Scheda Tecnica LED Blu Serie T3B - Pacchetto 3014 (3.0x1.4x0.8mm) - 3.0V - 102mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

La serie T3B è un LED SMD (Surface-Mount Device) blu ad alte prestazioni, progettato per applicazioni di illuminazione moderne. Questa serie utilizza un ingombro compatto del pacchetto 3014, offrendo un equilibrio tra emissione luminosa, efficienza e affidabilità. È ingegnerizzata per applicazioni che richiedono un'emissione di luce blu costante, come retroilluminazione, spie luminose, illuminazione decorativa e come componente in sistemi RGB o a luce bianca.

Il vantaggio principale di questa serie risiede nel suo sistema di binning standardizzato per parametri chiave come flusso luminoso, lunghezza d'onda e tensione diretta, garantendo prestazioni prevedibili e coerenza cromatica nella produzione di volumi. Il suo ampio angolo di visione di 110 gradi la rende adatta per applicazioni che richiedono un'illuminazione diffusa.

2. Parametri e Specifiche Tecniche

2.1 Valori Massimi Assoluti (T_s=25°C)

I seguenti valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento in queste condizioni non è garantito.

• Corrente Diretta (I_F):60 mA (Continuo)
• Corrente Diretta Impulsiva (I_FP):80 mA (Larghezza impulso ≤10ms, Ciclo di lavoro ≤1/10)
• Dissipazione di Potenza (P_D):102 mW
• Temperatura di Esercizio (T_opr):-40°C a +80°C
• Temperatura di Conservazione (T_stg):-40°C a +80°C
• Temperatura di Giunzione (T_j):125°C
• Temperatura di Saldatura (T_sld):230°C o 260°C per 10 secondi (Reflow)

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche (T_s=25°C, I_F=40mA)

Questi parametri definiscono le prestazioni tipiche in condizioni di test standard.

• Tensione Diretta (V_F):3.0 V (Tipico), 3.4 V (Massimo)
• Tensione Inversa (V_R):5 V
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_d):455 nm (Tipico)
• Corrente Inversa (I_R):10 µA (Massimo) a V_R=5V
• Angolo di Visione (2θ_1/2):110° (Tipico)

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza di colore e luminosità in produzione, i LED vengono suddivisi in bin in base ai parametri misurati.

3.1 Binning del Flusso Luminoso (a 40mA)

I bin sono definiti da un'emissione luminosa minima e massima.

• Codice A3:1.0 lm (Min) a 1.5 lm (Max)
• Codice A4:1.5 lm (Min) a 2.0 lm (Max)
• Codice A5:2.0 lm (Min) a 2.5 lm (Max)

Nota: La tolleranza di misura del flusso luminoso è ±7%.

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda

Questo definisce l'intervallo della lunghezza d'onda dominante della luce blu emessa.

• Codice B1:445 nm a 450 nm
• Codice B2:450 nm a 455 nm
• Codice B3:455 nm a 460 nm
• Codice B4:460 nm a 465 nm

3.3 Binning della Tensione Diretta

La suddivisione per tensione aiuta nella progettazione di circuiti di pilotaggio efficienti.

• Codice 1:2.8 V a 3.0 V
• Codice 2:3.0 V a 3.2 V
• Codice 3:3.2 V a 3.4 V

Nota: La tolleranza di misura della tensione diretta è ±0.08V.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

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

La curva I-V mostra la relazione tra la corrente che attraversa il LED e la tensione ai suoi capi. È non lineare, caratteristica di un diodo. La tensione diretta tipica (V_F) è specificata a una corrente di test di 40mA. I progettisti devono assicurarsi che il circuito di pilotaggio fornisca una tensione adeguata per raggiungere la corrente operativa desiderata, gestendo al contempo la dissipazione di potenza.

4.2 Corrente Diretta vs. Flusso Luminoso Relativo

Questa curva illustra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente. Sebbene l'output aumenti con la corrente, l'efficienza tipicamente diminuisce a correnti più elevate a causa degli effetti termici. Operare alla o al di sotto della corrente continua raccomandata (60mA) garantisce efficacia e longevità ottimali.

4.3 Temperatura di Giunzione vs. Potenza Spettrale Relativa

Le prestazioni del LED dipendono dalla temperatura. All'aumentare della temperatura di giunzione (T_j), il flusso luminoso generalmente diminuisce e la lunghezza d'onda di picco può spostarsi leggermente (tipicamente verso lunghezze d'onda maggiori per i LED blu). Una gestione termica efficace nell'applicazione è cruciale per mantenere prestazioni ottiche stabili e la durata di vita.

