Scheda Tecnica LED Bicolore LTLR1DESTBKJH155T - Blu/Giallo - 3.2V/2.1V - 70mW/75mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche di un assemblaggio LED bicolore a foro passante. Il prodotto è costituito da una lampada LED di dimensioni T-1, che integra chip LED blu InGaN e giallo AlInGaP, alloggiata in un supporto (housing) nero in plastica ad angolo retto. Questo assemblaggio è progettato come Indicatore per Circuiti Stampati (CBI), offrendo un segnale visivo ad alto contrasto adatto a varie apparecchiature elettroniche. La funzione principale è fornire indicazione di stato attraverso due colori distinti da un unico package, montato perpendicolarmente al piano del PCB.

1.1 Vantaggi Principali

• Facilità di Assemblaggio:Il design è ottimizzato per un montaggio semplice su circuito stampato ed è compatibile con i processi di posizionamento automatizzato a nastro e bobina.
• Visibilità Migliorata:Il materiale nero dell'housing migliora significativamente il rapporto di contrasto, rendendo il LED illuminato più visibile sullo sfondo della scheda.
• Funzionalità a Due Colori:Integra LED blu (tip. 470nm) e gialli (tip. 589nm) in un unico package, consentendo molteplici indicazioni di stato.
• Conformità Ambientale:Il prodotto è privo di piombo e pienamente conforme alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose).
• Basso Consumo Energetico:Progettato per un funzionamento efficiente con correnti dirette tipiche di 10-20mA.

1.2 Applicazioni Target

Questo componente è destinato all'indicazione di stato e alla segnalazione visiva in un'ampia gamma di dispositivi elettronici. I principali mercati applicativi includono:

• Apparecchiature di Comunicazione:Switch di rete, router, modem.
• Sistemi Informatici:Server, PC desktop, dispositivi periferici.
• Elettronica di Consumo:Apparecchi audio/video, elettrodomestici, console di gioco.
• Controlli Industriali:Quadri strumentazione, sistemi di controllo, apparecchiature per l'automazione.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

La seguente sezione fornisce un'interpretazione dettagliata e oggettiva dei principali parametri elettrici, ottici e termici specificati per il dispositivo. Tutti i dati sono riferiti a una temperatura ambiente (TA) di 25°C salvo diversa indicazione.

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Non è raccomandato l'utilizzo a o vicino a questi limiti per un uso normale.

• Dissipazione di Potenza (PD):Blu: 70 mW, Giallo: 75 mW. Questo parametro limita la potenza elettrica totale (IF * VF) che può essere convertita in calore all'interno del die LED.
• Corrente Diretta:Continua DC: Blu: 20 mA, Giallo: 30 mA. Picco (impulsata): 60 mA per entrambi i colori in condizioni specifiche (Ciclo di Lavoro ≤1/10, Larghezza Impulso ≤10µs). Superare la corrente DC accelererà il decadimento del flusso luminoso e può causare un guasto catastrofico.
• Intervalli di Temperatura:Funzionamento: -30°C a +85°C. Magazzinaggio: -40°C a +100°C. Questi definiscono i limiti ambientali per un funzionamento affidabile e lo stoccaggio non operativo.
• Temperatura di Saldatura:I terminali possono resistere a 260°C per un massimo di 5 secondi, misurati a 2,0mm dal corpo del LED. Questo è critico per i processi di saldatura a onda o manuale.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi sono i parametri di prestazione tipici nelle condizioni di test specificate, che rappresentano il comportamento atteso del dispositivo.

• Intensità Luminosa (Iv):Misurata a IF=10mA. Blu: 520 mcd (Tipico), Giallo: 310 mcd (Tipico). La scheda tecnica nota che per scopi di garanzia deve essere incluso una tolleranza di test del ±30%, indicando una significativa variazione unità per unità.
• Angolo di Visione (2θ1/2):Circa 40 gradi per entrambi i colori. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del valore sull'asse, definendo l'ampiezza del fascio.
• Lunghezza d'Onda:
  • Lunghezza d'Onda di Picco (λP): Blu: 468 nm, Giallo: 591 nm (al picco di misura).
  • Lunghezza d'Onda Dominante (λd): Blu: 470 nm (Tipico), Giallo: 589 nm (Tipico). La lunghezza d'onda dominante è il colore percepito come definito dal diagramma di cromaticità CIE.
• Tensione Diretta (VF):A IF=10mA. Blu: 3,2V (Tipico, intervallo 2,6-3,5V), Giallo: 2,1V (Tipico, intervallo 1,7-2,5V). I diversi valori VF per i due colori sono cruciali per il design del circuito, specialmente quando sono pilotati da una sorgente di corrente comune.
• Corrente Inversa (IR):Massimo 10 µA a VR=5V. La scheda tecnica dichiara esplicitamente che il dispositivononè progettato per il funzionamento inverso; questo test è solo per caratterizzazione.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Il prodotto è suddiviso in bin in base a parametri ottici chiave per garantire coerenza all'interno di un lotto di produzione. I progettisti devono tenere conto di questi intervalli.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

