Scheda Tecnica LED Top View Serie 67-21 - Pacchetto P-LCC-2 - 2.0x1.25x0.8mm - 2.35V - 60mW - Arancione Tenue - Italiano

1. Panoramica del Prodotto

La serie 67-21 rappresenta una famiglia di LED Top View alloggiati in un compatto pacchetto per montaggio superficiale P-LCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier). Questo dispositivo è progettato come indicatore ottico, caratterizzato da un corpo bianco con una finestra incolore e trasparente che garantisce un'emissione di luce ampia e uniforme. I suoi vantaggi principali includono un angolo di visione molto ampio, ottimizzato per un efficiente accoppiamento della luce nelle light pipe, e requisiti di corrente diretta ridotti, rendendolo particolarmente adatto per applicazioni sensibili al consumo energetico. I mercati target principali sono l'illuminazione interna automobilistica (es. retroilluminazione cruscotto), indicatori per apparecchiature di telecomunicazioni, retroilluminazione generale per interruttori e simboli, e qualsiasi dispositivo elettronico portatile dove spazio ed efficienza energetica sono critici.

1.1 Caratteristiche Chiave e Conformità

• Pacchetto:P-LCC-2, corpo bianco, lente incolore trasparente.
• Prestazioni Ottiche:Ampio angolo di visione, ideale per applicazioni con light pipe.
• Compatibilità di Produzione:Adatto per saldatura a rifusione in fase di vapore e compatibile con apparecchiature di posizionamento automatico.
• Formato di Fornitura:Disponibile su nastro da 8mm e bobina per assemblaggio automatizzato.
• Conformità Ambientale:Prodotto senza piombo e conforme alle direttive RoHS.
• Opzioni di Colore:La serie è disponibile in arancione tenue (come dettagliato in questo foglio), verde, blu e giallo.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Non è raccomandato operare a o vicino a questi limiti, poiché può influire sull'affidabilità.

• Tensione Inversa (V_R):5 V - La massima tensione applicabile in direzione inversa.
• Corrente Diretta (I_F):25 mA - La massima corrente continua DC in diretta.
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):60 mA - La massima corrente diretta impulsiva (ciclo di lavoro 1/10, 1 kHz).
• Dissipazione di Potenza (P_d):60 mW - La massima potenza che il pacchetto può dissipare a 25°C ambiente.
• Scarica Elettrostatica (ESD):2000 V (Modello Corpo Umano) - Indica un livello moderato di sensibilità ESD; sono richieste procedure di manipolazione appropriate.
• Temperatura di Funzionamento (T_opr):-40°C a +85°C - L'intervallo di temperatura ambiente per il funzionamento normale.
• Temperatura di Magazzinaggio (T_stg):-40°C a +90°C.
• Temperatura di Saldatura:Rifusione: 260°C per max 10 secondi; Saldatura manuale: 350°C per max 3 secondi.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche (T_a= 25°C)

Questi sono i parametri di prestazione tipici in condizioni di test standard (I_F= 20 mA).

• Intensità Luminosa (I_v):90 a 180 mcd (millicandela). L'emissione luminosa è classificata in bin, con un valore tipico probabilmente intorno al centro di questo intervallo. Tolleranza ±11%.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):120 gradi (tipico). Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa è metà dell'intensità di picco. L'ampio angolo è una caratteristica chiave per applicazioni come indicatori.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p):611 nm (tipico). La lunghezza d'onda alla quale l'emissione spettrale è più forte.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):603 a 609 nm. Questo è il colore percepito della luce, classificato in bin per coerenza. Tolleranza ±1 nm.
• Larghezza di Banda Spettrale (Δλ):20 nm (tipico). La larghezza dello spettro emesso a metà dell'intensità massima.
• Tensione Diretta (V_F):1.75 a 2.35 V. La caduta di tensione ai capi del LED a 20 mA, anch'essa classificata in bin. Tolleranza ±0.1 V.
• Corrente Inversa (I_R):10 μA (max) a V_R= 5 V.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire coerenza di colore e luminosità in produzione, i LED vengono suddivisi in bin. Il codice specifico del dispositivo (es. Q2R2 B/2T) indica la sua assegnazione al bin.

