Scheda Tecnica LED Blu LTL-R42TBN4D2H229 - Montaggio Through-Hole - 20mA - 3.8V - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il LTL-R42TBN4D2H229 è un LED a montaggio through-hole progettato per applicazioni su circuito stampato (PCB). È un componente della famiglia Circuit Board Indicator (CBI), che utilizza un supporto (housing) nero in plastica ad angolo retto che si accoppia con la lampada LED. Questo design facilita il montaggio ed è disponibile in configurazioni che consentono l'impilamento e la creazione di array orizzontali o verticali.

1.1 Vantaggi Principali

• Facilità di Montaggio:Il design è ottimizzato per processi di assemblaggio su circuito stampato semplici e diretti.
• Contrasto Migliorato:Il materiale nero dell'housing migliora il rapporto di contrasto visivo dell'indicatore illuminato.
• Conformità dei Materiali:Il prodotto presenta un basso contenuto di alogeni.
• Compatibilità:È compatibile con circuiti integrati (I.C.) e ha requisiti di corrente ridotti.
• Prestazioni Ottiche:La lampada utilizza una lente diffusa bianca per un aspetto della luce uniforme.
• Efficienza:Offre basso consumo energetico ed alta efficienza luminosa.
• Sorgente Luminosa:La lampada di dimensione T-1 utilizza un chip semiconduttore InGaN (Indio Gallio Nitruro) che emette luce blu con una lunghezza d'onda di picco attorno ai 470nm.

1.2 Applicazioni Target

Questo LED è adatto per una vasta gamma di apparecchiature elettroniche, tra cui:

• Sistemi e periferiche informatiche
• Dispositivi di comunicazione
• Elettronica di consumo
• Apparecchiature e controlli industriali

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. Tutti i valori sono specificati a una temperatura ambiente (TA) di 25°C.

• Dissipazione di Potenza (Pd):Massimo 117 mW. Questa è la potenza totale che il dispositivo può dissipare in sicurezza sotto forma di calore.
• Corrente Diretta di Picco (IFP):Massimo 100 mA. Questa corrente può essere applicata solo in condizioni pulsate (duty cycle ≤ 1/10, larghezza dell'impulso ≤ 0.1ms).
• Corrente Diretta Continua (IF):Massimo 20 mA. Questa è la corrente operativa continua raccomandata.
• Intervallo di Temperatura Operativa:-40°C a +85°C. Il dispositivo è progettato per funzionare all'interno di questo intervallo di temperatura ambientale.
• Intervallo di Temperatura di Stoccaggio:-55°C a +100°C. Il dispositivo può essere stoccato all'interno di questo intervallo quando non in funzione.
• Temperatura di Saldatura dei Terminali:260°C per un massimo di 5 secondi, misurata a una distanza di 2.0mm (0.079 pollici) dal corpo del componente. Questo è critico per i processi di saldatura a onda o manuale.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi sono i parametri di prestazione tipici misurati a TA=25°C e IF=20mA, salvo diversa indicazione.

• Intensità Luminosa (Iv):180 mcd (minimo), 400 mcd (tipico), 880 mcd (massimo). Questa è la misura della potenza luminosa percepita emessa. Il valore Iv effettivo per un'unità specifica è determinato dal suo codice di bin (vedi Sezione 4). Una tolleranza di test del ±15% è applicata a questi limiti di bin.
• Angolo di Visione (2θ1/2):60 gradi (tipico). Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa è la metà del valore misurato sull'asse centrale.
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λP):468 nm (tipico). Questa è la lunghezza d'onda alla quale l'emissione spettrale è più forte.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):460 nm (minimo), 470 nm (tipico), 475 nm (massimo). Questa è la singola lunghezza d'onda che meglio rappresenta il colore percepito della luce, derivata dal diagramma di cromaticità CIE. Le unità sono classificate di conseguenza (vedi Sezione 4).
• Larghezza a Mezza Altezza della Linea Spettrale (Δλ):25 nm (tipico). Questo indica la purezza spettrale o la larghezza di banda della luce emessa.
• Tensione Diretta (VF):3.2 V (minimo), 3.8 V (tipico). Questa è la caduta di tensione ai capi del LED quando opera alla corrente diretta specificata.
• Corrente Inversa (IR):Massimo 10 μA quando viene applicata una tensione inversa (VR) di 5V.Importante:Questo dispositivo non è progettato per operare in polarizzazione inversa; questa condizione di test è solo per caratterizzazione.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire coerenza nelle applicazioni, i LED vengono selezionati (binnati) in base a parametri ottici chiave.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

I LED sono classificati in bin in base alla loro intensità luminosa misurata a IF=20mA. Il codice del bin è stampato sulla busta di imballaggio.

