Scheda Tecnica LED LTL-R42FTG2H106PT - Supporto ad Angolo Retto - Verde 525nm - 2.9V 10mA - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per una lampada indicatrice LED a montaggio a foro passante. Il dispositivo è costituito da un LED verde alloggiato in un supporto plastico nero ad angolo retto, progettato per il montaggio diretto su circuiti stampati (PCB). La funzione principale è quella di fungere da indicatore di stato o di alimentazione in apparecchiature elettroniche.

1.1 Vantaggi Principali

• Contrasto Migliorato:L'alloggiamento nero fornisce uno sfondo ad alto contrasto, migliorando la visibilità della lente diffusa verde illuminata.
• Efficienza Energetica:Caratterizzato da basso consumo energetico ed alta efficienza luminosa.
• Conformità Ambientale:Questo è un prodotto senza piombo conforme alle direttive RoHS.
• Facilità di Assemblaggio:Il design dell'alloggiamento ad angolo retto e impilabile facilita i processi di assemblaggio manuale o automatizzato.
• Imballaggio Standard:Fornito in formato nastro e bobina adatto per apparecchiature di posizionamento automatizzate.

1.2 Applicazioni Target

Questo componente è adatto per una vasta gamma di dispositivi elettronici, inclusi ma non limitati a:

• Periferiche e schede madri per computer
• Apparecchiature di comunicazione (router, switch, modem)
• Elettronica di consumo (apparecchi audio/video, elettrodomestici)
• Sistemi di controllo industriale e strumentazione

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento in queste condizioni non è garantito.

• Dissipazione di Potenza (Pd):Massimo 70 mW. Superare questo valore può portare a surriscaldamento e riduzione della durata di vita.
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):60 mA, ammissibile solo in condizioni pulsate (ciclo di lavoro ≤ 10%, larghezza di impulso ≤ 10µs).
• Corrente Diretta Continua (I_F):20 mA continua. Questo è il massimo raccomandato per un funzionamento affidabile a lungo termine.
• Temperatura di Esercizio (T_opr):-30°C a +85°C. Le prestazioni sono caratterizzate a 25°C; il funzionamento a temperature estreme può influenzare l'emissione luminosa e la tensione diretta.
• Temperatura di Saldatura:I terminali possono resistere a 260°C per un massimo di 5 secondi, a condizione che il punto di saldatura sia ad almeno 2,0 mm dal corpo del LED.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Misurate a una temperatura ambiente (T_A) di 25°C con una corrente diretta (I_F) di 10mA, salvo diversa indicazione.

• Intensità Luminosa (I_V):Varia da un minimo di 180 mcd a un tipico 420 mcd, con un massimo di 880 mcd. Il valore effettivo è suddiviso in lotti (vedi Sezione 3). La misurazione segue la curva di risposta fotopica dell'occhio CIE.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):100 gradi. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del valore sull'asse, caratteristica di una lente diffusa che fornisce visibilità ad ampio angolo.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_P):526 nm. Questa è la lunghezza d'onda nel punto più alto dello spettro di emissione.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):525 nm (tipico). Questa è la singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano, derivata dal diagramma di cromaticità CIE, e definisce il colore verde. È suddivisa in lotti da 516nm a 535nm.
• Larghezza di Banda Spettrale (Δλ):35 nm. Questo indica la purezza spettrale; una larghezza di banda più stretta indicherebbe un verde più monocromatico.
• Tensione Diretta (V_F):2,9V tipico, che varia da 2,4V a 3,5V a 10mA. Questo parametro deve essere considerato nella progettazione del circuito di limitazione della corrente.
• Corrente Inversa (I_R):10 µA massimo a una tensione inversa (V_R) di 5V.Importante:Questo dispositivo non è progettato per il funzionamento in polarizzazione inversa; questa condizione di test è solo per la caratterizzazione.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza di colore e luminosità nella produzione, i LED vengono suddivisi in lotti (bin). Ciò consente ai progettisti di selezionare componenti che soddisfano requisiti applicativi specifici.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

I lotti sono definiti per l'intensità luminosa misurata a I_F=10mA. Ogni limite di lotto ha una tolleranza di test di ±15%.

