Indice
- 1. Panoramica del Prodotto
- 1.1 Vantaggi Principali
- 1.2 Applicazioni Target
- 2. Analisi dei Parametri Tecnici
- 2.1 Valori Nominali Assoluti
- 2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche
- 3. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio
- 3.1 Dimensioni di Contorno
- 3.2 Specifica di Imballaggio
- 4. Linee Guida per l'Assemblaggio e la Manipolazione
- 4.1 Condizioni di Magazzinaggio
- 4.2 Processo di Saldatura
- 4.3 Pulizia
- 5. Applicazione e Progettazione del Circuito
- 5.1 Metodo di Pilotaggio
- 5.2 Considerazioni di Progettazione
- 6. Curve e Caratteristiche di Prestazione
- 7. Confronto e Posizionamento Tecnico
- 8. Domande Frequenti (FAQ)
- 8.1 Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco e Lunghezza d'Onda Dominante?
- 8.2 Perché è richiesta una cottura se la MBB è aperta per più di 168 ore?
- 8.3 Posso pilotare questo LED a 20mA in modo continuo?
- 8.4 Come interpreto il codice di classificazione dell'intensità luminosa?
1. Panoramica del Prodotto
L'LTL-M11KG1H310U è un Indicatore per Circuito Stampato (CBI) progettato per il montaggio superficiale (SMT). È costituito da un supporto (housing) angolato in plastica nera che integra una lampada LED verde ad alta efficienza. Questo componente è progettato per applicazioni che richiedono un'indicazione visiva chiara dello stato in un package compatto a livello di scheda.
1.1 Vantaggi Principali
- Compatibilità SMT:Progettato per processi automatizzati di pick-and-place e saldatura a rifusione, migliorando l'efficienza produttiva.
- Contrasto Migliorato:L'housing in plastica nera fornisce uno sfondo ad alto contrasto, migliorando la visibilità e la luminosità percepita del LED.
- Alta Efficienza:Utilizza la tecnologia a chip verde AlInGaP combinata con una lente diffusa bianca per una distribuzione della luce uniforme e ad ampio angolo.
- Conformità Ambientale:Questo è un prodotto senza piombo pienamente conforme alle direttive RoHS.
- Design Impilabile:Il design dell'housing consente la creazione di array verticali o orizzontali, offrendo flessibilità nel layout del pannello.
1.2 Applicazioni Target
Questo indicatore è adatto per un'ampia gamma di apparecchiature elettroniche, tra cui:
- Periferiche e schede madri per computer
- Dispositivi di comunicazione (router, switch, modem)
- Elettronica di consumo
- Pannelli di controllo industriali e strumentazione
2. Analisi dei Parametri Tecnici
2.1 Valori Nominali 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 (PD):72 mW
- Corrente Diretta di Picco (IFP):80 mA (Ciclo di Lavoro ≤ 1/10, Larghezza di Impulso ≤ 0.1ms)
- Corrente Diretta Continua (IF):30 mA DC
- Intervallo di Temperatura di Funzionamento (Topr):-40°C a +85°C
- Intervallo di Temperatura di Magazzinaggio (Tstg):-40°C a +100°C
- Temperatura di Saldatura dei Terminali:260°C per un massimo di 5 secondi, misurata a 2.0mm dal corpo del LED.
2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche
Misurate a una temperatura ambiente (TA) di 25°C e una corrente diretta (IF) di 10mA, salvo diversa specificazione.
- Intensità Luminosa (IV):3 mcd (Min), 8 mcd (Tip), 23 mcd (Max). Il codice di classificazione effettivo è marcato sulla busta di imballaggio.
- Angolo di Visione (2θ1/2):40 gradi. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del valore assiale.
- Lunghezza d'Onda di Picco (λP):575 nm (Tipica).
- Lunghezza d'Onda Dominante (λd):564.5 nm (Min), 571 nm (Tip), 576.5 nm (Max). Questo definisce il colore percepito.
- Larghezza Spettrale a Mezza Altezza (Δλ):15 nm (Tipica).
- Tensione Diretta (VF):1.8V (Min), 2.0V (Tip), 2.4V (Max) a IF=10mA.
- Corrente Inversa (IR):10 μA (Max) a VR=5V.Nota:Questo dispositivo non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa.
3. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio
3.1 Dimensioni di Contorno
Il componente presenta un design angolato. Le note dimensionali critiche includono:
- Tutte le dimensioni sono in millimetri, con una tolleranza generale di ±0.25mm salvo diversa specificazione.
- Il materiale dell'housing è plastica nera.
- Il LED integrato emette un colore verde (giallo-verde) attraverso una lente diffusa bianca.
3.2 Specifica di Imballaggio
I LED sono forniti su nastro e bobina per l'assemblaggio automatizzato.
