LED Giallo SMD 1.6x0.8x0.7mm - Tensione Diretta 1.8-2.4V - Potenza 72mW - Scheda Tecnica

1. Panoramica del Prodotto

Questa specifica descrive un compatto LED giallo a montaggio superficiale (SMD) in un package da 1.6mm x 0.8mm x 0.7mm. È fabbricato utilizzando un chip giallo e progettato per indicazione ottica generica, interruttori, simboli e display. Il dispositivo presenta un angolo di visione estremamente ampio di 140 gradi, rendendolo adatto per applicazioni che richiedono una distribuzione uniforme della luce. È compatibile con tutti i processi standard di assemblaggio e saldatura SMT, conforme alla direttiva RoHS e ha un livello di sensibilità all'umidità di 3.

1.1 Caratteristiche

• Angolo di visione estremamente ampio (2θ1/2 = 140° tipico)
• Adatto per tutti i processi di assemblaggio e saldatura SMT
• Livello di sensibilità all'umidità: Livello 3
• Conforme RoHS

1.2 Applicazioni

• Indicatori ottici
• Interruttori, simboli e display
• Illuminazione e segnalazione generale

2. Parametri Tecnici - Analisi Approfondita

2.1 Caratteristiche Elettriche/Ottiche (a Ts=25°C, IF=20mA)

La tensione diretta è suddivisa in tre bin: B0 (1.8–2.0V), C0 (2.0–2.2V) e D0 (2.2–2.4V). La lunghezza d'onda dominante è disponibile in due bin: 2K (585–590nm) e 2L (590–595nm). L'intensità luminosa è categorizzata in cinque bin: F20 (80–100mcd), G10 (100–120mcd), G20 (120–150mcd), H10 (150–180mcd) e H20 (180–230mcd). Si noti che nessun codice bin selezionato implica l'intera gamma. Tutte le misurazioni sono effettuate in condizioni standard.

2.2 Valori Massimi Assoluti

Bisogna prestare attenzione a non superare questi valori. La tolleranza di misura della tensione diretta è ±0.1V, la tolleranza della lunghezza d'onda dominante ±2nm e la tolleranza dell'intensità luminosa ±10%. Durante il funzionamento, la corrente massima deve essere decisa dopo aver misurato la temperatura del package per garantire che la temperatura di giunzione non superi 95°C.

3. Sistema di Binning

Il LED è suddiviso in bin per tensione diretta, lunghezza d'onda dominante e intensità luminosa per garantire prestazioni costanti in applicazioni che richiedono tolleranze strette. I codici bin sono stampati sull'etichetta e vengono utilizzati per l'identificazione negli ordini. Sono disponibili i seguenti bin:

• Tensione diretta: B0 (1.8-2.0V), C0 (2.0-2.2V), D0 (2.2-2.4V)
• Lunghezza d'onda dominante: 2K (585-590nm), 2L (590-595nm)
• Intensità luminosa: F20 (80-100mcd), G10 (100-120mcd), G20 (120-150mcd), H10 (150-180mcd), H20 (180-230mcd)

I clienti devono specificare i codici bin desiderati al momento dell'ordine per garantire colore e luminosità costanti.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Le curve tipiche delle caratteristiche ottiche sono fornite per aiutare i progettisti a comprendere il comportamento del LED in varie condizioni. Le curve principali includono:

• Tensione diretta in funzione della corrente diretta (Fig 1-6):Mostra la relazione esponenziale tra VF e IF. A 20mA, VF è tipicamente intorno a 2.0V (a seconda del bin).
• Corrente diretta in funzione dell'intensità relativa (Fig 1-7):L'emissione luminosa relativa aumenta quasi linearmente con la corrente diretta fino a 30mA.
• Temperatura del pin in funzione dell'intensità relativa (Fig 1-8):All'aumentare della temperatura del giunto saldato, l'emissione luminosa diminuisce. A 85°C di temperatura del pin, l'intensità relativa può scendere a circa l'80% del valore a 25°C.
• Temperatura del pin in funzione della tensione diretta (Fig 1-9):La tensione diretta diminuisce leggermente all'aumentare della temperatura, circa -2mV/°C.
• Corrente diretta in funzione della lunghezza d'onda dominante (Fig 1-10):L'aumento della corrente provoca un piccolo spostamento della lunghezza d'onda dominante (redshift). A 30mA, lo spostamento è tipicamente di 1-2nm.
• Intensità relativa in funzione della lunghezza d'onda (Fig 1-11):La distribuzione spettrale mostra un picco intorno a 590nm con una larghezza di banda a metà di circa 15nm.
• Diagramma di radiazione (Fig 1-12):Il LED emette luce con un ampio pattern lambertiano con un semi-angolo di circa 70° (angolo di visione di 140°). L'intensità a 70° è circa la metà di quella a 0°.

