Scheda Tecnica LED SMD LTST-C191KSKT - Dimensioni 1.6x0.8x0.55mm - Tensione 1.8-2.4V - Colore Giallo - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete per una lampada LED a montaggio superficiale (SMD). Progettata per l'assemblaggio automatizzato su circuito stampato (PCB), questo componente è ideale per applicazioni con vincoli di spazio in un'ampia gamma di apparecchiature elettroniche.

1.1 Caratteristiche

• Conforme agli standard ambientali RoHS.
• Profilo del package eccezionalmente sottile di 0,55 mm.
• Utilizza un chip semiconduttore ultra-luminoso in Fosfuro di Alluminio, Indio e Gallio (AlInGaP).
• Fornito su nastro da 8 mm standard del settore, avvolto su bobine da 7 pollici di diametro per la movimentazione automatizzata.
• Compatibile con i contorni standard dei package EIA.
• I livelli logici di ingresso sono compatibili con i circuiti integrati (I.C.).
• Progettato per la compatibilità con le attrezzature di assemblaggio automatiche pick-and-place.
• Adatto all'uso nei processi di saldatura a rifusione a infrarossi (IR).

1.2 Applicazioni

Questo LED è adatto a numerose applicazioni, tra cui ma non limitate a:

• Dispositivi di telecomunicazione, apparecchiature per l'automazione d'ufficio, elettrodomestici e sistemi di controllo industriale.
• Retroilluminazione per tastiere e keypad.
• Indicatori di stato e di alimentazione.
• Micro-display e indicatori su pannello.
• Illuminazione di segnalazione e simbolica.

2. Dimensioni e Configurazione del Package

Il dispositivo presenta un package SMD rettangolare compatto. La lente è trasparente, mentre la sorgente luminosa emette un colore giallo utilizzando la tecnologia AlInGaP. Le tolleranze dimensionali critiche sono tipicamente ±0,1 mm, salvo diversa indicazione nel disegno meccanico dettagliato.

3. Valori Nominali e Caratteristiche

3.1 Valori Massimi Assoluti

I valori nominali sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C. Il superamento di questi valori può causare danni permanenti.

• Dissipazione di Potenza (Pd):75 mW
• Corrente Diretta di Picco (I_F(peak)):80 mA (con ciclo di lavoro 1/10, larghezza impulso 0,1ms)
• Corrente Diretta Continua (I_F):30 mA DC
• Derating della Corrente:Riduzione lineare da 50°C a 0,4 mA/°C
• Tensione Inversa (V_R):5 V
• Intervallo di Temperatura di Funzionamento (T_opr):-55°C a +85°C
• Intervallo di Temperatura di Conservazione (T_stg):-55°C a +85°C
• Saldatura a Rifusione IR:Resistenza a una temperatura di picco di 260°C per 10 secondi.

3.2 Profilo di Rifusione IR Consigliato

Per processi di saldatura senza piombo (Pb-free), si raccomanda un profilo con una temperatura di picco di 260°C per un massimo di 10 secondi. Il profilo termico esatto deve essere caratterizzato per il design specifico del PCB, la pasta saldante e il forno utilizzato, seguendo gli standard JEDEC e le linee guida del produttore della pasta saldante.

3.3 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Le prestazioni tipiche sono misurate a Ta=25°C e I_F=20mA, salvo diversa indicazione.

• Intensità Luminosa (I_V):28,0 - 180,0 mcd (misurata con filtro di risposta dell'occhio CIE).
• Angolo di Visione (2θ_1/2):130 gradi (l'angolo fuori asse in cui l'intensità è la metà del valore sull'asse).
• Lunghezza d'Onda di Emissione di Picco (λ_P):588 nm.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):584,5 - 597,0 nm (definisce il colore percepito).
• Larghezza a Mezza Altezza della Linea Spettrale (Δλ):15 nm.
• Tensione Diretta (V_F):1,8 - 2,4 V.
• Corrente Inversa (I_R):10 μA (max) a V_R=5V.
• Capacità (C):40 pF (tipico) a V_F=0V, f=1MHz.

Nota sull'ESD:Questo dispositivo è sensibile alle scariche elettrostatiche (ESD). Durante la manipolazione sono obbligatorie le opportune precauzioni ESD, inclusi l'uso di braccialetti collegati a terra e postazioni di lavoro antistatiche.

4. Sistema di Classificazione (Bin Rank)

I componenti sono suddivisi in bin in base a parametri chiave per garantire la coerenza nelle produzioni in serie. Il codice del bin fa parte delle informazioni complete di ordinazione del prodotto.

4.1 Classificazione della Tensione Diretta (V_F)

• Bin F2:1,8V (Min) a 2,1V (Max)
• Bin F3:2,1V (Min) a 2,4V (Max)
• Tolleranza: ±0,1V per bin.

