Scheda Tecnica LED Bicolore SMT CBI LTL-M12YB1H310U - Giallo/Blu - 10mA - 72/78mW - IT - Italiano

1. Panoramica del Prodotto

L'LTL-M12YB1H310U è un Indicatore per Circuito Stampato (CBI) a Montaggio Superficiale (SMT). È costituito da un alloggiamento plastico nero ad angolo retto progettato per accoppiarsi con specifiche lampade LED. Questo componente è progettato per facilitare l'assemblaggio su circuiti stampati (PCB), offrendo un design impilabile per creare array orizzontali o verticali. La funzione principale è fornire un'indicazione visiva di stato chiara e ad alto contrasto nelle apparecchiature elettroniche.

1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali

• Design a Montaggio Superficiale:Completamente compatibile con i processi di assemblaggio SMT automatizzati, consentendo una popolazione efficiente e ad alto volume dei PCB.
• Visibilità Migliorata:Il materiale dell'alloggiamento nero fornisce un elevato rapporto di contrasto contro il LED illuminato, migliorando la leggibilità in varie condizioni di illuminazione.
• Sorgente a Doppio Colore:Integra AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio) per l'emissione gialla e InGaN (Nitruro di Indio Gallio) per l'emissione blu, combinati con una lente diffusa bianca per un aspetto della luce uniforme.
• Efficienza Energetica:Caratterizzato da basso consumo energetico ed alta efficienza luminosa, adatto per applicazioni sensibili alla potenza.
• Conformità Ambientale:Questo è un prodotto senza piombo e conforme alla direttiva RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose).
• Test di Affidabilità:I dispositivi sono sottoposti a precondizionamento accelerato secondo gli standard JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) Livello 3, indicando un robusto livello di sensibilità all'umidità adatto per i processi standard di rifusione SMT.

1.2 Applicazioni e Mercati Target

Questo indicatore è progettato per l'uso in apparecchiature elettroniche ordinarie in diversi settori chiave:

• Sistemi Informatici:Luci di stato su schede madri, server, dispositivi di archiviazione e periferiche.
• Apparecchiature di Comunicazione:Indicatori per switch di rete, router, modem e dispositivi di telecomunicazione.
• Elettronica di Consumo:Indicatori di alimentazione, modalità o funzione in apparecchiature audio/video, elettrodomestici e dispositivi personali.
• Indicatori su pannelli per macchinari, strumentazione e sistemi di controllo che richiedono un feedback visivo affidabile.2. Specifiche Tecniche e Interpretazione Oggettiva

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento in queste condizioni non è garantito.

Dissipazione di Potenza (P

• ):_dGiallo: 72 mW, Blu: 78 mW. Questo parametro limita la potenza elettrica totale che può essere convertita in calore all'interno del package LED.Corrente Diretta di Picco (I
• ):_FP80 mA per entrambi i colori. Questa è la massima corrente istantanea ammissibile, tipicamente per operazione pulsata con ciclo di lavoro ≤ 1/10 e larghezza di impulso ≤ 0.1ms. Superarla può causare un guasto catastrofico.Corrente Diretta Continua (I
• ):_FGiallo: 30 mA, Blu: 20 mA. Questa è la massima corrente continua raccomandata per un funzionamento affidabile a lungo termine. Il valore inferiore per il LED blu riflette le tipiche caratteristiche del materiale InGaN.Intervalli di Temperatura:
• Operativo: -40°C a +85°C; Stoccaggio: -40°C a +100°C. Questi ampi intervalli garantiscono la funzionalità in ambienti ostili e condizioni di stoccaggio sicure.2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi sono i parametri di prestazione tipici misurati a una temperatura ambiente (T

) di 25°C in condizioni di test specificate._AIntensità Luminosa (I

• ):_VGiallo: 18 mcd (min), Blu: 12.6 mcd (min) a I= 10mA. Misura la luminosità percepita dall'occhio umano. Il codice di classificazione per I_Fè marcato sulla busta di imballaggio per scopi di binning._VLunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λ
• ):_PGiallo: 592 nm (tip), Blu: 468 nm (tip). Questa è la lunghezza d'onda alla quale l'uscita di potenza spettrale è massima.Lunghezza d'Onda Dominante (λ
• ):_dGiallo: 582-595 nm, Blu: 464-476 nm a I= 10mA. Derivata dal diagramma di cromaticità CIE, questa singola lunghezza d'onda rappresenta al meglio il colore percepito del LED e definisce il suo bin di colore._FLarghezza a Mezza Altezza Spettrale (Δλ):
• Giallo: 15 nm (tip), Blu: 25 nm (tip). Indica la purezza spettrale; un valore più piccolo significa una luce più monocromatica. I LED gialli AlInGaP hanno tipicamente spettri più stretti dei LED blu InGaN.Tensione Diretta (V
• ):_FGiallo: 1.7-2.4V, Blu: 2.7-3.8V a I= 10mA. La caduta di tensione ai capi del LED quando conduce corrente. Il V_Fpiù alto per il blu è caratteristico della tecnologia InGaN._FCorrente Inversa (I
• ):_R10 µA (max) per entrambi i colori a V= 5V. I LED non sono progettati per operare in polarizzazione inversa; questo parametro è solo per scopi di test di dispersione._R3. Spiegazione del Sistema di Binning

