Scheda Tecnica LED LTLR42FTBGAJ - Package T-1 - Blu/Bianco 470nm - 3.2V 20mA - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il LTLR42FTBGAJ è un LED a foro passante progettato per l'indicazione di stato e l'illuminazione generale in un'ampia gamma di applicazioni elettroniche. Presenta un diffuso package T-1 (3mm) di diametro con lente diffusa bianca, che emette luce con una lunghezza d'onda dominante nello spettro blu (470nm). Questo componente è caratterizzato da basso consumo energetico, elevata affidabilità e compatibilità con i processi standard di montaggio su PCB.

1.1 Vantaggi Principali

• Conformità RoHS:Il prodotto è privo di piombo (Pb), conforme alle normative ambientali.
• Alta Efficienza:Offre un'elevata intensità luminosa rispetto al suo consumo energetico.
• Flessibilità di Progettazione:Disponibile nel package standard T-1, adatto per il montaggio versatile su PCB o pannelli.
• Pilotaggio a Bassa Corrente:Compatibile con IC a bassi requisiti di corrente, semplificando la progettazione del circuito.
• Affidabilità:Costruito per un funzionamento stabile in un intervallo di temperatura definito.

1.2 Applicazioni Target

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

• Apparecchiature di Comunicazione:Luci di stato su router, modem, switch.
• Periferiche Informatiche:Indicatori di alimentazione, attività HDD e funzioni.
• Elettronica di Consumo:Indicatori su apparecchi audio/video, elettrodomestici.
• Elettrodomestici:Indicatori per display e pannelli di controllo.
• Controlli Industriali:Indicatori di stato macchina, guasto e operativi.

2. Analisi dei Parametri Tecnici

Questa sezione fornisce un'interpretazione dettagliata e oggettiva dei principali parametri elettrici, ottici e termici definiti nella scheda tecnica. Comprendere queste specifiche è cruciale per una corretta progettazione del circuito e un funzionamento affidabile.

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 (P_D):Massimo 72 mW. Questa è la potenza totale che il package LED può dissipare come calore. Superare questo limite rischia danni termici.
• Corrente Diretta Continua (I_F):20 mA continui. Il LED non deve essere pilotato con una corrente continua CC superiore a questo valore.
• Corrente Diretta di Picco:60 mA, ammissibile solo in condizioni pulsate (duty cycle ≤ 1/10, larghezza impulso ≤ 10µs). Utile per brevi lampi ad alta luminosità.
• Temperatura di Esercizio (T_A):-30°C a +85°C. L'intervallo di temperatura ambiente per il funzionamento normale.
• Temperatura di Stoccaggio:-40°C a +100°C. L'intervallo di temperatura per lo stoccaggio non operativo.
• Temperatura di Saldatura dei Terminali:260°C per un massimo di 5 secondi, misurata a 2,0mm dal corpo del LED. Critico per i processi di saldatura manuale o a onda.

2.2 Caratteristiche Elettriche & Ottiche

Questi sono i parametri di prestazione tipici misurati a una temperatura ambiente (T_A) di 25°C e una corrente diretta (I_F) di 10mA, salvo diversa specificazione.

• Intensità Luminosa (I_V):65 a 310 mcd (millicandela). L'intensità effettiva è classificata in bin (vedi Sezione 4). Il test include una tolleranza di misura del ±15%.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):100 gradi (tipico). Questo è l'angolo totale in cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore assiale (centrale). La lente diffusa bianca crea un pattern di visione ampio e uniforme.
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λ_P):468 nm. La lunghezza d'onda alla quale l'emissione spettrale è più forte.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):460 a 475 nm (classificata in bin). Questa è la singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano che definisce il colore del LED, derivata dal diagramma di cromaticità CIE.
• Larghezza a Mezza Altezza della Linea Spettrale (Δλ):25 nm (tipico). Indica la purezza spettrale; un valore più piccolo significa una luce più monocromatica.
• Tensione Diretta (V_F):2,6V a 3,6V, con un valore tipico di 3,2V a 10mA. Questa è la caduta di tensione ai capi del LED quando conduce corrente.
• Corrente Inversa (I_R):Massimo 10 µA a una tensione inversa (V_R) di 5V.Importante:Questo dispositivo non è progettato per il funzionamento inverso; questo parametro è solo a scopo di test.

