Scheda Tecnica LED SMD LTST-C930KAKT - AlInGaP Rosso Arancio - 30mA - 75mW - 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 l'avanzata tecnologia a semiconduttore AlInGaP per emettere luce rosso-arancio. È progettato per affidabilità e prestazioni in un'ampia gamma di applicazioni elettroniche moderne dove spazio, efficienza e output luminoso costante sono critici.

1.1 Caratteristiche

• Conforme alle direttive ambientali RoHS.
• Include una lente a cupola per una distribuzione ottimizzata della luce.
• Utilizza un chip AlInGaP ultra-luminoso per un'elevata efficienza luminosa.
• Fornito su nastro standard da 8mm su bobine da 7 pollici per il prelievo e posizionamento automatizzato.
• Package conforme agli standard EIA.
• Progettato per la compatibilità con circuiti integrati (compatibile I.C.).
• Adatto all'uso con apparecchiature di posizionamento automatico.
• Resiste ai processi di saldatura a rifusione a infrarossi (IR).

1.2 Applicazioni

Questo LED è adatto per applicazioni diversificate, tra cui:

• Apparecchiature di telecomunicazione, sistemi di automazione d'ufficio, elettrodomestici e pannelli di controllo industriali.
• Retroilluminazione per tastiere e keypad.
• Indicatori di stato e di alimentazione.
• Micro-display e indicatori per pannelli.
• Illuminazione per segnali e simboli.

2. Dimensioni e Configurazione del Package

Il dispositivo presenta un package standard per montaggio superficiale. Le dimensioni critiche includono lunghezza, larghezza e altezza, con una tolleranza tipica di ±0,1 mm salvo diversa specifica. La lente è trasparente e il colore della sorgente luminosa è AlInGaP Rosso Arancio. I disegni meccanici dettagliati che specificano tutte le dimensioni critiche sono parte essenziale del processo di progettazione per il layout del PCB.

3. Parametri e Caratteristiche Tecniche

Tutte le specifiche e le caratteristiche sono definite a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C, salvo diversa indicazione.

3.1 Valori Massimi Assoluti

Sollecitazioni oltre questi limiti possono causare danni permanenti al dispositivo.

• Dissipazione di Potenza: 75 mW
• Corrente Diretta di Picco (Ciclo di Lavoro 1/10, impulso 0,1ms): 80 mA
• Corrente Diretta Continua in DC: 30 mA
• Tensione Inversa: 5 V
• Intervallo di Temperatura di Funzionamento: -30°C a +85°C
• Intervallo di Temperatura di Conservazione: -40°C a +85°C
• Condizione di Saldatura IR: 260°C per massimo 10 secondi.

3.2 Profilo di Rifusione IR Consigliato

Per processi di saldatura senza piombo (Pb-free), si raccomanda un profilo di rifusione con una temperatura di picco di 260°C per un massimo di 10 secondi. Il profilo dovrebbe includere fasi appropriate di pre-riscaldamento e raffreddamento per minimizzare lo stress termico sul componente e sul circuito stampato.

3.3 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Parametri di prestazione tipici misurati in condizioni di test standard (IF=20mA).

• Intensità Luminosa (Iv): 300 mcd (Min), 1050 mcd (Tip)
• Angolo di Visione (2θ1/2): 25 gradi
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λP): 621 nm (Tipica)
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd): 615 nm (Tipica)
• Larghezza a Mezza Altezza Spettrale (Δλ): 18 nm (Tipica)
• Tensione Diretta (VF): 2,0 V (Tip), 2,4 V (Max)
• Corrente Inversa (IR): 10 μA (Max) a VR=5V

Note di Misurazione:L'intensità luminosa è misurata utilizzando una combinazione sensore-filtro che approssima la curva di risposta fotopica dell'occhio CIE. L'angolo di visione è definito come l'angolo fuori asse in cui l'intensità scende alla metà del valore assiale. La lunghezza d'onda dominante è derivata dalle coordinate di cromaticità CIE.

3.4 Precauzioni per le Scariche Elettrostatiche (ESD)

Questo dispositivo è sensibile alle scariche elettrostatiche. Devono essere seguite le corrette procedure di manipolazione ESD, inclusi l'uso di braccialetti a terra, guanti antistatici e l'assicurazione che tutte le apparecchiature e le postazioni di lavoro siano correttamente messe a terra per prevenire danni.

4. Sistema di Classificazione (Bin Ranking)

Per garantire la coerenza di colore e luminosità in produzione, i dispositivi sono suddivisi in bin in base all'intensità luminosa.