3.1 Binning Intensità Luminosa (Codice CAT)

• Bin Q2:90 - 112 mcd
• Bin R1:112 - 140 mcd
• Bin R2:140 - 180 mcd

3.2 Binning Lunghezza d'Onda Dominante (Codice HUE)

• Gruppo F, Bin EE1:603 - 606 nm
• Gruppo F, Bin EE2:606 - 609 nm

3.3 Binning Tensione Diretta (Codice REF)

• Gruppo B, Bin 0:1.75 - 1.95 V
• Gruppo B, Bin 1:1.95 - 2.15 V
• Gruppo B, Bin 2:2.15 - 2.35 V

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce diverse curve caratteristiche cruciali per la progettazione.

4.1 Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente

La curva mostra che l'intensità luminosa è relativamente stabile da -40°C a circa 25°C. Sopra i 25°C, l'intensità diminuisce gradualmente all'aumentare della temperatura, comportamento tipico dei LED dovuto al calo di efficienza. A 85°C, l'output può essere circa l'80-85% del valore a 25°C. Questo deve essere considerato in ambienti ad alta temperatura.

4.2 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V)

Questa curva non lineare è essenziale per selezionare la resistenza limitatrice di corrente. A 20 mA, la V_Ftipica è circa 2.0V, ma può variare tra 1.8V e 2.2V a seconda del bin e della temperatura. La curva diventa più ripida sopra i 20 mA, indicando che un piccolo aumento di corrente richiede un aumento maggiore di tensione.

4.3 Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta

L'emissione luminosa è approssimativamente lineare con la corrente fino al valore nominale di 20 mA. Operare al di sopra di questa corrente aumenterà la luminosità ma a scapito di una maggiore dissipazione di potenza, ridotta efficienza e potenziale riduzione della durata di vita. La curva di derating mostra che la massima corrente diretta ammissibile diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente oltre i 25°C per mantenere la temperatura di giunzione entro limiti sicuri.

4.4 Distribuzione Spettrale

Lo spettro è una banda stretta centrata intorno a 611 nm (picco) con una larghezza di banda tipica di 20 nm, confermando il colore monocromatico "arancione tenue". L'emissione al di fuori di questa banda è minima.

4.5 Diagramma di Radiazione

Il diagramma polare conferma il pattern di emissione di tipo Lambertiano con un angolo di visione molto ampio di 120°. L'intensità è quasi uniforme su un'ampia area frontale, rendendolo eccellente per indicatori ad ampio angolo.

5. Informazioni Meccaniche e sul Pacchetto

5.1 Dimensioni del Pacchetto

Il pacchetto P-LCC-2 ha le seguenti dimensioni chiave (tolleranza ±0.1 mm salvo diversa indicazione):

• Lunghezza Totale: 2.0 mm
• Larghezza Totale: 1.25 mm
• Altezza Totale: 0.8 mm
• Passo dei Terminali: 1.0 mm (distanza tra i centri dei due terminali)
• Larghezza Terminale: 0.4 mm (tipico)
• Raccomandazione Land Pattern: Viene fornita un'impronta dettagliata per il design del PCB, garantendo una corretta saldatura e stabilità meccanica.

5.2 Identificazione della Polarità

Il lato catodo (negativo) è tipicamente identificato da una tacca o una marcatura verde sul corpo del pacchetto, come mostrato nel diagramma in vista dall'alto. L'orientamento corretto è critico per il funzionamento del circuito.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Il dispositivo è classificato per saldatura a rifusione in fase di vapore o a infrarossi. Il parametro critico è una temperatura di picco del corpo del pacchetto di 260°C (±5°C) per un massimo di 10 secondi. È applicabile un profilo di rifusione standard senza piombo (rampa di riscaldamento, preriscaldamento, rifusione, raffreddamento). Evitare tempi eccessivi nell'intervallo di temperatura di liquidus.

