Scheda Tecnica LED LTLR42FGAFEH79Y - Giallo-Verde e Arancione - 20mA/10mA - 52mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il modulo LTLR42FGAFEH79Y è un Indicatore per Scheda Elettronica (CBI), che integra più LED all'interno di un contenitore plastico nero ad angolo retto. Questo design è specificamente concepito per un montaggio semplice su schede a circuito stampato (PCB). Il prodotto combina la tecnologia a stato solido con un package meccanico user-friendly.

1.1 Vantaggi Principali

• Facilità di Montaggio:Il supporto ad angolo retto è progettato per un montaggio semplificato sulla scheda ed è impilabile per creare array.
• Contrasto Migliorato:Il materiale nero dell'involucro migliora il rapporto di contrasto visivo dei LED accesi.
• Efficienza Energetica:Utilizza chip LED ad alta efficienza e basso consumo.
• Conformità Ambientale:Prodotto senza piombo conforme alle direttive RoHS.
• Sorgente Affidabile:Caratterizzato da sorgenti luminose a stato solido per una lunga durata operativa.

1.2 Applicazioni Target

Questo componente è adatto per una vasta gamma di apparecchiature elettroniche che richiedono indicazione di stato, inclusi ma non limitati a:

• Dispositivi di comunicazione
• Sistemi informatici e periferiche
• Elettronica di consumo
• Elettrodomestici

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

Tutti i valori sono specificati a una temperatura ambiente (TA) di 25°C. Superare questi limiti può causare danni permanenti.

• Dissipazione di Potenza (PD):52 mW per entrambi i LED Giallo-Verde e Arancione.
• Corrente Diretta di Picco (IFP):60 mA (condizione di impulso: duty cycle ≤1/10, larghezza impulso ≤0.1ms).
• Corrente Diretta Continua in DC (IF):20 mA.
• Intervallo di Temperatura Operativa:-40°C a +85°C.
• Intervallo di Temperatura di Stoccaggio:-40°C a +100°C.
• Temperatura di Saldatura dei Terminali:Massimo 260°C per 5 secondi, misurati a 2.0mm dal corpo del LED.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Le caratteristiche sono misurate a TA=25°C. Le condizioni di test differiscono tra i tipi di LED.

• Intensità Luminosa (Iv):
  • Giallo-Verde (LED1, IF=20mA): Tipica 80 mcd, intervallo da 23 mcd (Min) a 140 mcd (Max).
  • Arancione (LED3/4, IF=10mA): Tipica 65 mcd, intervallo da 30 mcd (Min) a 140 mcd (Max).
• Angolo di Visione (2θ1/2):100 gradi per entrambi i tipi di LED, fornendo un pattern di illuminazione ampio.
• Lunghezza d'Onda di Picco di Emissione (λP):Circa 571 nm per il LED Giallo-Verde e 611 nm per il LED Arancione.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):
  • Giallo-Verde: 569 nm (Tip.), intervallo 565-571 nm.
  • Arancione: 605 nm (Tip.), intervallo 598-613.5 nm.
• Larghezza a Mezza Altezza Spettrale (Δλ):~15 nm per il Giallo-Verde, ~17 nm per l'Arancione.
• Tensione Diretta (VF):
  • Giallo-Verde: 2.1V (Tip.), intervallo 1.6-2.6V a 20mA.
  • Arancione: 1.9V (Tip.), intervallo 1.4-2.5V a 10mA.
• Corrente Inversa (IR):Massimo 10 μA a una tensione inversa (VR) di 5V.Importante:Il dispositivo non è progettato per operare in polarizzazione inversa; questo parametro è solo a scopo di test.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

I LED sono classificati in bin in base all'intensità luminosa e alla lunghezza d'onda dominante per garantire coerenza di colore e luminosità nella produzione.

3.1 Binning del LED Giallo-Verde (LED1)

Bin di Intensità Luminosa (@20mA):

• AB: 23 - 50 mcd
• CD: 50 - 85 mcd
• EF: 85 - 140 mcd
• Tolleranza: ±15% sui limiti del bin.

Bin di Lunghezza d'Onda Dominante (@20mA):

• Bin 1: 565.0 - 568.0 nm
• Bin 2: 568.0 - 571.0 nm
• Tolleranza: ±1 nm sui limiti del bin.

3.2 Binning del LED Arancione (LED3, LED4)

Bin di Intensità Luminosa (@10mA):

• AB: 30 - 50 mcd
• CD: 50 - 85 mcd
• EF: 85 - 140 mcd
• Tolleranza: ±30% sui limiti del bin.

Bin di Lunghezza d'Onda Dominante (Tonalità) (@10mA):

• H22: 598.0 - 600.0 nm
• H23: 600.0 - 603.0 nm
• H24: 603.0 - 606.0 nm
• H25: 606.0 - 610.0 nm
• H26: 610.0 - 613.5 nm
• Tolleranza: ±1 nm sui limiti del bin.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce curve caratteristiche tipiche essenziali per la progettazione del circuito.

