Scheda Tecnica LED SMD a Riflettore 67-23/R6GHBHC-B05/2T - Package 6.0x3.2x1.9mm - Tensione 2.0-3.95V - Colori Rosso/Verde/Blu - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il 67-23/R6GHBHC-B05/2T è un LED a montaggio superficiale (SMD) alloggiato in un package P-LCC-4 con riflettore integrato. Questo componente è progettato come indicatore ottico multicolore, disponibile nei colori emessi rosso brillante (R6), verde brillante (GH) e blu (BH). Il package presenta un corpo in resina bianca con finestra trasparente incolore, che migliora l'emissione luminosa e garantisce un'estetica pulita. È un prodotto privo di piombo conforme alle direttive RoHS, adatto per assemblaggi elettronici moderni soggetti a normative ambientali.

I vantaggi principali di questo LED includono l'ingombro compatto del package P-LCC-4, ideale per progetti PCB ad alta densità, e il riflettore integrato che migliora l'intensità luminosa e il controllo dell'angolo di visione. I mercati target principali sono: apparecchiature di telecomunicazione per indicazione di stato e retroilluminazione, elettronica di consumo per illuminazione di interruttori e simboli, retroilluminazione LCD piana e applicazioni generiche di indicazione che richiedono sorgenti luminose affidabili, luminose e con colore puro.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

I Valori Massimi Assoluti definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Per tutte e tre le varianti di colore (R6, GH, BH), la corrente diretta continua massima (I_F) è 25 mA, con una corrente diretta di picco ammissibile (I_FP) di 100 mA per funzionamento impulsato. La tensione inversa massima (V_R) è 5 V. Le specifiche di dissipazione di potenza (P_d) sono 120 mW per il chip rosso e 110 mW per i chip verde e blu, aspetto critico per la progettazione della gestione termica. Il dispositivo può operare in un intervallo di temperatura da -40°C a +85°C ed essere conservato da -40°C a +90°C. I limiti di temperatura di saldatura sono specificati per il reflow (260°C per max 10 secondi) e la saldatura manuale (350°C per max 3 secondi).

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

I parametri elettro-ottici sono misurati in condizioni di prova standard: temperatura ambiente 25°C e corrente diretta di 20 mA. L'intensità luminosa varia per chip e bin: Rosso (R6) da 112 a 285 mcd, Verde (GH) da 180 a 715 mcd, e Blu (BH) da 72 a 285 mcd. Tutti i chip condividono un tipico angolo di visione (2θ_1/2) di 120 gradi. Le lunghezze d'onda di picco (λ_p) sono approssimativamente 632 nm (rosso), 518 nm (verde) e 468 nm (blu). Le corrispondenti lunghezze d'onda dominanti (λ_d) hanno intervalli specificati per ogni colore. La tensione diretta (V_F) è tipicamente 2.0V (max 2.4V) per il rosso e 3.4V (max 3.95V) per i chip verde e blu. La corrente inversa (I_R) a V_R=5V è max 10 µA per il rosso e max 50 µA per verde/blu.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Il prodotto utilizza un sistema di binning per classificare le unità in base a parametri ottici ed elettrici chiave, garantendo coerenza nelle prestazioni applicative.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

L'intensità luminosa è suddivisa in bin specifici per ogni tipo di chip, definiti a I_F=20mA. Per il chip Rosso (R6): Bin R (112-180 mcd) e Bin S (180-285 mcd). Per il chip Verde (GH): Bin S (180-285 mcd), Bin T (285-450 mcd) e Bin U (450-715 mcd). Per il chip Blu (BH): Bin Q (72-112 mcd), Bin R (112-180 mcd) e Bin S (180-285 mcd). Si applica una tolleranza di ±11% all'intensità luminosa.

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

Anche la lunghezza d'onda dominante è binnata per controllare la purezza del colore. Per il chip Rosso (R6): Bin FF1 (621-626 nm) e Bin FF2 (626-631 nm). Per il chip Verde (GH): Bin X (520-525 nm) e Bin Y (525-530 nm). Per il chip Blu (BH): Bin X (465-470 nm) e Bin Y (470-475 nm). Per la lunghezza d'onda dominante è specificata una tolleranza di ±1 nm. La tensione diretta ha una tolleranza di ±0.1V.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica include le tipiche curve delle caratteristiche elettro-ottiche per ogni tipo di chip (R6, GH, BH). Sebbene i dati grafici specifici non siano forniti nel testo, queste curve illustrano tipicamente la relazione tra corrente diretta e intensità luminosa, tensione diretta rispetto alla corrente diretta, e l'effetto della temperatura ambiente sull'intensità luminosa. Analizzare tali curve è essenziale affinché i progettisti comprendano il comportamento del LED in condizioni operative non standard, come l'alimentazione a correnti diverse o in ambienti termici variabili. Le curve aiutano nella selezione di resistori limitatori di corrente appropriati e nella previsione della luminosità e dello spostamento cromatico nell'intervallo di temperatura operativa del prodotto.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il LED è alloggiato in un package P-LCC-4. Le dimensioni complessive del package sono: lunghezza 6.0mm, larghezza 3.2mm e altezza 1.9mm (valori tipici, fare riferimento al disegno dimensionale per i dettagli). Il package include una coppa riflettente. Il disegno indica le posizioni dei pad dell'anodo e del catodo per i chip rosso, verde e blu. Tutte le tolleranze non specificate sono ±0.1mm.

