Scheda Tecnica LED LTL2R3TBM3K - Package T-1 3/4 - 3.0V Max - 90mW - Bianco/Blu - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per un LED bianco a foro passante, identificato dal numero di parte LTL2R3TBM3K. Il dispositivo è progettato per l'indicazione di stato e l'illuminazione generale in un'ampia gamma di applicazioni elettroniche. Presenta un popolare package radiale T-1 3/4 (circa 5mm) di diametro con lente trasparente, che ospita un chip blu InGaN (Indio Gallio Nitruro) che, combinato con un rivestimento al fosforo, produce luce bianca.

I vantaggi principali di questo componente includono la conformità alle direttive RoHS, indicando che è privo di piombo. Offre basso consumo energetico abbinato ad alta efficienza, rendendolo adatto per progetti attenti all'energia. Il suo design a foro passante consente un montaggio versatile su circuiti stampati (PCB) o pannelli, ed è compatibile con i livelli logici dei circuiti integrati grazie ai suoi bassi requisiti di corrente.

I mercati target per questo LED sono diversificati, comprendendo periferiche per computer, apparecchiature di comunicazione, elettronica di consumo, elettrodomestici e sistemi di controllo industriale dove è richiesta un'illuminazione indicatrice affidabile e di lunga durata.

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 (Pd):Massimo 90 mW. Questa è la potenza totale che il dispositivo può dissipare in sicurezza sotto forma di calore.
• Corrente Diretta di Picco (IFP):Massimo 100 mA. Questa corrente può essere applicata solo in condizioni pulsate con un duty cycle ≤ 1/10 e una larghezza di impulso ≤ 10ms.
• Corrente Diretta Continua (IF):Massimo 30 mA per funzionamento continuo.
• Derating della Corrente:La massima corrente diretta continua deve essere ridotta linearmente di 0,5 mA per ogni grado Celsius sopra i 40°C di temperatura ambiente.
• Intervallo di Temperatura di Funzionamento:-40°C a +85°C.
• Intervallo di Temperatura di Conservazione:-40°C a +100°C.
• Temperatura di Saldatura dei Terminali:260°C per un massimo di 5 secondi, misurata a 2,0mm (0,079") dal corpo del LED.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi parametri definiscono le prestazioni del dispositivo in condizioni di test standard (TA=25°C, IF=5mA salvo diversa indicazione).

• Intensità Radiante (Ie):Da 8,4 a 17,6 mW/sr. Misura la potenza ottica emessa per unità di angolo solido. Il valore specifico è classificato in bin (vedi Sezione 4). La garanzia include una tolleranza di test di ±15%.
• Angolo di Visione (2θ1/2):30 gradi (tipico). Questo è l'angolo totale a cui l'intensità radiante scende alla metà del suo valore sull'asse centrale.
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λP):Da 464 a 472 nm. Indica la lunghezza d'onda blu dominante emessa dal chip prima della conversione in luce bianca da parte del fosforo.
• Larghezza a Mezza Altezza della Linea Spettrale (Δλ):25 nm (tipico). Specifica la larghezza del picco di emissione blu primaria alla metà della sua intensità massima.
• Tensione Diretta (VF):Da 2,6 a 3,0 V a 5mA. Questo valore è classificato in bin (vedi Sezione 4).
• Corrente Inversa (IR):Massimo 10 μA a una tensione inversa (VR) di 5V.Importante:Il dispositivo non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa; questa condizione di test è solo per la caratterizzazione della dispersione.

3. Specifiche della Tabella di Binning

I LED sono suddivisi in bin in base a parametri chiave di prestazione per garantire coerenza all'interno di un lotto di produzione. Il codice del bin è stampato su ogni busta di imballaggio.

3.1 Binning dell'Intensità Radiante (Ie)

Misurata a IF = 5mA. Tolleranza per ogni limite di bin: ±15%.

• Bin A:8,4 – 10,2 mW/sr
• Bin B:10,2 – 12,2 mW/sr
• Bin C:12,2 – 14,7 mW/sr
• Bin D:14,7 – 17,6 mW/sr

3.2 Binning della Tensione Diretta (VF)

Misurata a IF = 5mA. Tolleranza per ogni limite di bin: ±0,1V.

• Bin 1:2,60 – 2,80 V
• Bin 2:2,80 – 3,00 V

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento a tipiche curve caratteristiche che rappresentano graficamente il comportamento del dispositivo. Sebbene i grafici specifici non siano riprodotti nel testo, includono tipicamente:

• Intensità Radiante Relativa vs. Corrente Diretta:Mostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente, di solito con una relazione quasi lineare entro l'intervallo di funzionamento.
• Tensione Diretta vs. Corrente Diretta:La curva IV, che dimostra la relazione esponenziale tipica di un diodo.
• Intensità Radiante Relativa vs. Temperatura Ambiente:Illustra la diminuzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura di giunzione, un fattore critico per la gestione termica.
• Distribuzione Spettrale:Un grafico dell'intensità relativa rispetto alla lunghezza d'onda, che mostra il picco blu primario e lo spettro più ampio convertito dal fosforo che si combinano per creare luce bianca.

