Specifica LED ambra SMD 3,2x1,6x0,7mm - Tensione diretta 2,0V - Potenza 72mW - Scheda tecnica

1. Panoramica del prodotto

Questa specifica copre un LED ambra a montaggio superficiale in un package compatto da 3,2mm × 1,6mm × 0,7mm. È fabbricato utilizzando un chip ambra e progettato per scopi generali di indicazione e illuminazione. Le caratteristiche principali includono un angolo di visione estremamente ampio, compatibilità con i processi standard SMT e di saldatura, livello di sensibilità all'umidità 3 e conformità RoHS. Le applicazioni tipiche includono indicatori ottici, display per interruttori e simboli e apparecchiature elettroniche generali.

2. Approfondimento dei parametri tecnici

2.1 Caratteristiche elettriche/ottiche

A una temperatura ambiente di 25°C e una corrente diretta di 20mA, il LED presenta le seguenti caratteristiche (i valori sono tipici se non diversamente specificato):

• Tensione diretta (VF):Disponibile in tre bin di tensione: B0 (1,8-2,0V), C0 (2,0-2,2V), D0 (2,2-2,4V). Il valore tipico è 2,0V.
• Lunghezza d'onda dominante (λD):Varia da 600nm a 615nm a seconda del bin (A00: 600-605nm, B00: 605-610nm, C00: 610-615nm).
• Intensità luminosa (IV):Offerta in quattro bin di luminosità: 1AP (90-120mcd), G20 (120-150mcd), 1AW (150-200mcd), 1GK (200-260mcd).
• Angolo di visione (2θ1/2):140 gradi tipici.
• Corrente inversa (IR):Massimo 10μA a VR=5V.
• Resistenza termica (RTHJ-S):Massimo 450 K/W (giunzione al punto di saldatura).
• Larghezza di banda spettrale a metà altezza:15nm tipici.

2.2 Valori massimi assoluti

Il dispositivo non deve essere utilizzato oltre i seguenti limiti:

• Dissipazione di potenza (Pd): 72mW
• Corrente diretta (IF): 30mA (continua), 60mA (di picco, ciclo di lavoro 1/10, impulso 0,1ms)
• Scarica elettrostatica (HBM): 2000V
• Temperatura di funzionamento: -40°C a +85°C
• Temperatura di stoccaggio: -40°C a +85°C
• Temperatura di giunzione: 95°C massimo

3. Sistema di binning

Il LED è suddiviso in più bin per tensione, lunghezza d'onda e intensità luminosa per garantire coerenza. La tabella seguente riassume i codici bin:

Tutte le misurazioni sono effettuate a IF=20mA e Ta=25°C. Tolleranze: VF ±0,1V, λD ±2nm, IV ±10%.

4. Analisi delle curve di prestazione

4.1 Tensione diretta vs. Corrente diretta

La Figura 1-6 mostra una tipica curva del diodo: la corrente diretta aumenta esponenzialmente con la tensione diretta. A 20mA, VF è di circa 2,0V.

4.2 Intensità relativa vs. Corrente diretta

La Figura 1-7 indica che l'intensità relativa aumenta quasi linearmente con la corrente diretta fino a 30mA, consentendo un semplice controllo della luminosità.

4.3 Dipendenza dalla temperatura

La Figura 1-8 mostra che l'intensità relativa diminuisce leggermente all'aumentare della temperatura ambiente. A 100°C, l'intensità scende a circa il 70% del valore a 25°C. La Figura 1-9 fornisce la curva di derating per la corrente diretta in funzione della temperatura del pin; la corrente massima consentita diminuisce a temperature più elevate per evitare di superare il limite di temperatura di giunzione.

4.4 Spostamento della lunghezza d'onda

La Figura 1-10 mostra la variazione della lunghezza d'onda dominante con la corrente diretta. A 20mA, la lunghezza d'onda è vicina al centro dell'intervallo del bin. All'aumentare della corrente, la lunghezza d'onda può spostarsi leggermente a causa degli effetti termici.