- Nastro Portante:Lega di polistirene conduttivo nero, spessore 0.40mm.
- Dimensione Bobina:Bobina standard da 13 pollici (330mm) di diametro.
- Quantità per Bobina:1,400 pezzi.
- Imballaggio Principale:Una bobina è confezionata con un essiccante e una carta indicatrice di umidità in una Busta a 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).
4. Linee Guida per l'Assemblaggio e la Manipolazione
4.1 Condizioni di Magazzinaggio
- Confezione Sigillata:Conservare a ≤30°C e ≤70% UR. Utilizzare entro un anno dalla data di sigillatura della busta.
- Confezione Aperta:Conservare a ≤30°C e ≤60% UR. I componenti devono essere sottoposti a rifusione IR entro 168 ore (7 giorni) dall'apertura della MBB.
- Magazzinaggio Prolungato (Aperto):Per conservazione oltre le 168 ore, conservare in un contenitore sigillato con essiccante o in un essiccatore a azoto. È richiesta una cottura a 60°C per almeno 48 ore prima dell'assemblaggio SMT.
4.2 Processo di Saldatura
Saldatura Manuale:Temperatura massima del saldatore di 300°C per un massimo di 3 secondi. Applicare una sola volta.
Saldatura a Rifusione:Seguire un profilo di temperatura conforme a JEDEC. I parametri chiave includono:
- Preriscaldamento/Stabilizzazione:150°C a 200°C per un massimo di 100 secondi.
- Tempo Sopra il Liquido (TL=217°C):Da 60 a 150 secondi.
- Temperatura di Picco (TP):Massimo 260°C.
- Tempo entro 5°C dalla Temperatura di Classificazione Specificata (TC=255°C):Massimo 30 secondi.
- Tempo Totale da 25°C al Picco:Massimo 5 minuti.
Attenzione:Temperature o tempi eccessivi possono deformare la lente o causare un guasto catastrofico del LED. La temperatura massima di rifusione non è indicativa della temperatura di deflessione termica del supporto.
4.3 Pulizia
Se è necessaria la pulizia dopo la saldatura, utilizzare solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico. Evitare detergenti aggressivi o abrasivi.
5. Applicazione e Progettazione del Circuito
5.1 Metodo di Pilotaggio
I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Per garantire una luminosità uniforme, specialmente quando si pilotano più LED in parallelo, è necessario utilizzare una resistenza limitatrice di corrente in serie con ciascun LED. Il valore della resistenza (R) può essere calcolato usando la Legge di Ohm: R = (Valimentazione- VF) / IF, dove VF è la tensione diretta del LED e IF è la corrente operativa desiderata (es. 10mA).
5.2 Considerazioni di Progettazione
- Controllo della Corrente:Pilotare sempre con una corrente costante o una sorgente di tensione con una resistenza in serie. Il collegamento diretto a una sorgente di tensione che supera VF causerà una corrente eccessiva e un rapido guasto.
- Gestione Termica:Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa, assicurarsi che la massima temperatura di giunzione non venga superata in ambienti ad alta temperatura ambiente, rispettando la corrente operativa specificata.
- Precauzioni ESD:Sebbene non esplicitamente dichiarato per questo dispositivo, si raccomandano le precauzioni standard di manipolazione ESD per dispositivi a semiconduttore durante l'assemblaggio.
6. Curve e Caratteristiche di Prestazione
La scheda tecnica fa riferimento a tipiche curve di prestazione che illustrano la relazione tra i parametri chiave. Sebbene grafici specifici non siano dettagliati nel testo fornito, tali curve includono tipicamente:
- Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:Mostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente, tipicamente in modo sub-lineare a correnti più elevate.
- Tensione Diretta vs. Corrente Diretta:Dimostra la caratteristica I-V del diodo.
- Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Illustra la diminuzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura di giunzione.
- Distribuzione Spettrale:Un grafico che mostra l'intensità della luce emessa su diverse lunghezze d'onda, centrata attorno alla lunghezza d'onda dominante di 571nm.
Queste curve sono essenziali per i progettisti per prevedere le prestazioni in condizioni non standard (correnti di pilotaggio o temperature diverse) e per ottimizzare il circuito per efficienza e longevità.
7. Confronto e Posizionamento Tecnico
L'LTL-M11KG1H310U si differenzia grazie al suo package SMT angolato integrato. Rispetto a LED discreti che richiedono supporti separati o distanziatori, questa soluzione CBI offre:
- Assemblaggio Semplificato:Un singolo componente sostituisce il LED e il supporto, riducendo il numero di parti e i passaggi di assemblaggio.
- Allineamento Costante:L'housing integrato garantisce un posizionamento preciso e consistente del LED rispetto al PCB e al foro del pannello.