I LED sono raggruppati in base alla loro intensità luminosa misurata a 10mA. Il codice bin fa parte del numero di parte completo (es. 'HJ' in LTLR1DESTBKJH155T).

• Bin LED Blu:FG (110-180 mcd), HJ (180-310 mcd), KL (310-520 mcd).
• Bin LED Gialli:DE (65-110 mcd), FG (110-180 mcd), HJ (180-310 mcd).
• Tolleranza:Ogni limite del bin ha una tolleranza di ±30%, il che significa che i valori minimi/massimi effettivi per un dato bin possono variare di questa quantità.

3.2 Binning della Tonalità (Lunghezza d'Onda Dominante)

I LED sono anche suddivisi per lunghezza d'onda dominante per controllare la coerenza del colore.

• Bin Tonalità LED Blu:Codice 1 (464,0-470,0 nm), Codice 2 (470,0-476,0 nm).
• Bin Tonalità LED Gialli:Codice 3 (582,0-589,0 nm), Codice 4 (589,0-596,0 nm).
• Tolleranza:Ogni limite del bin ha una stretta tolleranza di ±1 nm.

Il numero di parte completo specifica l'esatto bin di intensità e tonalità per entrambi i componenti blu e giallo, consentendo una selezione precisa in base ai requisiti applicativi.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Sebbene il PDF faccia riferimento a curve tipiche, il loro comportamento generale può essere dedotto dai dati tabellari e dalla fisica dei semiconduttori.

4.1 Caratteristica Corrente vs. Tensione (I-V)

La tensione diretta (VF) mostra una relazione logaritmica con la corrente. Per il LED blu (InGaN), VF è più alta (~3,2V @10mA) rispetto al LED giallo (AlInGaP, ~2,1V @10mA) a causa delle diverse energie di bandgap del semiconduttore. VF ha un coefficiente di temperatura negativo, diminuendo all'aumentare della temperatura di giunzione.

4.2 Uscita Ottica vs. Corrente (Caratteristica L-I)

L'intensità luminosa è approssimativamente lineare con la corrente diretta nell'intervallo operativo specificato (fino a 20-30mA). Tuttavia, l'efficienza (lumen per watt) può diminuire a correnti più elevate a causa dell'aumento della generazione di calore e degli effetti di droop. I diversi bin di intensità rappresentano variazioni in questa caratteristica L-I nella popolazione di produzione.

4.3 Dipendenza dalla Temperatura

L'emissione luminosa del LED diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione. Il LED giallo AlInGaP tipicamente ha una sensibilità alla temperatura più pronunciata (maggiore calo dell'uscita con il calore) rispetto al LED blu InGaN. Una corretta gestione termica è essenziale per mantenere una luminosità costante e un'affidabilità a lungo termine.

5. Informazioni Meccaniche e di Confezionamento

5.1 Dimensioni di Contorno e Costruzione

Il dispositivo utilizza un supporto nero in plastica ad angolo retto. Note meccaniche chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri, con una tolleranza generale di ±0,25mm salvo diversa specifica.
• Il materiale dell'housing è plastica nera.
• La lampada T-1 integrata ha una lente diffusa bianca, che amplia l'angolo di visione e ammorbidisce l'aspetto del die LED.
• Il design ad angolo retto consente al LED di essere montato sul bordo di un PCB, emettendo luce parallela alla superficie della scheda, ideale per l'indicazione sul pannello frontale.

5.2 Identificazione della Polarità

Essendo un LED bicolore in configurazione catodo comune o anodo comune (la configurazione specifica deve essere verificata dallo schema dettagliato dei pin, a cui si fa riferimento ma non è completamente dettagliato nell'estratto fornito), la polarità corretta è essenziale. Applicare una tensione inversa superiore a 5V può causare danni immediati. Il terminale più lungo tipicamente denota l'anodo per un LED monocromatico, ma per i tipi bicolore, è necessario consultare la marcatura sull'housing o lo schema nella scheda tecnica.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Condizioni di Magazzinaggio

I LED sono dispositivi sensibili all'umidità (MSD).