La scheda tecnica implica un sistema di binning basato su parametri ottici chiave per garantire coerenza di colore e luminosità nella produzione.

Binning per Lunghezza d'Onda/Colore:

• Gli intervalli della lunghezza d'onda dominante (λ) (Giallo: 582-595nm, Blu: 464-476nm) definiscono la variazione di colore accettabile. I prodotti sono suddivisi in bin all'interno di questi intervalli._dBinning per Intensità Luminosa:
• L'intensità luminosa (I) ha un valore minimo specificato. I dispositivi sono probabilmente testati e classificati in bin di intensità, con il codice bin specifico marcato sull'imballaggio (come notato nella scheda tecnica)._VBinning per Tensione Diretta:
• Sebbene non dichiarato esplicitamente come parametro binnato, l'intervallo Vspecificato indica la variazione ammissibile. Una V_Fconsistente è importante per l'accoppiamento di corrente in circuiti paralleli._F4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento a tipiche curve caratteristiche essenziali per la progettazione.

Curva I-V (Corrente-Tensione):

• Mostra la relazione tra corrente diretta (I) e tensione diretta (V_F). È non lineare, con una tensione di soglia/accensione (circa 1.5V per il giallo, 2.5V per il blu) dopo la quale la corrente aumenta rapidamente con piccoli aumenti di tensione. Ciò rende necessaria la limitazione di corrente nei circuiti di pilotaggio._FIntensità Luminosa vs. Corrente Diretta:
• Tipicamente mostra Iche aumenta linearmente con I_Va correnti più basse, potenzialmente saturando a correnti più elevate a causa dello svenimento termico e di efficienza._FDipendenza dalla Temperatura:
• L'intensità luminosa generalmente diminuisce con l'aumentare della temperatura di giunzione. Anche la tensione diretta diminuisce con l'aumentare della temperatura (coefficiente di temperatura negativo).Distribuzione Spettrale:
• Il grafico mostrerebbe la potenza radiante relativa rispetto alla lunghezza d'onda, con un picco a λe una larghezza definita da Δλ. La lunghezza d'onda dominante λ_Pè calcolata da questo spettro._d5. Informazioni Meccaniche e di Package

5.1 Dimensioni di Contorno

Il componente presenta un profilo di montaggio ad angolo retto (90 gradi). Note dimensionali chiave includono:

Tutte le dimensioni sono in millimetri, con una tolleranza predefinita di ±0.25mm salvo diversa specifica.

• Il materiale dell'alloggiamento è plastica nera.
• Il LED integrato è di tipo bicolore giallo/blu con una lente diffusa bianca per la miscelazione della luce e un angolo di visione più ampio.
• 5.2 Identificazione della Polarità e Montaggio

Sebbene il layout esatto dei pad non sia dettagliato nel testo fornito, i LED SMT richiedono un orientamento di polarità corretto. Il footprint PCB deve corrispondere alla configurazione dei terminali del componente. L'alloggiamento nero e il design ad angolo retto facilitano l'allineamento meccanico durante il posizionamento.

6. Linee Guida per la Saldatura e l'Assemblaggio

6.1 Stoccaggio e Manipolazione

Confezione Sigillata:

• Conservare a ≤30°C e ≤70% UR. Utilizzare entro un anno dalla data di sigillatura della busta.Confezione Aperta:
• Per i componenti rimossi dalle buste barriera all'umidità, conservare a ≤30°C e ≤60% UR. Si raccomanda di completare la saldatura a rifusione IR entro 168 ore (1 settimana) dall'esposizione.Esposizione Prolungata:
• Se l'esposizione supera le 168 ore, è richiesta una cottura a circa 60°C per almeno 48 ore prima della saldatura per rimuovere l'umidità assorbita e prevenire danni da \"popcorning\" durante la rifusione.6.2 Parametri del Processo di Saldatura