- Visione Ottimizzata:Il design angolato è ideale per applicazioni in cui l'indicatore deve essere visto dal pannello frontale di un contenitore, perpendicolare al PCB principale.
- Miglioramento del Contrasto:L'housing nero è un vantaggio chiave rispetto a housing trasparenti o bianchi, migliorando significativamente la leggibilità in varie condizioni di illuminazione.
8. Domande Frequenti (FAQ)
8.1 Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco e Lunghezza d'Onda Dominante?
Lunghezza d'Onda di Picco (λP):La singola lunghezza d'onda alla quale la distribuzione di potenza spettrale è massima (575nm tipica).Lunghezza d'Onda Dominante (λd):La singola lunghezza d'onda che, combinata con una luce bianca di riferimento, corrisponde al colore percepito del LED. È derivata dal diagramma di cromaticità CIE ed è più rilevante per la percezione del colore umana (571nm tipica).
8.2 Perché è richiesta una cottura se la MBB è aperta per più di 168 ore?
L'imballaggio in plastica è sensibile all'umidità (MSL 3). Quando esposto all'umidità ambientale, può assorbire umidità. Durante il processo di rifusione ad alta temperatura, questa umidità intrappolata può espandersi rapidamente ("effetto popcorn"), causando delaminazione interna o rottura del package del LED. La cottura rimuove questa umidità assorbita.
8.3 Posso pilotare questo LED a 20mA in modo continuo?
Sì. La corrente diretta continua massima assoluta è 30mA. Operare a 20mA è entro le specifiche. Tuttavia, è necessario assicurarsi che la dissipazione di potenza (VF* IF) non superi i 72mW. Con una VF tipica di 2.0V e IF=20mA, la potenza è 40mW, il che è accettabile.
8.4 Come interpreto il codice di classificazione dell'intensità luminosa?
La busta di imballaggio è marcata con un codice di classificazione IV. Questo codice corrisponde al bin di intensità luminosa misurato per i LED in quella busta (es. un codice che indica il bin 8-12 mcd). I progettisti dovrebbero specificare il bin richiesto o essere preparati a variazioni di intensità se si mescolano parti di lotti diversi.
Terminologia delle specifiche LED
Spiegazione completa dei termini tecnici LED
Prestazioni fotoelettriche
| Termine | Unità/Rappresentazione | Spiegazione semplice | Perché importante |
|---|---|---|---|
| Efficienza luminosa | lm/W (lumen per watt) | Uscita luce per watt di elettricità, più alto significa più efficiente energeticamente. | Determina direttamente il grado di efficienza energetica e il costo dell'elettricità. |
| Flusso luminoso | lm (lumen) | Luce totale emessa dalla sorgente, comunemente chiamata "luminosità". | Determina se la luce è abbastanza brillante. |
| Angolo di visione | ° (gradi), es. 120° | Angolo in cui l'intensità luminosa scende alla metà, determina la larghezza del fascio. | Influisce sulla gamma di illuminazione e uniformità. |
| CCT (Temperatura colore) | K (Kelvin), es. 2700K/6500K | Calore/freschezza della luce, valori più bassi giallastri/caldi, più alti biancastri/freddi. | Determina l'atmosfera di illuminazione e scenari adatti. |
| CRI / Ra | Senza unità, 0–100 | Capacità di riprodurre accuratamente i colori degli oggetti, Ra≥80 è buono. | Influisce sull'autenticità del colore, utilizzato in luoghi ad alta richiesta come centri commerciali, musei. |
| SDCM | Passi ellisse MacAdam, es. "5 passi" | Metrica di consistenza del colore, passi più piccoli significano colore più consistente. | Garantisce colore uniforme attraverso lo stesso lotto di LED. |
| Lunghezza d'onda dominante | nm (nanometri), es. 620nm (rosso) | Lunghezza d'onda corrispondente al colore dei LED colorati. | Determina la tonalità di LED monocromatici rossi, gialli, verdi. |
| Distribuzione spettrale | Curva lunghezza d'onda vs intensità | Mostra la distribuzione dell'intensità attraverso le lunghezze d'onda. | Influisce sulla resa cromatica e qualità del colore. |
Parametri elettrici
| Termine | Simbolo | Spiegazione semplice | Considerazioni di progettazione |
|---|---|---|---|
| Tensione diretta | Vf | Tensione minima per accendere il LED, come "soglia di avvio". | La tensione del driver deve essere ≥Vf, le tensioni si sommano per LED in serie. |
| Corrente diretta | If | Valore di corrente per il normale funzionamento del LED. | Solitamente azionamento a corrente costante, la corrente determina luminosità e durata. |
| Corrente di impulso massima | Ifp | Corrente di picco tollerabile per brevi periodi, utilizzata per dimmerazione o lampeggio. | La larghezza dell'impulso e il ciclo di lavoro devono essere rigorosamente controllati per evitare danni. |