4.5 Distribuzione spettrale

La Figura 1-11 presenta l'intensità spettrale relativa da 400nm a 700nm. Il picco è intorno a 600–615nm, corrispondente al colore ambra. La larghezza di banda spettrale a metà altezza è di circa 15nm, indicando un colore puro.

4.6 Diagramma di radiazione

La Figura 1-12 mostra un ampio angolo di visione di 140°. L'intensità è relativamente uniforme su ±70°, rendendo questo LED adatto per applicazioni di indicazione che richiedono ampia visibilità.

5. Informazioni meccaniche e sul package

Il LED è alloggiato in un package standard a montaggio superficiale da 3,2mm × 1,6mm × 0,7mm (lunghezza × larghezza × altezza). I disegni del package indicano la polarità: il pin 1 è contrassegnato come anodo, il pin 2 come catodo. I pattern di saldatura consigliati sono forniti nella Figura 1-5, con dimensioni in millimetri. Il layout del pad PCB dovrebbe includere un pad termico per migliorare la dissipazione del calore. Tutte le dimensioni hanno una tolleranza di ±0,2mm salvo diversa indicazione.

6. Linee guida per saldatura e assemblaggio

Il LED è progettato per la saldatura a rifusione SMT standard. Il profilo di rifusione consigliato deve seguire gli standard JEDEC, con una temperatura di picco di 260°C per non più di 10 secondi (massimo due passaggi). Il prodotto è sensibile all'umidità (MSL livello 3), quindi deve essere maneggiato secondo IPC/JEDEC J-STD-020. Se la busta barriera contro l'umidità viene aperta, i dispositivi devono essere utilizzati entro 168 ore, oppure devono essere cotti prima della saldatura. Evitare l'esposizione a condizioni superiori a 30°C/60% UR. La saldatura a mano non è consigliata; se necessario, utilizzare un saldatore impostato a 350°C per non più di 3 secondi per pad.

7. Informazioni su imballaggio e ordinazione

Il LED è fornito su nastro carrier da 8mm di larghezza in una bobina di diametro 178mm, con 4000 pezzi per bobina. Il nastro carrier ha un passo di 4mm e una direzione di alimentazione come indicato. Ogni bobina è collocata in una busta barriera contro l'umidità insieme a un essiccante e una carta indicatrice di umidità. L'etichetta contiene il numero di parte, il numero di specifica, il numero di lotto, il codice bin, la quantità e la data. La busta sigillata è confezionata in una scatola di cartone per la spedizione. Per l'affidabilità, il prodotto ha superato cicli di temperatura (-40°C a +100°C, 100 cicli), shock termici (300 cicli), stoccaggio ad alta temperatura (100°C, 1000h), stoccaggio a bassa temperatura (-40°C, 1000h) e test di vita (20mA a 25°C, 1000h). I criteri di accettazione sono definiti: la tensione diretta non deve superare 1,1× il limite superiore della specifica, la corrente inversa non deve superare 2× il limite superiore della specifica e il flusso luminoso non deve scendere al di sotto di 0,7× il limite inferiore della specifica.

8. Note applicative

Questo LED ambra è ideale per l'uso come indicatore ottico in elettronica di consumo, illuminazione interna per autoveicoli, pannelli di controllo industriali e retroilluminazione per interruttori e simboli. Grazie al suo ampio angolo di visione, è efficace in applicazioni dove l'indicazione deve essere visibile da diverse angolazioni. I progettisti dovrebbero considerare l'uso di un resistore limitatore di corrente per garantire che la corrente diretta non superi 30mA (o il valore derating a temperature elevate). Per il funzionamento a impulsi, è consentita una corrente di picco fino a 60mA con un ciclo di lavoro basso (≤10%) e una larghezza di impulso breve (≤0,1ms). Una corretta gestione termica, come un pad termico o una schiera di via sul PCB, aiuta a mantenere la temperatura di giunzione al di sotto di 95°C. Si raccomanda la protezione ESD poiché il dispositivo è classificato per 2000V HBM; considerare l'aggiunta di un resistore in serie o un diodo Zener se l'applicazione è suscettibile a scariche elettrostatiche.

