LED SMT Giallo-Verde 1.6x0.8x0.7mm - Tensione diretta 1.8-2.4V - Potenza 72mW - Specifiche tecniche

1. Panoramica del prodotto

Questa specifica descrive un LED giallo-verde a montaggio superficiale con dimensioni compatte del package di 1,6 mm × 0,8 mm × 0,7 mm. Il LED è realizzato utilizzando un chip giallo-verde, con una gamma di lunghezza d'onda dominante da 567,5 nm a 575,0 nm. È progettato per indicatori ottici generici, interruttori e display simbolici e altre applicazioni comuni. Il LED presenta un angolo di visione estremamente ampio di 140°, rendendolo adatto per applicazioni in cui è richiesta una distribuzione uniforme della luce. È conforme alla direttiva RoHS e ha un livello di sensibilità all'umidità 3, garantendo la compatibilità con i processi standard di assemblaggio SMT e saldatura a rifusione.

1.1 Caratteristiche principali

• Angolo di visione estremamente ampio (2θ1/2 = 140°) per un'ampia distribuzione della luce.
• Adatto a tutti i processi di assemblaggio e saldatura SMT.
• Livello di sensibilità all'umidità: Livello 3 (MSL3).
• Conforme RoHS, ecologico.

1.2 Applicazioni

• Indicatori ottici (es. luci di stato, retroilluminazione).
• Interruttori, simboli e display.
• Illuminazione e segnalazione per uso generale.

2. Analisi dettagliata dei parametri tecnici

Le caratteristiche elettriche e ottiche sono specificate a una temperatura ambiente di Ts = 25 °C e una corrente diretta di 20 mA, salvo diversa indicazione.

2.1 Caratteristiche elettriche e ottiche (Tabella 1-1)

• Tensione diretta (VF):Il LED è suddiviso in sei gruppi di tensione: B1 (1,8-1,9 V), B2 (1,9-2,0 V), C1 (2,0-2,1 V), C2 (2,1-2,2 V), D1 (2,2-2,3 V), D2 (2,3-2,4 V). Tipicamente, la tensione diretta varia da 1,8 V a 2,4 V.
• Lunghezza d'onda dominante (λD):Suddivisa in tre gruppi: B20 (567,5-570,0 nm), C10 (570,0-572,5 nm), C20 (572,5-575,0 nm). La larghezza di banda tipica a metà altezza (half bandwidth) è di 15 nm.
• Intensità luminosa (IV):Suddivisa in quattro gruppi: B00 (12-18 mcd), C00 (18-28 mcd), D00 (28-43 mcd), E00 (43-65 mcd). Le misurazioni sono effettuate a 20 mA.
• Angolo di visione:2θ1/2 = 140° tipico.
• Corrente inversa (IR):A VR = 5 V, massimo 10 μA.
• Resistenza termica (RTHJ-S):Massimo 450 °C/W (giunzione-punto di saldatura).

2.2 Valori nominali assoluti massimi (Tabella 1-2)

Questi limiti non devono essere superati, nemmeno momentaneamente. Condizioni dell'impulso: duty cycle 1/10, larghezza dell'impulso 0,1 ms.

3. Sistema di binning

Il LED è classificato in più bin per garantire prestazioni costanti ai clienti:

• Bin di tensione:B1, B2, C1, C2, D1, D2 – coprono da 1,8 V a 2,4 V con incrementi di 0,1 V.
• Bin di lunghezza d'onda:B20, C10, C20 – coprono da 567,5 nm a 575,0 nm con incrementi di 2,5 nm.
• Bin di intensità luminosa:B00, C00, D00, E00 – coprono da 12 mcd a 65 mcd.

Questo binning consente ai clienti di selezionare LED con prestazioni elettriche e ottiche strettamente controllate per le loro applicazioni specifiche.

