Scheda Tecnica LED LTL-R14FSGAJ3H79G - Montaggio Through-Hole - Giallo/Giallo Verde - 20mA - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il LTL-R14FSGAJ3H79G è un LED a montaggio through-hole progettato come Indicatore per Circuiti Stampati (CBI). Utilizza un supporto (housing) in plastica nera ad angolo retto che si accoppia al componente LED. Questa famiglia di prodotti è nota per la sua versatilità, disponibile in configurazioni che includono orientamento a vista dall'alto (spacer) o ad angolo retto, e può essere disposta in array orizzontali o verticali. Il design enfatizza la facilità di assemblaggio ed è impilabile per un uso efficiente sui circuiti stampati (PCB).

1.1 Caratteristiche Principali

• Progettato per semplificare i processi di assemblaggio su circuito stampato.
• Il materiale dell'housing nero migliora il rapporto di contrasto visivo dell'indicatore illuminato.
• Offre basso consumo energetico unito ad alta efficienza luminosa.
• Prodotto senza piombo e pienamente conforme alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose).
• Utilizza LED di dimensione T-1. I colori emessi sono generati da chip semiconduttori in AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio), specifici per le lunghezze d'onda gialla e giallo-verde.

1.2 Applicazioni Target

Questo LED è adatto per un'ampia gamma di apparecchiature elettroniche e applicazioni di indicazione, tra cui ma non limitate a:

• Sistemi e periferiche informatiche
• Apparecchiature di comunicazione
• Elettronica di consumo
• Pannelli di controllo e strumentazione industriale

2. Dimensioni di Contorno

Il disegno meccanico fornisce le specifiche fisiche del componente. Le note critiche associate alle dimensioni includono:

• Tutte le dimensioni lineari sono specificate in millimetri, con i valori equivalenti in pollici forniti tra parentesi.
• La tolleranza dimensionale predefinita è ±0,25mm (±0,010") a meno che una nota specifica non indichi diversamente.
• Il supporto (housing) è realizzato in materiale plastico di colore nero o grigio scuro, classificato UL 94V-0 per la resistenza alla fiamma.
• Il dispositivo incorpora LED1~LED3, che sono elementi bi-colore (giallo/giallo verde) abbinati a una lente diffondente bianca per la dispersione della luce.
• Tutte le specifiche sono soggette a modifiche senza preavviso.

3. Valori Massimi Assoluti

I seguenti 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.

4. Caratteristiche Elettriche & Ottiche

Questi parametri definiscono le prestazioni tipiche del LED in condizioni operative normali a TA=25°C.

4.1 Note sulle Caratteristiche

• La misurazione dell'intensità luminosa utilizza una combinazione di sensore e filtro che approssima la curva di risposta fotopica dell'occhio CIE.
• L'angolo di visione (θ1/2) è definito come l'angolo fuori asse in cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore assiale (sull'asse).
• La lunghezza d'onda dominante (λd) è derivata dal diagramma di cromaticità CIE, rappresentando la singola lunghezza d'onda percepita del colore. La tolleranza di test è ±1nm.
• La garanzia dell'intensità luminosa (Iv) include una tolleranza di test di ±30%.
• La corrente inversa è controllata principalmente dalle caratteristiche della sorgente del die semiconduttore.
• Importante:La condizione di tensione inversa (VR) è applicata solo per il test IR. Questo dispositivo LED non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa.

5. Curve di Prestazione Tipiche

La scheda tecnica include rappresentazioni grafiche delle relazioni chiave, tipicamente tracciate rispetto a variabili come la corrente diretta (IF) e la temperatura ambiente (TA). Queste curve sono essenziali per i progettisti per prevedere le prestazioni in condizioni non standard. Le curve comuni includono:

• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:Mostra come l'emissione luminosa scala con la corrente di pilotaggio, tipicamente mostrando una relazione sub-lineare a correnti più elevate a causa del calo di efficienza.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Dimostra l'effetto di quenching termico, dove l'emissione luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione.
• Tensione Diretta vs. Corrente Diretta:Illustra la caratteristica I-V del diodo, cruciale per progettare il circuito di limitazione della corrente.
• Distribuzione di Potenza Spettrale:Grafici che mostrano l'intensità relativa della luce emessa attraverso lo spettro di lunghezze d'onda per entrambi i chip giallo e giallo-verde, evidenziando le lunghezze d'onda di picco e dominanti.

Queste curve sono generate a una temperatura ambiente di 25°C salvo diversa indicazione sugli assi del grafico.

6. Specifica del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza di colore e luminosità nella produzione, i LED vengono suddivisi in bin in base ai parametri misurati. Il LTL-R14FSGAJ3H79G utilizza codici bin separati per l'intensità luminosa e la lunghezza d'onda dominante per ciascun colore.

6.1 Binning dell'Intensità Luminosa (a IF=20mA)

La tolleranza per ciascun limite del bin è ±30%.

6.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante (a IF=20mA)

La tolleranza per ciascun limite del bin è ±1nm.