• Busta Sigillata:Conservare a ≤30°C e ≤70% UR. La durata di conservazione è di un anno nella busta barriera all'umidità (MBB) originale con essiccante.
• Busta Aperta:Conservare a ≤30°C e ≤60% UR. I componenti dovrebbero essere sottoposti a rifusione IR entro 168 ore (1 settimana) dall'apertura della busta.
• Esposizione Prolungata:Se esposti >168 ore, è richiesta una cottura a 60°C per almeno 48 ore prima della saldatura per prevenire la formazione di crepe "popcorn" durante la rifusione.

6.2 Formatura e Manipolazione dei Terminali

• Piegare i terminali in un punto ad almeno 3mm dalla base della lente del LED. Non utilizzare la base della lente come fulcro.
• La formatura dei terminali deve essere effettuataprimadella saldatura, a temperatura ambiente.
• Utilizzare la minima forza di serraggio possibile durante l'inserimento nel PCB per evitare stress meccanici sulla lente epossidica e sui fili di connessione.

6.3 Processo di Saldatura

• Mantenere una distanza minima di 2mm dalla base della lente al punto di saldatura.
• Evitare di immergere la lente nella saldatura o nel flussante.
• Non applicare stress esterni ai terminali durante o dopo la saldatura.
• Per la pulizia, utilizzare solo solventi a base alcolica come l'alcool isopropilico.

7. Confezionamento e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifica di Confezionamento

Il dispositivo è fornito in confezionamento a nastro e bobina per l'assemblaggio automatizzato.

• Nastro Portante:Lega di polistirene conduttivo nero, spessore 0,50mm.
• Capacità Bobina:450 pezzi per bobina da 13 pollici.
• Imballaggio in Cartone:
  • 1 Bobina + essiccante + cartina indicatrice umidità in 1 Busta Barriera all'Umidità (MBB).
  • 2 MBB in 1 Cartone Interno (900 pezzi totali).
  • 10 Cartoni Interni in 1 Cartone Esterno (9.000 pezzi totali).

8. Raccomandazioni per il Design Applicativo

8.1 Circuiti Applicativi Tipici

Ogni LED colorato dovrebbe essere pilotato indipendentemente con una resistenza limitatrice di corrente. A causa delle diverse tensioni dirette (Blu ~3,2V, Giallo ~2,1V), non è raccomandato utilizzare una resistenza comune per entrambi i LED in parallelo, poiché causerebbe un grave squilibrio di corrente. Resistenze limitatrici separate devono essere calcolate in base alla tensione di alimentazione (Vcc), alla corrente desiderata (IF, tipicamente 10-20mA) e alla VF del LED. Formula: R = (Vcc - VF) / IF.

8.2 Considerazioni di Progetto

• Pilotaggio della Corrente:Pilotare sempre i LED con una corrente costante o una sorgente di tensione con una resistenza in serie. Il collegamento diretto a una sorgente di tensione causerà un flusso di corrente incontrollato e il guasto.
• Gestione del Calore:Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa, assicurare un'adeguata area di rame sul PCB o ventilazione se si opera a corrente massima o in alte temperature ambiente per mantenere la temperatura di giunzione entro i limiti.
• Design Visivo:Il supporto nero fornisce un eccellente contrasto. Considerare l'angolo di visione di 40 gradi quando si progettano light pipe o fori nel pannello per garantire la visibilità dalle posizioni di visione previste.
• Impatto del Binning:Per applicazioni che richiedono uniformità di luminosità tra più unità, specificare un bin di intensità stretto (es. HJ per entrambi i colori) e assicurarsi, se possibile, l'approvvigionamento dallo stesso lotto di produzione.

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

Rispetto ai LED a foro passante monocromatici o alle alternative a montaggio superficiale, questo prodotto offre vantaggi specifici:

• vs. Due LED Monocromatici:Risparmia spazio sul PCB, riduce il numero di componenti e semplifica l'assemblaggio utilizzando un'unica impronta per due funzioni di indicazione.
• vs. LED Bicolore SMD:Il design a foro passante ad angolo retto è spesso più robusto per l'assemblaggio manuale, la riparazione e le applicazioni soggette a vibrazioni o stress meccanici. Facilita inoltre il montaggio sul pannello frontale senza light pipe aggiuntive.
• vs. LED Tricolore RGB:Offre una soluzione più semplice e spesso a costo inferiore quando sono richiesti solo due colori specifici (blu e giallo/ambra) per l'indicazione di stato (es. alimentazione/standby, attivo/inattivo, OK/avviso).

