Scheda Tecnica LED SMD LTST-T680UWET - Luce Bianca, Lente Gialla - 30mA, 108mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete per il LTST-T680UWET, un diodo a emissione luminosa (LED) a montaggio superficiale (SMD). Questo componente è progettato per processi di assemblaggio automatizzato su circuito stampato (PCB), caratterizzato da un fattore di forma miniaturizzato adatto ad applicazioni con vincoli di spazio. Il LED emette luce bianca attraverso un materiale per lenti di colore giallo. La sua funzione principale è servire come indicatore o sorgente per retroilluminazione in una vasta gamma di elettronica di consumo, dispositivi informatici, apparecchiature di comunicazione e sistemi di segnaletica.

1.1 Caratteristiche Principali

• Conforme alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose).
• Imballato in nastro da 8mm su bobine da 7 pollici di diametro per macchinari automatici pick-and-place.
• Contorno del package standard EIA (Electronic Industries Alliance).
• Compatibile elettricamente con i livelli logici dei circuiti integrati (IC).
• Progettato per la compatibilità con i processi standard di saldatura a rifusione a infrarossi (IR).
• Precondizionato al Livello di Sensibilità all'Umidità JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) 3.

1.2 Applicazioni Target

• Indicatori di stato e retroilluminazione per elettrodomestici.
• Retroilluminazione generale per segnaletica e display.
• Applicazioni di illuminazione specializzata e decorativa.
• Illuminazione di stato e pannelli per apparecchiature industriali.

2. Dimensioni del Package e Dati Meccanici

Il LTST-T680UWET utilizza un package LED SMD standard. Il colore della lente è giallo e il colore della luce emessa è bianco. Tutte le dimensioni critiche per la progettazione dell'impronta sul PCB e il posizionamento del componente sono fornite nei disegni della scheda tecnica. Tutte le misure sono in millimetri (mm) con una tolleranza standard di ±0,2 mm salvo diversa indicazione. I progettisti devono fare riferimento ai disegni dimensionali dettagliati per garantire un corretto layout delle piazzole PCB e le giuste distanze di montaggio.

3. Valori Nominali e Caratteristiche

Tutti i parametri sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C salvo diversa indicazione. Superare i valori massimi assoluti può causare danni permanenti al dispositivo.

3.1 Valori Massimi Assoluti

• Dissipazione di Potenza (Pd):108 mW
• Corrente Diretta di Picco (I_F(picco)):100 mA (a ciclo di lavoro 1/10, larghezza impulso 0,1ms)
• Corrente Diretta Continua (I_F):30 mA DC
• Intervallo di Temperatura di Funzionamento:-40°C a +85°C
• Intervallo di Temperatura di Stoccaggio:-40°C a +100°C

3.2 Profilo di Rifusione IR Consigliato

Il componente è adatto per processi di saldatura senza piombo (Pb-free). Il profilo di rifusione a infrarossi consigliato è conforme allo standard J-STD-020B. Questo profilo definisce parametri critici come la velocità di rampa di preriscaldamento, tempo e temperatura di stabilizzazione, temperatura di picco di rifusione e velocità di raffreddamento per garantire giunzioni saldate affidabili senza danneggiare il package LED.

3.3 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

La seguente tabella dettaglia i parametri di prestazione tipici quando alimentato con una corrente di test standard di 20mA.

• Intensità Luminosa (I_V):2100 - 3300 mcd (millicandela). Misurata utilizzando un sensore filtrato per corrispondere alla curva di risposta fotopica dell'occhio CIE.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):120 gradi. Definita come l'angolo totale in cui l'intensità scende alla metà del valore assiale di picco.
• Coordinate di Cromaticità (x, y):Approssimativamente (0,31, 0,31) sul diagramma di cromaticità CIE 1931, definendo il punto di bianco.
• Tensione Diretta (V_F):2,8V - 3,6V.
• Corrente Inversa (I_R):10 μA massimo a una tensione inversa (V_R) di 5V. Nota: Questo dispositivo non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa.

4. Sistema di Binning e Classificazione

Per garantire la coerenza nelle produzioni in serie, i LED vengono suddivisi in bin in base a parametri chiave. Ciò consente ai progettisti di selezionare componenti che soddisfano requisiti applicativi specifici per luminosità, tensione e colore.

4.1 Classe di Tensione Diretta (V_F)

I LED sono classificati in base alla caduta di tensione diretta a 20mA. I bin vanno da D7 (2,8V - 3,0V) a D10 (3,4V - 3,6V), con una tolleranza di ±0,1V per bin. Ciò è cruciale per progettare circuiti limitatori di corrente e garantire una luminosità uniforme in array multi-LED.

