Scheda Tecnica LED SMD LTST-M140KRKT - Rosso AlInGaP - Angolo di Visione 120° - 2.0V Tip - 30mA Max - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete per il LTST-M140KRKT, un diodo a emissione luminosa (LED) a montaggio superficiale (SMD). Questo componente appartiene a una famiglia di LED progettati in dimensioni miniaturizzate e configurazioni speciali per facilitare l'assemblaggio automatizzato su circuito stampato (PCB). Il suo fattore di forma compatto lo rende particolarmente 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 su nastro da 12mm avvolto su bobine da 7 pollici di diametro per la movimentazione automatizzata.
• Contorno del package standard EIA (Electronic Industries Alliance).
• Le caratteristiche di ingresso/uscita sono compatibili con i livelli logici dei circuiti integrati (IC).
• Progettato per la compatibilità con le attrezzature standard di assemblaggio automatico pick-and-place.
• Resiste ai processi di saldatura a rifusione a infrarossi (IR) comunemente utilizzati nella tecnologia a montaggio superficiale (SMT).
• Precondizionato per accelerare al livello di sensibilità all'umidità JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) Livello 3.

1.2 Applicazioni

Il dispositivo è destinato all'uso in un'ampia varietà di apparecchiature elettroniche dove è richiesta un'indicazione o una sorgente luminosa affidabile e compatta. I campi di applicazione tipici includono:

• Apparecchiature di telecomunicazione (es. telefoni cordless, telefoni cellulari).
• Dispositivi per l'automazione d'ufficio (es. computer portatili, sistemi di rete).
• Elettrodomestici ed elettronica di consumo.
• Apparecchiature di controllo industriale e strumentazione.
• Indicatori di stato e di alimentazione.
• Illuminazione di segnali e simboli.
• Retroilluminazione di pannelli frontali e display.

2. Dimensioni del Package e Informazioni Meccaniche

Il LED è fornito in un package a montaggio superficiale. Il colore della lente è trasparente, e il materiale della sorgente luminosa è Fosfuro di Alluminio Indio Gallio (AlInGaP), che emette luce rossa. Tutte le specifiche dimensionali sono fornite in millimetri (mm). La tolleranza generale per le dimensioni è di ±0,2 mm a meno che una nota specifica non indichi diversamente. I disegni dimensionali dettagliati per il componente stesso, così come per il layout consigliato delle piazzole di attacco sul PCB, sono inclusi nella scheda tecnica per garantire un corretto design dell'impronta per una saldatura affidabile.

3. Valori Nominali e Caratteristiche

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

3.1 Valori Massimi Assoluti

• Dissipazione di Potenza (Pd):72 mW
• Corrente Diretta di Picco (IFP):80 mA (in condizioni pulsate: ciclo di lavoro 1/10, larghezza impulso 0,1ms)
• Corrente Diretta Continua (IF):30 mA (DC)
• Tensione Inversa (VR):5 V
• Intervallo di Temperatura di Funzionamento:-40°C a +85°C
• Intervallo di Temperatura di Conservazione:-40°C a +100°C

3.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

I seguenti parametri sono misurati a Ta=25°C con una corrente diretta (IF) di 20 mA, salvo diversa indicazione.

• Flusso Luminoso (Φv):Viene fornito il valore tipico; i valori minimo e massimo sono definiti dal codice bin (vedi Sezione 4). Misurato con un filtro che approssima la curva di risposta fotopica dell'occhio CIE.
• Intensità Luminosa (Iv):Viene fornito il valore tipico; i valori minimo e massimo sono definiti dal codice bin. Questo è un valore derivato di riferimento.
• Angolo di Visione (2θ1/2):120 gradi (tipico). Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa è la metà del valore misurato sull'asse centrale.
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λP):639 nm (tipico). La lunghezza d'onda alla quale l'intensità radiante spettrale è massima.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):631 nm (tipico). La singola lunghezza d'onda che definisce il colore percepito sul diagramma di cromaticità CIE. Tolleranza ±1 nm.
• Larghezza a Mezza Altezza della Linea Spettrale (Δλ):20 nm (tipico). La larghezza spettrale misurata a metà dell'intensità massima.
• Tensione Diretta (VF):2,0 V (tipico), 2,4 V (massimo) a IF=20mA. Tolleranza ±0,1 V.
• Corrente Inversa (IR):10 μA (massimo) a VR=5V.

