Scheda Tecnica Indicatore LED Verde SMT LTL-M11TG1H310Q - Supporto Angolo Retto - 525nm Verde - 3.8V - 80mW - Documento Tecnico Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il componente LTL-M11TG1H310Q è un Indicatore per Circuiti Stampati (CBI) progettato per il montaggio superficiale. È costituito da una lampada LED verde integrata in un supporto (involucro) nero in plastica ad angolo retto. Questo design è pensato per applicazioni che richiedono indicatori a emissione laterale su circuiti stampati (PCB). Il prodotto si caratterizza per il design impilabile, che facilita il montaggio e consente di creare array verticali o orizzontali di indicatori.

1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali

• Compatibile con la Tecnologia a Montaggio Superficiale (SMT):Progettato per processi automatizzati di pick-and-place e saldatura a rifusione, migliorando l'efficienza produttiva.
• Contrasto Migliorato:L'involucro in plastica nera fornisce uno sfondo ad alto contrasto, migliorando la visibilità e la luminosità percepita del LED acceso.
• Alta Efficienza:Offre un basso consumo energetico fornendo un'intensità luminosa sufficiente per scopi di indicazione.
• Conformità Ambientale:Questo è un prodotto senza piombo ed è conforme alla direttiva RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose).
• Design Ottico:Utilizza un chip semiconduttore verde InGaN (Indio Gallio Nitruro). La luce viene emessa attraverso una lente diffondente bianca, che aiuta a disperdere la luce per un pattern di visione più ampio e uniforme.
• Affidabilità:I componenti sono sottoposti a precondizionamento accelerato al Livello di Sensibilità all'Umidità JEDEC 3, indicando un certo grado di robustezza contro i danni indotti dall'umidità durante la saldatura.

1.2 Applicazioni e Mercati di Riferimento

Questo indicatore è adatto a un'ampia gamma di apparecchiature elettroniche dove è richiesta l'indicazione di stato. I settori applicativi principali includono:

• Apparecchiature Informatiche:Indicatori di alimentazione, attività del disco o stato di rete su schede madri, server o periferiche.
• Dispositivi di Comunicazione:Indicatori di intensità del segnale, attività del collegamento o modalità in router, switch e modem.
• Elettronica di Consumo:Luci di standby, carica o stato operativo in elettrodomestici, apparecchi audio/video e dispositivi per la domotica.
• Apparecchiature Industriali:Luci di stato macchina, indicazione di guasto o modalità operativa nei pannelli di controllo e strumentazione.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

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 (Pd):80 mW. Questa è la massima quantità di potenza che il dispositivo può dissipare come calore senza subire danni.
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):100 mA. Questa corrente massima è consentita solo in condizioni pulsate (ciclo di lavoro ≤ 10%, larghezza dell'impulso ≤ 0.1ms).
• Corrente Diretta Continua (I_F):20 mA. Questa è la massima corrente diretta continua consigliata per un funzionamento affidabile.
• Intervallo di Temperatura Operativa (T_opr):-40°C a +85°C. L'intervallo di temperatura ambiente entro il quale il dispositivo è progettato per funzionare.
• Intervallo di Temperatura di Stoccaggio (T_stg):-40°C a +100°C.
• Temperatura di Saldatura:Resiste a 260°C per un massimo di 5 secondi, tipico per i profili di saldatura a rifusione senza piombo.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi sono i parametri di prestazione tipici misurati a una temperatura ambiente (T_A) di 25°C in condizioni di test specificate.

• Intensità Luminosa (I_V):29 millicandele (mcd) minimo a una corrente diretta (I_F) di 10 mA. Questo quantifica la luminosità percepita misurata da un sensore filtrato per corrispondere alla risposta fotopica dell'occhio umano.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):40 gradi. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore misurato sull'asse centrale. Un angolo di 40 gradi indica un fascio moderatamente focalizzato.
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λ_P):523 nanometri (nm). Questa è la lunghezza d'onda alla quale l'uscita di potenza spettrale è massima.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):Varia da 518 nm a 536 nm, con un valore tipico di 525 nm. Questa è la singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano che definisce il colore della luce, derivata dal diagramma di cromaticità CIE.
• Larghezza a Mezza Altezza della Linea Spettrale (Δλ):25 nm. Questo indica la purezza spettrale; un valore più piccolo significa una luce più monocromatica. 25 nm è tipico per un LED verde standard.
• Tensione Diretta (V_F):Tipicamente 3.8V, con un massimo di 3.8V a I_F= 10 mA. Questa è la caduta di tensione ai capi del LED durante il funzionamento.
• Corrente Inversa (I_R):10 μA massimo quando viene applicata una tensione inversa (V_R) di 5V.Importante:Il dispositivo non è progettato per funzionamento in polarizzazione inversa; questo parametro è solo per il test della corrente di dispersione.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento a tipiche curve caratteristiche essenziali per la progettazione del circuito. Sebbene i grafici specifici non siano riprodotti in testo, le loro implicazioni sono analizzate di seguito.