4.4 Distribuzione della Potenza Spettrale

La curva spettrale raffigura l'intensità della luce emessa su diverse lunghezze d'onda. Per un LED blu, questo è un picco relativamente stretto centrato attorno alla lunghezza d'onda dominante (es. 455nm). La larghezza a metà altezza (FWHM) di questo picco determina la purezza del colore.

5. Informazioni Meccaniche e sul Pacchetto

5.1 Dimensioni del Pacchetto: 3014 (3.0mm x 1.4mm x 0.8mm)

Il LED è alloggiato in un pacchetto SMD standard 3014. Le dimensioni chiave includono una lunghezza del corpo di 3.0mm, una larghezza di 1.4mm e un'altezza di 0.8mm. Le tolleranze sono specificate come ±0.10mm per le dimensioni .X e ±0.05mm per le dimensioni .XX.

5.2 Layout dei Pad e Progetto dello Stencil

L'impronta consigliata per il progetto del PCB include due pad per l'anodo e due per il catodo per garantire un attacco meccanico stabile e una buona formazione del giunto di saldatura. Viene fornito un corrispondente modello per lo stencil della pasta saldante per controllare il volume di pasta depositato durante l'assemblaggio, fondamentale per ottenere giunti di saldatura affidabili senza ponticelli o saldatura insufficiente.

5.3 Identificazione della Polarità

Il componente ha tipicamente una marcatura o un intaglio sul pacchetto per indicare il lato del catodo. Anche l'impronta sul PCB dovrebbe essere chiaramente marcata per prevenire l'installazione inversa durante l'assemblaggio.

6. Linee Guida per Saldatura, Assemblaggio e Manipolazione

6.1 Sensibilità all'Umidità e Pre-essiccamento

Il pacchetto 3014 è sensibile all'umidità (classificato MSL secondo IPC/JEDEC J-STD-020C). Se la busta barriera all'umidità originale viene aperta e i componenti sono esposti all'umidità ambientale oltre i limiti specificati (indicati dalla scheda indicatrice di umidità all'interno della busta), devono essere pre-essiccati prima della saldatura a rifusione per prevenire crepe "popcorn" o altri danni indotti dall'umidità.

• Condizione di Pre-essiccamento:60°C per 24 ore.
• Post Pre-essiccamento:I componenti devono essere saldati entro 1 ora o conservati in un ambiente secco (<20% UR).
• Nonpre-essiccare a temperature superiori a 60°C.

6.2 Condizioni di Conservazione

• Busta Non Aperta:Conservare a 5°C - 30°C, umidità inferiore all'85%.
• Dopo l'Apertura:Conservare a 5°C - 30°C, umidità inferiore al 60%. Per le migliori pratiche, conservare in un contenitore sigillato con essiccante o in un armadio a azoto.
• Tempo di Utilizzo a Punto:Utilizzare entro 12 ore dall'apertura della busta in condizioni di linea di produzione.

6.3 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche (ESD)

I LED blu sono sensibili alle scariche elettrostatiche. L'ESD può causare guasti immediati (catastrofici) o danni latenti che portano a una riduzione della durata di vita e al degrado delle prestazioni.

Misure di Prevenzione:

• Utilizzare postazioni di lavoro e pavimenti anti-statici collegati a terra.
• Gli operatori devono indossare braccialetti collegati a terra, camici anti-statici e guanti.
• Utilizzare ionizzatori per neutralizzare le cariche statiche nell'area di lavoro.
• Utilizzare materiali di imballaggio e manipolazione sicuri per l'ESD.
• Assicurarsi che tutti gli strumenti (es. saldatori) siano correttamente collegati a terra.

6.4 Progetto del Circuito Applicativo

Un corretto progetto del circuito è essenziale per un funzionamento affidabile.

• Limitazione di Corrente:Utilizzare sempre una resistenza di limitazione in serie o, preferibilmente, un driver a corrente costante. Una sorgente a corrente costante fornisce un'emissione luminosa stabile indipendentemente da piccole variazioni della tensione diretta.
• Configurazione del Circuito:Quando si collegano più LED, è consigliata una configurazione in serie con un singolo elemento limitatore di corrente per stringa rispetto a connessioni puramente in parallelo, per garantire una distribuzione uniforme della corrente.
• Sequenza di Alimentazione:Quando si collega il modulo LED a un alimentatore, collegare prima l'uscita del driver al LED, quindi collegare l'ingresso del driver alla fonte di alimentazione per evitare transitori di tensione.

