Scheda Tecnica LED Top View Serie 67-21 - Package PLCC-2 - 2.0x1.25x1.1mm - 2.35V Max - 50mA - Arancione Tenue - Italiano

1. Panoramica del Prodotto

La serie 67-21 rappresenta una famiglia di LED Top View alloggiati in un compatto package PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier). Questo dispositivo è caratterizzato da un corpo bianco e da una lente finestra trasparente e incolore. Una caratteristica di design chiave è il riflettore interno integrato nel package, che serve a ottimizzare l'accoppiamento e l'efficienza di uscita della luce. Questo design si traduce in un angolo di visione molto ampio, rendendo il LED eccezionalmente adatto per applicazioni che utilizzano light pipe o che richiedono modelli di illuminazione ampi. Il basso requisito di corrente diretta ne aumenta ulteriormente l'appeal per applicazioni sensibili al consumo energetico, come i dispositivi elettronici portatili.

La funzione principale di questo LED è quella di indicatore ottico o sorgente di retroilluminazione. Il suo package è progettato per la compatibilità con i moderni processi di assemblaggio ad alto volume, inclusi la rifusione in fase di vapore, la rifusione a infrarossi e la saldatura a onda. È inoltre compatibile con le attrezzature automatiche pick-and-place ed è fornito su nastro da 8mm e bobina per un assemblaggio automatizzato efficiente.

Il dispositivo è costruito utilizzando materiali senza piombo (Pb-free) ed è conforme alle pertinenti direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose), garantendo il rispetto degli standard ambientali e normativi contemporanei per i componenti elettronici.

2. Specifiche Tecniche e Interpretazione Obiettiva

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento a questi limiti o oltre non è garantito e dovrebbe essere evitato nella progettazione del circuito.

• Tensione Inversa (V_R):5V. Superare questa tensione in polarizzazione inversa può causare il breakdown della giunzione.
• Corrente Diretta (I_F):50mA DC. La corrente continua DC non deve superare questo valore.
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):100mA. Questo è consentito solo in condizioni pulsate (ciclo di lavoro 1/10 a 1kHz).
• Dissipazione di Potenza (P_d):120mW. Questa è la massima dissipazione di potenza ammissibile, calcolata come V_F* I_F.
• Temperatura di Esercizio (T_opr):-40°C a +85°C. L'intervallo di temperatura ambiente per un funzionamento affidabile.
• Temperatura di Magazzinaggio (T_stg):-40°C a +100°C.
• Scarica Elettrostatica (ESD):2000V (Modello del Corpo Umano). Sono necessarie le corrette procedure di manipolazione ESD.
• Temperatura di Saldatura:Per la rifusione, è specificata una temperatura di picco di 260°C per un massimo di 10 secondi. Per la saldatura manuale, il limite è di 350°C per 3 secondi.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi parametri sono misurati in una condizione di test standard di 25°C di temperatura ambiente e una corrente diretta (I_F) di 20mA, salvo diversa indicazione.

• Intensità Luminosa (I_V):Varia da un minimo di 450 millicandele (mcd) a un massimo di 1120 mcd. Il valore tipico rientra in questo intervallo. Si applica una tolleranza di ±10%.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):120 gradi (tipico). Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore di picco, confermando l'affermazione di "ampio angolo di visione".
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p):591 nm (tipico). Questa è la lunghezza d'onda alla quale la distribuzione di potenza spettrale è massima.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):586 nm a 594 nm. Questa lunghezza d'onda definisce il colore percepito (arancione tenue). È specificata una stretta tolleranza di ±1 nm.
• Larghezza di Banda Spettrale (Δλ):20 nm (tipico). Questo indica la purezza spettrale della luce emessa.
• Tensione Diretta (V_F):Da 1.75V a 2.35V a 20mA. La tolleranza è di ±0.1V. Questo parametro è cruciale per calcolare i valori della resistenza in serie e la dissipazione di potenza.
• Corrente Inversa (I_R):Massimo 10 µA a una tensione inversa di 5V.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza di colore e luminosità nella produzione, i LED vengono suddivisi in bin in base a parametri chiave.