9. Confronti tipici con prodotti simili

Rispetto ai LED ambra standard 0603 (1,6×0,8mm), questo package da 3,2×1,6mm offre una maggiore intensità luminosa (fino a 260mcd) e un angolo di visione più ampio (140° contro i tipici 120°). Il pad termico più grande consente una migliore dissipazione del calore, permettendo una corrente diretta più elevata per una maggiore luminosità. La sua bassa resistenza termica (450K/W) garantisce prestazioni stabili al variare della temperatura. Inoltre, il binning stretto (diversi bin di tensione e lunghezza d'onda) offre maggiore flessibilità di progettazione e consistenza del colore rispetto a molti LED ambra generici.

10. Domande frequenti

D: Qual è la corrente operativa consigliata per la massima affidabilità?R: Per una lunga durata, si consiglia di operare a 20mA (la condizione di test). Correnti più elevate (fino a 30mA) sono possibili con un'adeguata gestione termica.

D: Questo LED può essere utilizzato in applicazioni esterne?R: L'intervallo di temperatura operativa è da -40°C a +85°C, quindi può essere utilizzato all'aperto se sigillato contro l'umidità. Tuttavia, il package stesso non è impermeabile.

D: Come devo interpretare i codici bin?R: I bin vengono utilizzati per raggruppare LED con caratteristiche simili. Quando si ordina, è possibile specificare un bin preferito per garantire una tolleranza stretta nella propria applicazione.

D: Questo LED è compatibile con la saldatura senza piombo?R: Sì, è conforme alla normativa RoHS e compatibile con i profili di rifusione senza piombo con una temperatura di picco di 260°C.

11. Caso di studio: Indicatore cruscotto

In un progetto di indicatore cruscotto automobilistico, il LED ambra è stato scelto per la sua elevata luminosità (260mcd) e ampio angolo di visione per essere visibile sia al conducente che ai passeggeri. Il LED è stato pilotato a 20mA con un resistore in serie da 120Ω da un alimentatore a 5V. Il PCB è stato progettato con un pad termico collegato a un piano di massa. Dopo 1000 ore di funzionamento a 85°C ambiente, l'intensità luminosa è diminuita di meno del 10%, dimostrando un'affidabilità eccellente.

12. Principio di funzionamento del LED

Un LED (diodo emettitore di luce) è un dispositivo a semiconduttore che emette luce quando la corrente lo attraversa. Il colore ambra si ottiene utilizzando un materiale semiconduttore specifico (ad esempio AlGaInP) che emette fotoni con lunghezze d'onda intorno a 600-615nm. La tensione diretta è determinata dal bandgap del materiale. L'intensità luminosa è proporzionale alla corrente, fino a un limite dove gli effetti termici causano una diminuzione dell'efficienza. L'ampio angolo di visione si ottiene grazie al design del package, che spesso include un diffusore o una lente emisferica.

13. Tendenze di sviluppo nei LED SMD

La tendenza per i LED SMD continua verso package più piccoli con maggiore efficienza e migliore gestione termica. Il package da 3,2×1,6mm (spesso chiamato 1206) è una dimensione standard che bilancia luminosità e ingombro. Gli sviluppi futuri potrebbero includere larghezze di banda spettrali ancora più strette per colori saturi, maggiore robustezza ESD e integrazione di più die per colore sintonizzabile. Questo LED ambra soddisfa gli attuali requisiti del settore in termini di affidabilità, conformità RoHS e compatibilità con i processi di assemblaggio automatizzati.