LED Ambra 3.2x1.0x1.5mm - Tensione Diretta 1.8-2.4V - Potenza 48mW - Lunghezza d'Onda Dominante 600-610nm - Documentazione Tecnica

1. Panoramica del Prodotto

Il RF-AUT112TS-ED è un LED SMD (Surface-Mount Device) di colore ambra progettato per un'ampia gamma di applicazioni di segnalazione ottica. Utilizza un chip ambra ad alta efficienza incapsulato in un compatto package di dimensioni 3.2mm x 1.0mm x 1.5mm. Con un angolo di visione estremamente ampio di 140 gradi, questo LED offre un'ottima visibilità e una distribuzione uniforme della luce. Il componente è adatto a tutti i processi di assemblaggio e saldatura SMT, con un livello di sensibilità all'umidità di 3 (MSL 3) e piena conformità RoHS, garantendo sicurezza ambientale e facilità di integrazione nella moderna produzione elettronica.

1.1 Applicazioni Target

• Indicatori ottici– spie luminose, indicatori su pannello
• Interruttori e simboli– retroilluminazione per pulsanti e leggende
• Display– display a segmenti, cartelloni
• Uso generale– elettronica di consumo, interni auto, controlli industriali

2. Analisi dei Parametri Tecnici

2.1 Caratteristiche Elettro-Ottiche (Ta=25°C, IF=20mA)

La tensione diretta varia da 1.8V a 2.4V a 20mA, tipica per i chip standard ambra AlInGaP. La lunghezza d'onda dominante è suddivisa in due gruppi: A00 (600-605nm) e B00 (605-610nm), coprendo lo spettro ambra. L'intensità luminosa è classificata in tre bin di luminosità (1DW, 1AP, G20) offrendo flessibilità per diversi requisiti di luminosità. La larghezza spettrale ridotta di 15nm garantisce una buona saturazione del colore.

2.2 Valori Massimi Assoluti

I progettisti devono assicurarsi che la dissipazione di potenza non superi 48mW (equivalente a 20mA a 2.4V). La temperatura di giunzione deve essere mantenuta al di sotto di 95°C per evitare il degrado. Il livello di resistenza ESD di 2000V HBM richiede una corretta movimentazione durante l'assemblaggio.

3. Sistema di Binning

Il dispositivo è classificato secondo lunghezza d'onda, luminosità e tensione diretta come indicato sull'etichetta del nastro. Il binning garantisce consistenza di colore e luminosità per i prodotti finali.

• Bin di lunghezza d'onda:A00 (600-605nm) e B00 (605-610nm)
• Bin di intensità luminosa:1DW (70-90mcd), 1AP (90-120mcd), G20 (120-150mcd)
• Tensione diretta:Raggruppata come valore VF sull'etichetta (range tipico 1.8-2.4V)

L'etichetta include anche numero di lotto, quantità e codice data per la tracciabilità.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

4.1 Tensione Diretta vs. Corrente Diretta (Fig 1-6)

La curva mostra la tipica caratteristica diretta di un diodo: a 20mA la tensione è di circa 2.0V. La pendenza aumenta a correnti più elevate a causa della resistenza serie.

4.2 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta (Fig 1-7)

L'intensità relativa aumenta quasi linearmente con la corrente fino a 30mA, con una leggera saturazione oltre 25mA. Operare a 20mA offre una buona efficienza.

4.3 Dipendenza dalla Temperatura (Fig 1-8, 1-9)

L'intensità relativa diminuisce di circa il 15% quando la temperatura del pin sale da 25°C a 100°C. La corrente diretta massima deve essere ridotta alle alte temperature: a 85°C ambiente, la corrente consentita è ridotta a circa 10mA.

4.4 Spostamento della Lunghezza d'Onda vs. Corrente (Fig 1-10)

La lunghezza d'onda dominante si sposta leggermente verso lunghezze d'onda maggiori (red-shift) all'aumentare della corrente, circa 2-3nm da 5mA a 30mA.

4.5 Distribuzione Spettrale (Fig 1-11)

Il picco di emissione è intorno a 605nm con una larghezza a metà altezza (FWHM) di circa 15nm, tipica per i LED ambra AlInGaP.

4.6 Diagramma di Radiazione (Fig 1-12)

Il LED ha un ampio diagramma di radiazione lambertiano con un semiangolo di circa 70° (angolo di visione totale 140°), fornendo un'illuminazione uniforme su una vasta area.

5. Informazioni Meccaniche e di Confezionamento

5.1 Dimensioni del Package

Il package misura 3.2mm x 1.0mm x 1.5mm. La vista dal basso mostra due pad anodici e un pad catodico (polarità: pad 1 è anodo, pad 2 è catodo). I pad di saldatura consigliati hanno dimensioni 0.60mm x 0.70mm con passo 2.20mm, fornendo un'adeguata connessione termica e meccanica.

5.2 Nastro Trasportatore e Bobina

Fornito in nastro trasportatore da 8mm con passo 4mm. Dimensioni bobina: diametro 178mm, mozzo 60mm, foro albero 13mm. Ogni bobina contiene 3000 pezzi. Il nastro include un nastro di copertura superiore (larghezza 1.25mm) e cavità per i LED. La direzione di alimentazione è indicata sul nastro.