4.1 Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta

Queste curve mostrano la relazione tra la corrente di pilotaggio e l'emissione luminosa per entrambi i colori dei LED. Dimostrano la regione di funzionamento super-lineare e sono critiche per determinare la corrente appropriata per un livello di luminosità desiderato, garantendo efficienza e longevità.

4.2 Tensione Diretta vs. Corrente Diretta

Queste curve IV sono vitali per progettare il circuito di limitazione della corrente. Mostrano la tipica caduta di tensione ai capi del LED a varie correnti, permettendo agli ingegneri di calcolare accuratamente i valori delle resistenze in serie o di progettare circuiti driver a corrente costante.

4.3 Distribuzione Spettrale

Sebbene non dettagliata in un grafico, le lunghezze d'onda di picco e dominante specificate, insieme alla larghezza a mezza altezza spettrale, definiscono la purezza del colore della luce emessa. Il LED giallo-verde emette nella regione di ~571 nm, mentre il LED arancione emette nella regione di ~611 nm, fornendo indicatori visivi distinti.

5. Informazioni Meccaniche e di Confezionamento

5.1 Dimensioni di Contorno

Il componente presenta un design a foro passante ad angolo retto. Le note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni principali sono in millimetri.
• La tolleranza standard è ±0.25mm salvo diversa specifica.
• Il materiale dell'involucro è plastica nera classificata UL94-V0 per ritardanza di fiamma.
• LED1 (Giallo-Verde) utilizza una lente diffondente bianca. LED3 e LED4 (Arancione) utilizzano una lente diffondente arancione.

5.2 Identificazione della Polarità

La polarità è tipicamente indicata dalla struttura fisica dell'involucro (es., lato piatto sulla lente o lunghezza del terminale). Si deve consultare il disegno di contorno nella scheda tecnica per identificare i terminali catodo e anodo per un'installazione corretta.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Condizioni di Stoccaggio

• Confezione Sigillata:Conservare a ≤30°C e ≤70% UR. Utilizzare entro un anno dall'imballaggio.
• Confezione Aperta:Conservare a ≤30°C e ≤60% UR. I componenti devono subire la saldatura a rifusione IR entro 168 ore (1 settimana) dall'apertura della busta barriera all'umidità (MBB).
• Stoccaggio Prolungato:Per stoccaggio oltre le 168 ore, eseguire il baking a 60°C per almeno 48 ore prima della saldatura per prevenire danni da umidità (\"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 il corpo del LED o la base del lead frame come fulcro durante la piegatura.
• Eseguire tutte le operazioni di formatura dei terminali a temperatura ambiente eprimadel processo di saldatura.

6.3 Assemblaggio e Saldatura su PCB

• Applicare una forza di serraggio minima durante l'inserimento nel PCB per evitare stress meccanici sul LED.
• La saldatura manuale con saldatore a temperatura controllata è applicabile per questo componente a foro passante, rispettando il limite massimo di 260°C per 5 secondi.
• Per la pulizia, se necessario, utilizzare solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico.

7. Confezionamento e Informazioni d'Ordine

7.1 Specifica di Confezionamento

Il prodotto è fornito in confezione standard adatta per assemblaggio automatico o manuale. L'esatta configurazione di bobina, tubo o vassoio (es., quantità per bobina) è definita nella sezione specifica di confezionamento della scheda tecnica.

7.2 Interpretazione del Numero di Parte

Il numero di parte LTLR42FGAFEH79Y segue un sistema di codifica interno che identifica la famiglia di prodotto, il tipo di package, la configurazione dei LED e probabilmente i codici bin per intensità luminosa e lunghezza d'onda.

8. Note Applicative e Considerazioni di Progettazione

8.1 Circuiti Applicativi Tipici

Questi LED richiedono un dispositivo limitatore di corrente quando alimentati da una sorgente di tensione. Una semplice resistenza in serie è il metodo più comune. Il valore della resistenza (R) può essere calcolato usando la Legge di Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, dove Vcc è la tensione di alimentazione, VF è la tensione diretta del LED e IF è la corrente diretta desiderata (20mA per il Giallo-Verde, 10mA per l'Arancione). Assicurarsi sempre che la potenza nominale della resistenza sia sufficiente.

8.2 Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa (52mW), mantenere la temperatura di giunzione del LED entro l'intervallo specificato è cruciale per longevità e stabilità dell'emissione luminosa. Assicurare un'adeguata spaziatura e un possibile flusso d'aria in layout ad alta densità, specialmente quando si opera vicino alla temperatura ambiente massima di 85°C.

8.3 Progettazione Ottica

L'angolo di visione di 100 gradi fornisce un fascio ampio. Per applicazioni che richiedono luce più focalizzata, si possono utilizzare lenti esterne o light pipe. L'involucro nero minimizza le riflessioni interne e migliora il contrasto a LED spento.