| Tensione inversa | Vr | Tensione inversa massima che il LED può sopportare, oltre può causare rottura. | Il circuito deve prevenire connessione inversa o picchi di tensione. |
| Resistenza termica | Rth (°C/W) | Resistenza al trasferimento di calore dal chip alla saldatura, più bassa è meglio. | Alta resistenza termica richiede dissipazione termica più forte. |
| Immunità ESD | V (HBM), es. 1000V | Capacità di resistere a scariche elettrostatiche, più alto significa meno vulnerabile. | Sono necessarie misure antistatiche in produzione, specialmente per LED sensibili. |
Gestione termica e affidabilità
| Termine | Metrica chiave | Spiegazione semplice | Impatto |
|---|---|---|---|
| Temperatura di giunzione | Tj (°C) | Temperatura operativa effettiva all'interno del chip LED. | Ogni riduzione di 10°C può raddoppiare la durata; troppo alta causa decadimento della luce, spostamento del colore. |
| Deprezzamento del lumen | L70 / L80 (ore) | Tempo affinché la luminosità scenda al 70% o 80% dell'iniziale. | Definisce direttamente la "durata di servizio" del LED. |
| Manutenzione del lumen | % (es. 70%) | Percentuale di luminosità trattenuta dopo il tempo. | Indica la ritenzione della luminosità su uso a lungo termine. |
| Spostamento del colore | Δu′v′ o ellisse MacAdam | Grado di cambiamento del colore durante l'uso. | Influisce sulla consistenza del colore nelle scene di illuminazione. |
| Invecchiamento termico | Degradazione del materiale | Deterioramento dovuto ad alta temperatura a lungo termine. | Può causare calo di luminosità, cambio colore o guasto a circuito aperto. |
Imballaggio e materiali
| Termine | Tipi comuni | Spiegazione semplice | Caratteristiche e applicazioni |
|---|---|---|---|
| Tipo di imballaggio | EMC, PPA, Ceramica | Materiale di alloggiamento che protegge il chip, fornisce interfaccia ottica/termica. | EMC: buona resistenza al calore, basso costo; Ceramica: migliore dissipazione termica, vita più lunga. |
| Struttura del chip | Frontale, Flip Chip | Disposizione degli elettrodi del chip. | Flip chip: migliore dissipazione termica, maggiore efficienza, per alta potenza. |
| Rivestimento al fosforo | YAG, Silicato, Nitruro | Copre il chip blu, converte una parte in giallo/rosso, mescola a bianco. | Diversi fosfori influenzano efficienza, CCT e CRI. |
| Lente/Ottica | Piana, Microlente, TIR | Struttura ottica sulla superficie che controlla la distribuzione della luce. | Determina l'angolo di visione e la curva di distribuzione della luce. |
Controllo qualità e binning
| Termine | Contenuto di binning | Spiegazione semplice | Scopo |
|---|---|---|---|
| Bin del flusso luminoso | Codice es. 2G, 2H | Raggruppato per luminosità, ogni gruppo ha valori lumen min/max. | Garantisce luminosità uniforme nello stesso lotto. |
| Bin di tensione | Codice es. 6W, 6X | Raggruppato per intervallo di tensione diretta. | Facilita l'abbinamento del driver, migliora l'efficienza del sistema. |
| Bin del colore | Ellisse MacAdam 5 passi | Raggruppato per coordinate colore, garantendo un intervallo ristretto. | Garantisce consistenza del colore, evita colore non uniforme all'interno del dispositivo. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K ecc. | Raggruppato per CCT, ognuno ha corrispondente intervallo di coordinate. | Soddisfa diversi requisiti CCT della scena. |
Test e certificazione
| Termine | Standard/Test | Spiegazione semplice | Significato |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Test di manutenzione del lumen | Illuminazione a lungo termine a temperatura costante, registrando il decadimento della luminosità. | Utilizzato per stimare la vita LED (con TM-21). |
| TM-21 | Standard di stima della vita | Stima la vita in condizioni reali basandosi sui dati LM-80. | Fornisce una previsione scientifica della vita. |
| IESNA | Società di ingegneria dell'illuminazione | Copre metodi di test ottici, elettrici, termici. | Base di test riconosciuta dal settore. |
| RoHS / REACH | Certificazione ambientale | Garantisce nessuna sostanza nociva (piombo, mercurio). | Requisito di accesso al mercato a livello internazionale. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificazione di efficienza energetica | Certificazione di efficienza energetica e prestazioni per l'illuminazione. | Utilizzato negli appalti pubblici, programmi di sussidi, migliora la competitività. |