Scheda Tecnica LED SMD 15-11/T1D-AQRHY/2T - Package 1.6x0.8x0.6mm - Tensione 2.7-3.15V - Potenza 40mW - Colore Bianco Puro - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il 15-11/T1D-AQRHY/2T è un LED a montaggio superficiale compatto, progettato per applicazioni elettroniche moderne che richiedono funzionalità affidabili di spia o retroilluminazione. Questo LED monocromatico in bianco puro offre un equilibrio tra prestazioni e miniaturizzazione, consentendo ai progettisti di ottenere una maggiore densità di componenti e ridurre le dimensioni complessive dell'apparecchiatura.

1.1 Vantaggi Principali

I vantaggi principali di questo componente derivano dal suo package SMD (Surface Mount Device). È significativamente più piccolo dei LED tradizionali a telaio con reofori, il che si traduce direttamente in un ingombro ridotto sul PCB, minori requisiti di spazio di stoccaggio e, in definitiva, prodotti finali più compatti. La sua costruzione leggera lo rende inoltre ideale per applicazioni miniaturizzate e portatili.

1.2 Mercato di Riferimento e Applicazioni

Questo LED è adatto a una varietà di applicazioni in diversi settori industriali. Gli usi comuni includono la retroilluminazione per cruscotti di strumentazione e interruttori in ambito automobilistico o industriale. Nelle telecomunicazioni, funge da spia o retroilluminazione in dispositivi come telefoni e fax. È applicabile anche per la retroilluminazione piatta di LCD, l'illuminazione generale di interruttori e simboli e altre esigenze generiche di indicazione.

2. Analisi Approfondita delle Specifiche Tecniche

Questa sezione fornisce un'analisi dettagliata e oggettiva dei principali parametri tecnici definiti nella scheda dati.

2.1 Valori Massimi Assoluti

I Valori Massimi Assoluti definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Questi non sono condizioni operative consigliate.

• Tensione Inversa (V_R):5V. Superare questa tensione in polarizzazione inversa può causare la rottura della giunzione.
• Corrente Diretta (I_F):10mA (continua).
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):40mA, ammissibile solo in condizioni pulsate (duty cycle 1/10 @ 1kHz).
• Dissipazione di Potenza (P_d):40mW. Questa è la potenza massima che il package può dissipare senza superare i suoi limiti termici.
• Scarica Elettrostatica (ESD):2000V (Modello del Corpo Umano). Questo valore indica un livello base di robustezza ESD per la manipolazione.
• Temperatura di Funzionamento e Conservazione:-40°C a +85°C (funzionamento), -40°C a +90°C (conservazione).
• Temperatura di Saldatura:Rifusione picco: 260°C per max 10 secondi. Saldatura manuale: 350°C per max 3 secondi per terminale.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi parametri sono misurati in condizioni di prova standard di 25°C di temperatura ambiente e una corrente diretta (I_F) di 5mA.

• Intensità Luminosa (I_v):Varia da un minimo di 72.0 mcd a un massimo di 180.0 mcd. Il valore tipico non è specificato, indicando che le prestazioni sono gestite attraverso un sistema di binning.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):Un valore tipico di 140 gradi, che fornisce un ampio angolo di luce emessa.
• Tensione Diretta (V_F):Varia da 2.70V a 3.15V a 5mA. La scheda tecnica riporta una tolleranza di ±0.1V.

Nota Critica sulla Tensione Inversa:La scheda tecnica afferma esplicitamente che la condizione di tensione inversa è applicata solo per scopi di test a infrarossi (IR). Il dispositivo non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa. L'applicazione di una tensione inversa nel funzionamento del circuito non è supportata.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza nella produzione di massa, i LED vengono suddivisi in bin di prestazioni. Il LED 15-11 utilizza un sistema di binning tridimensionale per intensità luminosa, tensione diretta e cromaticità.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

L'intensità luminosa è suddivisa in due bin principali, etichettati Q e R, in base alle misurazioni a I_F= 5mA.

• Bin Q:72.0 mcd (Min) a 112.0 mcd (Max)
• Bin R:112.0 mcd (Min) a 180.0 mcd (Max)

È inoltre indicata una tolleranza generale di ±11% per l'intensità luminosa.

3.2 Binning della Tensione Diretta

La tensione diretta è suddivisa in tre bin (15, 16, 17) per facilitare la progettazione del circuito per la regolazione della corrente.

• Bin 15:2.70V a 2.85V
• Bin 16:2.85V a 3.00V
• Bin 17:3.00V a 3.15V

3.3 Binning delle Coordinate di Cromaticità

Il colore bianco puro è definito dalle coordinate di cromaticità (CIE x, y) sul diagramma CIE 1931. La scheda tecnica definisce sei bin (da 1 a 6), ciascuno dei quali specifica un'area quadrilatera sul grafico dei colori. Sono fornite le coordinate per gli angoli di ciascun bin. La tolleranza per le coordinate di cromaticità è ±0.01. Questo binning garantisce la coerenza del colore tra diversi lotti di produzione.