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

Il LTLR42FGAFEH79Y offre vantaggi specifici nella sua categoria:

• Integrazione Multi-LED:Combina LED di colori diversi (Giallo-Verde e Arancione) in un unico package facile da montare, risparmiando spazio sulla scheda e tempo di assemblaggio rispetto all'uso di LED discreti.
• Design ad Angolo Retto:L'involucro permette alla luce di essere emessa parallelamente alla superficie del PCB, ideale per pannelli illuminati lateralmente o indicatori di stato visti di lato.
• Involucro Impilabile:Il design meccanico permette di impilare più unità per formare array verticali o orizzontali in modo pulito.
• Binning Chiaro:Bin di intensità e lunghezza d'onda ben definiti consentono un preciso abbinamento di colore e luminosità nelle produzioni in serie.

10. Domande Frequenti (FAQ)

10.1 Posso pilotare il LED Arancione (LED3/4) a 20mA?

I Valori Massimi Assoluti specificano una corrente diretta continua in DC di 20mA per tutti i LED. Tuttavia, le Caratteristiche Ottiche sono specificate a IF=10mA per i LED Arancioni. Pilotarli a 20mA produrrà un'intensità luminosa più alta ma potrebbe superare i valori tipici elencati e potrebbe influenzare l'affidabilità a lungo termine. Si raccomanda di seguire la condizione di test (10mA) per garantire le prestazioni ottiche.

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

Lunghezza d'Onda di Picco (λP)è la lunghezza d'onda alla quale lo spettro di emissione ha la massima intensità.Lunghezza d'Onda Dominante (λd)è una quantità colorimetrica derivata dal diagramma di cromaticità CIE; rappresenta la singola lunghezza d'onda della luce monocromatica che apparirebbe avere lo stesso colore dell'output del LED all'occhio umano. λd è spesso più rilevante per la specifica del colore.

10.3 Perché la sensibilità all'umidità nello stoccaggio e nella manipolazione è così importante?

I package dei LED possono assorbire umidità dall'aria. Durante il processo di saldatura a rifusione ad alta temperatura, questa umidità intrappolata può vaporizzarsi rapidamente, creando pressione interna che può delaminare il package o crepare il die (\"popcorning\"). La classificazione MSL3 (Livello di Sensibilità all'Umidità 3) e i relativi requisiti di baking sono controlli di processo critici per prevenire questa modalità di guasto.

11. Caso di Studio Pratico di Progettazione

Scenario:Progettazione di un pannello indicatore multi-stato per un router di rete. Il pannello necessita di un indicatore di accensione (verde fisso), un indicatore di attività (giallo-verde lampeggiante) e un indicatore di guasto (arancione fisso).

Implementazione:Può essere utilizzato un singolo modulo LTLR42FGAFEH79Y. Il LED Giallo-Verde (LED1) può fungere da indicatore di attività, pilotato da un pin di microcontrollore con PWM per il lampeggio. Uno dei LED Arancioni (es., LED3) può essere l'indicatore di guasto. Un LED verde separato sarebbe necessario per l'indicatore di alimentazione. L'involucro ad angolo retto permette di montare il pannello perpendicolarmente al PCB principale, dirigendo la luce verso l'utente. Il progettista deve calcolare le appropriate resistenze limitatrici di corrente per ciascun LED in base alla tensione GPIO del microcontrollore (es., 3.3V) e alla VF del LED alla corrente desiderata.

12. Principio Operativo

I Diodi Emettitori di Luce (LED) sono dispositivi a semiconduttore che emettono luce per elettroluminescenza. Quando una tensione diretta è applicata alla giunzione p-n, gli elettroni si ricombinano con le lacune, rilasciando energia sotto forma di fotoni. Il colore specifico della luce è determinato dal bandgap del materiale semiconduttore utilizzato. Il LED Giallo-Verde utilizza un chip AllnGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio), mentre il LED Arancione utilizza un chip AIInGaP, con lievi variazioni nella composizione del materiale che alterano il bandgap e quindi la lunghezza d'onda emessa.

13. Trend Tecnologici

Il campo dei LED indicatori continua ad evolversi. I trend includono:

• Efficienza Aumentata:I continui miglioramenti nella scienza dei materiali producono una maggiore efficienza luminosa (più luce per watt elettrico), permettendo un funzionamento a corrente più bassa e riducendo il consumo energetico del sistema.
• Miniaturizzazione:Sebbene i package a foro passante rimangano popolari per robustezza, c'è un trend parallelo verso package SMD (Surface-Mount Device) più piccoli per schede ad alta densità.
• Soluzioni Integrate:Crescita di package multi-chip e moduli con resistenze limitatrici integrate o addirittura circuiti integrati driver, semplificando ulteriormente la progettazione del circuito.
• Coerenza del Colore:I progressi nella crescita epitassiale e nei processi di binning continuano a migliorare la coerenza di colore e luminosità tra i lotti di produzione, aspetto critico per applicazioni estetiche e funzionali.