4.1 Codici Bin per Intensità Luminosa

Per il colore Rosso Arancio, misurato a 20mA. Tolleranza all'interno di ogni bin +/-15%.

• R: 112,0 - 180,0 mcd
• S: 180,0 - 280,0 mcd
• T: 280,0 - 450,0 mcd
• U: 450,0 - 710,0 mcd
• V: 710,0 - 1120,0 mcd
• W: 1120,0 - 1800,0 mcd
• X: 1800,0 - 2800,0 mcd
• Y: 2800,0 - 4500,0 mcd

Questa classificazione consente ai progettisti di selezionare il grado di luminosità appropriato per la loro specifica applicazione, bilanciando costi e requisiti prestazionali.

5. Curve di Prestazione Tipiche

I dati grafici forniscono una visione più approfondita del comportamento del dispositivo in condizioni variabili. Le curve chiave includono tipicamente:

• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:Mostra come l'output luminoso aumenti con la corrente di pilotaggio, evidenziando la relazione non lineare e l'importanza della regolazione della corrente.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Dimostra la derating termico dell'output luminoso, cruciale per progetti che operano in ambienti a temperatura elevata.
• Tensione Diretta vs. Corrente Diretta:Illustra la caratteristica IV del diodo, essenziale per progettare il circuito di limitazione della corrente.
• Distribuzione Spettrale:Un grafico della potenza radiante relativa rispetto alla lunghezza d'onda, che mostra la stretta banda di emissione caratteristica dei LED AlInGaP centrata attorno a 621nm.

Analizzare queste curve aiuta gli ingegneri a prevedere le prestazioni nel mondo reale, gestire gli effetti termici e ottimizzare il circuito di pilotaggio per efficienza e longevità.

6. Guida all'Uso e Istruzioni di Manipolazione

6.1 Pulizia

Detergenti chimici non specificati possono danneggiare il package del LED. Se la pulizia è necessaria dopo la saldatura, immergere il LED in alcol etilico o isopropilico a temperatura ambiente per meno di un minuto. Evitare solventi aggressivi o la pulizia a ultrasuoni a meno che non siano specificamente qualificati.

6.2 Layout Consigliato per i Pad del PCB

Viene fornito un land pattern (impronta) consigliato per il PCB per garantire una corretta formazione del giunto di saldatura, stabilità meccanica e dissipazione del calore. Rispettare questo progetto minimizza l'effetto "tombstone" e assicura una connessione elettrica affidabile dopo la rifusione.

6.3 Specifiche dell'Imballaggio a Nastro e Bobina

I componenti sono forniti su nastro portante goffrato con nastro protettivo di copertura. I dettagli chiave dell'imballaggio includono:

• Diametro Bobina: 7 pollici.
• Passo delle Tasche: Definito per nastro da 8mm.
• Quantità per Bobina: 1500 pezzi (bobina piena standard).
• Quantità Minima per Confezione: 500 pezzi per bobine residue.
• Componenti Mancanti: Sono consentiti al massimo due tasche vuote consecutive.
• Standard: L'imballaggio è conforme alle specifiche ANSI/EIA-481.

Questo imballaggio è compatibile con le apparecchiature standard di assemblaggio SMT (Surface-Mount Technology) automatizzate.

7. Avvertenze Importanti e Note Applicative

7.1 Applicazione Prevista

Questo LED è progettato per l'uso in apparecchiature elettroniche commerciali e consumer standard. Non è destinato ad applicazioni critiche per la sicurezza in cui un guasto potrebbe mettere a rischio vite o salute (es. aviazione, supporto vitale medico, sistemi di sicurezza dei trasporti). È richiesta consultazione per tali usi ad alta affidabilità.

7.2 Condizioni di Conservazione

Confezione Sigillata:Conservare a ≤30°C e ≤90% di Umidità Relativa (UR). La durata di conservazione nella busta anti-umidità con essiccante è di un anno.
Confezione Aperta:Per i componenti rimossi dalla loro busta barriera all'umidità, l'ambiente di conservazione non deve superare i 30°C e il 60% di UR. I componenti dovrebbero essere sottoposti a rifusione IR entro una settimana (Livello di Sensibilità all'Umidità 3, MSL 3). Per conservazioni superiori a una settimana, utilizzare un contenitore sigillato con essiccante o un essiccatore a azoto. I componenti conservati fuori busta per più di una settimana richiedono una cottura (baking) a circa 60°C per almeno 20 ore prima della saldatura per prevenire l'effetto "popcorning" durante la rifusione.

