Specifiche LED a Montaggio Through-Hole LTW-42FDP9H61Y - Colore Bianco, Lente Trasparente - 20mA, 3.2V - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per una lampada LED a montaggio through-hole. Il dispositivo è di tipo Circuit Board Indicator (CBI), caratterizzato da un supporto (housing) nero in plastica ad angolo retto progettato per accoppiarsi con una specifica lampada LED. L'assemblaggio si distingue per il design impilabile e la facilità di montaggio, offrendo opzioni versatili di installazione su circuiti stampati o pannelli.

1.1 Caratteristiche Principali

• Prodotto privo di piombo (Pb) conforme alle direttive RoHS.
• Basso consumo energetico ed alta efficienza luminosa.
• Configurazioni di montaggio versatili: vista dall'alto (con distanziale) o ad angolo retto, in array orizzontali o verticali.
• Compatibile con circuiti integrati a bassi requisiti di corrente.
• Utilizza una lampada di dimensione T-1 che emette luce bianca attraverso una lente trasparente (water-clear).

1.2 Applicazioni Target

Questa lampada LED è adatta per un'ampia gamma di applicazioni in apparecchiature elettroniche, tra cui ma non limitate a:

• Sistemi e periferiche informatiche.
• Dispositivi di comunicazione.
• Elettronica di consumo.
• Apparecchiature e controlli industriali.

2. Approfondimento 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:74 mW
• Corrente Diretta di Picco:60 mA (Ciclo di Lavoro ≤ 1/10, Larghezza di Impulso ≤ 10μs)
• Corrente Diretta in DC:20 mA
• Derating della Corrente:Lineare da 30°C a un tasso di 0.3 mA/°C
• Intervallo di Temperatura Operativa:-25°C a +85°C
• Intervallo di Temperatura di Stoccaggio:-30°C a +100°C
• Temperatura di Saldatura dei Terminali:Massimo 260°C per 5 secondi, misurata a 2.0mm (0.079") dal corpo.

2.2 Caratteristiche Elettriche & Ottiche

I parametri prestazionali chiave sono misurati a TA=25°C con una corrente diretta (IF) di 20mA, salvo diversa indicazione.

• Intensità Luminosa (Iv):Minimo 400 mcd, Tipico 1000 mcd, Massimo 1900 mcd. La misurazione segue la curva di risposta dell'occhio CIE. La garanzia include una tolleranza di test del ±15%.
• Angolo di Visione (2θ1/2):Tipicamente 90 gradi. Definito come l'angolo fuori asse in cui l'intensità è la metà del valore assiale.
• Coordinate di Cromaticità (x, y):I valori tipici sono x=0.36, y=0.39, derivati dal diagramma di cromaticità CIE 1931.
• Temperatura di Colore Correlata (CCT):Tipicamente 5000 K.
• Tensione Diretta (VF):Minimo 2.8 V, Tipico 3.2 V, Massimo 3.7 V.
• Corrente Inversa (IR):Massimo 10 μA a una Tensione Inversa (VR) di 5V. Il dispositivo non è progettato per funzionamento inverso.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Il prodotto è classificato in bin in base all'intensità luminosa e alla cromaticità per garantire coerenza nell'applicazione.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

L'intensità è categorizzata in tre codici bin a IF=20mA. La tolleranza per ogni limite di bin è ±15%.

• Bin LM:400 mcd (Min) a 680 mcd (Max)
• Bin NP:680 mcd (Min) a 1150 mcd (Max)
• Bin QR:1150 mcd (Min) a 1900 mcd (Max)

Il codice di classificazione Iv è marcato su ogni singola busta di imballaggio.

3.2 Binning della Tonalità (Cromaticità)

Le coordinate di cromaticità sono raggruppate in specifici ranghi di tonalità (es. E3, E4, F3, F4, G3, G4). Ogni rango definisce un'area quadrilatera sul diagramma di cromaticità CIE 1931 con coordinate d'angolo specificate (x, y). Il margine di misura per le coordinate colore è ±0.01.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento a tipiche curve delle caratteristiche elettriche e ottiche. Queste rappresentazioni grafiche sono essenziali per comprendere il comportamento del dispositivo in condizioni variabili, sebbene i dati specifici delle curve (es. curve IV, intensità luminosa relativa vs. temperatura ambiente, distribuzione spettrale) non siano dettagliati nel testo fornito. I progettisti dovrebbero consultare la scheda tecnica completa per queste curve per ottimizzare la corrente di pilotaggio, comprendere gli effetti termici sull'output luminoso e garantire la coerenza del colore.