• Lotto HJ:180 mcd (Min) a 310 mcd (Max)
• Lotto KL:310 mcd (Min) a 520 mcd (Max)
• Lotto MN:520 mcd (Min) a 880 mcd (Max)

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante (Tonalità)

I lotti sono definiti per la lunghezza d'onda dominante, che determina la precisa sfumatura di verde. Ogni limite di lotto ha una tolleranza di ±1nm.

• Lotto G09:516,0 nm a 520,0 nm (Verde più puro, lunghezza d'onda più corta)
• Lotto G10:520,0 nm a 527,0 nm (Verde centrale)
• Lotto G11:527,0 nm a 535,0 nm (Verde-giallastro, lunghezza d'onda più lunga)

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Le curve di prestazione tipiche (riferite nella scheda tecnica) forniscono informazioni sul comportamento del dispositivo in condizioni variabili. Sebbene grafici specifici non siano riprodotti qui, se ne analizzano le implicazioni.

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

La curva I-V è non lineare. La tensione diretta (V_F) aumenta con la corrente ma ha un coefficiente di temperatura positivo—diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione per una data corrente. Questo deve essere considerato nei progetti di driver a corrente costante.

4.2 Intensità Luminosa vs. Corrente Diretta

L'emissione luminosa è approssimativamente proporzionale alla corrente diretta nell'intervallo di funzionamento raccomandato. Tuttavia, l'efficienza può diminuire a correnti molto elevate a causa dell'aumento degli effetti termici. Operare vicino alla corrente continua massima (20mA) fornirà la massima luminosità ma può influire sull'affidabilità a lungo termine rispetto a una corrente di pilotaggio inferiore.

4.3 Dipendenza dalla Temperatura

L'intensità luminosa tipicamente diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione. La capacità del dispositivo di dissipare calore attraverso i suoi terminali e il PCB influenzerà la sua luminosità sostenuta in un'applicazione. L'ampio intervallo di temperatura di esercizio (-30°C a +85°C) indica prestazioni robuste in vari ambienti, sebbene l'emissione luminosa agli estremi differirà dalle specifiche a 25°C.

5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

5.1 Dimensioni di Contorno e Montaggio

Il componente presenta un design ad angolo retto, che consente di montarlo sul bordo di un PCB con la lente perpendicolare alla superficie della scheda. Note dimensionali critiche includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri.
• La tolleranza standard è ±0,25 mm salvo diversa specifica nel disegno.
• Il materiale dell'alloggiamento è plastica nera/grigio scuro.
• I terminali devono essere sagomati, se necessario, in un punto non più vicino di 2 mm dalla base della lente/alloggiamento per evitare danni da stress.

5.2 Identificazione della Polarità

La polarità è indicata dalla struttura fisica dell'alloggiamento o dalla lunghezza del terminale (tipicamente, il terminale più lungo è l'anodo). Consultare il disegno nella scheda tecnica per il metodo di identificazione esatto per questo specifico numero di parte per garantire il corretto orientamento durante l'assemblaggio.

5.3 Imballaggio a Nastro e Bobina

Il componente è fornito su nastro portante goffrato avvolto su una bobina da 13 pollici.

• Nastro Portante:Realizzato in lega di polistirene conduttivo nero, spessore 0,50 mm (±0,06 mm).
• Capacità della Bobina:350 pezzi per bobina.
• Tolleranza del Passo:La tolleranza cumulativa per 10 fori di trascinamento è ±0,20 mm, garantendo la compatibilità con le macchine pick-and-place automatizzate.

