Scheda Tecnica LED Blu LTLR42FTBK4KHBPT - Package T-1 - 3.2V - 20mA - 400mcd - Documento Tecnico Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il LTLR42FTBK4KHBPT è un diodo emettitore di luce (LED) blu progettato per il montaggio a foro passante su schede a circuito stampato (PCB). Fa parte di un sistema CBI (Circuit Board Indicator), che utilizza un supporto nero in plastica ad angolo retto (housing) che si accoppia con il LED. Questa famiglia di prodotti è nota per la sua versatilità, offrendo configurazioni come orientamento a vista dall'alto (con distanziale) o ad angolo retto, e può essere disposta in array orizzontali o verticali. Il design enfatizza la facilità di assemblaggio e la componibilità.

1.1 Caratteristiche Principali

• Facilità di Assemblaggio:Progettato specificamente per processi di assemblaggio su scheda semplici ed efficienti.
• Sorgente Luminosa a Stato Solido:Offre elevata affidabilità, lunga durata e resistenza a urti e vibrazioni rispetto alle tradizionali lampade a incandescenza.
• Efficienza Energetica:Caratterizzato da basso consumo energetico ed alta efficienza luminosa.
• Conformità Ambientale:Questo è un prodotto senza piombo e conforme alla direttiva sulla restrizione delle sostanze pericolose (RoHS).
• Sorgente Luminosa:Utilizza un chip semiconduttore InGaN (Indio Gallio Nitruro) con emissione di picco nominale di 470nm (blu).
• Imballaggio:Fornito in imballaggio a nastro e bobina adatto per apparecchiature di assemblaggio automatizzate.

1.2 Applicazioni Target

Questo LED è adatto per un'ampia gamma di apparecchiature elettroniche che richiedono indicazione di stato, retroilluminazione o illuminazione generale. I principali mercati applicativi includono:

• Apparecchiature informatiche e IT
• Dispositivi di comunicazione
• Elettronica di consumo
• Controlli industriali e strumentazione

2. Approfondimento 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):76 mW massimi. Questa è la potenza elettrica totale che il dispositivo può dissipare come calore.
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):100 mA massimi. Questo è consentito solo in condizioni pulsate (ciclo di lavoro ≤ 1/10, larghezza impulso ≤ 10μs).
• Corrente Diretta Continua (I_F):20 mA massimi in condizioni DC.
• Derating di Corrente:La massima corrente diretta continua ammissibile deve essere ridotta linearmente di 0.273 mA per ogni grado Celsius di aumento della temperatura ambiente (T_A) al di sopra di 30°C.
• Intervallo di Temperatura Operativa (T_opr):-30°C a +80°C.
• Intervallo di Temperatura di Stoccaggio (T_stg):-40°C a +100°C.
• Temperatura di Saldatura dei Terminali:260°C massimi per 5 secondi, misurata a un punto distante 2.0mm (0.079 pollici) dal corpo del LED.

2.2 Caratteristiche Elettriche & Ottiche

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

• Intensità Luminosa (I_V):140 - 680 mcd (millicandela), con un valore tipico di 400 mcd, misurata a I_F= 20mA. Il codice bin specifico determina l'intervallo effettivo.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):45 gradi. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore assiale di picco.
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λ_P):468 nm (nanometri). Questa è la lunghezza d'onda alla quale l'emissione spettrale è più forte.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):465 - 475 nm, con un valore tipico di 470 nm. Questa è la singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano che definisce il colore.
• Larghezza a Mezza Altezza Spettrale (Δλ):25 nm. Indica la purezza spettrale o la larghezza di banda della luce emessa.
• Tensione Diretta (V_F):2.7 - 3.4 V, con un valore tipico di 3.2 V, misurata a I_F= 20mA.
• Corrente Inversa (I_R):10 μA (microampere) massimi, misurata a una tensione inversa (V_R) di 5V.Importante:Questo dispositivo non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa; questo test è solo a scopo caratterizzativo.

3. Specifica del Sistema di Binning

Il LTLR42FTBK4KHBPT è selezionato (binnato) secondo due parametri ottici chiave per garantire coerenza di colore e luminosità all'interno di un'applicazione. Il codice bin è stampato sulla busta di imballaggio.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

Binnato a una corrente di test di 20mA. La tolleranza per ogni limite di bin è ±15%.

• Bin H:180 - 240 mcd
• Bin J:240 - 310 mcd
• Bin K:310 - 400 mcd
• Bin L:400 - 520 mcd
• Bin M:520 - 680 mcd

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

Binnato a una corrente di test di 20mA. La tolleranza per ogni limite di bin è ±1 nm.