5. Informazioni Meccaniche e di Confezionamento

5.1 Dimensioni del Package

Il package del LED misura 1.6mm × 0.8mm × 0.7mm. La vista dall'alto mostra un'area di emissione luminosa (chip LED) centrata. La vista dal basso rivela due pad di saldatura: il pad 1 (anodo) è più grande e il pad 2 (catodo) è più piccolo. La polarità è indicata da uno smusso o da un segno sul package. Il pattern di saldatura consigliato (footprint) è 0.8mm × 2.4mm con una distanza di 0.8mm tra i pad. Tutte le dimensioni sono in millimetri con una tolleranza di ±0.2mm salvo diversa indicazione.

5.2 Identificazione della Polarità

Il lato del catodo è tipicamente contrassegnato da un piccolo intaglio o punto. Nella vista dal basso, il pad del catodo è più piccolo e si trova sullo stesso lato del segno di polarità. L'orientamento corretto è fondamentale per un funzionamento corretto.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Il profilo di temperatura di saldatura a rifusione consigliato è il seguente:

• Velocità media di salita: max 3°C/s (da Tsmin a Tp)
• Preriscaldamento: 150°C a 200°C, 60-120 secondi
• Tempo sopra 217°C (TL): max 60 secondi
• Temperatura di picco (Tp): 260°C, max 10 secondi
• Tempo entro 5°C da Tp: max 30 secondi
• Velocità di raffreddamento: max 6°C/s
• Tempo da 25°C a Tp: max 8 minuti

La saldatura a rifusione non deve essere eseguita più di due volte. Se trascorrono più di 24 ore tra due operazioni di saldatura, i LED devono essere cotti per rimuovere l'umidità. La saldatura manuale (con saldatore) deve essere eseguita a ≤300°C per meno di 3 secondi, una sola volta.

6.2 Precauzioni per Stoccaggio e Manipolazione

Prima di aprire la busta barriera all'umidità, conservare a ≤30°C e ≤75% UR per un massimo di un anno dalla data di produzione. Dopo l'apertura, i LED devono essere utilizzati entro 168 ore a ≤30°C e ≤60% UR. Se il tempo di esposizione è superato o l'essiccante è sbiadito, cuocere a 60±5°C per almeno 24 ore. Evitare stress meccanici, raffreddamento rapido e flessione del PCB dopo la saldatura. Il LED non deve essere saldato su un PCB deformato. Non applicare forza o vibrazioni durante il raffreddamento.

7. Informazioni su Confezionamento e Ordinazione

7.1 Specifiche di Confezionamento

Confezionamento standard: 4.000 pezzi per bobina. Il nastro trasportatore ha una larghezza di 8.0mm, passo di 4.0mm e include un nastro superiore. Dimensioni della bobina: diametro 178±1mm, larghezza 8.0±0.1mm, diametro del mozzo 60±1mm e diametro del foro del mandrino 13.0±0.5mm.

7.2 Informazioni sull'Etichetta

L'etichetta sulla bobina e sulla busta barriera all'umidità contiene i seguenti campi: Numero parte, Numero specifica, Numero lotto, Codice bin (per flusso, cromaticità, tensione diretta, lunghezza d'onda), Quantità e Data. Un esempio del formato dell'etichetta è mostrato nella scheda tecnica.

7.3 Imballaggio Resistente all'Umidità

Le bobine sono inserite in una busta barriera all'umidità con un essiccante e una scheda indicatrice di umidità, quindi sigillate. Una scatola di cartone esterna viene utilizzata per la spedizione. La scatola include un'etichetta con informazioni sul prodotto e precauzioni di manipolazione per dispositivi sensibili alle scariche elettrostatiche.

8. Linee Guida Applicative

Le applicazioni tipiche per questo LED giallo includono:

• Indicatori di stato su elettronica di consumo (es. accensione, attività di rete)
• Retroilluminazione per interruttori e simboli
• Lampade di segnalazione in pannelli di controllo industriali
• Illuminazione interna automobilistica (non critica)
• Illuminazione decorativa generale

Considerazioni di progettazione:

• Utilizzare sempre un resistore limitatore di corrente per evitare di superare la corrente diretta massima.
• La gestione termica è importante; garantire un sufficiente dissipatore di calore o area di rame sul PCB per mantenere la temperatura di giunzione al di sotto di 95°C.
• Evitare la tensione inversa (VR > 5V) poiché potrebbe causare migrazione e danni.
• L'ambiente dovrebbe limitare i composti di zolfo a<100ppm e il contenuto di alogeni (<900ppm ciascuno per Br e Cl,<1500ppm totale) per prevenire corrosione e scolorimento del LED.
• Non utilizzare adesivi o materiali che emettono composti organici volatili (VOC) che possono attaccare l'incapsulante in silicone e causare degradazione dell'emissione luminosa.