5.4 Imballaggio in Cartone

Per spedizioni sfuse e protezione dall'umidità:

• 2 bobine (700 pezzi totali) sono confezionate con una scheda indicatrice di umidità e essiccanti in una busta barriera all'umidità (MBB).
• 1 MBB è confezionata in una scatola interna.
• 10 scatole interne (7.000 pezzi totali) sono confezionate in una scatola esterna.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Condizioni di Conservazione

• Confezione Sigillata:Conservare a ≤30°C e ≤70% UR. Utilizzare entro un anno dalla data di sigillatura della confezione.
• Confezione Aperta:Se la MBB viene aperta, i componenti devono essere conservati a ≤30°C e ≤60% UR. Si raccomanda vivamente di completare la saldatura a rifusione IR entro 168 ore (7 giorni) dall'apertura.
• Conservazione Prolungata (Aperta):Per conservazioni oltre le 168 ore, eseguire un trattamento termico (baking) a 60°C per almeno 48 ore prima dell'assemblaggio SMT per rimuovere l'umidità assorbita e prevenire danni da "popcorning" durante la rifusione.

6.2 Pulizia

Se è necessaria la pulizia dopo la saldatura, utilizzare solo solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico. Evitare detergenti chimici aggressivi.

6.3 Sagomatura dei Terminali e Montaggio su PCB

• Eseguire qualsiasi piegatura dei terminaliprimadella saldatura, a temperatura ambiente.
• Piegare i terminali in un punto ≥2 mm dalla base della lente/supporto. Non utilizzare il corpo del supporto come fulcro.
• Durante l'inserimento nel PCB, applicare la forza minima di serraggio necessaria per evitare di imporre stress meccanici eccessivi sul package del LED.

6.4 Parametri del Processo di Saldatura

Mantenere una distanza minima di 2 mm tra il punto di saldatura e la base della lente/supporto.

• Saldatura Manuale (Saldatore):
  • Temperatura: ≤ 350°C
  • Tempo: ≤ 3 secondi per giunto
• Saldatura ad Onda:
  • Temperatura di Pre-riscaldo: ≤ 120°C
  • Tempo di Pre-riscaldo: ≤ 100 secondi
  • Temperatura dell'Onda di Saldatura: ≤ 260°C
  • Tempo di Contatto: ≤ 5 secondi
  • Posizione di Immersione: ≥2 mm dalla base della lente
• Saldatura a Rifusione (Processo SMT per il supporto stesso, se applicabile):
  • Pre-riscaldo/Soak: da 150°C a 200°C in ≤100s
  • Tempo Sopra il Liquido (T_L=217°C): 60-150s
  • Temperatura di Picco (T_P): 250°C max
  • Temperatura di Classificazione Specificata (T_C): 245°C

7. Note Applicative e Considerazioni di Progettazione

7.1 Circuiti Applicativi Tipici

Questo LED è tipicamente pilotato da una sorgente di corrente costante o, più comunemente, da una sorgente di tensione con una resistenza di limitazione della corrente in serie. Il valore della resistenza (R_s) può essere calcolato usando la Legge di Ohm: R_s= (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Utilizzare il V_Fmassimo dalla scheda tecnica (3,5V) per garantire che la corrente minima richiesta sia soddisfatta in tutte le condizioni. Ad esempio, con un'alimentazione di 5V e un I_Ftarget di 10mA: R_s= (5V - 3,5V) / 0,01A = 150 Ω. Una resistenza standard da 150Ω o 160Ω sarebbe adatta.

7.2 Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa (70mW max), una corretta progettazione termica prolunga la durata di vita e mantiene la luminosità. Assicurarsi che il PCB abbia un'adeguata area di rame collegata ai terminali del LED per fungere da dissipatore di calore, specialmente se si opera vicino alla corrente massima o ad alte temperature ambientali.

7.3 Progettazione Ottica

La lente diffusa integrata fornisce un angolo di visione ampio e uniforme. Per applicazioni che richiedono light piping o diffusione aggiuntiva, l'ampio angolo iniziale rende questo LED un buon candidato. L'alloggiamento nero minimizza le riflessioni interne e la dispersione della luce, migliorando il contrasto.

8. Domande Frequenti (FAQ)

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

La Lunghezza d'Onda di Picco (λ_P)è la lunghezza d'onda fisica alla quale il LED emette la massima potenza ottica.La Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d)è un valore calcolato basato sulla percezione del colore umana (grafico CIE) che meglio rappresenta il colore che vediamo. Per un LED verde monocromatico, sono spesso vicine, ma λ_dè il parametro critico per l'abbinamento dei colori in un'applicazione.