5.2 Identificazione della Polarità

Il disegno del package indica chiaramente la polarità. Il collegamento corretto della polarità è cruciale per prevenire danni da polarizzazione inversa, limitata a 5V. I progettisti devono allineare l'impronta PCB con il disegno del package per garantire il corretto orientamento durante l'assemblaggio.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Riflusso

È raccomandato un profilo di temperatura per saldatura a riflusso senza piombo. I parametri chiave includono: una zona di pre-riscaldamento a 150-200°C per 60-120 secondi con una velocità di rampa max di 3°C/sec; il tempo sopra 217°C dovrebbe essere di 60-150 secondi; la temperatura di picco non deve superare i 260°C, con il tempo a questo picco limitato a un massimo di 10 secondi; la velocità di raffreddamento non deve superare i 6°C/sec. La saldatura a riflusso non deve essere eseguita più di due volte sullo stesso dispositivo.

6.2 Precauzioni per Conservazione e Manipolazione

I LED sono confezionati in buste resistenti all'umidità. La busta non deve essere aperta finché i componenti non sono pronti per l'uso. Prima dell'apertura, conservare a ≤ 30°C e ≤ 90% UR. Dopo l'apertura, i componenti hanno una vita utile di 168 ore in condizioni di ≤ 30°C e ≤ 60% UR. I componenti non utilizzati devono essere richiusi in una confezione a prova di umidità. Se l'indicatore di umidità mostra attivazione o il tempo di conservazione è superato, è necessario un trattamento di essiccamento a 60°C ± 5°C per 24 ore prima della saldatura.

6.3 Protezione da Sovracorrente

È obbligatorio un resistore limitatore di corrente esterno. La tensione diretta ha una tolleranza e una leggera variazione può causare un grande cambiamento nella corrente, potenzialmente portando al burnout. Il valore del resistore deve essere calcolato in base alla tensione di alimentazione e alle caratteristiche di tensione/corrente diretta del LED.

7. Confezionamento e Informazioni d'Ordine

I LED sono forniti su nastri portanti resistenti all'umidità, che vengono poi avvolti su bobine. La quantità standard caricata è di 2000 pezzi per bobina. Le dimensioni del nastro portante e della bobina sono fornite nella scheda tecnica. Un'etichetta sulla bobina fornisce informazioni chiave, tra cui il Numero di Prodotto (P/N), la quantità di confezionamento (QTY) e i codici bin specifici per la Classe di Intensità Luminosa (CAT), la Classe di Lunghezza d'Onda Dominante (HUE) e la Classe di Tensione Diretta (REF).

8. Suggerimenti Applicativi

8.1 Scenari Applicativi Tipici

• Apparecchiature di Telecomunicazione:Indicatori di stato, luci di attesa messaggi e retroilluminazione tastiera in telefoni e fax.
• Elettronica di Consumo:Retroilluminazione per pannelli LCD, illuminazione per interruttori a membrana e simboli su pannelli.
• Applicazioni con Light Pipe:La finestra trasparente e l'output luminoso lo rendono adatto all'uso con guide luminose per trasmettere la luce a una posizione desiderata sul contenitore del prodotto.
• Indicazione Generale:Stato di alimentazione, selezione modalità e altri feedback dell'interfaccia utente in un'ampia gamma di dispositivi elettronici.

8.2 Considerazioni di Progettazione

• Pilotaggio della Corrente:Utilizzare sempre un resistore in serie. Considerare di pilotare al di sotto della corrente massima assoluta (es. 20mA come da condizione di test) per migliorare la longevità.
• Gestione Termica:Assicurarsi che il layout PCB consenta la dissipazione del calore, specialmente se si utilizzano più LED o se si opera ad alte temperature ambientali. Il valore di dissipazione di potenza non deve essere superato.
• Progettazione Ottica:L'angolo di visione di 120 gradi garantisce un'ampia visibilità. Per luce diretta, potrebbero essere necessarie ottiche secondarie come lenti o light pipe.
• Protezione ESD:La sensibilità ESD varia (2000V HBM per il rosso, 150V HBM per verde/blu). Implementare appropriate misure di controllo ESD durante la manipolazione e l'assemblaggio.