Saldatura Manuale (Saldatore):

• Temperatura massima 350°C, tempo massimo 3 secondi per giunto. Applicare una sola volta.Saldatura a Onda:
• Preriscaldamento: 150-200°C fino a 120 secondi. Onda di saldatura: Massimo 260°C fino a 5 secondi. Il processo massimo è due volte.Saldatura a Rifusione:
• Il componente è qualificato per JEDEC Livello 3. Viene fornito un profilo di rifusione campione, sottolineando la necessità di seguire i limiti JEDEC e le raccomandazioni del produttore della pasta saldante. Il processo di rifusione non deve superare due cicli. Il profilo include tipicamente fasi di preriscaldamento, stabilizzazione termica, picco di rifusione (raccomandato ~245-260°C) e raffreddamento.6.3 Pulizia e Sollecitazioni Meccaniche

Utilizzare solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico per la pulizia se necessario.

• Evitare di applicare sollecitazioni meccaniche ai terminali o all'alloggiamento durante l'assemblaggio. Non utilizzare la base del telaio dei terminali come fulcro per la piegatura.
• 7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifiche di Imballaggio

Nastro Portacomponenti:

• Design standard a passo 10 fori per pignone. Materiale: Lega di Polistirene Conduttivo Nero. Spessore: 0.40 ±0.06 mm.Bobina:
• Bobina standard da 13 pollici (330mm) di diametro. Quantità: 1,400 pezzi per bobina.Scatola:
• Una bobina è confezionata con un essiccante e una cartina indicatrice di umidità in una Busta Barriera all'Umidità (MBB). Tre MBB sono confezionate in una Scatola Interna (4,200 pz totali). Dieci Scatole Interne sono confezionate in una Scatola Esterna (42,000 pz totali).7.2 Numero di Parte e Revisione

Il numero di parte base è LTL-M12YB1H310U. La cronologia delle revisioni del documento è tracciata, con la data di efficacia della specifica corrente al 01/04/2021.

8. Raccomandazioni per la Progettazione Applicativa

8.1 Progettazione del Circuito di Pilotaggio

Considerazione Critica:

I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Per garantire una luminosità uniforme, specialmente quando più LED sono collegati in parallelo, deve essere utilizzata una resistenza limitatrice di corrente in serie per ogni LED (Modello Circuito A). Pilotare più LED in parallelo direttamente da una sorgente di tensione (Modello Circuito B) non è raccomandato, poiché piccole variazioni nella tensione diretta individuale (V) causeranno differenze significative nella corrente e, di conseguenza, nella luminosità._FIl valore della resistenza in serie (R

) può essere calcolato usando la Legge di Ohm: R_s= (V_salimentazione_{- V}) / I_F, dove I_Fè la corrente operativa desiderata (es. 10mA) e V_Fè la tensione diretta tipica dalla scheda tecnica._F8.2 Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa, mantenere la temperatura di giunzione del LED entro l'intervallo operativo specificato è cruciale per l'affidabilità a lungo termine e la stabilità dell'emissione luminosa. Assicurare un'adeguata area di rame sul PCB o un rilievo termico attorno ai pad di saldatura per dissipare il calore, specialmente se si opera vicino alla massima corrente continua.

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

Rispetto a chip LED discreti o LED SMT più semplici, questo CBI (Circuit Board Indicator) offre vantaggi distinti:

Soluzione Integrata:

• Combina il chip LED, la lente e un alloggiamento strutturale ad angolo retto in un unico package SMT, semplificando la progettazione meccanica e l'assemblaggio.Leggibilità Migliorata:
• L'alloggiamento nero e la lente diffusa forniscono un contrasto e un angolo di visione superiori rispetto a molti LED con lente trasparente e senza alloggiamento.Funzionalità Bicolore:
• L'integrazione di due materiali semiconduttori distinti (AlInGaP e InGaN) in un unico package consente l'indicazione di doppio stato (es. alimentazione accesa/standby, modalità A/modalità B) senza utilizzare spazio aggiuntivo sul PCB.Design Impilabile:
• Facilita la creazione di barre o array multi-indicatore con spaziatura e allineamento consistenti.10. Domande Frequenti (FAQ)

D1: Posso pilotare questo LED direttamente da un'uscita logica a 5V o 3.3V?