8.2 Posso pilotare questo LED con un'alimentazione da 3,3V senza resistenza?

Non raccomandato.La tensione diretta varia da 2,4V a 3,5V. A 3,3V, un LED con un V_Fbasso (es. 2,5V) subirebbe una corrente grande e incontrollata, potenzialmente superando il suo valore massimo e causando un guasto immediato o graduale. Utilizzare sempre un meccanismo di limitazione della corrente.

8.3 Perché la shelf life di 168 ore è importante dopo l'apertura della MBB?

I package LED in plastica possono assorbire umidità dall'aria. Durante il processo di saldatura a rifusione ad alta temperatura, questa umidità intrappolata può vaporizzarsi rapidamente, creando una pressione interna che può delaminare il package o creparre la lente epossidica ("popcorning"). Il limite di 168 ore e la procedura di baking sono fondamentali per prevenire questo difetto di produzione.

9. Esempio di Caso d'Uso Pratico

Scenario:Progettazione di un indicatore di alimentazione per uno switch di rete.

• Requisito:Una luce verde chiara e ad ampio angolo visibile dal pannello frontale.
• Selezione del Componente:Il LTL-R42FTG2H106PT è scelto per il suo montaggio ad angolo retto (adatto per PCB verticali dietro un pannello), l'ampio angolo di visione di 100° e la luminosità appropriata.
• Progettazione del Circuito:L'alimentazione logica interna dello switch è 3,3V. Utilizzando la formula con V_Fmax =3,5V e I_Ftarget =8mA (per lunga durata e luminosità sufficiente): R_s= (3,3V - 3,5V) / 0,008A. Questo produce un valore negativo, indicando che 3,3V potrebbero essere insufficienti per pilotare in modo affidabile tutte le unità. Pertanto, viene utilizzata invece la linea di alimentazione da 5V: R_s= (5V - 3,5V) / 0,008A = 187,5 Ω. Viene selezionata una resistenza da 180Ω o 200Ω.
• Layout:Il LED è posizionato sul bordo del PCB. I due terminali sono collegati a piccole aree di rame per favorire la dissipazione del calore. Le istruzioni di assemblaggio per la piegatura dei terminali e il distanziamento di saldatura sono seguite precisamente.
• Risultato:Un indicatore di alimentazione affidabile e costantemente luminoso che soddisfa tutti i requisiti di progettazione e produzione.

10. Principio di Funzionamento

Questo dispositivo è un diodo a emissione luminosa (LED). Funziona secondo il principio dell'elettroluminescenza in un materiale semiconduttore (InGaN per la luce verde). Quando una tensione diretta viene applicata attraverso la giunzione p-n, elettroni e lacune si ricombinano, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La specifica composizione del semiconduttore Nitruro di Indio Gallio (InGaN) determina la lunghezza d'onda della luce emessa, in questo caso centrata nello spettro verde (~525nm). La lente diffusa integrata disperde la luce, creando un pattern di fascio uniforme e ampio.

11. Tendenze Tecnologiche

I LED a foro passante con supporti discreti rimangono rilevanti per applicazioni che richiedono alta affidabilità, facilità di assemblaggio manuale, riparazione o dove la saldatura ad onda è il processo principale. La tendenza del settore per gli indicatori di stato, tuttavia, continua a spostarsi verso i LED a montaggio superficiale (SMD) a causa del loro ingombro ridotto, idoneità per l'assemblaggio completamente automatizzato e del profilo più basso. Il design a foro passante ad angolo retto offre un vantaggio meccanico specifico per il montaggio su pannello che alcune soluzioni SMD replicano con package side-view. I progressi nella tecnologia LED si concentrano sull'aumento dell'efficienza (più luce per watt), sul miglioramento della coerenza del colore e sul potenziamento dell'affidabilità in condizioni di temperatura e umidità più elevate.