6.5 Manipolazione del Componente

Evitare di toccare direttamente la lente del LED con le dita, poiché i grassi della pelle possono contaminare la superficie in silicone, riducendo potenzialmente l'emissione luminosa o causando scolorimento. Utilizzare strumenti a vuoto o pinzette. Evitare di applicare una pressione meccanica eccessiva alla cupola in silicone, poiché ciò può danneggiare i fili di connessione (wire bonds) o il chip all'interno, portando al guasto.

7. Regola di Numerazione del Modello

Il codice prodotto segue un formato strutturato:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□

Questo codice include informazioni su:

• Ingombro del Pacchetto:es. '3B' per 3014.
• Lente/Ottica:es. '00' per nessuna lente.
• Configurazione del Chip:es. 'S' per chip singolo a bassa potenza.
• Colore:es. 'B' per Blu.
• Codice Interno
• Codice Temperatura di Colore Correlata (CCT):Per LED bianchi.
• Codice Bin del Flusso Luminoso:es. 'A3', 'A4', ecc.

8. Note Applicative e Considerazioni di Progetto

8.1 Scenari Applicativi Tipici

• Retroilluminazione:Per display LCD, tastiere o cartellonistica.
• Illuminazione Decorativa:Luce d'accento, illuminazione d'atmosfera.
• Spie Luminose:Indicatori di stato su elettronica di consumo o apparecchiature industriali.
• Sistemi RGB:Come elemento blu in applicazioni di miscelazione del colore.

8.2 Gestione Termica

Sebbene la potenza sia relativamente bassa (102mW max), un efficace smaltimento del calore è comunque importante per mantenere prestazioni e longevità, specialmente in apparecchiature chiuse o ad alte temperature ambientali. Assicurarsi che il PCB abbia adeguati percorsi termici e, se necessario, utilizzare un PCB a nucleo metallico (MCPCB) per una migliore dissipazione.

8.3 Progetto Ottico

L'ampio angolo di visione di 110 gradi fornisce un'illuminazione diffusa. Per applicazioni che richiedono un fascio più focalizzato, è possibile posizionare ottiche secondarie (lenti o riflettori) sopra il LED. Il materiale della lente in silicone deve essere compatibile con i componenti ottici secondari.

9. Domande Frequenti (FAQ)

9.1 Qual è la differenza tra i bin di flusso luminoso A3, A4 e A5?

Questi bin rappresentano diversi livelli minimi e massimi di emissione luminosa alla corrente di test standard di 40mA. A5 è il bin più luminoso, seguito da A4, poi A3. Selezionare un bin specifico consente un controllo più stretto della luminosità nella vostra applicazione.

9.2 Perché è necessario il pre-essiccamento prima della saldatura?

Il pacchetto plastico può assorbire umidità dall'aria. Durante il processo di saldatura a rifusione ad alta temperatura, questa umidità intrappolata può vaporizzarsi rapidamente, creando una pressione interna che può crepare il pacchetto o delaminare le interfacce interne, portando al guasto. Il pre-essiccamento rimuove questa umidità assorbita.

9.3 Posso pilotare questo LED alla sua massima corrente impulsiva (80mA) in modo continuo?

No. Il valore di 80mA è valido solo per il funzionamento impulsivo (≤10ms larghezza impulso, ≤10% ciclo di lavoro). Il funzionamento continuo a questa corrente supererebbe il valore massimo di dissipazione di potenza e probabilmente causerebbe un rapido degrado o guasto a causa del surriscaldamento.

9.4 Come interpreto il codice del bin di lunghezza d'onda (es. B2)?

Il codice B2 indica che la lunghezza d'onda dominante del LED è compresa tra 450nm e 455nm. Ciò consente ai progettisti di selezionare LED con una specifica tonalità di blu per applicazioni critiche per il colore.

10. Confronto Tecnico e Tendenze

10.1 Confronto con Pacchetti Simili

Il pacchetto 3014 offre un ingombro più piccolo rispetto al vecchio pacchetto 3528, fornendo spesso un'emissione luminosa e prestazioni termiche comparabili o superiori. Rispetto al pacchetto 2835, il 3014 può avere un pattern di radiazione spaziale e una resistenza termica leggermente diversi, rendendo la scelta dipendente dall'applicazione.

10.2 Tendenze del Settore

La tendenza generale nei LED SMD è verso una maggiore efficacia (più lumen per watt), un miglioramento della coerenza cromatica attraverso binning più stretti e un'affidabilità potenziata. Le tecnologie di packaging continuano a evolversi per gestire meglio il calore dal chip semiconduttore, che è il fattore principale che limita la durata e le prestazioni del LED. I principi di gestione della sensibilità all'umidità (MSL) e della protezione ESD rimangono di fondamentale importanza per tutti i pacchetti LED moderni.