3.3 Profilo di Saldatura

Viene fornito un profilo di saldatura a rifusione a infrarossi (IR) suggerito per processi di assemblaggio senza piombo (Pb-free), conforme allo standard J-STD-020B. Il profilo include le fasi di pre-riscaldamento, stabilizzazione, rifusione e raffreddamento con vincoli specifici di tempo e temperatura, con una temperatura massima del corpo del package che non supera i 260°C. Il rispetto di tali profili è fondamentale per prevenire danni termici al package del LED durante l'assemblaggio.

4. Sistema di Codifica Bin

Per garantire la coerenza nell'emissione luminosa, i LED vengono suddivisi in bin in base al flusso luminoso misurato. Il codice bin definisce un intervallo specifico. Per il LTST-M140KRKT (colore Rosso, testato a 20mA), i bin definiti sono:

• B2:Flusso Luminoso 0,27 - 0,34 lm (Intensità 90 - 112 mcd)
• C1:Flusso Luminoso 0,34 - 0,42 lm (Intensità 112 - 140 mcd)
• C2:Flusso Luminoso 0,42 - 0,54 lm (Intensità 140 - 180 mcd)
• D1:Flusso Luminoso 0,54 - 0,67 lm (Intensità 180 - 224 mcd)
• D2:Flusso Luminoso 0,67 - 0,84 lm (Intensità 224 - 280 mcd)

La tolleranza su ogni bin di intensità è dell'±11%. Il valore di intensità luminosa (mcd) è fornito a scopo di riferimento. I progettisti devono specificare il codice bin richiesto all'ordine per garantire il livello di luminosità necessario per la loro applicazione.

5. Curve di Prestazione Tipiche

La scheda tecnica include rappresentazioni grafiche delle caratteristiche chiave per facilitare l'analisi di progetto. Queste curve, tipicamente tracciate in funzione della corrente diretta o della temperatura ambiente, forniscono informazioni sul comportamento del dispositivo in condizioni non standard. Le curve comuni includono:

• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:Mostra come l'emissione luminosa aumenta con la corrente, fino al valore massimo nominale.
• Tensione Diretta vs. Corrente Diretta:Illustra la caratteristica IV del diodo.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Dimostra la riduzione dell'emissione luminosa dovuta al calore, cruciale per applicazioni ad alta temperatura.
• Distribuzione Spettrale:Un grafico dell'intensità relativa in funzione della lunghezza d'onda, che mostra il picco a ~639nm e la larghezza spettrale.
• Diagramma dell'Angolo di Visione:Un diagramma polare che mostra la distribuzione angolare dell'intensità luminosa.

6. Guida all'Uso e Istruzioni di Manipolazione

6.1 Pulizia

Se è necessaria la pulizia dopo la saldatura, utilizzare solo solventi specificati. È accettabile immergere il LED in alcol etilico o isopropilico a temperatura ambiente per meno di un minuto. L'uso di detergenti chimici non specificati o aggressivi può danneggiare il package in plastica e la lente.

6.2 Conservazione e Sensibilità all'Umidità

Questo componente è sensibile all'umidità. Quando la busta ermetica antipolvere (con essiccante) non è aperta, i LED devono essere conservati a ≤30°C e ≤70% UR e utilizzati entro un anno. Una volta aperta la confezione originale, l'ambiente di conservazione non deve superare i 30°C e il 60% UR. I componenti esposti all'aria ambiente devono essere sottoposti a saldatura a rifusione IR entro 168 ore (JEDEC Livello 3). 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" (baking) a circa 60°C per almeno 48 ore prima dell'assemblaggio con saldatura per rimuovere l'umidità assorbita e prevenire l'effetto "popcorn" durante la rifusione.

6.3 Raccomandazioni per la Saldatura

Sono supportati due metodi di saldatura principali:

Saldatura a Rifusione (Consigliata):

- Temperatura di pre-riscaldamento: 150-200°C

- Tempo di pre-riscaldamento: massimo 120 secondi

- Temperatura di picco: massimo 260°C (corpo del package)

- Tempo sopra il liquidus: massimo 10 secondi

- Numero di cicli di rifusione: massimo due volte

Saldatura Manuale (Saldatore):

- Temperatura della punta: massimo 300°C

- Tempo di saldatura per terminale: massimo 3 secondi

- Numero di cicli di saldatura: una sola volta

È fondamentale notare che il profilo di rifusione ottimale dipende dal design specifico del PCB, dalla pasta saldante e dal forno utilizzato. Il profilo fornito serve come linea guida basata sugli standard JEDEC.