5. Informazioni Meccaniche & di Confezionamento

5.1 Dimensioni di Contorno

Il dispositivo è composto da un supporto nero in plastica e un LED bianco T-1 con lente trasparente. Tutte le dimensioni sono in millimetri, con una tolleranza generale di ±0.25mm salvo diversa specifica. Un disegno dimensionale dettagliato è referenziato nella scheda tecnica, ed è critico per il design dell'impronta PCB e la dimensione del foro sul pannello.

5.2 Identificazione della Polarità & Formatura dei Terminali

Durante l'assemblaggio, i terminali devono essere piegati in un punto ad almeno 3mm dalla base della lente del LED. La base del telaio dei terminali non deve essere usata come fulcro. Questa operazione deve essere eseguita prima della saldatura a temperatura ambiente per evitare di danneggiare il die interno e i fili di connessione (wire bonds).

5.3 Specifica di Confezionamento

Un diagramma della specifica di confezionamento è incluso nella scheda tecnica, dettagliando come i componenti sono disposti in bobine, vassoi o altri formati di imballaggio per la movimentazione automatizzata o manuale. Questa informazione è vitale per la pianificazione della produzione e la gestione dell'inventario.

6. Linee Guida per Saldatura & Assemblaggio

6.1 Processo di Saldatura

Importante:Deve essere mantenuta una distanza minima di 2mm dalla base della lente/supporto al punto di saldatura. La lente/il supporto non deve essere immerso nella lega di saldatura.

• Saldatore a Stagno:Temperatura massima 350°C per un massimo di 3 secondi (una sola volta).
• Saldatura a Onda:
  • Preriscaldamento: Massimo 120°C per fino a 60 secondi.
  • Onda di Saldatura: Massimo 260°C per fino a 5 secondi.

Nota:Il reflow IR non è un processo adatto per questo prodotto LED di tipo through-hole. Superare i limiti di temperatura o tempo può causare deformazione della lente o guasto catastrofico. La temperatura massima di saldatura a onda non rappresenta la Temperatura di Deflessione Termica (HDT) o il punto di fusione del supporto.

6.2 Condizioni di Stoccaggio

Per una durata di scaffale ottimale, i LED dovrebbero essere stoccati in un ambiente non superiore a 30°C o al 70% di umidità relativa. I componenti rimossi dalla loro confezione originale a barriera di umidità dovrebbero essere utilizzati entro tre mesi. Per uno stoccaggio a lungo termine al di fuori della confezione originale, dovrebbero essere conservati in un contenitore sigillato con essiccante o in un essiccatore in atmosfera di azoto.

6.3 Pulizia

Se necessaria la pulizia, utilizzare solventi a base alcolica come l'alcool isopropilico.

7. Note Applicative & Considerazioni di Progetto

7.1 Metodo di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati a corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando si collegano più LED in parallelo, si raccomanda vivamente di utilizzare una resistenza limitatrice di corrente in serie con ciascun LED (Circuito Modello A). Pilotare LED in parallelo senza resistenze individuali (Circuito Modello B) non è raccomandato, poiché lievi variazioni nella caratteristica della tensione diretta (Vf) di ciascun LED causeranno differenze significative nella ripartizione della corrente e, di conseguenza, nell'intensità luminosa.

7.2 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

I LED sono suscettibili a danni da scariche elettrostatiche o sovratensioni. Devono essere implementate misure preventive:

• Gli operatori dovrebbero indossare braccialetti conduttivi o guanti antistatici quando maneggiano i LED.
• Tutte le postazioni di lavoro, gli utensili e le attrezzature devono essere correttamente messe a terra.

7.3 Stress Meccanico Durante l'Assemblaggio

Quando si monta su un PCB, utilizzare la forza di ribattitura minima necessaria per evitare di imporre uno stress meccanico eccessivo sul package del LED, che potrebbe portare a microfratture o altri guasti.

8. Confronto Tecnico & Differenziazione

Questa lampada LED a montaggio through-hole si differenzia grazie al suo supporto nero ad angolo retto integrato, che semplifica l'assemblaggio e fornisce un'altezza e un aspetto di montaggio consistenti. La combinazione di una lente trasparente con un die LED bianco tipicamente offre un'intensità luminosa più elevata rispetto alle lenti diffuse, rendendola adatta per applicazioni che richiedono una sorgente puntiforme più focalizzata o luminosa. Il sistema di binning specificato sia per l'intensità che per la cromaticità consente un migliore abbinamento di colore e luminosità nelle applicazioni che utilizzano più LED, un vantaggio chiave rispetto a componenti non classificati o classificati in modo approssimativo.