2.3 Considerazioni Termiche

Sebbene non dettagliate esplicitamente nelle curve, la gestione termica è implicita nella classificazione di dissipazione di potenza e nell'intervallo di temperatura operativa. Pilotare il LED alla sua corrente continua massima (20mA) con un V_Ftipico di 3,2V risulta in una dissipazione di potenza di 64mW, vicina al massimo assoluto di 72mW. Pertanto, in ambienti ad alta temperatura o spazi chiusi, è consigliabile derating della corrente operativa per garantire affidabilità a lungo termine e prevenire il degrado dell'intensità luminosa.

3. Specifica del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza nella produzione, i LED sono suddivisi in bin di prestazione. Il LTLR42FTBGAJ utilizza un sistema di binning bidimensionale per intensità luminosa e lunghezza d'onda dominante.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

Le unità sono in millicandela (mcd) misurate a I_F= 10mA. Ogni bin ha una tolleranza del ±15% sui suoi limiti.

• Bin DE:Minimo 65 mcd, Massimo 110 mcd.
• Bin FG:Minimo 110 mcd, Massimo 180 mcd.
• Bin HJ:Minimo 180 mcd, Massimo 310 mcd.

Il codice del bin è stampato su ogni sacchetto di imballaggio, consentendo ai progettisti di selezionare il grado di luminosità appropriato per la loro applicazione.

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

Le unità sono in nanometri (nm) misurate a I_F= 10mA. Ogni bin ha una tolleranza di ±1nm sui suoi limiti.

• Bin B07:460,0 nm a 465,0 nm.
• Bin B08:465,0 nm a 470,0 nm.
• Bin B09:470,0 nm a 475,0 nm.

Questo binning garantisce la coerenza del colore all'interno di un intervallo definito di tonalità blu per applicazioni in cui l'abbinamento dei colori è importante.

4. Informazioni Meccaniche & Package

4.1 Dimensioni di Contorno

Il LED è conforme al profilo standard del package radiale a terminali T-1 (3mm). Le note dimensionali chiave della scheda tecnica includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri (pollici forniti tra parentesi).
• La tolleranza standard è ±0,25mm (±0,010\") salvo diversa specificazione.
• La sporgenza massima della resina sotto la flangia è di 1,0mm (0,04\").
• La spaziatura dei terminali è misurata dove i terminali emergono dal corpo del package.
• La lunghezza minima del pin è di 27,5mm.

4.2 Identificazione della Polarità

Per i LED a foro passante, il terminale più lungo è tipicamente l'anodo (positivo) e quello più corto è il catodo (negativo). Inoltre, il corpo del LED ha spesso un lato piatto vicino al terminale catodico. La polarità corretta deve essere osservata durante il layout del PCB e l'assemblaggio.

5. Linee Guida per l'Assemblaggio & la Manipolazione

Una manipolazione corretta è essenziale per mantenere le prestazioni e l'affidabilità del LED.

5.1 Condizioni di Stoccaggio

Per una durata di conservazione ottimale, i LED dovrebbero essere stoccati in un ambiente non superiore a 30°C e al 70% di umidità relativa. Se rimossi dalla confezione originale a barriera di umidità, si consiglia di utilizzare i componenti entro tre mesi. Per lo stoccaggio a lungo termine al di fuori del sacchetto originale, utilizzare un contenitore sigillato con essiccante o un essiccatore riempito di azoto.

5.2 Formatura dei Terminali

• La piegatura deve essere eseguitaprimadella saldatura, a temperatura ambiente.
• La piega deve essere effettuata in un punto ad almeno 3mm dalla base della lente del LED.
• Non utilizzare la base del LED (il telaio dei terminali) come fulcro durante la piegatura.
• Durante l'inserimento nel PCB, applicare la forza minima di serraggio necessaria per evitare stress meccanici sul package.

5.3 Processo di Saldatura

Regola Critica:Mantenere una distanza minima di 2mm dalla base della lente epossidica al punto di saldatura. Non immergere la lente nella saldatura.

• Saldatore:Temperatura massima 350°C. Tempo massimo di saldatura 3 secondi per terminale. La saldatura deve essere eseguita una sola volta.
• Saldatura a Onda:Temperatura di pre-riscaldo massima 100°C per un massimo di 60 secondi. Temperatura dell'onda di saldatura massima 260°C. Tempo massimo di saldatura 5 secondi.
• Importante:La saldatura a rifusione a infrarossi (IR) ènon adattaper questo prodotto LED a foro passante. Calore o tempo eccessivi possono deformare la lente o causare guasti catastrofici.

