Scheda Tecnica LED Blu LTL17KCBP5D - Package T-1 5mm - 3.2V 20mA - 680mcd - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il LTL17KCBP5D è un LED ad alta efficienza a foro passante, progettato per l'indicazione di stato e l'illuminazione in un'ampia gamma di applicazioni elettroniche. Presenta un diffuso package T-1 (5mm) di diametro con lente blu diffusa, che garantisce un ampio angolo di visione e una distribuzione uniforme della luce. Il dispositivo è realizzato con tecnologia InGaN per emettere luce a una lunghezza d'onda dominante blu di 470 nm.

1.1 Caratteristiche Principali

• Basso consumo energetico ed elevata efficienza luminosa.
• Conforme agli standard di produzione RoHS e senza piombo.
• Fattore di forma standard T-1 (5mm) per una facile integrazione nei progetti esistenti.
• Lente blu diffusa per un'emissione di luce morbida e ad ampio angolo.

1.2 Applicazioni Target

Questo LED è adatto per vari settori che richiedono indicatori visivi affidabili ed efficienti. Le principali aree di applicazione includono:

• Apparecchiature di comunicazione
• Periferiche e schede madri per computer
• Elettronica di consumo
• Elettrodomestici
• Pannelli di controllo e macchinari industriali

2. Approfondimento delle Specifiche Tecniche

Questa sezione fornisce un'analisi dettagliata dei parametri elettrici, ottici e termici che definiscono le prestazioni del LED.

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):Massimo 108 mW.
• Corrente Diretta di Picco (I_F(PEAK)):100 mA per impulsi con duty cycle ≤ 1/10 e larghezza ≤ 10µs.
• Corrente Diretta Continua (I_F):Massimo 30 mA DC.
• Derating di Corrente:Derating lineare di 0.4 mA per °C al di sopra di una temperatura ambiente (T_A) di 30°C.
• Intervallo di Temperatura di Funzionamento (T_opr):-30°C a +85°C.
• Intervallo di Temperatura di Conservazione (T_stg):-40°C a +100°C.
• Temperatura di Saldatura dei Terminali:Massimo 260°C per 5 secondi, misurata a 1.6mm dal corpo del LED.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi parametri sono misurati a una temperatura ambiente di 25°C e rappresentano le prestazioni operative tipiche.

• Intensità Luminosa (I_V):Varia da 310 mcd (min) a 1500 mcd (max), con un valore tipico di 680 mcd a una corrente diretta (I_F) di 20 mA. Ai valori garantiti viene applicata una tolleranza di test del ±15%.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):50 gradi. Questo è l'angolo totale in cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore assiale (centrale).
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p):468 nm.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):Varia da 460 nm a 475 nm, con un valore tipico di 470 nm. Questa è la singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano.
• Larghezza di Banda Spettrale (Δλ):22 nm, che indica la purezza spettrale della luce blu emessa.
• Tensione Diretta (V_F):Varia da 2.7V (min) a 3.6V (max), con un valore tipico di 3.2V a I_F= 20 mA.
• Corrente Inversa (I_R):Massimo 10 µA a una tensione inversa (V_R) di 5V. Il dispositivo non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa.

3. Specifica del Sistema di Binning

I LED vengono suddivisi in bin in base a parametri ottici chiave per garantire la coerenza all'interno di un lotto di produzione. Ciò consente ai progettisti di selezionare componenti che soddisfino specifici requisiti di colore e luminosità.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

Il binning viene eseguito a una corrente di test di 20 mA. Ogni bin ha una tolleranza di ±15% ai suoi limiti.

• Bin KL:310 mcd (Min) a 520 mcd (Max)
• Bin MN:520 mcd (Min) a 880 mcd (Max)
• Bin PQ:880 mcd (Min) a 1500 mcd (Max)

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

Il binning viene eseguito a una corrente di test di 20 mA.

• Bin B07:460.0 nm (Min) a 465.0 nm (Max)
• Bin B08:465.0 nm (Min) a 470.0 nm (Max)
• Bin B09:470.0 nm (Min) a 475.0 nm (Max)

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Sebbene le curve grafiche specifiche non siano dettagliate nel testo fornito, le tendenze di prestazione tipiche per tali LED possono essere descritte sulla base della fisica dei semiconduttori standard.