4. Informazioni Meccaniche e sul Package

4.1 Dimensioni del Package

Il LED è fornito in un package a montaggio superficiale molto piccolo. Le dimensioni chiave (in mm, tolleranza ±0.1mm salvo diversa indicazione) includono una dimensione del corpo di circa 1.6mm di lunghezza, 0.8mm di larghezza e 0.6mm di altezza. Il disegno del package indica chiaramente il marchio del catodo per il corretto orientamento della polarità durante l'assemblaggio.

4.2 Identificazione della Polarità

La polarità corretta è cruciale per il funzionamento del LED. Il package presenta un marchio del catodo distinto. I progettisti devono allineare questo marchio con il corrispondente pad del catodo sul layout del PCB per garantire una corretta connessione elettrica.

5. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

Una manipolazione e una saldatura adeguate sono fondamentali per mantenere le prestazioni e l'affidabilità del LED.

5.1 Profilo di Rifusione

Il componente è compatibile con processi di rifusione a infrarossi e a fase di vapore. Viene fornito un profilo di rifusione consigliato senza piombo:

• Preriscaldamento:150–200°C per 60–120 secondi.
• Tempo Sopra il Liquido (217°C):60–150 secondi.
• Temperatura di Picco:260°C massimo, mantenuta per non più di 10 secondi.
• Velocità di Riscaldamento:Massimo 6°C/sec.
• Tempo Sopra 255°C:Massimo 30 secondi.
• Velocità di Raffreddamento:Massimo 3°C/sec.

Importante:La rifusione non deve essere eseguita più di due volte sullo stesso LED.

5.2 Saldatura Manuale

Se è necessaria la saldatura manuale, è necessario prestare estrema attenzione. La temperatura della punta del saldatore deve essere inferiore a 350°C e il tempo di contatto per terminale non deve superare i 3 secondi. Si consiglia un saldatore a bassa potenza (≤25W). Lasciare un intervallo di almeno 2 secondi tra la saldatura di ciascun terminale per prevenire danni termici.

5.3 Conservazione e Sensibilità all'Umidità

I LED sono imballati in sacchetti resistenti all'umidità con essiccante.

• Non aprire la busta anti-umidità fino al momento dell'uso.
• Dopo l'apertura, i LED non utilizzati devono essere conservati a ≤30°C e ≤60% di Umidità Relativa.
• La "vita a terra" dopo l'apertura è di 168 ore (7 giorni).
• Se non utilizzati dopo questo periodo o se l'indicatore dell'essiccante ha cambiato colore, è necessario un trattamento di essiccamento a 60±5°C per 24 ore prima dell'uso.

6. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

6.1 Specifiche del Nastro e della Bobina

Il prodotto è fornito su nastro portacomponenti da 8mm di larghezza su bobine da 7 pollici di diametro. Ogni bobina contiene 2000 pezzi. Nella scheda tecnica sono fornite le dimensioni dettagliate per le tasche del nastro portacomponenti e per la bobina per garantire la compatibilità con le attrezzature automatiche pick-and-place.

6.2 Spiegazione dell'Etichetta

L'etichetta della bobina contiene informazioni chiave per la tracciabilità e la verifica:

• CPN:Numero Prodotto del Cliente
• P/N:Numero Prodotto del Produttore (es., 15-11/T1D-AQRHY/2T)
• QTY:Quantità di Imballaggio
• CAT:Classe di Intensità Luminosa (es., Q, R)
• HUE:Coordinate di Cromaticità & Classe di Lunghezza d'Onda Dominante (es., 1-6)
• REF:Classe di Tensione Diretta (es., 15, 16, 17)
• LOT No:Numero di Lotto di Produzione

7. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progettazione

7.1 La Limitazione di Corrente è Obbligatoria

I LED sono dispositivi pilotati in corrente. La scheda tecnica sottolinea fortemente che una resistenza di limitazione della corrente esternadeveessere utilizzata in serie con il LED. La tensione diretta ha un intervallo (2.7-3.15V) e il suo coefficiente di temperatura negativo significa che diminuisce man mano che la giunzione si riscalda. Senza una resistenza, anche un piccolo aumento della tensione di alimentazione può causare un grande, potenzialmente distruttivo, aumento della corrente diretta. La corrente continua massima assoluta è di 10mA.

7.2 Gestione Termica

Sebbene il package sia piccolo, è comunque importante prestare attenzione alla gestione termica. La dissipazione di potenza massima è di 40mW. Garantire un'adeguata area di rame sul PCB attorno ai pad del LED può aiutare a dissipare il calore e mantenere temperature di giunzione più basse, favorendo una maggiore durata e un'uscita luminosa stabile.

