifusione.

7.3 Processo di Saldatura

Saldatura a Rifusione:Si raccomanda un profilo di saldatura senza piombo conforme a J-STD-020B. I parametri chiave includono una zona di pre-riscaldamento (150-200°C, max 120 sec), una temperatura di picco non superiore a 260°C e un tempo sopra il liquidus (TAL) massimo di 10 secondi. La rifusione deve essere eseguita al massimo due volte.
Saldatura Manuale:Se necessario, utilizzare un saldatore con temperatura della punta non superiore a 300°C per un massimo di 3 secondi, e una sola volta. Il profilo di temperatura fornito è una linea guida; il profilo finale deve essere caratterizzato per il design PCB specifico, i componenti e la pasta saldante utilizzati.

8. Approfondimento Tecnico e Considerazioni di Progetto

8.1 Analisi Fotometrica e Colorimetrica

L'uso della tecnologia AlInGaP si traduce in un LED rosso ad alta efficienza con una lunghezza d'onda dominante nell'intervallo 617-630 nm, che produce un colore rosso saturo. L'angolo di visione di 120 gradi fornisce un pattern di emissione ampio, adatto per indicatori di stato. I progettisti devono considerare la struttura di binning per garantire una luminosità uniforme tra più unità in un array o in una linea di prodotti.

8.2 Progettazione Elettrica e Gestione Termica

Con una tensione diretta massima di 2,9V a 70mA, è obbligatoria una resistenza limitatrice di corrente in serie. Il valore della resistenza (R) può essere calcolato utilizzando la Legge di Ohm: R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. La dissipazione di potenza del LED stesso (P_d= V_F* I_F) non deve superare il valore massimo assoluto di 203mW, considerando la derating che si verifica a temperature ambiente più elevate, come mostrato nella curva I_V-T_a. Potrebbe essere necessaria un'adeguata area di rame sul PCB per lo smaltimento del calore in ambienti ad alta corrente o alta temperatura.

8.3 Compatibilità con il Processo di Assemblaggio

La sensibilità all'umidità JEDEC Livello 3 e la compatibilità con la rifusione IR sono critiche per la produzione moderna ad alto volume. I progettisti devono seguire meticolosamente le linee guida per la conservazione e la cottura per prevenire la rottura del package indotta dall'umidità durante il processo di rifusione ad alta temperatura. Il pattern di piazzola e le specifiche dello stencil consigliati sono ottimizzati per ottenere giunti saldati affidabili minimizzando il rischio di tombstoning o ponticelli di saldatura.

9. Suggerimenti Applicativi e Casi d'Uso Tipici

Oltre ai semplici indicatori di stato, la luminosità e l'angolo di visione di questo LED lo rendono adatto per la retroilluminazione di piccoli simboli sui pannelli frontali o per fornire illuminazione in condizioni di scarsa luce per i sensori. Il suo fattore di forma ridotto è ideale per dispositivi portatili come apparecchiature di comunicazione e periferiche informatiche. Se utilizzati in array, è necessario prestare attenzione alla distribuzione della corrente e all'accoppiamento termico tra LED adiacenti.

10. 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 (λ_P) è la 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. λ_dè più rilevante per la specifica del colore.

D: Posso pilotare questo LED con un'alimentazione a 5V senza una resistenza?
R: No. Collegarlo direttamente a 5V forzerebbe una corrente di gran lunga superiore al suo valore massimo nominale, causando un guasto immediato e catastrofico. È sempre richiesta una resistenza limitatrice di corrente o un driver a corrente costante.

D: Perché le condizioni di conservazione dopo l'apertura della busta sono così rigide?
R: I package dei LED SMD possono assorbire umidità dall'aria. Durante il processo di saldatura a rifusione ad alta temperatura, questa umidità intrappolata si trasforma rapidamente in vapore, creando una pressione interna che può delaminare il package o rompere il die. La vita utile di 168 ore e le procedure di cottura sono metodi standardizzati per prevenire questa modalità di guasto.