Queste curve sono essenziali per i progettisti per prevedere le prestazioni in condizioni non standard e per ottimizzare i circuiti di pilotaggio.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni di Contorno

Il dispositivo utilizza un package radiale standard T-1 3/4. Le note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri (i pollici sono forniti tra parentesi).
• La tolleranza standard è ±0,25mm (0,010") salvo diversa specificazione.
• La massima sporgenza della resina sotto la flangia è di 1,0mm (0,04").
• La distanza tra i terminali è misurata nel punto in cui i terminali escono dal corpo del package.

Il design fisico consente una facile inserzione nei fori standard del PCB e fornisce stabilità meccanica dopo la saldatura.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Conservazione

Per una durata di conservazione ottimale, i LED dovrebbero essere conservati in un ambiente non superiore a 30°C e al 70% di umidità relativa. Se rimossi dalla busta barriera all'umidità originale, dovrebbero essere utilizzati entro tre mesi. Per una conservazione a lungo termine al di fuori della confezione originale, utilizzare un contenitore sigillato con essiccante o un essiccatore riempito di azoto.

6.2 Pulizia

Se la pulizia è necessaria, utilizzare solo solventi a base alcolica come l'alcool isopropilico. Evitare detergenti aggressivi o abrasivi.

6.3 Formatura dei Terminali

Se i terminali devono essere piegati, ciò deve essere fattoprimadella saldatura e a temperatura ambiente. La piega deve essere effettuata ad almeno 3mm dalla base della lente del LED. Il corpo del package non deve essere utilizzato come fulcro durante la piegatura. Durante l'assemblaggio del PCB, applicare la forza minima di serraggio necessaria per evitare di imporre uno stress meccanico eccessivo sul componente.

6.4 Processo di Saldatura

Deve essere mantenuta una distanza minima di 2mm tra la base della lente in epossidica e il punto di saldatura. La lente non deve mai essere immersa nella saldatura. Evitare di applicare stress esterni ai terminali mentre il LED è a temperatura elevata.

Condizioni di Saldatura Raccomandate:

• Saldatore a Stagno:Temperatura ≤ 350°C, tempo ≤ 3 secondi (una sola volta).
• Saldatura a Onda:Preriscaldamento ≤ 100°C per ≤ 60 secondi, onda di saldatura ≤ 260°C per ≤ 5 secondi.

Avvertenza Critica:Una temperatura o un tempo di saldatura eccessivi possono deformare la lente o causare un guasto catastrofico del LED. La saldatura a rifusione a infrarossi (IR) ènon adattaper questo tipo di LED a foro passante.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifiche di Imballaggio

I LED sono confezionati in buste antistatiche. Le quantità di imballaggio standard sono:

• Per Busta:500, 200 o 100 pezzi.
• Per Scatola Interna:10 buste, per un totale di 5.000 pezzi.
• Per Scatola Esterna (Master Case):8 scatole interne, per un totale di 40.000 pezzi.

All'interno di un lotto di spedizione, solo la confezione finale può contenere una quantità non piena.

8. Raccomandazioni per l'Applicazione

8.1 Applicazioni Tipiche

Questo LED è adatto sia per segnaletica interna che esterna, nonché per apparecchiature elettroniche generali che richiedono indicazione di stato, retroilluminazione o illuminazione generale.

8.2 Progettazione del Circuito di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati a corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando si pilotano più LED in parallelo, èfortemente raccomandatoutilizzare una resistenza di limitazione della corrente individuale in serie con ciascun LED (Modello di Circuito A). Pilotare i LED in parallelo senza resistenze individuali (Modello di Circuito B) non è raccomandato, poiché piccole variazioni nella caratteristica di tensione diretta (VF) tra i singoli LED causeranno differenze significative nella ripartizione della corrente e, di conseguenza, luminosità non uniforme.

Il valore della resistenza in serie (R) può essere calcolato utilizzando la Legge di Ohm: R = (Vcc - VF) / IF, dove Vcc è la tensione di alimentazione, VF è la tensione diretta del LED (utilizzare il valore massimo del bin per affidabilità) e IF è la corrente diretta desiderata.

8.3 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

Questo LED è suscettibile ai danni da scariche elettrostatiche. Le seguenti precauzioni sono essenziali durante la manipolazione e l'assemblaggio:

• Il personale dovrebbe indossare braccialetti a terra o guanti antistatici.
• Tutte le attrezzature, le postazioni di lavoro e gli scaffali di stoccaggio devono essere correttamente messi a terra.
• Utilizzare un ionizzatore per neutralizzare le cariche statiche che possono accumularsi sulla lente di plastica a causa dell'attrito.
• Implementare un programma di formazione e certificazione ESD per tutto il personale che opera nell'area di assemblaggio.