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

Il LED presenta una caratteristica I-V non lineare tipica di un diodo. La tensione diretta mostra un coefficiente di temperatura positivo, il che significa che diminuisce leggermente all'aumentare della temperatura di giunzione per una data corrente.

4.2 Intensità Luminosa vs. Corrente Diretta

L'output luminoso è approssimativamente proporzionale alla corrente diretta nell'intervallo operativo normale (es., fino a 30 mA). Superare la corrente massima porta a un calo super-lineare dell'efficienza e potenziali danni.

4.3 Dipendenza dalla Temperatura

L'intensità luminosa tipicamente diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione. Il fattore di derating di 0.4 mA/°C al di sopra dei 30°C è specificato per gestire gli effetti termici e mantenere l'affidabilità riducendo la corrente massima consentita a temperature ambiente più elevate.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni di Contorno

Il LED è conforme al package radiale a foro passante standard T-1 (5mm). Le note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri (pollici).
• La tolleranza generale è ±0.25mm (.010\") salvo diversa specifica.
• La sporgenza massima della resina sotto la flangia è di 1.0mm (.04\").
• La distanza tra i terminali è misurata dove i terminali escono dal corpo del package.

5.2 Identificazione della Polarità

Il terminale più lungo indica tipicamente l'anodo (terminale positivo), mentre quello più corto indica il catodo (terminale negativo). Inoltre, un punto piatto sulla flangia della lente è spesso allineato con il catodo.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

Una manipolazione corretta è fondamentale per prevenire danni e garantire l'affidabilità a lungo termine.

6.1 Formatura dei Terminali

• La piegatura deve essere eseguita in un punto ad almeno 3mm dalla base della lente del LED.
• Non utilizzare la base del telaio dei terminali come fulcro.
• Formare i terminali prima della saldatura, a temperatura ambiente.
• Utilizzare una forza di serraggio minima durante l'assemblaggio del PCB per evitare stress meccanici.

6.2 Condizioni di Saldatura

Deve essere mantenuta una distanza minima di 3mm tra il punto di saldatura e la base della lente. Evitare di immergere la lente nella saldatura.

• Saldatore a Stagno:Temperatura: Max 350°C. Tempo: Max 3 secondi (una sola volta). Posizione: Non più vicino di 1.6mm dalla base del bulbo in epossidico.
• Saldatura a Onda:Preriscaldamento: Max 100°C per Max 60 secondi. Onda di saldatura: Max 260°C. Tempo: Max 5 secondi. Posizione di immersione: Non inferiore a 2mm dalla base del bulbo in epossidico.
• Importante:La saldatura a rifusione IR non è adatta per questo prodotto LED a foro passante. Temperature o tempi eccessivi possono causare deformazione della lente o guasto catastrofico.

6.3 Conservazione e Pulizia

• Conservazione:Ambiente consigliato: ≤30°C e ≤70% di umidità relativa. I LED rimossi dalla confezione originale dovrebbero essere utilizzati entro tre mesi. Per la conservazione prolungata, utilizzare un contenitore sigillato con essiccante o un ambiente di azoto.
• Pulizia:Utilizzare solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico se necessario.

7. Imballaggio e Informazioni d'Ordine

7.1 Specifica di Imballaggio

• 1.000 pezzi per busta anti-statico.
• 10 buste per cartone interno (totale 10.000 pz).
• 8 cartoni interni per cartone esterno master (totale 80.000 pz).
• In ogni lotto di spedizione, solo la confezione finale può essere una quantità non piena.

8. Raccomandazioni per il Progetto Applicativo

8.1 Progetto del Circuito di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando si pilotano più LED, una resistenza limitatrice di corrente dovrebbe essere posta in serie con ciascun LED (Circuito A). Non è consigliabile collegare i LED direttamente in parallelo (Circuito B) a causa delle variazioni nella tensione diretta individuale (V_F), che può causare differenze significative nella ripartizione della corrente e nella luminosità.

8.2 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

Il LED è suscettibile ai danni da scariche elettrostatiche. Le misure preventive includono:

• Utilizzo di braccialetti o guanti antistatici collegati a terra.
• Assicurarsi che tutte le attrezzature, i banchi di lavoro e gli scaffali di stoccaggio siano correttamente collegati a terra.
• Utilizzo di ionizzatori per neutralizzare la carica statica sulla lente di plastica.
• Mantenere la formazione e la certificazione ESD per il personale.