5.3 Confezionamento ed Etichettatura

La bobina è sigillata in una busta barriera all'umidità (MBB) con essiccante e cartoncino indicatore di umidità. La busta viene poi inserita in una scatola di cartone. Ogni bobina porta un'etichetta con codice articolo, numero specifica, numero lotto, codici bin per flusso luminoso, cromaticità, tensione, lunghezza d'onda, quantità e data.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Riflusso

Sono consentiti al massimo due cicli di riflusso. Il profilo raccomandato: rampa di salita ≤3°C/s, preriscaldo 150-200°C per 60-120s, tempo sopra 217°C (TL) 60-150s, temperatura di picco 260°C per max 10s, velocità di raffreddamento ≤6°C/s. Tempo totale da 25°C al picco<8 minuti.

6.2 Saldatura a Mano

Se necessaria la saldatura a mano, utilizzare un saldatore a<300°C per meno di 3 secondi, una sola volta.

6.3 Riparazione e Rilavorazione

La rilavorazione non è raccomandata; se inevitabile, utilizzare un saldatore a doppia punta e pre-testare il LED per danni.

6.4 Condizioni di Stoccaggio

Prima di aprire la busta barriera all'umidità: conservare a ≤30°C e ≤75% UR per un massimo di 1 anno. Dopo l'apertura: ≤30°C, ≤60% UR, e deve essere utilizzato entro 24 ore. Se la busta è danneggiata o il tempo di conservazione è superato, cuocere a 60±5°C per ≥24 ore prima dell'uso.

7. Informazioni per Confezionamento e Ordine

Il confezionamento standard è di 3000 pz per bobina, nastro 8mm, bobina 178mm. Il formato dell'etichetta include: PART NO., SPEC NO., LOT NO., BIN CODE, Φ (bin flusso luminoso), XY (bin cromaticità), VF (bin tensione diretta), WLD (codice lunghezza d'onda), QTY, DATE.

8. Raccomandazioni Applicative

• È obbligatorio un resistore limitatore di corrente per ogni LED; una piccola variazione di tensione può causare una grande variazione di corrente.
• La gestione termica è critica: mantenere la temperatura di giunzione al di sotto di 95°C; considerare la riduzione della corrente alle alte temperature ambiente.
• Evitare di esporre il LED a composti solforati (>100ppm), bromo/cloro (>900ppm ciascuno, totale<1500ppm).
• Non utilizzare adesivi che emettono vapori organici; possono causare scolorimento della lente in silicone.
• Maneggiare dai lati, evitare di toccare la superficie della lente in silicone.
• Precauzioni ESD: utilizzare postazioni di lavoro messe a terra e cinturini da polso.
• Pulizia: utilizzare alcol isopropilico; la pulizia a ultrasuoni non è raccomandata.

9. Confronto Tecnico

Rispetto ai LED ambra standard 3528 o 2835, questo package 3210 (3.2x1.0mm) offre un'impronta molto più ridotta, ideale per progetti compatti come dispositivi mobili e indicatori sottili. L'angolo di visione di 140° è più ampio di molti LED SMD convenzionali (tipicamente 120°). La valutazione ESD di 2kV è standard per la tecnologia AlInGaP.

10. Domande Frequenti

D: Posso alimentare il LED a 30mA in modo continuo?
R: No, la corrente diretta massima assoluta è 20mA; 30mA supererebbe la dissipazione di potenza e potrebbe danneggiare il LED.

D: Qual è la durata tipica di questo LED ambra?
R: Con una corretta gestione termica e nelle condizioni nominali, il LED può funzionare per oltre 50.000 ore con un mantenimento del flusso luminoso accettabile.

D: Come identifico il catodo?
R: Fare riferimento alla marcatura di polarità nella vista dal basso del package (Fig 1-4); il pad 1 è l'anodo, il pad 2 è il catodo.

D: Posso utilizzare questo LED in applicazioni esterne?
R: L'intervallo di temperatura di esercizio è da -40 a +85°C, quindi può essere utilizzato all'esterno se protetto da umidità e luce solare diretta. Il package non è impermeabile; potrebbe essere necessario un rivestimento conforme.

11. Caso Studio di Progettazione Pratica

Si consideri un indicatore di stato per un dispositivo smart home che richiede tre LED ambra per indicare diverse modalità. I LED sono posizionati su un PCB con configurazione ad anodo comune. Ogni LED è pilotato a 15mA con un resistore in serie calcolato come (Vcc - VF)/IF. Supponendo Vcc=3.3V e VF≈2.0V, ciascun resistore dovrebbe essere (3.3-2.0)/0.015 ≈ 87Ω (utilizzare 91Ω standard). Progettazione termica: a 15mA, la potenza per LED è 30mW, totale 90mW per tre LED, accettabile su un PCB FR4 standard senza dissipatore.

12. Principi Sottostanti

Questo LED ambra è basato sulla tecnologia a semiconduttore AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio). Il bandgap diretto emette luce nell'intervallo ambra (~600nm) quando gli elettroni si ricombinano con le lacune. Il dispositivo è un diodo a giunzione p-n; la polarizzazione diretta inietta portatori che si ricombinano radiative. L'ampio angolo di visione è ottenuto dal design della lente del package, tipicamente una cupola in epossidico trasparente o silicone che diffonde la luce.

13. Tendenze di Sviluppo

La miniaturizzazione continua: i package come 3.2x1.0mm si stanno ulteriormente riducendo a 2.0x1.0mm e addirittura 1.6x0.8mm per prodotti ultrasottili. I miglioramenti di efficienza nella tecnologia AlInGaP hanno portato l'efficacia oltre i 100 lm/W per l'ambra, sebbene il componente attuale sia un prodotto standard. L'integrazione di più chip in un singolo package consente RGB o bianco regolabile. Inoltre, una migliore gestione termica tramite materiali di substrato avanzati (es. EMC, ceramica) consente correnti di pilotaggio più elevate mantenendo l'affidabilità.