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

10.1 Posso pilotare entrambi i LED contemporaneamente da un unico pin?

No, non direttamente. I LED blu e giallo hanno tensioni dirette diverse. Collegarli in parallelo a una singola sorgente di corrente farà sì che la maggior parte della corrente fluisca attraverso il LED giallo (VF inferiore), potenzialmente sovraccaricandolo mentre il LED blu rimane debole o spento. Devono essere pilotati da circuiti separati o da un IC driver in grado di controllare le correnti in modo indipendente.

10.2 Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco e Dominante?

La Lunghezza d'Onda di Picco (λP) è la lunghezza d'onda nel punto più alto della curva di distribuzione spettrale di potenza del LED. La Lunghezza d'Onda Dominante (λd) è un valore calcolato dal diagramma dei colori CIE che rappresenta il colore percepito come una singola lunghezza d'onda. λd è più rilevante per le applicazioni di indicazione del colore, mentre λP è più rilevante per l'analisi spettrale.

10.3 Perché c'è una tolleranza del ±30% sulle garanzie di intensità luminosa?

Ciò riflette le variazioni intrinseche nell'epitassia del semiconduttore e nel processo di produzione. Il sistema di binning viene utilizzato per suddividere i LED in gruppi con prestazioni relative molto più strette. La tolleranza si applica ai limiti del bin stessi, il che significa che un bin etichettato 180-310 mcd potrebbe avere unità basse fino a 126 mcd (180 -30%) o alte fino a 403 mcd (310 +30%) ai limiti del test.

11. Esempi Pratici di Utilizzo

11.1 Indicatore di Stato Porta Switch di Rete

In uno switch Ethernet, un singolo LED bicolore per porta può indicare più stati: Spento (nessun link), Giallo fisso (link 10/100 Mbps), Blu fisso (link 1 Gbps), Giallo lampeggiante (attività dati a velocità inferiore), Blu lampeggiante (attività dati a velocità superiore). Ciò consolida ciò che potrebbe richiedere due LED separati in uno solo, risparmiando spazio sul pannello frontale.

11.2 Stato dell'Alimentatore (PSU)

Su un server o un alimentatore industriale, il LED può indicare: Spento (assenza alimentazione AC), Giallo fisso (AC presente, uscite DC spente/standby), Blu fisso (uscite DC accese e in regolazione). L'alto contrasto del supporto nero garantisce una chiara visibilità in ambienti rack-mount.

12. Principio Operativo

I Diodi Emettitori di Luce (LED) sono dispositivi a giunzione p-n semiconduttori. Quando viene applicata una tensione diretta che supera l'energia di bandgap del materiale, gli elettroni si ricombinano con le lacune nella regione di svuotamento, rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). Il colore della luce è determinato dall'energia di bandgap del materiale semiconduttore. L'InGaN (Nitruro di Indio Gallio) è utilizzato per l'emissione blu, e l'AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio) è utilizzato per l'emissione gialla/ambra. La lente diffusa bianca contiene fosfori o particelle di diffusione per ampliare l'angolo di visione e ammorbidire l'emissione luminosa. I due chip semiconduttori sono alloggiati in un unico package T-1 con una connessione elettrica comune (catodo comune o anodo comune) per compattezza.

13. Tendenze Tecnologiche

Il mercato dei LED a foro passante per indicatori è maturo, con una graduale transizione verso package a montaggio superficiale (SMD) come 0603, 0402 e tipi side-view per design PCB ad alta densità. Tuttavia, i LED a foro passante, specialmente i tipi ad angolo retto, mantengono una forte rilevanza nelle applicazioni che richiedono maggiore robustezza meccanica, più facile assemblaggio/manutenzione manuale e specifici angoli di montaggio ottico senza ottiche secondarie. La tendenza tecnologica all'interno di questo segmento si concentra sul miglioramento dell'efficienza (mcd/mA più elevati), sul raggiungimento di binning di colore e intensità più stretti per la coerenza e sul miglioramento dell'affidabilità in intervalli più ampi di temperatura e umidità. L'integrazione di più colori/chip in un unico package, come visto in questo prodotto, rimane un metodo chiave per aumentare la funzionalità per unità di area su un PCB.