R1: No. Devi usare una resistenza limitatrice di corrente in serie. Ad esempio, con un'alimentazione a 5V e il LED blu (V

~3.2V tip) a 10mA: R_F= (5V - 3.2V) / 0.01A = 180 Ω. Per correnti più elevate o multiplexing, potrebbe essere necessario un transistor di pilotaggio o un IC driver LED dedicato._sD2: Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco (λ

) e Lunghezza d'Onda Dominante (λ_P)?_dR2: λ

è il picco fisico dello spettro luminoso. λ_Pè un valore calcolato che rappresenta il colore percepito dall'occhio umano, derivato dallo spettro completo e dalle funzioni di corrispondenza dei colori CIE. λ_dè più rilevante per la specifica del colore e il binning._dD3: Come interpreto il precondizionamento JEDEC Livello 3?

R3: JEDEC Livello 3 significa che il componente può essere esposto alle condizioni ambientali di fabbrica (≤30°C/60% UR) fino a 168 ore (1 settimana) dopo l'apertura della busta barriera all'umidità senza richiedere una cottura prima della saldatura a rifusione. Ciò offre flessibilità nella pianificazione della produzione.

D4: Perché le correnti massime sono diverse per il giallo e il blu?

R4: I diversi materiali semiconduttori (AlInGaP vs. InGaN) hanno diverse proprietà elettriche e termiche, portando a diverse densità di corrente operative massime sicure come definite dai test di affidabilità del produttore.

11. Esempio di Applicazione Pratica

Scenario: Progettazione di un pannello di stato per uno switch di rete.

Il pannello necessita di una luce verde per \"Collegamento Attivo\", una luce gialla per \"Attività\" e una luce blu per \"PoE (Power over Ethernet) Attivo\". Sebbene questa parte specifica sia gialla/blu, potrebbero essere utilizzati componenti CBI simili in verde. Il progettista dovrebbe:Posizionare tre footprint CBI (per verde, giallo, blu) in un array verticale nell'area del pannello frontale del PCB.

1. Per ogni LED, calcolare la resistenza in serie appropriata in base alla tensione I/O digitale del sistema a 3.3V e alla corrente di pilotaggio desiderata di 8mA per una luminosità adeguata.
2. Instradare i segnali di controllo dal microcontrollore principale dello switch alle resistenze limitatrici di corrente e poi agli anodi dei LED. Collegare tutti i catodi a massa.
3. Nelle istruzioni di assemblaggio, specificare che la linea SMT deve seguire il profilo di rifusione JEDEC Livello 3 e che qualsiasi scheda con CBI esposti per più di 168 ore prima della saldatura deve essere cotta.
4. Questo approccio produce un pannello indicatore dall'aspetto professionale e uniforme, facile da assemblare automaticamente.

12. Introduzione al Principio di Funzionamento

I Diodi Emettitori di Luce (LED) sono dispositivi a giunzione p-n semiconduttori. Quando viene applicata una tensione diretta, gli elettroni dalla regione di tipo n e le lacune dalla regione di tipo p vengono iniettati nella regione di giunzione (lo strato attivo). Lì, si ricombinano, rilasciando energia. In questi materiali (AlInGaP e InGaN), questa energia viene rilasciata principalmente come fotoni (luce) – un processo chiamato elettroluminescenza. Il colore specifico (lunghezza d'onda) della luce emessa è determinato dall'energia del bandgap del materiale semiconduttore utilizzato nello strato attivo. L'AlInGaP ha un bandgap corrispondente alla luce rossa, arancione e gialla, mentre l'InGaN può produrre luce dal verde fino all'ultravioletto, con il blu come emissione comune. La lente diffusa bianca disperde la luce, creando un angolo di visione più uniforme e ampio.

13. Tendenze Tecnologiche

Lo sviluppo di indicatori SMT come il CBI segue tendenze più ampie nell'elettronica:

Miniaturizzazione e Integrazione:

• Riduzione continua delle dimensioni del package e integrazione di più funzionalità (es. multicolore RGB, driver IC integrati) in singoli package SMT.Maggiore Efficienza:
• Miglioramenti continui nell'efficienza quantica interna (IQE) e nelle tecniche di estrazione della luce portano a una maggiore intensità luminosa per unità di potenza elettrica in ingresso.Affidabilità e Robustezza Migliorate:
• Progressi nei materiali di packaging e nelle tecnologie di attacco del die migliorano le prestazioni su intervalli di temperatura più ampi e vite più lunghe.Standardizzazione:
• Adozione più ampia di footprint e caratteristiche ottiche standardizzate per semplificare la progettazione e l'approvvigionamento per gli ingegneri.Wider adoption of standardized footprints and optical characteristics to simplify design and sourcing for engineers.