3.1 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante (HUE)

Definisce la coerenza del colore. La serie 67-21 per l'arancione tenue è raggruppata sotto il codice "F" con quattro sub-bin:

• DD1: 586 - 588 nm
• DD2: 588 - 590 nm
• DD3: 590 - 592 nm
• DD4: 592 - 594 nm

3.2 Binning dell'Intensità Luminosa (CAT)

Definisce l'output di luminosità. Sono definiti quattro bin a I_F=20mA:

• U1: 450 - 565 mcd
• U2: 565 - 715 mcd
• V1: 715 - 900 mcd
• V2: 900 - 1120 mcd

3.3 Binning della Tensione Diretta (REF)

Definisce la caratteristica elettrica per facilitare la progettazione del circuito. Il gruppo "B" ha tre bin a I_F=20mA:

• 0: 1.75 - 1.95 V
• 1: 1.95 - 2.15 V
• 2: 2.15 - 2.35 V

La combinazione specifica (es., CAT: V2, HUE: DD3, REF: 1) è indicata sull'etichetta del prodotto e sulla bobina.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce diverse curve caratteristiche essenziali per comprendere il comportamento del dispositivo in condizioni non standard.

4.1 Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta

Questa curva mostra che l'output luminoso aumenta con la corrente ma non in modo lineare. Aiuta i progettisti a scegliere un punto di lavoro che bilanci luminosità, efficienza e stress del dispositivo.

4.2 Curva di Derating della Corrente Diretta

Questo grafico critico mostra la massima corrente diretta continua ammissibile in funzione della temperatura ambiente. All'aumentare della temperatura, la corrente massima deve essere ridotta per rimanere entro il limite di dissipazione di 120mW e prevenire il surriscaldamento. Ad esempio, a 85°C, la massima I_Fè significativamente inferiore a 50mA.

4.3 Tensione Diretta vs. Corrente Diretta

Questa curva IV illustra la relazione esponenziale del diodo. La tensione aumenta con la corrente, e questa relazione dipende dalla temperatura (viene mostrata una curva a 25°C).

4.4 Distribuzione Spettrale

Il grafico mostra un singolo picco centrato attorno a 591 nm, confermando l'emissione monocromatica arancione con una larghezza di banda tipica di 20 nm.

4.5 Diagramma di Radiazione

Un diagramma polare conferma visivamente l'ampio angolo di visione di 120°, mostrando caratteristiche di emissione quasi lambertiane adatte all'illuminazione di ampie aree.

5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

5.1 Dimensioni del Package

Il package PLCC-2 ha dimensioni del corpo di circa 2.0mm (lunghezza) x 1.25mm (larghezza) x 1.1mm (altezza). Il passo dei terminali è di 1.0mm. Sono forniti disegni dimensionali dettagliati con tolleranze (tipicamente ±0.1mm) per la progettazione dell'impronta PCB. Il package include una chiara identificazione del catodo (solitamente indicato da una tacca o un segno verde nel disegno).

5.2 Imballaggio a Bobina e Nastro

Il componente è fornito su nastro portacomponenti da 8mm per l'assemblaggio automatizzato. Le dimensioni della bobina sono standardizzate. Ogni bobina contiene 2000 pezzi. Le dimensioni del nastro portacomponenti garantiscono una corretta ritenzione e alimentazione del componente.

5.3 Sensibilità all'Umidità e Magazzinaggio

I componenti sono imballati in una busta di alluminio resistente all'umidità con un essiccante per prevenire l'assorbimento di umidità, fondamentale per evitare il "popcorning" durante la saldatura a rifusione. La busta è etichettata con le informazioni pertinenti del prodotto.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

Il dispositivo è classificato per i processi di saldatura SMD standard.