9. Confronto Tecnico e Considerazioni di Progettazione

Rispetto alle vecchie lampadine a incandescenza indicatrici, questo LED offre una durata di vita nettamente superiore, un consumo energetico inferiore e una maggiore resistenza agli urti/vibrazioni. All'interno della famiglia dei LED, il package T-1 3/4 fornisce un fattore di forma classico e altamente visibile con una buona emissione luminosa per uso generico. I progettisti dovrebbero notare l'angolo di visione di 30 gradi, che fornisce un fascio più focalizzato rispetto ai LED ad ampio angolo, rendendolo adatto per l'indicazione direzionale.

Le considerazioni chiave di progettazione includono:

• Gestione Termica:Rispettare le regole di dissipazione della potenza e di derating della corrente. Assicurarsi che il PCB e l'ambiente circostante consentano un'adeguata dissipazione del calore, specialmente ad alte temperature ambientali o in spazi chiusi.
• Controllo della Corrente:Utilizzare sempre una resistenza in serie o un driver a corrente costante. Non collegare mai il LED direttamente a una sorgente di tensione.
• Integrazione Ottica:La lente trasparente produce un punto luminoso e focalizzato. Per luce diffusa, potrebbe essere necessario un diffusore esterno o una light pipe.

10. Domande Frequenti (FAQ)

D: Posso pilotare questo LED a 20mA in modo continuo?

R: Sì, la corrente diretta continua massima è 30mA, quindi 20mA rientra nell'area di funzionamento sicuro. Fare sempre riferimento alla curva di derating se la temperatura ambiente supera i 40°C.

D: Perché c'è una tolleranza di ±15% sui limiti del bin dell'intensità radiante?

R: Questo tiene conto della variabilità del sistema di misurazione durante i test di produzione. Garantisce che qualsiasi LED che rientra nel bin dichiarato, considerando la tolleranza di test, soddisfi il grado di prestazione.

D: Posso utilizzare la saldatura a rifusione per questo LED?

R: No. La scheda tecnica dichiara esplicitamente che la rifusione IR non è un processo adatto per questo LED a foro passante. Dovrebbero essere utilizzate solo saldatura manuale o a onda nelle condizioni specificate.

D: Cosa significa lente 'water clear'?

R: Significa che l'incapsulante epossidico è trasparente, non diffuso o colorato. Ciò si traduce nella massima emissione luminosa e in una visione chiara della struttura del chip interno, ma il modello di emissione della luce sarà più direzionale.

11. Esempio di Applicazione Pratica

Scenario:Progettazione di un pannello con quattro LED indicatori di stato per un'unità di alimentazione. La tensione logica del sistema è 5V e si desidera una corrente diretta di 10mA per LED per una luminosità adeguata.

Passaggi di Progettazione:

1. Selezione del Componente:Specificare LTL2R3TBM3K, selezionando il bin appropriato per Ie e Vf in base ai requisiti di luminosità e coerenza di tensione per l'applicazione.
2. Progettazione del Circuito:Utilizzare il Modello di Circuito A. Assumendo un VF nel caso peggiore di 3,0V (massimo del Bin 2), calcolare la resistenza in serie: R = (5V - 3,0V) / 0,01A = 200 Ω. Una resistenza standard da 200 Ω, 1/8W o 1/4W sarebbe adatta. Ripetere questo circuito per ciascuno dei quattro LED.
3. Layout del PCB:Posizionare le impronte dei LED con la distanza specificata tra i terminali. Assicurarsi che le piazzole di saldatura siano ad almeno 2mm dal contorno del corpo del LED per mantenere la distanza di saldatura richiesta.
4. Assemblaggio:Seguire scrupolosamente le linee guida per la formatura dei terminali, la saldatura e l'ESD durante il popolamento della scheda.

12. Principio di Funzionamento e Tendenze Tecnologiche

Principio di Funzionamento:Questo è un LED bianco convertito al fosforo. Il nucleo è un chip semiconduttore in InGaN che emette luce blu quando polarizzato direttamente (elettroluminescenza). Questa luce blu colpisce uno strato di rivestimento al fosforo giallo (o giallo e rosso) all'interno del package. Il fosforo assorbe una porzione della luce blu e la riemette come uno spettro più ampio di luce gialla e rossa. La miscela della luce blu residua e della luce convertita dal fosforo è percepita dall'occhio umano come luce bianca.

Tendenze Tecnologiche:L'industria continua a spingere per miglioramenti nell'efficienza luminosa (lumen per watt), nell'indice di resa cromatica (CRI) e nella longevità. Sebbene i package a montaggio superficiale (SMD) dominino i nuovi progetti per la miniaturizzazione, i LED a foro passante come il T-1 3/4 rimangono vitali per progetti legacy, mercati di riparazione, progetti hobbistici e applicazioni in cui la robustezza e la facilità di saldatura manuale sono prioritarie. I progressi nella tecnologia dei fosfori e nel design dei chip beneficiano anche di questi package, portando nel tempo a dispositivi più luminosi ed efficienti.