• H:180 mcd a 240 mcd
• J:240 mcd a 310 mcd
• K:310 mcd a 400 mcd
• L:400 mcd a 520 mcd
• M:520 mcd a 680 mcd
• N:680 mcd a 880 mcd

Nota: La tolleranza su ciascun limite di bin è ±15%.

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante (Tonalità)

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

• B07:460.0 nm a 465.0 nm
• B08:465.0 nm a 470.0 nm
• B09:470.0 nm a 475.0 nm

Nota: La tolleranza su ciascun limite di bin è ±1 nm.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica include curve caratteristiche tipiche essenziali per i progettisti.

• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:Questa curva mostra come l'emissione luminosa aumenta con la corrente di pilotaggio, tipicamente mostrando una relazione sub-lineare a correnti più elevate.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Questa curva dimostra l'effetto di quenching termico, dove l'emissione luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione. Comprendere questo è fondamentale per la gestione termica in applicazioni ad alta temperatura o alta corrente.
• Tensione Diretta vs. Corrente Diretta:Questa curva descrive la caratteristica I-V del diodo, mostrando la relazione esponenziale e la tipica tensione operativa alla corrente raccomandata di 20mA.
• Distribuzione Spettrale:Un grafico che mostra la potenza radiante relativa in funzione della lunghezza d'onda, centrata attorno al picco di 468nm, con la larghezza a mezza altezza definita.

5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

5.1 Dimensioni di Contorno

Il componente presenta un design through-hole ad angolo retto. Le note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono fornite in millimetri, con i pollici tra parentesi.
• La tolleranza standard è ±0.25mm (±0.010\") salvo diversa specifica.
• Il materiale dell'housing è plastica nera.
• Le lampade LED (LED1 e LED2 nel disegno) sono blu con lente diffusa bianca.

5.2 Specifiche di Imballaggio

I LED sono forniti su nastro e bobina per l'assemblaggio automatizzato.

• Nastro Portacomponenti:Realizzato in lega di polistirene conduttivo nero, spessore 0.50mm ±0.06mm.
• Bobina:Bobina standard da 13 pollici contenente 350 pezzi.
• Imballaggio in Cartone:
  • 2 bobine (700 pezzi totali) sono confezionate con una scheda indicatrice di umidità e 2 essiccanti in una busta barriera all'umidità (MBB).
  • 1 MBB è confezionata in 1 cartone interno.
  • 10 cartoni interni (7.000 pezzi totali) sono confezionati in 1 cartone esterno.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Stoccaggio

Per una durata di conservazione ottimale, conservare i LED in un ambiente non superiore a 30°C e al 70% di umidità relativa. Se rimossi dalla busta barriera all'umidità originale, utilizzare entro tre mesi. Per uno stoccaggio più lungo al di fuori dell'imballaggio originale, utilizzare un contenitore sigillato con essiccante o un essiccatore a azoto.

6.2 Pulizia

Se necessaria la pulizia, utilizzare solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico.

6.3 Formatura dei Terminali

Se i terminali devono essere piegati, farlo in un punto ad almeno 3mm dalla base della lente del LED. Non utilizzare la base del telaio dei terminali come fulcro. La formatura dei terminali deve essere eseguita a temperatura ambiente eprimadel processo di saldatura.

6.4 Processo di Saldatura

Regola Critica:Mantenere una distanza minima di 2mm dalla base della lente/supporto al punto di saldatura. Non immergere mai la lente/il supporto nella lega di saldatura.

• Saldatore a Stagno:Temperatura massima 350°C. Tempo di saldatura massimo 3 secondi per terminale (una sola volta).
• Saldatura a Onda:
  • Preriscaldamento: Massimo 120°C per un massimo di 100 secondi.
  • Onda di Saldatura: Massimo 260°C.
  • Tempo di Saldatura: Massimo 5 secondi.
  • Posizione di Immersione: Non inferiore a 2mm dalla base del bulbo in epossidico.

Avvertenza:Temperature o tempi eccessivi possono deformare la lente o causare un guasto catastrofico del LED. Evitare di applicare stress meccanico ai terminali durante la saldatura mentre il LED è caldo.

7. Considerazioni per la Progettazione dell'Applicazione

7.1 Progettazione del Circuito di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati a corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando si collegano più LED in parallelo, èfortemente raccomandatoutilizzare una resistenza limitatrice di corrente individuale in serie con ciascun LED (Modello di Circuito A). Evitare di collegare i LED direttamente in parallelo senza resistenze individuali (Modello di Circuito B), poiché lievi variazioni nella caratteristica della tensione diretta (VF) tra i LED causeranno uno squilibrio significativo della corrente, portando a luminosità non uniforme e potenziale sovracorrente in alcuni dispositivi.