• Bin B08:465.0 - 470.0 nm
• Bin B09:470.0 - 475.0 nm

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica include curve caratteristiche tipiche essenziali per la progettazione del circuito e la comprensione del comportamento del dispositivo in condizioni variabili. Queste curve rappresentano graficamente relazioni come:

• Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V):Mostra la relazione non lineare tra la tensione ai capi del LED e la corrente che lo attraversa. Questo è fondamentale per selezionare la resistenza limitatrice di corrente o il circuito di pilotaggio appropriato.
• Intensità Luminosa vs. Corrente Diretta:Illustra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente. Dimostra la relazione sub-lineare, indicando che l'efficienza può diminuire a correnti molto elevate.
• Intensità Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Mostra la dipendenza dell'emissione luminosa dalla temperatura di giunzione. Tipicamente, l'intensità luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura.
• Distribuzione Spettrale:Un grafico della potenza radiante relativa rispetto alla lunghezza d'onda, che mostra il picco a 468nm e la larghezza a mezza altezza di 25nm, confermando le caratteristiche del colore blu.

5. Informazioni Meccaniche & di Imballaggio

5.1 Dimensioni di Contorno

Il LED rispetta le dimensioni standard del package T-1 (3mm). L'associato supporto nero in plastica ad angolo retto ha disegni meccanici specifici forniti nella scheda tecnica. Note chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri (con equivalenti in pollici).
• La tolleranza standard è ±0.25mm (±0.010") salvo diversa specifica.
• Il materiale del supporto è plastica nera.
• Il LED stesso ha un chip InGaN blu e una lente trasparente (water-clear).

5.2 Specifica di Imballaggio

Il dispositivo è fornito nel formato standard a nastro e bobina per il posizionamento automatizzato.

• Nastro Portacomponenti:Realizzato in lega di polistirene conduttivo nero. Spessore 0.50 ±0.06 mm.
• Bobina:Bobina standard da 13 pollici di diametro contenente 400 pezzi.
• Imballaggio in Cartone:
  • 1 bobina è confezionata con una scheda indicatrice di umidità e un essiccante all'interno di una busta barriera all'umidità (MBB).
  • 2 MBB sono confezionate in una Scatola Interna (totale 800 pz).
  • 10 Scatole Interne sono confezionate in una Scatola Esterna (totale 8.000 pz).

6. Linee Guida per Saldatura & Assemblaggio

6.1 Condizioni di Stoccaggio

• Confezione Sigillata:Conservare a ≤30°C e ≤70% di Umidità Relativa (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 saldatura a rifusione IR entro 168 ore (7 giorni) dall'esposizione.
• Stoccaggio Prolungato (Aperto):Per stoccaggio oltre le 168 ore, conservare in un contenitore sigillato con essiccante o in un essiccatore a azoto. I componenti stoccati fuori dalla busta originale per più di 168 ore devono essere sottoposti a "baking" a circa 60°C per almeno 48 ore prima dell'assemblaggio a saldatura per rimuovere l'umidità assorbita e prevenire danni da "popcorning" durante la rifusione.

6.2 Formatura dei Terminali

• Piegare i terminali in un punto ad almeno 3mm dalla base della lente del LED.
• Non utilizzare la base del "lead frame" come fulcro.
• Eseguire la formatura dei terminali a temperatura ambiente eprimadel processo di saldatura.
• Durante l'inserimento nel PCB, utilizzare la forza di bloccaggio minima necessaria per evitare di imporre stress meccanici eccessivi sul componente.

6.3 Processo di Saldatura

Regola Generale:Mantenere una distanza minima di 2mm dalla base della lente/del supporto al punto di saldatura. Evitare di immergere la lente/il supporto nella lega di saldatura. Non applicare stress esterni ai terminali mentre il LED è ad alta temperatura.

• Saldatura Manuale (Saldatore):
  • Temperatura: 350°C massimi.
  • Tempo: 3 secondi massimi per giunto saldato.
  • Posizione: Non più vicino di 2mm dalla base.
• Saldatura a Onda:
  • Temperatura di Pre-riscaldo: 100°C massimi.
  • Tempo di Pre-riscaldo: 60 secondi massimi.
  • Temperatura dell'Onda di Saldatura: 260°C massimi.
  • Tempo di Saldatura: Come da profilo standard di saldatura a onda, assicurando il mantenimento della distanza di 2mm.

6.4 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.