4. Analisi delle curve di prestazione

Le curve tipiche delle caratteristiche ottiche (Fig. 1-6 a Fig. 1-12) forniscono informazioni sul comportamento del LED in varie condizioni:

• Tensione diretta vs. Corrente diretta (Fig. 1-6):Mostra la relazione esponenziale; la tensione aumenta con la corrente.
• Corrente diretta vs. Intensità relativa (Fig. 1-7):L'intensità luminosa relativa aumenta con la corrente diretta, quasi linearmente nell'intervallo operativo.
• Temperatura del pin vs. Intensità relativa (Fig. 1-8):L'intensità diminuisce all'aumentare della temperatura del pin a causa della ridotta efficienza radiativa.
• Temperatura del pin vs. Corrente diretta (Fig. 1-9):Curva di derating – la corrente massima consentita si riduce alle alte temperature.
• Corrente diretta vs. Lunghezza d'onda dominante (Fig. 1-10):La lunghezza d'onda si sposta leggermente con la corrente (shift verso il rosso a correnti più elevate).
• Intensità relativa vs. Lunghezza d'onda (Fig. 1-11):La distribuzione spettrale mostra un picco intorno a 570 nm con una larghezza di banda a metà altezza di ~15 nm.
• Diagramma di radiazione (Fig. 1-12):Un'ampia distribuzione angolare (140°) garantisce un'emissione luminosa uniforme.

Queste curve aiutano i progettisti a prevedere le prestazioni del LED in diverse condizioni termiche ed elettriche.

5. Informazioni meccaniche e sul package

5.1 Dimensioni del package

Il package del LED è di 1,6 mm (lunghezza) × 0,8 mm (larghezza) × 0,7 mm (altezza). Le tolleranze sono ±0,2 mm salvo diversa indicazione. La vista dal basso mostra due pad: Pad 1 (catodo) e Pad 2 (anodo), con marcature di polarità. I pad di saldatura consigliati hanno dimensioni: ciascun pad 0,8 mm × 0,8 mm, con una distanza tra i centri di 2,4 mm.

5.2 Polarità e pattern di saldatura

La polarità è indicata da un intaglio sul package (Fig. 1-4). È necessario garantire il corretto orientamento durante il posizionamento. Il pattern di lande di saldatura consigliato (Fig. 1-5) aiuta a ottenere giunti di saldatura affidabili e una corretta dissipazione del calore.

6. Guida alla saldatura e all'assemblaggio

6.1 Profilo di saldatura a rifusione

Il profilo di saldatura a rifusione consigliato (Fig. 3-1) è il seguente:

• Velocità media di rampa: ≤3 °C/s (da Tsmax a TP).
• Preriscaldo: da 150 °C a 200 °C per 60-120 s.
• Tempo sopra 217 °C (TL): ≤60 s.
• Temperatura di picco (TP): 260 °C, con tempo entro 5 °C dal picco (tp) ≤30 s.
• Velocità di raffreddamento: ≤6 °C/s.
• Tempo totale da 25 °C al picco: ≤8 minuti.

La saldatura a rifusione non deve essere eseguita più di due volte. Se tra due operazioni di saldatura trascorrono più di 24 ore, i LED potrebbero assorbire umidità e danneggiarsi.

6.2 Saldatura manuale e riparazione

Saldatura manuale: temperatura del saldatore ≤300 °C, tempo ≤3 secondi, una sola volta. La riparazione dovrebbe essere evitata; se necessaria, utilizzare un saldatore a doppia punta e pre-validare l'effetto sulle caratteristiche del LED.

6.3 Precauzioni per la manipolazione

• Non montare i LED su PCB deformati.
• Non applicare stress meccanico o vibrazioni durante il raffreddamento.
• Evitare un raffreddamento rapido dopo la saldatura.

7. Imballaggio e informazioni per l'ordine

I LED sono imballati in nastro trasportatore e bobina. Quantità standard: 4000 pezzi per bobina. Il nastro trasportatore ha dimensioni come mostrato in Fig. 2-1 (passo 4,0 mm, larghezza 8,0 mm). La bobina (Fig. 2-2) ha un diametro esterno di 178 mm ±1 mm. Viene utilizzata una busta barriera all'umidità con essiccante e scheda indicatrice di umidità. L'etichetta (Fig. 2-3) include numero di parte, numero di specifica, numero di lotto, codici bin per flusso luminoso, cromaticità, tensione diretta, lunghezza d'onda, quantità e data. Vengono fornite le dimensioni della scatola di cartone esterna (Fig. 2-5).

8. Raccomandazioni per l'applicazione

Le applicazioni tipiche includono indicatori ottici su elettronica di consumo, illuminazione interna per automobili, retroilluminazione per interruttori e segnaletica generale. Grazie all'ampio angolo di visione, questi LED sono ideali per luci di stato che devono essere visibili da molte angolazioni. Per prestazioni ottimali, garantire un'adeguata dissipazione del calore e limitare la corrente diretta a ≤30 mA (o inferiore in base alle condizioni termiche). Utilizzare resistori di limitazione della corrente in serie.