Questo sistema di binning consente ai progettisti di selezionare componenti che soddisfano requisiti specifici di luminosità e coerenza di colore per la loro applicazione, particolarmente importante in array multi-indicatore.

7. Specifica di Imballaggio

La specifica di imballaggio dettaglia come i componenti sono forniti per l'assemblaggio automatizzato o manuale. Tipicamente include informazioni su:

• Nastro Trasportatore:Dimensioni delle tasche che contengono i LED, larghezza del nastro, passo (distanza tra le tasche) e diametro della bobina.
• Informazioni sulla Bobina:Quantità standard per bobina (es. 1000 pezzi per bobina), materiale della bobina e orientamento dei componenti sul nastro.
• Sacca Barriera all'Umidità:Se applicabile, specifiche per la sacca utilizzata per proteggere i dispositivi sensibili all'umidità durante lo stoccaggio e la spedizione.
• Etichettatura:Informazioni stampate sull'etichetta della bobina, incluso numero di parte, quantità, codice data e codici bin.

L'aderenza alla specifica di imballaggio è cruciale per garantire la compatibilità con le macchine pick-and-place e mantenere l'integrità del componente.

8. Linee Guida per l'Assemblaggio & la Manipolazione

8.1 Ambito di Applicazione

Questo LED è adatto sia per applicazioni di segnaletica indoor che outdoor, nonché per apparecchiature elettroniche standard. La tenuta ambientale della lente e i materiali utilizzati determinano la sua idoneità per ambienti più severi.

8.2 Condizioni di Conservazione

Per un'affidabilità a lungo termine ottimale, i LED dovrebbero essere conservati in un ambiente non superiore a 30°C e al 70% di umidità relativa. I componenti rimossi dalla loro confezione originale sigillata a barriera di umidità dovrebbero idealmente essere utilizzati entro tre mesi. Per uno stoccaggio prolungato al di fuori della confezione originale, si consiglia di posizionare i LED in un contenitore sigillato con essiccante o in un essiccatore purgato con azoto per prevenire l'assorbimento di umidità, che può causare "popcorning" durante la saldatura.

8.3 Pulizia

Se la pulizia è necessaria dopo la saldatura o a causa di contaminazione, utilizzare solo solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico (IPA). Evitare l'uso di solventi aggressivi, la pulizia a ultrasuoni (che può danneggiare la struttura del LED) o detergenti acquosi a meno che non siano esplicitamente classificati per il componente.

8.4 Formatura dei Terminali & Assemblaggio su PCB

• Punto di Piegatura:I terminali devono essere piegati in un punto ad almeno 3mm dalla base della lente del LED. Utilizzare il lead frame stesso come fulcro durante la piegatura deve essere evitato per prevenire crepe da stress nell'epossidica o nei wire bond interni.
• Sequenza:La formatura dei terminali deve essere eseguitaprimadel processo di saldatura e a temperatura ambiente.
• Bloccaggio:Durante l'inserimento nel PCB, applicare la forza di bloccaggio minima necessaria per mantenere il componente in posizione. Una forza eccessiva può indurre stress meccanico sui terminali e sul package del LED.

8.5 Processo di Saldatura

Deve essere mantenuta una distanza minima di 2mm tra la base della lente e il giunto di saldatura. Immergere la lente nella saldatura fusa deve essere rigorosamente evitato. Non applicare stress esterno ai terminali mentre il LED è a temperatura elevata dopo la saldatura.

8.5.1 Condizioni di Saldatura Raccomandate

8.5.2 Profilo di Rifusione (Reflow)

Per varianti surface-mount o quando si utilizzano processi compatibili, è specificato il seguente profilo di rifusione:

• Preriscaldamento/Soak:Intervallo di temperatura 150°C (T_smin) a 200°C (T_smax). Tempo (t_s) da T_smina T_smax: massimo 100 secondi.
• Tempo Liquido:Tempo (t_L) sopra 217°C (T_L): da 60 a 90 secondi.
• Temperatura di Picco:(T_P): massimo 250°C.
• Tempo alla Temperatura di Classificazione:Tempo (t_P) entro 5°C dalla temperatura di classificazione specificata (T_C=245°C): massimo 30 secondi.
• Tempo Totale di Rampa:Tempo da 25°C alla temperatura di picco: massimo 5 minuti.

Avvertenza Critica:Superare la temperatura e/o il tempo di saldatura raccomandati può portare a deformazione permanente della lente del LED, degradazione del materiale epossidico, delaminazione o guasto catastrofico del die semiconduttore.

8.6 Progettazione del Circuito di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati a corrente, non a tensione. La loro tensione diretta (VF) ha una tolleranza e un coefficiente di temperatura negativo (diminuisce all'aumentare della temperatura). Per garantire una luminosità uniforme quando si pilotano più LED in parallelo, èessenzialeincorporare una resistenza limitatrice di corrente in serie con ciascun LED o ciascuna stringa parallela. Pilotare i LED direttamente da una sorgente di tensione senza regolazione di corrente porterà a luminosità irregolare e potenziale fuga termica, poiché il LED con la VF più bassa assorbirà più corrente, si surriscalderà, abbasserà ulteriormente la sua VF e assorbirà ancora più corrente, potenzialmente portando al guasto.