7.3 Precauzioni contro le Scariche Elettrostatiche (ESD)

Sebbene il LED abbia una classificazione ESD di 2000V HBM, durante l'assemblaggio e la manipolazione dovrebbero essere osservate le normali precauzioni di gestione ESD per prevenire danni latenti.

8. Confronto Tecnico e Differenziazione

Il LED 15-11 si differenzia principalmente per le sue dimensioni miniaturizzate (1.6x0.8x0.6mm), che sono più piccole di molti package LED comuni come 0603 o 0402. Il suo ampio angolo di visione di 140 gradi lo rende adatto per applicazioni che richiedono un'illuminazione ampia piuttosto che un fascio focalizzato. Il sistema di binning completo per intensità, tensione e colore fornisce ai progettisti prestazioni prevedibili, il che è fondamentale per applicazioni che richiedono coerenza visiva tra più unità.

9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

9.1 Quale valore di resistenza devo usare per un'alimentazione a 5V?

Utilizzando la Legge di Ohm (R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F) e considerando il caso peggiore di V_Fper garantire che la corrente non superi mai i 10mA: Per V_{alimentazione}=5V e la V_Fpiù bassa =2.7V (Bin 15), target I_F=8mA per margine. R = (5 - 2.7) / 0.008 = 287.5Ω. Una resistenza standard da 270Ω o 300Ω sarebbe appropriata. Verificare sempre la corrente con la V_Feffettiva del proprio bin specifico.

9.2 Posso pilotare questo LED senza resistenza usando un generatore di corrente costante?

Sì, un driver a corrente costante impostato su un massimo di 10mA (continuo) è un'ottima alternativa a una resistenza in serie e fornisce prestazioni più stabili al variare della tensione e della temperatura.

9.3 Come interpreto i codici di binning della cromaticità (1-6)?

I codici bin (1-6) rappresentano regioni specifiche sul diagramma dello spazio colore CIE 1931 definite da quattro coppie di coordinate (x,y). Questi bin garantiscono che la luce bianca emessa rientri in un intervallo di colore controllato. Per la maggior parte delle applicazioni generali, qualsiasi bin all'interno dell'intervallo specificato è accettabile. Per applicazioni che richiedono un'accurata corrispondenza dei colori (es., retroilluminazioni multi-LED), è necessario specificare un singolo bin o bin adiacenti.

10. Esempio Pratico di Utilizzo

Scenario: Progettazione di un pannello indicatore di stato per un dispositivo medico portatile.

Il dispositivo richiede LED bianchi piccoli, affidabili e con colore coerente per retroilluminare diversi interruttori a membrana e indicare alimentazione/stato. Il LED 15-11 è stato selezionato per le sue dimensioni miniaturizzate, che consentono un posizionamento ravvicinato su un PCB affollato. Il progettista specifica il Bin R per una luminosità maggiore e il Bin 16 per la tensione diretta per semplificare il calcolo della singola resistenza di limitazione della corrente per tutti i LED in parallelo da un'alimentazione a 3.3V. I LED sono posizionati sul layout del PCB secondo il disegno del package, assicurando che il marchio del catodo sia allineato con il pad designato. L'assemblatore utilizza il profilo di rifusione fornito. Il prodotto finale beneficia di un'interfaccia pulita, uniformemente illuminata, con un consumo minimo di spazio sulla scheda.

11. Principio di Funzionamento

Questo LED è un dispositivo fotonico a semiconduttore. È costruito utilizzando materiale chip InGaN (Nitruro di Indio Gallio), noto per produrre luce nello spettro dal blu al verde. Per ottenere la luce bianca, il chip è rivestito con una resina diffondente riempita di fosforo giallo. Quando viene applicata una tensione diretta, elettroni e lacune si ricombinano all'interno della giunzione semiconduttore InGaN, emettendo luce blu. Questa luce blu eccita quindi il fosforo giallo, che ri-emette luce gialla. La combinazione di luce blu e gialla è percepita dall'occhio umano come luce bianca. La resina diffondente aiuta a disperdere la luce, contribuendo all'ampio angolo di visione di 140 gradi.

12. Tendenze del Settore e Contesto

Il LED 15-11 rappresenta le tendenze in corso nel settore dell'optoelettronica verso la miniaturizzazione, l'aumento dell'efficienza e l'affidabilità migliorata. Il passaggio alla conformità con la saldatura senza piombo e ai materiali senza alogeni (Br <900ppm, Cl <900ppm) si allinea con le normative ambientali globali come RoHS, REACH e varie iniziative verdi. L'integrazione della protezione ESD di base (2000V HBM) sta diventando standard anche nei componenti a piccolo segnale per migliorare la resa e la robustezza negli ambienti di produzione automatizzati. I sistemi di binning dettagliati riflettono l'attenzione del settore nel fornire prestazioni prevedibili per applicazioni ad alto volume e sensibili alla qualità, passando da semplici componenti funzionali a sorgenti luminose ingegnerizzate.