7.4 Linee Guida per la Saldatura

I parametri di saldatura dettagliati sono critici per l'affidabilità.

• Saldatura a Rifusione (Consigliata):
  • Temperatura di Pre-riscaldamento: 150-200°C
  • Tempo di Pre-riscaldamento: Fino a 120 secondi.
  • Temperatura di Picco: Massimo 260°C.
  • Tempo Sopra il Liquido: Massimo 10 secondi.
  • Numero di Passaggi: Massimo due cicli di rifusione.
• Saldatura Manuale (Saldatore):
  • Temperatura Puntale: Massimo 300°C.
  • Tempo di Contatto: Massimo 3 secondi per pad.
  • Numero di Riparazioni: Una sola volta.

Il profilo di rifusione ottimale dipende dal design specifico del PCB, dalla pasta saldante e dal forno. I parametri forniti si basano sugli standard JEDEC e servono come punto di partenza affidabile. Si raccomanda la caratterizzazione per la specifica linea di assemblaggio.

7.5 Metodo di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando si collegano più LED in parallelo, una resistenza di limitazione della corrente deve essere posta in serie con ciascun LED singolo. Pilotare i LED direttamente da una sorgente di tensione senza regolazione di corrente porta a luminosità incoerente e potenziali danni da sovracorrente a causa della variazione naturale della tensione diretta (VF) da dispositivo a dispositivo. Il valore della resistenza in serie è calcolato usando la Legge di Ohm: R = (Vsource - VF_LED) / Idesired.

8. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progettazione

8.1 Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia relativamente bassa a 75mW, un'efficace gestione termica sul PCB è importante per mantenere l'affidabilità a lungo termine e un output luminoso stabile, specialmente ad alte temperature ambiente o quando pilotato alla corrente massima. Assicurare un'adeguata area di rame attorno ai pad del LED aiuta a dissipare il calore.

8.2 Progettazione Ottica

L'angolo di visione di 25 gradi fornisce un fascio relativamente focalizzato. Per applicazioni che richiedono un'illuminazione più ampia, potrebbero essere necessarie ottiche secondarie come guide luminose o diffusori. La lente trasparente è adatta per applicazioni in cui il chip LED stesso non è visibile, o dove viene impiegata la miscelazione dei colori.

8.3 Protezione del Circuito

Oltre alle resistenze di limitazione della corrente in serie, considerare l'incorporazione di una protezione da polarità inversa se la connessione di alimentazione è accessibile all'utente. Diodi di soppressione di tensione transiente (TVS) o altri circuiti di protezione possono essere giustificati in ambienti elettricamente rumorosi.

9. Tecnologia e Principio di Funzionamento

Questo LED si basa sul materiale semiconduttore Fosfuro di Alluminio Indio Gallio (AlInGaP). Quando una tensione diretta viene applicata attraverso la giunzione p-n, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La composizione specifica della lega AlInGaP determina l'energia del bandgap, che corrisponde direttamente alla lunghezza d'onda della luce emessa—in questo caso, nello spettro rosso-arancio (circa 615-621 nm). La tecnologia AlInGaP è nota per la sua alta efficienza quantica interna e le eccellenti prestazioni nella gamma di colori dal rosso all'ambra, offrendo luminosità e stabilità superiori rispetto a tecnologie più vecchie come il GaAsP.

10. Domande Comuni Basate sui Parametri Tecnici

D: Posso pilotare questo LED a 30mA in modo continuo?
R: Sì, 30mA è la corrente diretta continua in DC massima nominale. Per una longevità ottimale, si raccomanda spesso di pilotare alla condizione di test tipica di 20mA o al di sotto.

D: Quale valore di resistenza dovrei usare con un'alimentazione da 5V?
R: Usando la VF tipica di 2,0V e una corrente desiderata di 20mA: R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ohm. Una resistenza standard da 150Ω sarebbe adatta. Calcolare sempre utilizzando la VF massima (2,4V) per assicurarsi che la corrente minima sia sufficiente per la propria applicazione.

D: In che modo la temperatura influisce sulla luminosità?
R: L'intensità luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione. Le curve di prestazione mostrano questo derating. Un'adeguata dissipazione del calore ed evitare il funzionamento alla corrente massima in alte temperature ambiente sono chiave per mantenere un output costante.

D: Questo LED è adatto per il funzionamento in impulso?
R: Sì, può gestire una corrente diretta di picco di 80mA con un basso ciclo di lavoro (1/10) e una breve larghezza di impulso (0,1ms). Questo può essere usato per il multiplexing o per ottenere una luminosità percepita più alta.