6.2 Saldatura Manuale

Se è necessaria la saldatura manuale, la temperatura della punta del saldatore non deve superare i 350°C e il tempo di contatto con il terminale deve essere limitato a 3 secondi o meno per ogni pad. Utilizzare un saldatore a bassa potenza (circa 30W) con punta fine.

6.3 Condizioni di Magazzinaggio

Essendo un dispositivo sensibile all'umidità (MSD), i LED sono confezionati in una busta di alluminio a tenuta d'umidità con essiccante. Una volta aperta la busta sigillata, i componenti devono essere utilizzati entro un periodo di tempo specifico (non specificato in questo foglio, ma tipicamente 168 ore a<30°C/60%UR per il Livello 3) o essiccati prima della rifusione per prevenire l'effetto "popcorn" durante la saldatura.

7. Confezionamento e Informazioni d'Ordine

7.1 Specifiche Nastro e Bobina

• Larghezza Nastro:8 mm
• Passo Tasche:4.0 mm
• Dimensioni Bobina:Bobina standard da 7 pollici (178 mm di diametro) con mozzo da 13 pollici (330 mm).
• Quantità per Bobina:2000 pezzi.

7.2 Spiegazione Etichetta

L'etichetta della bobina contiene diversi codici: CPN (Numero Parte Cliente), PN (Numero Parte Interno), Quantità, Numero di Lotto e i tre codici chiave di binning: CAT (Intensità Luminosa), HUE (Lunghezza d'Onda Dominante) e REF (Tensione Diretta).

8. Suggerimenti per l'Applicazione

8.1 Circuiti di Pilotaggio Tipici

Il circuito di pilotaggio più comune è una semplice resistenza in serie. Il valore della resistenza (R_s) si calcola come: R_s= (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Per un'alimentazione di 5V e una V_Ftipica di 2.0V a 20 mA: R_s= (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω. La potenza nominale della resistenza dovrebbe essere almeno I_F²* R_s= 0.06W; una resistenza da 1/8W o 1/4W è adatta. Per una luminosità costante su un intervallo di tensione o temperatura, è raccomandato un driver a corrente costante.

8.2 Considerazioni di Progettazione per Light Pipe

• Allineamento:Un allineamento preciso tra il LED e l'ingresso della light pipe è cruciale per massimizzare l'efficienza di accoppiamento della luce.
• Distanza:Mantenere la distanza tra la lente del LED e la light pipe il più piccola possibile (idealmente<0.5 mm) per minimizzare la perdita di luce.
• Materiale:Utilizzare light pipe realizzate con materiali ottici di alta trasmittanza (es. PMMA, PC).

9. Affidabilità e Garanzia di Qualità

Il prodotto è sottoposto a una serie completa di test di affidabilità con un livello di confidenza del 90% e un LTPD (Lot Tolerance Percent Defective) del 10%. Gli elementi di test includono:

• Resistenza alla Saldatura a Rifusione (260°C)
• Ciclo Termico (-40°C a +100°C)
• Shock Termico (-10°C a +100°C)
• Magazzinaggio ad Alta e Bassa Temperatura
• Durata di Vita in Funzionamento DC (1000 ore a 20mA)
• Durata di Vita in Funzionamento Alta Temperatura/Umidità (85°C/85% UR, 1000 ore)

Questi test garantiscono la robustezza del dispositivo nelle dure condizioni ambientali tipiche delle applicazioni automobilistiche e industriali.

10. Domande Frequenti (Basate sui Dati Tecnici)

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

La Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p) è la lunghezza d'onda fisica con la massima potenza spettrale in uscita (611 nm). La Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d) è la singola lunghezza d'onda della luce monocromatica che produrrebbe lo stesso colore percepito (603-609 nm). La λ_dè più rilevante per la specifica del colore.