8.3 Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa, rispettare la specifica di derating della corrente al di sopra dei 30°C ambiente è essenziale per mantenere l'output luminoso e la durata del dispositivo, specialmente in ambienti chiusi o ad alta temperatura.

9. Confronto Tecnico e Considerazioni

Il LTL17KCBP5D offre un equilibrio tra luminosità, angolo di visione e affidabilità in un package onnipresente. Rispetto alle varianti con lente trasparente, la lente diffusa fornisce un cono di visione più ampio e uniforme, ideale per indicatori di stato dove l'angolo di visione non è fisso. La sua tensione diretta tipica di 3.2V lo rende compatibile con le comuni alimentazioni logiche a 3.3V e 5V quando utilizzato con un'appropriata resistenza in serie.

10. Domande Frequenti (FAQ)

10.1 Posso pilotare questo LED senza una resistenza limitatrice di corrente?

No. Collegare un LED direttamente a una sorgente di tensione è altamente sconsigliato in quanto consente un flusso di corrente incontrollato, che supererà rapidamente il valore massimo e distruggerà il dispositivo. Una resistenza in serie è obbligatoria per un funzionamento sicuro da una sorgente di tensione costante.

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

Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p):La lunghezza d'onda alla quale la distribuzione di potenza spettrale è massima.Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):La singola lunghezza d'onda che, combinata con una luce bianca di riferimento, corrisponde al colore percepito del LED. λ_dè più rilevante per la specifica del colore nella visione umana.

10.3 Come interpreto i codici di binning?

Il codice bin (es., MN-B08) stampato sulla busta di imballaggio specifica l'intervallo di intensità luminosa (MN: 520-880 mcd) e l'intervallo di lunghezza d'onda dominante (B08: 465-470 nm) dei LED all'interno. Selezionare un bin specifico garantisce coerenza di colore e luminosità nella vostra applicazione.

11. Esempio di Caso d'Uso Progettuale

Scenario:Progettazione di un indicatore di stato sul pannello frontale per un router di rete alimentato da una linea a 5V. L'indicatore deve essere chiaramente visibile da vari angoli.

• Selezione del Componente:Il LTL17KCBP5D con il suo angolo di visione di 50° e lente diffusa è una scelta eccellente.
• Progetto del Circuito:Target I_F= 20 mA per la luminosità tipica. Utilizzando il V_Ftipico di 3.2V, calcolare la resistenza in serie: R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F= (5V - 3.2V) / 0.02A = 90Ω. È possibile utilizzare una resistenza standard da 91Ω o 100Ω. La potenza nominale della resistenza: P = I²R = (0.02)²* 90 = 0.036W, quindi una resistenza standard da 1/8W o 1/4W è sufficiente.
• Layout:Assicurarsi che il LED sia posizionato ad almeno 3mm da qualsiasi punto di saldatura sul PCB. Seguire le linee guida per la piegatura dei terminali se la spaziatura dei fori del PCB differisce dalla spaziatura dei terminali del LED.

12. Principio di Funzionamento

Il LED funziona sul principio dell'elettroluminescenza in una giunzione p-n di un semiconduttore. Quando viene applicata una tensione diretta che supera la soglia di accensione del diodo, gli elettroni dalla regione di tipo n e le lacune dalla regione di tipo p vengono iniettati nella regione attiva (la giunzione). Quando questi portatori di carica si ricombinano, l'energia viene rilasciata sotto forma di fotoni (luce). Il materiale specifico utilizzato nella regione attiva (InGaN per questo LED blu) determina la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa. La lente in epossidico diffusa incapsula il chip semiconduttore, fornisce protezione meccanica e modella il modello di emissione luminosa.

13. Tendenze Tecnologiche

I LED a foro passante come il package T-1 rimangono ampiamente utilizzati in applicazioni dove l'assemblaggio manuale, la riparazione o la prototipazione sono comuni, e dove è apprezzata l'alta affidabilità in ambienti ostili. La tendenza del settore continua a concentrarsi sul miglioramento dell'efficienza luminosa (più output luminoso per watt di input elettrico), sul raggiungimento di una maggiore coerenza di colore attraverso binning avanzato e sul miglioramento dell'affidabilità a lungo termine sotto vari stress termici e ambientali. Mentre i LED a montaggio superficiale (SMD) dominano la produzione automatizzata ad alto volume, le varianti a foro passante mantengono una posizione forte in specifici segmenti di mercato che richiedono le loro caratteristiche meccaniche e di assemblaggio uniche.