4.2 Classificazione dell'Intensità Luminosa (I_V)

• Bin N:28,0 mcd (Min) a 45,0 mcd (Max)
• Bin P:45,0 mcd (Min) a 71,0 mcd (Max)
• Bin Q:71,0 mcd (Min) a 112,0 mcd (Max)
• Bin R:112,0 mcd (Min) a 180,0 mcd (Max)
• Tolleranza: ±15% per bin.

4.3 Classificazione della Tonalità / Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d)

• Bin H:584,5 nm (Min) a 587,0 nm (Max)
• Bin J:587,0 nm (Min) a 589,5 nm (Max)
• Bin K:589,5 nm (Min) a 592,0 nm (Max)
• Bin L:592,0 nm (Min) a 594,5 nm (Max)
• Bin M:594,5 nm (Min) a 597,0 nm (Max)
• Tolleranza: ±1 nm per bin.

5. Curve di Prestazione Tipiche

Vengono forniti dati grafici per illustrare il comportamento del dispositivo in varie condizioni. Queste curve sono essenziali per il design dettagliato del circuito e la gestione termica.

• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:Mostra la relazione non lineare tra corrente di pilotaggio e emissione luminosa.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Dimostra la riduzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura di giunzione.
• Tensione Diretta vs. Corrente Diretta:Illustra la curva caratteristica I-V del diodo.
• Distribuzione Spettrale:Rappresenta la potenza radiante relativa nello spettro delle lunghezze d'onda, centrata attorno alla lunghezza d'onda di picco.

6. Guida all'Uso e Manipolazione

6.1 Pulizia

Se è necessaria la pulizia dopo la saldatura, utilizzare solo solventi specificati. Immergere il LED in alcol etilico o isopropilico a temperatura ambiente per meno di un minuto. Non utilizzare pulizia a ultrasuoni o prodotti chimici non specificati.

6.2 Layout Consigliato dei Pads PCB

Viene fornito un disegno dettagliato del land pattern per garantire una corretta formazione del giunto saldato, l'allineamento del componente e lo smaltimento termico durante la rifusione. Rispettare questo pattern è fondamentale per la resa produttiva e l'affidabilità a lungo termine.

6.3 Imballaggio a Nastro e Bobina

I componenti sono forniti su nastro portante goffrato sigillato con nastro di copertura, avvolti su bobine da 7 pollici (178 mm) di diametro. L'imballaggio standard contiene 5000 pezzi per bobina. L'imballaggio è conforme alle specifiche ANSI/EIA-481.

7. Avvertenze Importanti

7.1 Ambito di Applicazione

Questo prodotto è progettato per apparecchiature elettroniche commerciali e industriali standard. Non è destinato ad applicazioni critiche per la sicurezza in cui un guasto potrebbe mettere direttamente in pericolo la vita o la salute (es. aviazione, supporto vitale medico, controllo dei trasporti) senza preventiva consultazione e specifica qualifica.

7.2 Condizioni di Conservazione

Confezione Sigillata:Conservare a ≤ 30°C e ≤ 90% di Umidità Relativa (UR). La durata di conservazione è di un anno se la busta barriera all'umidità (con essiccante) rimane chiusa.

Confezione Aperta:Per i componenti rimossi dalla busta sigillata, l'ambiente di conservazione non deve superare i 30°C / 60% UR. I componenti devono essere sottoposti a saldatura a rifusione IR entro 672 ore (28 giorni) dall'esposizione all'aria ambiente (MSL 2a). Per esposizioni più lunghe, effettuare un trattamento di "baking" a circa 60°C per almeno 20 ore prima dell'assemblaggio per rimuovere l'umidità assorbita e prevenire il fenomeno del "popcorning" durante la rifusione.

7.3 Istruzioni di Saldatura

Saldatura a Rifusione:

- Pre-riscaldamento: da 150°C a 200°C.

- Tempo di Pre-riscaldamento: Massimo 120 secondi.

- Temperatura di Picco: Massimo 260°C.

- Tempo sopra i 260°C: Massimo 10 secondi.

- Numero Massimo di Passaggi di Rifusione: Due.

Saldatura Manuale (Saldatore):

- Temperatura della Puntina: Massimo 300°C.

- Tempo di Saldatura per Piede: Massimo 3 secondi.

- Numero Massimo di Passaggi di Saldatura Manuale: Uno.