5.4 Pulizia

Se è necessaria la pulizia dopo la saldatura, utilizzare solo solventi a base alcolica come l'alcool isopropilico. Evitare sostanze chimiche aggressive o corrosive.

5.5 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

I LED sono sensibili alle scariche elettrostatiche. Devono essere adottate misure preventive:

• Gli operatori dovrebbero indossare braccialetti a terra o guanti antistatici.
• Tutte le apparecchiature, i banchi di lavoro e gli scaffali di stoccaggio devono essere correttamente messi a terra.
• Utilizzare un ionizzatore per neutralizzare la carica statica che può accumularsi sulla lente plastica a causa dell'attrito durante la manipolazione.

6. Progettazione del Circuito & Metodo di Pilotaggio

6.1 Principio Fondamentale di Pilotaggio

Un LED è un dispositivo operato a corrente. La sua luminosità è controllata principalmente dalla corrente diretta (I_F), non dalla tensione. Pertanto, un meccanismo di limitazione della corrente è obbligatorio.

6.2 Circuito Consigliato

La scheda tecnica raccomanda vivamente di utilizzare una resistenza in serie per ogni LED, anche quando più LED sono collegati in parallelo a una sorgente di tensione (Circuito A).

Circuito A (Consigliato):Ogni LED ha la propria resistenza di limitazione della corrente dedicata (R_limit). Il valore della resistenza è calcolato utilizzando la Legge di Ohm: R_limit= (V_supply- V_F) / I_F. Ciò garantisce una luminosità uniforme su tutti i LED compensando le lievi variazioni nella tensione diretta (V_F) dei singoli dispositivi.

6.3 Circuito Non Consigliato

Circuito B (Non Consigliato):Più LED collegati in parallelo con una singola resistenza di limitazione della corrente condivisa. Questa configurazione è problematica perché il LED con il V_Fpiù basso assorbirà più corrente, diventando più luminoso e potenzialmente sovraccaricato, mentre gli altri rimarranno più deboli. Ciò porta a un'illuminazione non uniforme e a un'affidabilità ridotta.

7. Imballaggio & Informazioni d'Ordine

7.1 Specifica d'Imballaggio

Il prodotto è confezionato in un sistema a livelli:

1. Sacchetto di Imballaggio:Contiene 1000, 500, 200 o 100 pezzi. Il codice del bin di intensità luminosa è stampato su ogni sacchetto.
2. Scatola Interna:Contiene 10 sacchetti di imballaggio, per un totale di 10.000 pezzi.
3. Scatola Esterna (Scatola di Spedizione):Contiene 8 scatole interne, per un totale di 80.000 pezzi. In un lotto di spedizione, solo la confezione finale può contenere una quantità non completa.

8. Note Applicative & Considerazioni di Progettazione

8.1 Applicazioni Adatte

Questo LED è ben adatto sia per cartellonistica indoor che outdoor, nonché per apparecchiature elettroniche standard dove è richiesto un indicatore diffuso blu o bianco. L'ampio angolo di visione lo rende ideale per pannelli in cui l'indicatore deve essere visibile da varie angolazioni.

8.2 Checklist di Progettazione

• Limitazione di Corrente:Utilizzare sempre una resistenza in serie. Calcolare per la I_Fdesiderata (≤20mA CC) utilizzando il V_Fmassimo dalla scheda tecnica per un progetto sicuro.
• Gestione Termica:Considerare la temperatura ambiente e il flusso d'aria. Applicare il derating della corrente operativa in ambienti ad alta temperatura.
• Layout PCB:Assicurarsi che l'impronta della polarità sia corretta. Mantenere la distanza minima di 2mm tra saldatura e lente nel design dei pad.
• Binning:Specificare i bin richiesti per l'intensità luminosa (I_V) e la lunghezza d'onda dominante (λ_d) per la coerenza di colore e luminosità nella produzione.
• Precauzioni ESD:Implementare controlli ESD nell'area di assemblaggio.

9. Confronto Tecnico & Posizionamento

Il LTLR42FTBGAJ occupa una posizione standard nel mercato dell'optoelettronica. I suoi principali fattori di differenziazione sono:

• Package:L'onnipresente package a foro passante T-1 offre facilità d'uso per prototipazione, assemblaggio manuale e applicazioni in cui la tecnologia a montaggio superficiale (SMT) non è richiesta o desiderata.
• Lente:La lente diffusa bianca fornisce un ampio angolo di visione uniforme e ammorbidisce il punto luce rispetto a una lente trasparente, rendendolo eccellente per indicatori su pannelli frontali.
• Colore:L'emissione blu/bianca a 470nm è una scelta comune per indicatori di alimentazione, stato e funzioni, offrendo una buona visibilità.
• Focus sull'Affidabilità:Le dettagliate linee guida per la manipolazione, saldatura ed ESD enfatizzano la progettazione per l'affidabilità, rendendolo adatto per prodotti industriali e di consumo che richiedono una lunga durata di servizio.