• Saldatura a Rifusione:Si raccomanda un profilo di temperatura di picco non superiore a 260°C per un massimo di 10 secondi.
• Saldatura Manuale:Se necessario, è possibile utilizzare una temperatura della punta del saldatore fino a 350°C per un massimo di 3 secondi per terminale.
• È compatibile sia con le tecniche di rifusione a infrarossi (IR) che in fase di vapore.
• Seguire il land pattern consigliato dal disegno dimensionale è essenziale per la formazione affidabile del giunto di saldatura e l'auto-allineamento durante la rifusione.

7. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progettazione

7.1 Scenari Applicativi Tipici

• Interni Automobilistici:Retroilluminazione per strumenti del cruscotto, interruttori di controllo e indicatori di stato.
• Apparecchiature di Telecomunicazione:Indicatori di stato e retroilluminazione tastiera in telefoni, fax e hardware di rete.
• Elettronica di Consumo:Indicatori di alimentazione, retroilluminazione pulsanti e luci di stato in dispositivi portatili, elettrodomestici e apparecchi audio/video.
• Indicatori Generali per Pannelli:Qualsiasi applicazione che richieda un indicatore visivo luminoso e ad ampio angolo.

7.2 Applicazioni con Light Pipe

L'ampio angolo di visione e l'ottimizzato accoppiamento luminoso del riflettore interno rendono questo LED ideale per l'uso con light pipe. Il design cattura efficientemente la luce dal die del LED e la indirizza nella light pipe con perdite minime, consentendo un'illuminazione luminosa e uniforme a distanza dalla posizione effettiva del LED.

7.3 Considerazioni di Progettazione del Circuito

• Resistenza Limitante di Corrente:Una resistenza in serie è obbligatoria. Calcolarne il valore usando R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Utilizzare la V_Fmassima dal bin o dalla scheda tecnica per garantire una corrente sufficiente in tutte le condizioni.
• Dissipazione di Potenza:Assicurarsi che il prodotto V_F* I_Fnon superi i 120mW, specialmente ad alte temperature ambientali (fare riferimento alla curva di derating).
• Protezione ESD:Implementare una protezione ESD di base sulle tracce PCB se il LED è esposto al contatto dell'utente, poiché la sua classificazione HBM di 2kV è relativamente modesta.

8. Test di Affidabilità

Il prodotto è sottoposto a test di affidabilità standard per garantire qualità e longevità. Il piano di test si basa su un livello di confidenza del 90% con un LTPD (Lot Tolerance Percent Defective) del 10%. Un test specificato è la resistenza alla saldatura a rifusione, dove i campioni sono sottoposti a 260°C±5°C per un minimo di 5 secondi su 6 cicli.

9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Quale resistenza devo usare per un'alimentazione a 5V?

R: Utilizzando la V_Fmassima di 2.35V e una I_Fobiettivo di 20mA: R = (5V - 2.35V) / 0.02A = 132.5Ω. Una resistenza standard da 130Ω o 150Ω sarebbe appropriata. Verificare sempre la corrente effettiva con la V_F.

misurata.

D: Posso pilotare questo LED con un pin di microcontrollore a 3.3V?_FR: Possibilmente, ma dipende dalla V_Feffettiva del LED. Se la V_Fè vicina a 2.35V, la caduta di tensione su una resistenza limitatrice da una sorgente a 3.3V sarebbe molto piccola, rendendo il controllo della corrente impreciso e sensibile alle variazioni di V_F. Per sistemi a 3.3V, si raccomanda un bin a V

inferiore o un circuito driver dedicato.

D: In che modo la temperatura influisce sulla luminosità?

R: Come la maggior parte dei LED, l'intensità luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione. La curva di derating riflette indirettamente questo richiedendo una corrente inferiore ad alte temperature ambientali per gestire il calore. Per una luminosità costante, potrebbe essere necessaria una gestione termica o un feedback.

D: È adatto per uso esterno?

R: L'intervallo di temperatura di esercizio (-40°C a +85°C) copre la maggior parte delle condizioni esterne. Tuttavia, il package non è specificamente classificato per impermeabilità o resistenza ai raggi UV. Per l'esposizione diretta all'esterno, sarebbe necessaria una protezione ambientale aggiuntiva (verniciatura conformale, involucro sigillato).

10. Confronto Tecnico e Posizionamento