9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

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

R: No. Il Valore Massimo Assoluto per la corrente diretta in DC è 20mA. Superare questo valore rischia di ridurre la durata del dispositivo o causare un guasto immediato. La curva di derating deve essere seguita per temperature superiori a 30°C.

D: Qual è lo scopo della lente trasparente (water-clear)?

R: Una lente trasparente (non diffusa) minimizza la dispersione della luce, risultando in un fascio più diretto con un'intensità luminosa assiale (candela) più elevata rispetto a una lente diffusa che distribuisce la luce in modo più uniforme (spesso misurata in lumen).

D: Come interpreto i codici bin LM, NP, QR?

R: Questi codici rappresentano intervalli garantiti di intensità luminosa. Quando si ordina o si progetta, specificare un codice bin garantisce di ricevere LED con luminosità entro quell'intervallo specifico, il che è cruciale per ottenere un'illuminazione uniforme tra più indicatori.

D: Perché è obbligatoria una resistenza in serie per ogni LED in parallelo?

R: La tensione diretta (Vf) dei LED ha una tolleranza (Min 2.8V, Tip 3.2V, Max 3.7V). Senza una resistenza in serie per regolare la corrente, un LED con una Vf leggermente inferiore assorbirà una quantità sproporzionatamente maggiore di corrente da una sorgente di tensione comune, portando a sovrapilotaggio e potenziale guasto, mentre gli altri rimarranno deboli.

10. Esempi di Applicazione Pratica

Esempio 1: Indicatori di Stato sul Pannello Frontale:Il supporto ad angolo retto consente al LED di essere montato perpendicolarmente al PCB, dirigendo la luce verso l'esterno attraverso un foro nel pannello. L'uso di LED binnati (es. tutti dal Bin NP) garantisce che tutte le luci di alimentazione, rete o attività HDD su un dispositivo abbiano la stessa luminosità.

Esempio 2: Retroilluminazione per Pulsanti a Membrana:Il dispositivo può essere montato dietro un cappuccio di interruttore traslucido. La luce bianca del LED a lente trasparente fornisce un'illuminazione brillante e nitida. Il basso requisito di corrente lo rende adatto per apparecchiature portatili alimentate a batteria.

Esempio 3: Array Impilato per Indicazione di Livello:Il design impilabile del supporto consente la creazione di barre verticali o orizzontali (es. per VU meter audio o indicatori di intensità del segnale). La cromaticità consistente da un singolo rango di tonalità garantisce un colore uniforme su tutto l'array.

11. Principio di Funzionamento

Questo è un diodo a emissione luminosa (LED) semiconduttore. Quando viene applicata una tensione diretta che supera la sua caratteristica tensione diretta (Vf), elettroni e lacune si ricombinano all'interno del materiale semiconduttore (tipicamente un composto come InGaN per la luce bianca), rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). I materiali specifici e il drogaggio determinano la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa. Un rivestimento di fosforo è comunemente utilizzato su un die LED blu per convertire una parte della luce blu in lunghezze d'onda più lunghe, creando la percezione di luce bianca. La lente epossidica trasparente incapsula il die, fornisce protezione meccanica e modella il pattern di emissione luminosa.

12. Tendenze Tecnologiche

La tecnologia LED a montaggio through-hole rappresentata in questa scheda tecnica è una soluzione matura e affidabile. Le tendenze del settore continuano a concentrarsi su diverse aree chiave rilevanti per tali componenti: aumentare l'efficienza luminosa (più output luminoso per watt di input elettrico), migliorare l'indice di resa cromatica (CRI) per i LED bianchi e migliorare l'affidabilità a lungo termine ad alte temperature e umidità. C'è anche una continua spinta verso la miniaturizzazione e una più ampia transizione verso package di tipo surface-mount device (SMD) per l'assemblaggio automatizzato. Tuttavia, i LED through-hole rimangono vitali per applicazioni che richiedono maggiore resistenza meccanica, prototipazione manuale più semplice o specifiche configurazioni di montaggio ottico, come evidenziato dal design del supporto integrato di questo componente.