4.2 Classe di Intensità Luminosa (I_V)

I LED sono categorizzati in base all'intensità della luce emessa. I bin principali sono X1 (2100 - 2630 mcd) e X2 (2630 - 3300 mcd), con una tolleranza di ±15% all'interno di ciascun bin. Questa classificazione aiuta a raggiungere i livelli di luminosità desiderati nell'applicazione finale.

4.3 Classe di Colore

È definito un sistema dettagliato di binning della cromaticità utilizzando codici (Z1-Z4, Y1-Y8, X1-X4, W1-W8). Ogni bin specifica una regione quadrilatera sul diagramma di cromaticità CIE 1931 (x, y) con quattro punti angolari. Questo binning preciso garantisce un controllo rigoroso sulla tonalità della luce bianca emessa, con una tolleranza di ±0,01 in entrambe le coordinate x e y. La scheda tecnica include una tabella completa di questi limiti di coordinate e una rappresentazione grafica dell'area delle coordinate di cromaticità.

5. Curve di Prestazione Tipiche

La scheda tecnica fornisce rappresentazioni grafiche delle relazioni chiave, essenziali per la progettazione del circuito e la gestione termica. Queste curve illustrano tipicamente:

• Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V):Mostra la relazione non lineare, importante per determinare il punto di lavoro e la dissipazione di potenza.
• Intensità Luminosa vs. Corrente Diretta:Dimostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente di pilotaggio, fino al valore nominale massimo.
• Intensità Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Mostra la riduzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura di giunzione, critico per ambienti ad alta temperatura.
• Distribuzione Spettrale di Potenza Relativa:Raffigura l'intensità della luce emessa attraverso diverse lunghezze d'onda, definendo le caratteristiche del colore.

6. Guida Utente e Istruzioni di Montaggio

6.1 Procedure di Pulizia

Non devono essere utilizzati detergenti chimici non specificati in quanto potrebbero danneggiare il package LED. Se è necessaria la pulizia dopo la saldatura, il LED può essere immerso in alcol etilico o alcol isopropilico a temperatura ambiente per meno di un minuto.

6.2 Layout Consigliato dei Piazzole PCB

Viene fornito un modello di piazzole (footprint) consigliato per il PCB per garantire una corretta formazione del filetto di saldatura e stabilità meccanica durante la saldatura a rifusione a infrarossi o a fase di vapore. Rispettare questo modello è vitale per un assemblaggio affidabile.

6.3 Specifiche di Imballaggio in Nastro e Bobina

I componenti sono forniti in nastro portante goffrato standard del settore con nastro protettivo di copertura. Sono specificate le dimensioni dettagliate per le tasche del nastro, il passo e la larghezza totale del nastro per garantire la compatibilità con le apparecchiature di assemblaggio automatizzate.

6.4 Specifiche della Bobina

I LED sono avvolti su bobine da 7 pollici (178mm) di diametro. Ogni bobina contiene 2000 pezzi. L'imballaggio è conforme agli standard ANSI/EIA-481. Le specifiche includono il numero massimo consentito di tasche vuote consecutive (due) e i requisiti per la sigillatura del nastro.

7. Avvertenze Importanti e Note Applicative

7.1 Uso Previsto e Affidabilità

Questo LED è progettato per l'uso in apparecchiature elettroniche standard come dispositivi per ufficio, apparecchiature di comunicazione ed elettrodomestici. Non è destinato ad applicazioni in cui un guasto potrebbe mettere direttamente in pericolo la vita o la salute (ad es., aviazione, supporto vitale medico, sistemi di sicurezza critici) senza preventiva consultazione e qualifica specifica.

7.2 Condizioni di Stoccaggio e Manipolazione

Confezione Sigillata:I dispositivi sensibili all'umidità sono imballati con essiccante in una busta barriera al vapore. Dovrebbero essere conservati a ≤30°C e ≤70% di umidità relativa (UR) e utilizzati entro un anno dalla data di sigillatura della busta.

Confezione Aperta:Una volta aperta la busta originale, le condizioni ambientali di stoccaggio non devono superare i 30°C e il 60% di UR. I componenti esposti alle condizioni ambientali devono subire la saldatura a rifusione IR entro 168 ore (7 giorni). Per uno stoccaggio più lungo dopo l'apertura, i LED devono essere conservati in un contenitore sigillato con essiccante o in un essiccatore purgato con azoto per prevenire l'assorbimento di umidità, che può causare il fenomeno del "popcorning" durante la rifusione.