10. Domande Frequenti (FAQ)

10.1 Posso pilotare questo LED senza una resistenza in serie?

No.Collegare un LED direttamente a una sorgente di tensione causerà un flusso di corrente eccessivo, distruggendo istantaneamente il dispositivo. È sempre necessaria una resistenza in serie (o un altro circuito di regolazione della corrente).

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

Lunghezza d'Onda di Picco (λ_P):La lunghezza d'onda fisica alla quale il LED emette la massima potenza ottica.Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):Il colore percepito come definito dalla risposta dell'occhio umano (standard CIE). Per i LED blu, questi valori sono spesso vicini. λ_dè più rilevante per la specifica del colore.

10.3 Posso usarlo per l'indicazione di tensione inversa?

No.La scheda tecnica afferma esplicitamente che il dispositivo non è progettato per il funzionamento inverso. Il parametro della corrente inversa (I_R) è solo a scopo di test. Applicare una tensione inversa può danneggiare il LED.

10.4 Come scelgo il bin giusto?

Selezionare il bin di intensità luminosa (DE, FG, HJ) in base alla luminosità richiesta per la propria applicazione. Selezionare il bin di lunghezza d'onda dominante (B07, B08, B09) in base alla specifica tonalità di blu/bianco necessaria, specialmente se si devono abbinare più LED su un pannello.

11. Esempio Pratico di Progettazione

Scenario:Progettare un indicatore di alimentazione a 12V CC utilizzando il LED LTLR42FTBGAJ. Obiettivo: una corrente diretta (I_F) di 15mA per un equilibrio tra luminosità e longevità.

1. Determinare la Tensione Diretta (V_F):Utilizzare il valore massimo dalla scheda tecnica per un progetto conservativo: V_F(max)= 3,6V.
2. Calcolare la Resistenza in Serie:R = (V_supply- V_F) / I_F= (12V - 3,6V) / 0,015A = 560 Ohm. Il valore standard E24 più vicino è 560Ω.
3. Calcolare la Potenza della Resistenza:P = I_F²* R = (0,015)²* 560 = 0,126W. Una resistenza standard da 1/4W (0,25W) è sufficiente.
4. Layout PCB:Posizionare la resistenza in serie con l'anodo del LED. Assicurarsi che il pad del catodo del LED sia ad almeno 2mm dal bordo dell'impronta del corpo del LED per mantenere il requisito di distanza della saldatura.

12. Principio di Funzionamento & Tecnologia

Il LTLR42FTBGAJ si basa su una struttura a diodo semiconduttore che utilizza materiale Nitruro di Indio Gallio (InGaN) per la regione attiva emettitrice di luce. Quando viene applicata una tensione diretta che supera la soglia del diodo, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva, rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). La composizione specifica degli strati InGaN determina la lunghezza d'onda di emissione di picco, in questo caso, intorno a 468nm (luce blu). L'aspetto bianco diffuso è ottenuto combinando il chip LED blu con una lente epossidica rivestita di fosforo o diffusa, che disperde la luce per creare un fascio più ampio e un effetto visivo più morbido.

13. Tendenze del Settore & Contesto

LED a foro passante come il package T-1 rimangono rilevanti in nicchie specifiche nonostante il passaggio dominante del settore alla tecnologia a dispositivo a montaggio superficiale (SMD). I loro principali vantaggi sono la robustezza meccanica, la facilità di saldatura manuale per prototipazione e riparazione e l'idoneità per applicazioni che richiedono il montaggio perpendicolare a un PCB o in un pannello. La tendenza all'interno del segmento a foro passante è verso una maggiore efficienza (più luce emessa per mA), un'affidabilità migliorata in condizioni difficili e la continua conformità RoHS/REACH. Per nuovi progetti, gli ingegneri valutano tipicamente alternative SMD per risparmiare spazio e benefici dell'assemblaggio automatizzato, ma le opzioni a foro passante sono spesso preferite per kit educativi, progetti hobbistici, controlli industriali con vibrazioni elevate o quando il progetto richiede specificamente uno stile di indicatore tradizionale a "lampadina".