9. Confronto Tecnico

Rispetto ai LED gialli standard 0603 (1.6×0.8mm), questo dispositivo offre un angolo di visione più ampio (140° contro i tipici 120°) e un binning della lunghezza d'onda più stretto (±2.5nm) per un colore più uniforme. L'altezza del package di 0.7mm è adatta per design a profilo basso. La resistenza termica di 450°C/W è moderata; i progettisti devono fornire un'area di rame adeguata per la dissipazione del calore. La classificazione ESD di 2kV (HBM) garantisce una buona robustezza durante la manipolazione.

10. Domande Frequenti

1. D: Qual è la corrente diretta consigliata per un'efficienza ottimale?R: La condizione di test tipica è 20mA. Operare a 20mA fornisce un buon equilibrio tra luminosità e consumo energetico.
2. D: Posso alimentare questo LED a 30mA in modo continuo?R: Sì, 30mA è la corrente diretta continua massima, ma assicurarsi che la temperatura di giunzione non superi 95°C. Potrebbe essere necessaria una riduzione della corrente a temperature ambiente elevate.
3. D: Come interpreto i codici bin sull'etichetta?R: I codici bin specificano la tensione diretta (B0, C0, D0), la lunghezza d'onda (2K, 2L) e l'intensità luminosa (F20, G10, ecc.). Un'etichetta tipica potrebbe mostrare: VF=B0, WLD=2K, IV=G10.
4. D: Qual è la durata di conservazione dopo l'apertura della busta barriera all'umidità?R: I LED devono essere utilizzati entro 168 ore (7 giorni) se conservati a ≤30°C e ≤60% UR. Altrimenti, è necessaria una cottura.
5. D: Questo LED può resistere alla saldatura a onda?R: La scheda tecnica specifica solo la saldatura a rifusione. La saldatura a onda non è consigliata a causa del rischio di shock termico e stress meccanico.

11. Esempi di Progettazione

Caso 1: Indicatore di stato con corrente costante.Utilizzare un resistore in serie con un'alimentazione a 5V. Per IF=20mA e VF=2.0V (tipico), il valore del resistore è (5-2)/0.02 = 150Ω. La dissipazione di potenza nel resistore è 0.02²×150 ≈ 60mW, utilizzare un resistore 0805 o più grande.

Caso 2: Più LED in parallelo.Ogni LED deve avere il proprio resistore in serie per garantire una ripartizione equilibrata della corrente. Non collegarli direttamente in parallelo senza resistori individuali.

Caso 3: Progettazione termica.Se la temperatura ambiente è 60°C e la dissipazione di potenza totale è 72mW, l'aumento della temperatura di giunzione rispetto all'ambiente è Pd × Rth = 0.072W × 450°C/W = 32.4°C. La temperatura di giunzione = 60 + 32.4 = 92.4°C, che è al di sotto del massimo di 95°C. Un'area di rame adeguata sul PCB è essenziale per ottenere la resistenza termica specificata.

12. Principio di Funzionamento

Questo LED giallo è basato su un chip semiconduttore realizzato in arseniuro di gallio e fosforo (GaAsP) o materiale simile drogato con azoto per produrre luce gialla. Quando viene applicata una tensione diretta alla giunzione p-n, elettroni e lacune si ricombinano radiativamente, emettendo fotoni con energia corrispondente al bandgap. La lunghezza d'onda di picco è intorno a 590nm, che appare gialla all'occhio umano. La stretta larghezza di banda spettrale (~15nm) contribuisce a una buona saturazione del colore.

13. Tendenze di Sviluppo

I LED a montaggio superficiale continuano a ridursi in dimensioni mantenendo o migliorando l'efficienza luminosa. Per i package 0603, intensità luminose superiori a 200mcd a 20mA sono ora comuni. Gli sviluppi futuri includono una maggiore efficienza attraverso strutture di chip migliorate (ad es. design a pozzi quantistici multipli) e una migliore gestione termica. La tendenza verso la miniaturizzazione e una maggiore luminosità continuerà, guidata dalle applicazioni nei dispositivi indossabili e nell'elettronica portatile.