8. Considerazioni Progettuali e Suggerimenti Applicativi

Quando si integra il LTST-T680UWET in un progetto, devono essere considerati diversi fattori. Il binning della tensione diretta richiede un'attenta progettazione della resistenza limitatrice di corrente o del circuito di pilotaggio per garantire corrente e luminosità uniformi su più LED, specialmente se collegati in parallelo. L'ampio angolo di visione di 120 gradi lo rende adatto ad applicazioni che richiedono un'illuminazione ampia piuttosto che un fascio focalizzato. La gestione termica è critica; la temperatura massima di giunzione non deve essere superata, il che implica considerare la conduttività termica del PCB, la temperatura ambiente e la dissipazione di potenza del LED. Per i migliori risultati di saldatura, seguire precisamente il profilo di rifusione fornito per evitare shock termici o difetti di saldatura.

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

Rispetto ai LED SMD generici, questo componente offre un binning definito e controllato per intensità luminosa, tensione diretta e cromaticità. Questo livello di categorizzazione fornisce ai progettisti prestazioni prevedibili, essenziali per prodotti che richiedono un aspetto visivo e una luminosità coerenti. Il precondizionamento a JEDEC Livello 3 indica un package robusto in grado di resistere ai processi standard di assemblaggio a montaggio superficiale con una specifica durata di vita a scaffale, riducendo il rischio di guasti legati all'assemblaggio.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Posso pilotare questo LED alla sua corrente continua massima di 30mA?
R: Sebbene possibile, operare al valore massimo assoluto riduce la durata di vita e aumenta la temperatura di giunzione. Per un'affidabilità e longevità ottimali, si raccomanda di derating a una corrente inferiore (ad es., 20mA).

D: Qual è lo scopo della tabella dettagliata di binning del colore?
R: Consente un abbinamento cromatico preciso nelle applicazioni in cui più LED sono utilizzati fianco a fianco (ad es., array di retroilluminazione, segnaletica). Selezionare LED dallo stesso bin di colore garantisce un aspetto bianco uniforme senza evidenti variazioni di colore.

D: Perché è importante la durata di vita a scaffale di 168 ore dopo l'apertura della busta?
R: I package LED SMD possono assorbire umidità dall'aria. Durante il processo di rifusione ad alta temperatura, questa umidità intrappolata può vaporizzarsi rapidamente, causando delaminazione interna o crepe ("popcorning"). Il limite di 168 ore è il tempo di esposizione sicuro per il livello di sensibilità all'umidità specificato.

11. Esempi Pratici di Progettazione e Utilizzo

Esempio 1: Pannello Indicatori di Stato:In un router di rete, diversi LED LTST-T680UWET potrebbero essere utilizzati dietro cappucci di plastica traslucidi per indicare alimentazione, attività di rete e stato delle porte. Il loro ampio angolo di visione garantisce la visibilità da varie angolazioni. Utilizzare LED dello stesso bin V_Fe I_Vgarantisce che tutti gli indicatori abbiano la stessa luminosità quando pilotati da una comune rete di resistenze limitatrici di corrente.

Esempio 2: Retroilluminazione per Tastiera a Membrana:Il LED può essere montato su un PCB flessibile dietro una tastiera in gomma siliconica per fornire una retroilluminazione uniforme. La lente gialla può aiutare a creare una luce bianca calda o un colore specifico se combinata con la grafica di sovrapposizione. La compatibilità con la rifusione IR consente di saldarlo simultaneamente con altri componenti SMD sul circuito flessibile.

12. Principio di Funzionamento

Un LED è un diodo a semiconduttore. Quando viene applicata una tensione diretta che supera la sua soglia caratteristica, gli elettroni si ricombinano con le lacune all'interno della regione attiva del dispositivo, rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). Il colore della luce è determinato dall'energia del bandgap dei materiali semiconduttori utilizzati. Un LED bianco utilizza tipicamente un chip semiconduttore a emissione blu rivestito con uno strato di fosforo. Il fosforo assorbe una porzione della luce blu e la riemette come luce gialla. La miscela della luce blu residua e della luce gialla convertita è percepita dall'occhio umano come bianca. La lente esterna gialla modifica ulteriormente l'output di colore finale e le caratteristiche di visione.

13. Tendenze Tecnologiche

La tendenza generale nella tecnologia LED SMD continua verso una maggiore efficienza luminosa (più luce emessa per watt di ingresso elettrico), consentendo display più luminosi o un consumo energetico inferiore. C'è anche una spinta verso un indice di resa cromatica (CRI) migliorato e una coerenza di colore più precisa tra i lotti di produzione. Il packaging si sta evolvendo per consentire una maggiore densità di potenza e una migliore gestione termica da impronte sempre più piccole. Inoltre, l'integrazione con driver intelligenti e circuiti di controllo direttamente nel package LED è un'area di sviluppo in corso per applicazioni di illuminazione intelligente.