7.2 Protezione da ESD (Scarica Elettrostatica)

Questo LED è suscettibile ai danni da scariche elettrostatiche o sovratensioni. Implementare misure standard di prevenzione ESD durante la manipolazione e l'assemblaggio:

• Utilizzare braccialetti conduttivi e postazioni di lavoro messe a terra.
• Impiegare ionizzatori per neutralizzare la carica statica nell'area di lavoro.
• Stoccare e trasportare i componenti in imballaggi conduttivi o anti-statici.

8. Confronto Tecnico e Tendenze

8.1 Vantaggi di Progettazione

Il design through-hole del LTL-R42TBN4D2H229 offre robustezza e facilità di prototipazione manuale rispetto ai dispositivi a montaggio superficiale (SMD). Il supporto nero ad angolo retto integrato fornisce stabilità meccanica, migliora il contrasto e semplifica il layout della scheda per indicatori di stato. Il sistema di binning per intensità e lunghezza d'onda fornisce ai progettisti prestazioni prevedibili per applicazioni che richiedono coerenza visiva.

8.2 Contesto Industriale

Mentre la tecnologia a montaggio superficiale (SMT) domina la produzione automatizzata ad alto volume, componenti through-hole come questo rimangono vitali per applicazioni che richiedono maggiore resistenza meccanica, un assemblaggio manuale più semplice per scenari a basso volume o di riparazione, e in ambienti con significativo stress termico o meccanico. L'uso della tecnologia InGaN per l'emissione blu rappresenta un processo semiconduttore maturo e affidabile. L'inclusione di linee guida dettagliate per saldatura e manipolazione riflette l'attenzione dell'industria sull'affidabilità e la resa durante il processo di produzione.

9. Domande Frequenti (FAQ)

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

Lunghezza d'Onda di Picco (λP)è la singola lunghezza d'onda alla quale il LED emette la massima potenza ottica.Lunghezza d'Onda Dominante (λd)è calcolata dalle coordinate colore CIE e rappresenta il colore percepito della luce. Per una sorgente monocromatica come un LED blu, sono spesso vicine, ma λd è il parametro rilevante per l'abbinamento dei colori nelle applicazioni.

9.2 Posso pilotare questo LED con una sorgente di tensione costante?

Non è raccomandato. La tensione diretta (VF) ha una tolleranza e varia con la temperatura. Pilotare con una tensione costante può portare a grandi variazioni di corrente e quindi di luminosità. Utilizzare sempre un metodo limitatore di corrente, come una resistenza in serie con una sorgente di tensione o un driver a corrente costante.

9.3 Perché è specificata una distanza minima per la saldatura?

La distanza minima di 2mm impedisce al calore eccessivo di risalire il terminale e danneggiare il die semiconduttore interno o il materiale della lente in epossidico, che potrebbe incrinarsi o diventare opaco a causa dello shock termico.

9.4 Come interpreto i codici di bin per il mio ordine?

Specificare i codici di bin richiesti per Iv (es. bin 'K': 310-400 mcd) e λd (es. bin 'B08': 465-470 nm) quando si ordina per garantire di ricevere LED con le caratteristiche ottiche adatte al proprio design. Il codice del bin è stampato sull'imballaggio.

10. Esempio di Applicazione Pratica

10.1 Progettazione di un Indicatore di Stato su Pannello

Scenario:Un progettista necessita di un indicatore di accensione blu, luminoso e uniforme per un pannello di controllo industriale. Più unità devono avere un aspetto identico.

1. Selezione del Componente:Scegliere il LTL-R42TBN4D2H229 per la sua visione ad angolo retto, l'housing nero ad alto contrasto e la luminosità disponibile.
2. Binning:Specificare un bin di intensità ristretto (es. 'L' o 'M') e un bin di tonalità specifico (es. 'B08') per garantire uniformità di colore e luminosità su tutti i pannelli.
3. Progettazione del Circuito:Il pannello utilizza una tensione di 12V. Per un LED con VF tipica di 3.8V a 20mA, calcolare la resistenza in serie: R = (V_alimentazione - VF) / IF = (12V - 3.8V) / 0.020A = 410 Ω. Utilizzare una resistenza standard da 430 Ω, 1/4W. Ogni LED indicatore ha la sua resistenza.
4. Layout del PCB:Posizionare l'impronta del LED rispettando l'orientamento ad angolo retto. Assicurarsi che le piazzole di saldatura siano ad almeno 2mm dal bordo del foro di montaggio per il corpo del LED.
5. Assemblaggio:Seguire il profilo di saldatura a onda specificato, assicurandosi che i tempi/temperature di preriscaldamento e contatto con l'onda non vengano superati per proteggere il LED.

Questo approccio sistematico, guidato dai parametri della scheda tecnica, garantisce un prodotto finale affidabile e visivamente coerente.