3.1 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V)

Questa curva mostra la relazione esponenziale tra corrente e tensione per un diodo a semiconduttore. Per i progettisti, il punto chiave è il tipico V_Fdi 3.8V a 10mA. Questa curva è cruciale per selezionare un resistore di limitazione della corrente appropriato. La tensione aumenta in modo non lineare con la corrente; operare significativamente sopra i 20mA causerà un aumento rapido di V_F, portando a un'eccessiva dissipazione di potenza e potenziali danni.

3.2 Intensità Luminosa vs. Corrente Diretta

Questo grafico mostra tipicamente che l'uscita luminosa (I_V) aumenta approssimativamente in modo lineare con la corrente diretta (I_F) entro l'intervallo operativo consigliato. Tuttavia, l'efficienza (uscita luminosa per unità di potenza elettrica) può diminuire a correnti molto elevate a causa dell'aumento della generazione di calore. Operare al tipico 10mA fornisce un buon equilibrio tra luminosità ed efficienza.

3.3 Intensità Luminosa vs. Temperatura Ambiente

L'uscita luminosa di un LED diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione. Questa curva è vitale per le applicazioni che operano in ambienti ad alta temperatura. Un progettista deve deratare l'intensità luminosa attesa se il dispositivo sarà utilizzato vicino alla sua massima temperatura operativa di 85°C.

3.4 Distribuzione Spettrale

Il grafico spettrale di riferimento mostrerebbe una curva a campana centrata attorno alla lunghezza d'onda di picco di 523 nm con una larghezza a mezza altezza di 25 nm. Questo conferma l'emissione di colore verde.

4. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

4.1 Dimensioni di Contorno e Note

Il disegno meccanico fornisce le dimensioni critiche per la progettazione dell'impronta sul PCB e i controlli di ingombro. Le note chiave della scheda tecnica includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri (con equivalenti in pollici).
• Si applica una tolleranza generale di ±0.25mm (±0.010\") a meno che non sia indicata una tolleranza specifica.
• Il materiale del supporto/involucro è plastica nera.
• Il LED integrato emette luce verde (lunghezza d'onda dominante 525nm) attraverso una lente diffondente bianca.

Nota per il Progettista:Consultare sempre il disegno dimensionale più recente del produttore per il layout del PCB. Il design ad angolo retto significa che la luce viene emessa parallelamente alla superficie del PCB, ideale per applicazioni montate su pannello.

4.2 Identificazione della Polarità

Per i dispositivi a montaggio superficiale, la polarità è tipicamente indicata da una marcatura sul corpo del componente o da una forma asimmetrica. Il progettista deve consultare il diagramma dell'impronta per identificare le piazzole del catodo e dell'anodo sul layout del PCB per garantire l'orientamento corretto durante l'assemblaggio.

5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

5.1 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 dalla busta barriera all'umidità, l'ambiente di stoccaggio non deve superare i 30°C e il 60% di UR.
• Vita a Banco:Si raccomanda di completare il processo di rifusione IR entro 168 ore (7 giorni) dall'apertura della confezione originale.
• Stoccaggio Prolungato/Precottura:Se l'esposizione supera le 168 ore, i componenti devono essere precotti a circa 60°C per almeno 48 ore prima della saldatura per rimuovere l'umidità assorbita e prevenire l'effetto \"popcorn\" durante la rifusione.

5.2 Pulizia

Se è necessaria la pulizia dopo la saldatura, utilizzare solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico. Evitare l'uso di detergenti chimici aggressivi o sconosciuti che potrebbero danneggiare l'involucro in plastica o la lente.

5.3 Parametri del Processo di Saldatura

Saldatura a Rifusione (Processo Consigliato):

• Preriscaldamento:150–200°C per un massimo di 120 secondi.
• Temperatura di Picco:260°C massimo ai terminali del componente.
• Tempo Sopra il Liquido (TAL):5 secondi massimo (per saldatura senza piombo).
• Numero di Cicli:Il processo di rifusione non deve essere eseguito più di due volte.