9. Confronto e Differenziazione Tecnica

Rispetto ai LED SMD di tipo non riflettente in package simili, il riflettore integrato della serie 67-23 offre una maggiore intensità luminosa assiale per la stessa corrente di pilotaggio del chip, poiché il riflettore dirige più luce in avanti. Il package P-LCC-4 con finestra trasparente offre tipicamente una migliore efficienza di estrazione della luce rispetto ai package diffondenti. La disponibilità di tre colori primari brillanti distinti (rosso, verde, blu) in un unico tipo di package semplifica la gestione dell'inventario e la progettazione per sistemi di indicazione multicolore. Il binning specificato per intensità e lunghezza d'onda fornisce ai progettisti prestazioni di colore e luminosità prevedibili, un vantaggio rispetto alle alternative non binnate o con binning approssimativo.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Posso pilotare i LED verde e blu direttamente a 3.3V?

R: Possibile, ma non in modo affidabile. La tensione diretta tipica è 3.4V, con un massimo di 3.95V. A 3.3V, il LED potrebbe non accendersi completamente o per niente, specialmente a temperature più basse dove V_Faumenta. È raccomandato un circuito boost o una tensione di alimentazione più alta (es. 5V) con un resistore limitatore di corrente.

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 distribuzione di potenza spettrale 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 nella visione umana.

D: Come interpreto i bin di intensità luminosa per il mio progetto?

R: Seleziona un bin in base alla luminosità minima richiesta dalla tua applicazione nelle condizioni peggiori (es. alta temperatura, fine vita). Utilizzare un bin più alto (es. S invece di R) fornisce un margine di luminosità. Specifica il codice bin richiesto (CAT) quando ordini.

11. Caso Pratico di Progettazione e Utilizzo

Caso: Progettazione di un Pannello Indicatore Multi-Stato

Un prodotto richiede un singolo indicatore tricolore per mostrare alimentazione (verde fisso), standby (blu lampeggiante) e guasto (rosso fisso). Viene selezionato il 67-23/R6GHBHC-B05/2T. Il progetto utilizza un microcontrollore con tre pin GPIO, ciascuno collegato al catodo di un colore LED tramite un resistore limitatore di corrente (calcolato per pilotaggio a 20mA da alimentazione 5V: ~80 ohm per rosso, ~82 ohm per verde/blu, considerando la tolleranza di V_F). Gli anodi sono collegati a 5V. Il software controlla i pin per illuminare il colore desiderato. L'ampio angolo di visione di 120 gradi garantisce la visibilità da varie angolazioni. Il progettista specifica bin CAT=S per verde e blu e CAT=R per rosso per garantire una luminosità adeguata, e richiede bin HUE coerenti con l'aspetto cromatico desiderato.

12. Introduzione al Principio Operativo

I Diodi Emettitori di Luce (LED) sono dispositivi a semiconduttore che emettono luce attraverso l'elettroluminescenza. Quando una tensione diretta viene applicata alla giunzione p-n, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva, rilasciando energia sotto forma di fotoni. Il colore della luce emessa è determinato dal bandgap del materiale semiconduttore utilizzato nella regione attiva. In questo prodotto, il chip Rosso (R6) utilizza materiale AlGaInP, mentre i chip Verde (GH) e Blu (BH) utilizzano materiale InGaN. Il riflettore integrato, realizzato in materiale altamente riflettente, circonda il chip semiconduttore e reindirizza la luce emessa lateralmente in avanti, aumentando l'output luminoso utile nella direzione di visione. L'incapsulante in resina epossidica trasparente protegge il chip e funge da lente primaria.

13. Tendenze e Sviluppi del Settore

Il mercato dei LED SMD continua a tendere verso una maggiore efficienza (più lumen per watt), dimensioni di package più piccole per la miniaturizzazione e un miglioramento della coerenza cromatica attraverso un binning più stretto. C'è anche una crescente enfasi sull'affidabilità in condizioni di temperatura e densità di corrente più elevate, guidata da applicazioni come l'illuminazione automobilistica e display ad alta luminosità. È in corso l'uso di materiali avanzati, come nuovi fosfori per LED bianchi e incapsulanti migliorati per una migliore stabilità termica e ai raggi UV. Inoltre, l'integrazione di elettronica di controllo (es. driver a corrente costante) all'interno del package LED è una tendenza in sviluppo per semplificare la progettazione del circuito e migliorare la stabilità delle prestazioni.