8. Approfondimento Tecnico e Considerazioni di Progetto

8.1 Analisi Fotometrica e Colorimetrica

L'uso di un chip AlInGaP è un differenziatore chiave. Rispetto ai materiali semiconduttori tradizionali convertiti con fosfori o più vecchi, l'AlInGaP offre un'efficienza intrinseca superiore nello spettro giallo-ambra-verde, risultando nella caratteristica "ultra-luminosa". La classificazione per lunghezza d'onda dominante garantisce una coerenza cromatica stretta, cruciale per applicazioni come indicatori di stato dove la percezione del colore deve essere uniforme tra più unità. L'ampio angolo di visione di 130 gradi rende questo LED adatto ad applicazioni che richiedono una visibilità ampia, non solo un fascio ristretto.

8.2 Progetto Elettrico e Pilotaggio

L'intervallo di tensione diretta da 1,8V a 2,4V a 20mA è relativamente basso, rendendolo compatibile con il pilotaggio diretto da molte uscite a livello logico (3,3V, 5V) quando utilizzato con una semplice resistenza limitatrice di corrente. La curva di derating per la corrente diretta è critica: la corrente continua massima ammissibile diminuisce linearmente da 30mA a 50°C ambiente. Per un funzionamento affidabile ad alte temperature ambiente o in spazi chiusi, la corrente di pilotaggio deve essere ridotta di conseguenza per mantenere la temperatura di giunzione entro limiti sicuri e prevenire un deprezzamento accelerato del flusso luminoso.

8.3 Progetto Termico e Meccanico

Il profilo ultrasottile di 0,55mm è un vantaggio significativo per i dispositivi moderni e sottili. Tuttavia, la massa minima del package significa anche che ha una massa termica limitata. La dissipazione del calore avviene principalmente attraverso i pad di saldatura nel PCB. Pertanto, il design consigliato dei pad PCB e l'uso di connessioni di smaltimento termico o piccole aree di rame sotto il dispositivo sono importanti per gestire la temperatura di giunzione. Garantire un giunto saldato di alta qualità è fondamentale sia per la connessione elettrica che per la conduzione termica.

8.4 Compatibilità con la Produzione e l'Assemblaggio

La conformità agli standard EIA e l'imballaggio su nastro da 8 mm garantiscono un'integrazione senza soluzione di continuità nelle linee di assemblaggio SMT automatizzate ad alto volume. La compatibilità specificata con i processi di rifusione IR è validata, ma i progettisti devono sviluppare attentamente il profilo del forno. La fase di pre-riscaldamento è vitale per aumentare lentamente la temperatura e minimizzare lo shock termico, mentre il tempo sopra il liquido (TAL) e la temperatura di picco devono essere controllati per fondere completamente la pasta saldante senza danneggiare la lente epossidica del LED o i bonding interni.

8.5 Confronto e Guida alla Selezione

Quando si seleziona un LED, gli ingegneri devono bilanciare diversi parametri della scheda tecnica. Per esigenze di alta luminosità, specificare un bin dall'estremità superiore dell'intervallo I_V(es. Q o R). Per applicazioni sensibili al consumo energetico o alla generazione di calore in una stringa in serie, è preferibile un bin V_Finferiore (F2). Per un abbinamento cromatico rigoroso, dovrebbe essere selezionato e mantenuto per tutta la produzione un bin λ_dstretto (es. J o K). L'altezza di 0,55mm è un vantaggio chiave rispetto ai LED standard da 0,6mm o 0,8mm nei prodotti ultrasottili, ma potrebbe richiedere un controllo più preciso del volume della pasta saldante e del profilo di rifusione per evitare l'effetto "tombstoning".

9. Domande Frequenti (FAQ)

D: Qual è la corrente operativa tipica per questo LED?

R: Le caratteristiche sono testate a 20mA, che è un punto operativo comune. Può essere pilotato fino al massimo assoluto di 30mA DC con un'adeguata gestione termica, ma la durata e l'efficienza possono essere ottimizzate a correnti inferiori.

D: Come interpreto i codici bin quando ordino?

R: Il numero di parte completo del prodotto include codici per i bin V_F, I_Ve λ_d. È necessario specificare la combinazione desiderata (es. F2, R, K) per ottenere le esatte prestazioni elettriche e ottiche richieste dal vostro progetto.

D: Posso utilizzare questo LED per l'illuminazione interna automobilistica?

R: Sebbene funzioni nell'intervallo da -55°C a +85°C, le applicazioni automobilistiche spesso richiedono una specifica qualifica AEC-Q102 per l'affidabilità sotto stress ambientale severo, che non è implicita in questa scheda tecnica commerciale. È necessaria la consultazione con il produttore per prodotti di grado automobilistico.

D: Perché le condizioni di conservazione dopo l'apertura della busta sono così importanti?

R: I package SMD possono assorbire umidità dall'aria. Durante l'alto calore della saldatura a rifusione, questa umidità intrappolata può vaporizzarsi rapidamente, causando delaminazione interna o crepe ("popcorning"). La durata di conservazione di 672 ore e la procedura di "baking" sono controlli critici per prevenire questa modalità di guasto.