9. Considerazioni di Progettazione & Note Applicative

9.1 Gestione Termica

Sebbene il design through-hole offra un certo dissipatore di calore tramite i terminali verso il PCB, la massima dissipazione di potenza è di 52mW. In ambienti ad alta temperatura o quando pilotati vicino alla corrente continua massima (20mA), assicurarsi che il layout del PCB non intrappoli calore attorno al componente. Utilizzare un PCB con pattern di sollievo termico o piazzole di rame aggiuntive collegate ai pad del catodo/anodo del LED può aiutare a dissipare il calore.

9.2 Design Ottico

Il dispositivo presenta una lente diffondente bianca che fornisce un ampio angolo di visione di 120 gradi. Questo lo rende ideale per applicazioni in cui l'indicatore deve essere visibile da un'ampia gamma di posizioni di osservazione. L'housing nero migliora significativamente il contrasto assorbendo la luce ambientale, facendo apparire il LED illuminato più luminoso e più saturo sullo sfondo.

9.3 Funzionalità Bi-Colore

L'inclusione di chip sia gialli che giallo-verdi in un unico package (LED1~LED3) consente un'indicazione a doppio stato (es. stato OK vs. avviso, alimentazione accesa vs. standby) utilizzando solo un'impronta fisica del componente sul PCB. Il circuito di pilotaggio deve essere progettato per controllare indipendentemente la corrente per ciascun chip di colore.

9.4 Conformità dei Materiali

La conformità al RoHS e l'essere senza piombo sono critici per i prodotti venduti in molti mercati globali. La classificazione UL 94V-0 del materiale dell'housing indica che è autoestinguente, un requisito di sicurezza chiave per involucri e componenti.

10. Confronto con Tecnologie Alternative

Il LED a foro passante T-1 offre vantaggi e compromessi distinti rispetto ad altre tecnologie di indicazione:

• vs. LED a Montaggio Superficiale (SMD):I componenti through-hole sono generalmente più facili per prototipazione, assemblaggio manuale e riparazione. Spesso hanno una maggiore resistenza meccanica al montaggio e una migliore dissipazione del calore tramite i terminali. I LED SMD offrono un'impronta più piccola, un profilo più basso e sono più adatti per l'assemblaggio completamente automatizzato ad alto volume.
• vs. Lampade a Incandescenza:I LED sono di gran lunga superiori in termini di efficienza energetica, durata (tipicamente decine di migliaia di ore vs. centinaia/migliaia), resistenza a urti/vibrazioni e velocità di commutazione. Generano anche significativamente meno calore.
• vs. Altri Package LED Through-Hole:Il supporto ad angolo retto di questo prodotto consente alla luce di essere emessa parallelamente alla superficie del PCB, il che è ideale per pannelli o display illuminati lateralmente, rispetto ai LED radiali standard che emettono perpendicolarmente.

11. Domande Frequenti (FAQ)

11.1 Posso pilotare questo LED a 30mA per una luminosità maggiore?

No.Il Valore Massimo Assoluto per la Corrente Diretta Continua è 20mA. Superare questo valore, anche in modo intermittente, ridurrà significativamente la durata del LED e potrebbe causare un guasto immediato a causa del surriscaldamento della giunzione semiconduttrice.

11.2 Perché è necessaria una resistenza limitatrice di corrente se la mia alimentazione è 2,0V e la VF tipica del LED è 2,0V?

La VF tipica è solo una media. La VF effettiva per un dato LED può variare da 1,7V a 2,5V a 20mA. Un'alimentazione da 2,0V collegata direttamente a un LED con una VF di 1,7V tenterebbe di pilotarlo con una corrente eccessiva, potenzialmente danneggiandolo. La resistenza garantisce una corrente controllata indipendentemente dalle variazioni di VF.

11.3 Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco (λP) e Lunghezza d'Onda Dominante (λd)?

Lunghezza d'Onda di Picco (λP)è la singola lunghezza d'onda alla quale lo spettro di emissione ha la massima intensità.Lunghezza d'Onda Dominante (λd)è la singola lunghezza d'onda della luce monocromatica che apparirebbe avere lo stesso colore (tonalità) della luce del LED per l'occhio umano, calcolata dalle coordinate di cromaticità CIE. λd è spesso più rilevante per la specifica del colore nelle applicazioni di indicazione.

11.4 Come interpreto i codici bin quando ordino?

È possibile specificare i codici bin richiesti per l'intensità luminosa (A, B, C) e la lunghezza d'onda dominante (1, 2) per ciascun colore in base ai requisiti di coerenza della propria applicazione. Ad esempio, ordinare tutti i componenti nel Bin C/1 per il giallo fornirebbe i LED gialli più luminosi all'interno della gamma di colore giallo più stretta. Verificare con il fornitore la disponibilità di combinazioni di bin specifiche.