9. Affidabilità e test

Il LED è stato qualificato secondo test di affidabilità standard (Tabella 2-3):

• Riflusso: max 260°C, 2 volte, 22 pezzi, 0/1 accettazione/rifiuto.
• Ciclo termico: da -40°C a 100°C, 100 cicli, 22 pezzi.
• Shock termico: da -40°C a 100°C, 300 cicli, 22 pezzi.
• Stoccaggio ad alta temperatura: 100°C per 1000 ore, 22 pezzi.
• Stoccaggio a bassa temperatura: -40°C per 1000 ore, 22 pezzi.
• Test di vita: 25°C, 20 mA per 1000 ore, 22 pezzi.

Criteri di guasto: tensione diretta >1,1× USL, corrente inversa >2,0× USL, flusso luminoso<0,7× LSL.

10. Precauzioni per la manipolazione e lo stoccaggio

• Il contenuto di zolfo nell'ambiente e nei materiali di accoppiamento non deve superare 100 ppm.
• Contenuto di bromo e cloro nei materiali esterni: singolo elemento<900 ppm, totale<1500 ppm.
• Evitare composti organici volatili (COV) che potrebbero penetrare nell'incapsulante siliconico e causare scolorimento.
• Sensibilità ESD: utilizzare una corretta protezione ESD durante la manipolazione.
• Stoccaggio prima dell'apertura: ≤30°C, ≤75% UR, entro 1 anno dalla data. Dopo l'apertura: ≤30°C, ≤60% UR, 168 ore. Se superato, cuocere a 60±5°C per ≥24 ore prima dell'uso.

11. Principi di funzionamento del LED

Questo LED è basato su un chip giallo-verde in fosfuro di gallio (GaP). Quando viene applicata una corrente diretta, gli elettroni e le lacune si ricombinano nella giunzione PN, rilasciando energia sotto forma di fotoni (elettroluminescenza). La lunghezza d'onda (colore) è determinata dal gap di banda del semiconduttore. L'ampio angolo di visione è ottenuto grazie al design del package e all'incapsulamento.

12. Tendenze di sviluppo

I LED SMT continuano a ridursi di dimensioni mentre aumentano l'efficienza. Questo package da 1,6×0,8×0,7 mm rappresenta un formato miniaturizzato comune (simile a 0603 imperial). Le tendenze future includono una maggiore efficienza luminosa, un binning più stretto e una migliore gestione termica per il funzionamento a correnti più elevate. L'adozione delle normative RoHS e ambientali spinge l'uso di saldature senza piombo e materiali privi di alogeni.

13. Domande frequenti

D: Qual è la corrente operativa consigliata?
R: Per il funzionamento continuo, 20 mA è tipico. Il massimo è 30 mA. Utilizzare un resistore per limitare la corrente.

D: Come devo conservare i LED non utilizzati?
R: Seguire le condizioni di conservazione: ≤30°C, ≤75% UR. Utilizzare entro 1 anno. Dopo l'apertura, utilizzare entro 168 ore o cuocere prima dell'uso.

D: Posso utilizzare questo LED in applicazioni esterne?
R: L'intervallo di temperatura operativa va da -40°C a +85°C, ma il LED non è classificato per l'esposizione diretta all'umidità senza un'adeguata verniciatura protettiva (conformal coating).

D: Qual è la durata tipica?
R: Il test di affidabilità include un test di vita di 1000 ore a 20 mA, 25°C. La durata tipica è molto più lunga (es. 50.000 ore) a seconda delle condizioni operative.

14. Esempi pratici di applicazione

Esempio 1: Indicatore di stato su uno switch di rete. Utilizzare un resistore in serie da 150 Ω con alimentazione a 5 V per ottenere una corrente diretta di circa 20 mA. L'ampio angolo di visione garantisce la visibilità da tutti i lati dell'apparecchiatura.

Esempio 2: Retroilluminazione per un simbolo di pulsante. Il colore giallo-verde offre un buon contrasto. Utilizzare un driver a corrente costante per mantenere una luminosità costante al variare della temperatura.

Esempio 3: Illuminazione ambientale interna per autoveicoli (non critica per la sicurezza). Le dimensioni compatte consentono il posizionamento in spazi ristretti. Garantire la gestione termica tramite piste in rame sul PCB.