10.2 Posso pilotare questo LED a 30 mA per maggiore luminosità?

Pilotare a 30 mA supera il Valore Massimo Assoluto per la corrente diretta continua (25 mA). Sebbene possa funzionare brevemente, aumenterà significativamente la temperatura di giunzione, accelererà il decadimento del flusso luminoso e probabilmente causerà un guasto prematuro. Per una luminosità maggiore, selezionare un LED da un bin con intensità luminosa più alta o un prodotto classificato per corrente maggiore.

10.3 Come interpreto il codice dispositivo "67-21/S2C-F Q2R2 B/2T (SLO)"?

Questo è il numero di parte completo. "67-21" è la serie. "S2C-F" probabilmente denota il pacchetto e il colore (Arancione Tenue). "Q2R2" indica il bin dell'intensità luminosa (una combinazione che specifica probabilmente un sotto-intervallo). "B/2T" indica il bin della tensione diretta (Gruppo B, Bin 2). "SLO" conferma il colore Arancione Tenue.

11. Studio di Caso Pratico di Progettazione

11.1 Progettazione di un Gruppo Indicatori per Cruscotto

Scenario:Progettazione della retroilluminazione per 5 icone del cruscotto in un'applicazione automobilistica. La tensione di alimentazione è 12V (batteria veicolo) e la temperatura ambiente può raggiungere 85°C.

Passi di Progettazione:

1. Metodo di Pilotaggio:Utilizzare una resistenza in serie per ogni LED per semplicità e costo. Un regolatore lineare o un IC driver LED dedicato sarebbe migliore per un controllo preciso della corrente su tutto l'intervallo di tensione.
2. Selezione della Corrente:Per garantire longevità ad alta temperatura, deratare la corrente. Utilizzare 15 mA invece di 20 mA fornisce un margine di sicurezza. Controllare la curva di derating: a 85°C, la massima I_Fammissibile è ancora superiore a 20 mA, quindi 15 mA è sicuro.
3. Calcolo della Resistenza:Utilizzare la V_Fmassima dal Bin 2 (2.35V) per un progetto nel caso peggiore, per garantire che la corrente non superi mai il target. R_s= (12V - 2.35V) / 0.015A ≈ 643 Ω. Utilizzare il valore standard più vicino, 620 Ω.
4. Potenza Nominale della Resistenza:P = (12-2.35)^2 / 620 ≈ 0.15W. Una resistenza da 1/4W (0.25W) è sufficiente.
5. Layout PCB:Posizionare i LED con precisione secondo l'impronta raccomandata. Assicurarsi che le marcature del catodo siano orientate in modo coerente. Fornire un piccolo rilievo termico sui pad se il PCB ha ampie aree di rame, ma evitare un dissipatore di calore eccessivo che potrebbe ostacolare la saldatura.
6. Progettazione Light Pipe:Modellare la light pipe per catturare il cono di emissione di 120°. L'ingresso della light pipe dovrebbe essere leggermente più grande dell'area di emissione del LED.

12. Introduzione Tecnologica e Tendenze

12.1 Tecnologia del Pacchetto P-LCC-2

Il pacchetto P-LCC-2 è uno standard per i LED SMD. Consiste in un chip LED montato su un leadframe, incapsulato da un corpo plastico bianco riflettente (spesso PPA o PCT) per aumentare l'efficienza di emissione luminosa, e sormontato da una lente epossidica trasparente o diffusa. La designazione "top view" significa che l'emissione luminosa primaria è perpendicolare al piano di montaggio. L'ampio angolo di visione è ottenuto attraverso una combinazione di tecnologia del chip, design della coppa riflettente e geometria della lente.

12.2 Tendenze del Settore

La tendenza per i LED indicatori come la serie 67-21 è verso una maggiore efficienza (più luce per mA), un miglioramento della coerenza del colore attraverso binning più stretto e un'affidabilità potenziata per gradi automobilistici e industriali. C'è anche una tendenza verso la miniaturizzazione (pacchetti più piccoli come 0402) mantenendo o migliorando le prestazioni ottiche. Inoltre, l'integrazione della protezione ESD on-chip sta diventando più comune per migliorare la robustezza nella manipolazione e nell'assemblaggio.