7. Note Applicative & Considerazioni di Progettazione

7.1 Scenari Applicativi Tipici

Questo LED blu è ben adatto sia per applicazioni di segnaletica indoor e outdoor, sia per l'indicazione di stato generale in un'ampia varietà di apparecchiature elettroniche, inclusi computer, dispositivi di rete, elettrodomestici e pannelli di controllo industriali. Il supporto ad angolo retto fornisce un percorso di emissione della luce a 90 gradi, ideale per indicatori montati su pannello.

7.2 Progettazione del Circuito

• Limitazione di Corrente:Una resistenza limitatrice di corrente esterna è obbligatoria quando si pilota il LED da una sorgente di tensione. Il valore della resistenza può essere calcolato usando la Legge di Ohm: R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Utilizzare sempre il valore massimo di V_Fdalla scheda tecnica (3.4V) per un progetto conservativo, per garantire che la corrente non superi i 20mA.
• Gestione Termica:Osservare le specifiche di dissipazione di potenza e derating di corrente. Per applicazioni con alte temperature ambientali o funzionamento continuo, assicurare un'adeguata ventilazione o dissipazione del calore, se necessario, per mantenere la temperatura di giunzione entro limiti sicuri.
• Protezione da Tensione Inversa:Poiché il dispositivo non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa, considerare l'aggiunta di un diodo di protezione in serie o in parallelo (a seconda del circuito) se esiste la possibilità che venga applicata una tensione inversa.

7.3 Progettazione Ottica

• L'angolo di visione di 45 gradi fornisce un fascio ragionevolmente ampio, adatto per l'indicazione generale.
• La lente trasparente produce una sorgente puntiforme luminosa e focalizzata. Per luce diffusa, sarebbe necessario un diffusore esterno o un supporto con lente diffusa.
• Quando si selezionano i bin per un'applicazione che richiede più LED, specificare gli stessi codici bin per intensità luminosa e lunghezza d'onda dominante per garantire uniformità visiva tra tutti gli indicatori.

8. Confronto Tecnico & Differenziazione

Sebbene confronti specifici con concorrenti non siano forniti nella scheda tecnica, il LTLR42FTBK4KHBPT può essere valutato in base alle sue specifiche standard:

• Package:Il classico package a foro passante T-1 offre robustezza e facilità di prototipazione manuale, sebbene sia sostituito da dispositivi a montaggio superficiale (SMD) nella produzione automatizzata ad alto volume.
• Efficienza:Con un'intensità luminosa tipica di 400 mcd a 20mA (circa 64mW), offre una buona efficienza per un LED blu standard. Nuovi LED SMD ad alta luminosità o a bassa corrente possono offrire un'efficacia maggiore (lumen per watt).
• Integrazione di Sistema:Il differenziatore chiave è il concetto del sistema CBI (Circuit Board Indicator) integrato—il supporto ad angolo retto separato e componibile. Ciò consente una progettazione meccanica flessibile e una facile sostituzione dell'elemento LED senza cambiare il supporto montato sul PCB.

9. Domande Frequenti (FAQ)

D1: Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco (λ_P) e Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d)?
R1: La Lunghezza d'Onda di Picco è la lunghezza d'onda fisica alla quale il LED emette la massima potenza ottica. La Lunghezza d'Onda Dominante è un valore calcolato basato sulla percezione del colore umana (diagramma di cromaticità CIE) che rappresenta la singola lunghezza d'onda del colore percepito. Sono spesso vicine ma non identiche.

D2: Posso pilotare questo LED con una sorgente di tensione costante senza una resistenza?
R2: No. I LED sono dispositivi pilotati in corrente. La loro tensione diretta ha un intervallo di tolleranza (2.7V-3.4V). Collegarli direttamente a una sorgente di tensione anche leggermente superiore al V_Fminimo può causare un flusso di corrente eccessivo, surriscaldamento e guasto rapido. Utilizzare sempre una resistenza limitatrice di corrente in serie o un driver a corrente costante.

D3: Perché la "floor life" di 168 ore dopo l'apertura della busta è così importante?
R3: I package in plastica dei LED possono assorbire umidità dall'aria. Durante il processo di saldatura a rifusione ad alta temperatura, questa umidità intrappolata può vaporizzare rapidamente, creando una pressione interna che può delaminare il package o crepare il die ("popcorning"). Il limite di 168 ore e la procedura di "baking" sono precauzioni critiche del livello di sensibilità all'umidità (MSL) per prevenire questa modalità di guasto.

D4: Come interpreto il codice bin sulla busta?
R4: Il codice bin, ad esempio "K-B09"