6.4 Progettazione del Circuito di Pilotaggio

Un LED è un dispositivo pilotato a corrente. La sua emissione luminosa è principalmente una funzione della corrente diretta, non della tensione. Per garantire una luminosità costante e prevenire danni, il circuito di pilotaggio deve includere un meccanismo di limitazione della corrente. Quando si collegano più LED in parallelo, si raccomanda vivamente di utilizzare una resistenza di limitazione della corrente individuale in serie con ciascun LED. Questa pratica compensa le lievi variazioni nella tensione diretta (VF) dei singoli dispositivi, garantendo una distribuzione uniforme della corrente e, di conseguenza, un'intensità luminosa uniforme su tutti i LED dell'array. Non è consigliabile pilotare i LED direttamente da una sorgente di tensione senza regolazione di corrente, poiché può portare a fuga termica e guasto del dispositivo.

7. Confezionamento e Specifiche del Nastro e Bobina

I LED sono forniti in formato nastro e bobina compatibile con le attrezzature di assemblaggio automatizzato ad alta velocità. I dettagli chiave del confezionamento includono:

• Larghezza del nastro: 12 mm.
• Diametro della bobina: 7 pollici.
• Quantità per bobina piena: 3000 pezzi.
• Quantità minima d'ordine per rimanenze: 500 pezzi.
• Il confezionamento è conforme alle specifiche ANSI/EIA-481.
• Le tasche vuote del nastro portacomponenti sono sigillate con un nastro di copertura superiore.
• È consentito un massimo di due componenti mancanti consecutivi per bobina.

Vengono forniti disegni dimensionali dettagliati per il nastro portacomponenti, il nastro di copertura e la bobina per garantire la compatibilità con i sistemi alimentatori.

8. Note Applicative e Avvertenze

8.1 Uso Previsto

Questo LED è progettato per l'uso in apparecchiature elettroniche standard per scopi generali, come elettronica di consumo, apparecchiature per ufficio ed elettrodomestici. Non è specificamente progettato o qualificato per applicazioni in cui un guasto potrebbe portare a un pericolo diretto per la vita, la salute o la sicurezza senza preventiva consultazione e qualificazione aggiuntiva. Tali applicazioni includono, ma non sono limitate a, aviazione, trasporti, controllo del traffico, sistemi medico/salvavita e dispositivi di sicurezza critici.

8.2 Gestione Termica

Sebbene il package abbia una dissipazione di potenza specificata, una gestione termica efficace a livello PCB è essenziale per mantenere le prestazioni e la longevità, specialmente quando si opera ad alte temperature ambiente o vicino alla corrente massima. Il layout del PCB dovrebbe fornire un'adeguata area di rame attorno alle piazzole di saldatura per fungere da dissipatore di calore, allontanando il calore dalla giunzione del LED.

8.3 Considerazioni sul Design Ottico

L'angolo di visione di 120 gradi fornisce un pattern di emissione ampio e diffuso, adatto per indicatori di stato e retroilluminazione dove è desiderata una visibilità ad ampio angolo. Per applicazioni che richiedono un fascio più focalizzato, sarebbero necessarie ottiche secondarie (es. lenti o riflettori). La lente trasparente minimizza l'assorbimento della luce, massimizzando l'emissione del chip AlInGaP.

9. Panoramica sulla Tecnologia e sui Materiali

Il LTST-M140KRKT utilizza un materiale semiconduttore di Fosfuro di Alluminio Indio Gallio (AlInGaP) per la sua regione di emissione luminosa. La tecnologia AlInGaP è particolarmente adatta per produrre LED rossi, arancioni e ambra ad alta efficienza. Rispetto a tecnologie più vecchie come il Fosfuro di Arseniuro di Gallio (GaAsP), l'AlInGaP offre un'efficienza luminosa significativamente più alta, una migliore stabilità termica e una durata operativa più lunga. La luce è generata attraverso l'elettroluminescenza, dove gli elettroni si ricombinano con le lacune all'interno della regione attiva del semiconduttore, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La composizione specifica degli strati AlInGaP è progettata per produrre fotoni alla lunghezza d'onda dominante target di 631 nm, che viene percepita come luce rossa dall'occhio umano.