Saldatura Manuale (se necessario):

• Temperatura del Saldatore:300°C massimo.
• Tempo di Contatto:3 secondi massimo per giunto saldato.

Attenzione Critica:Non applicare alcuno stress meccanico ai terminali o all'involucro mentre il LED è ad alta temperatura durante la saldatura, poiché ciò può causare danni interni.

6. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

6.1 Specifiche del Nastro e della Bobina

• Nastro Portacomponenti:Realizzato in lega di polistirene nero conduttivo, spessore 0.40mm.
• Dimensione della Bobina:Bobina standard da 13 pollici (330mm) di diametro.
• Quantità per Bobina:1,400 pezzi.

6.2 Imballaggio in Cartone

• Ogni bobina è confezionata con un essiccante e una carta indicatrice di umidità all'interno di una Busta Barriera all'Umidità (MBB).
• Tre MBB sono imballate in una scatola interna (totale 4,200 pezzi).
• Dieci scatole interne sono imballate in una scatola di spedizione esterna (totale 42,000 pezzi).

7. Progettazione Applicativa e Considerazioni sul Circuito

7.1 Progettazione del Circuito di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati a corrente. Per garantire una luminosità costante e una lunga durata, devono essere pilotati con una corrente costante o una sorgente di tensione con un resistore di limitazione della corrente in serie.

Circuito Consigliato (Circuito A):Utilizzare un resistore in serie per ogni LED. Il valore del resistore (R) si calcola usando la Legge di Ohm: R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Per un'alimentazione di 5V, puntando a I_F=10mA e usando V_F=3.8V: R = (5V - 3.8V) / 0.01A = 120 Ω. Un resistore standard da 120Ω sarebbe adatto.

Circuito da Evitare (Circuito B):Non è consigliabile collegare più LED direttamente in parallelo da una singola sorgente di tensione con un unico resistore di limitazione della corrente condiviso. Piccole variazioni nella caratteristica della tensione diretta (V_F) tra i singoli LED causeranno una distribuzione non uniforme della corrente, portando a differenze significative nella luminosità e potenzialmente a un sovraccarico di un LED.

7.2 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

I LED sono sensibili alle scariche elettrostatiche. Devono essere osservate le precauzioni ESD standard durante la manipolazione e l'assemblaggio:

• Utilizzare postazioni di lavoro e braccialetti collegati a terra.
• Conservare e trasportare i componenti in imballaggi antistatici.
• Evitare di toccare direttamente i terminali del componente.

7.3 Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa (80mW max), un corretto design termico prolunga la durata e mantiene l'uscita luminosa. Assicurare un'adeguata spaziatura tra i componenti sul PCB per il flusso d'aria. Evitare di posizionare il LED vicino ad altre fonti di calore significative. Operare alla corrente tipica (10mA) o inferiore, piuttosto che al massimo assoluto (20mA), minimizzerà l'aumento di temperatura.

8. Domande Frequenti (FAQ)

8.1 Qual è lo scopo della lente diffondente bianca?

La lente diffondente bianca disperde la luce dal piccolo e brillante chip verde. Questo crea un angolo di visione più uniforme e ampio (40 gradi) e ammorbidisce l'aspetto della sorgente luminosa, facendola apparire come un'area illuminata solida piuttosto che un punto, generalmente più desiderabile per gli indicatori di stato.

8.2 Posso pilotare questo LED con un'alimentazione da 3.3V?

Possibilmente, ma con cautela. La tensione diretta tipica è 3.8V. A 3.3V, il LED potrebbe non accendersi affatto, o sarà molto debole perché la tensione applicata è al di sotto della soglia V_F richiesta. Un convertitore boost o una tensione di alimentazione più alta (come 5V) con un resistore in serie è l'approccio consigliato.

8.3 Come interpreto il valore di intensità luminosa di 29 mcd?

Millicandela (mcd) è un'unità di intensità luminosa, che misura quanto appare luminosa una sorgente di luce in una direzione specifica. 29 mcd è una luminosità moderata adatta per la visione diretta in tipiche apparecchiature elettroniche indoor. Per confronto, un indicatore di alimentazione su un laptop potrebbe essere nell'intervallo di 20-100 mcd.

8.4 Il materiale dell'involucro è conduttivo?

Il nastro portacomponenti è specificato come \"lega di polistirene nero conduttivo\", per scopi antistatici durante la manipolazione automatizzata. L'involucro del dispositivo stesso è in plastica nera standard e non è elettricamente conduttivo.