LED SMD Blu 3.2x1.0x1.5mm - Tensione Diretta 3.2V - Potenza 70mW - Colore Blu - Specifiche Tecniche

1. Panoramica del Prodotto

Il RF-BNT112TS-CF è un LED blu a montaggio superficiale realizzato con chip blu e incapsulamento in silicone. Viene fornito in un pacchetto compatto di dimensioni 3.2mm x 1.0mm x 1.5mm, ideale per applicazioni con spazio limitato. Questo LED offre un angolo di visione estremamente ampio di 140 gradi, garantendo un'ampia distribuzione della luce. È progettato per tutti i processi di assemblaggio SMT e saldatura ed è conforme ai requisiti RoHS. La sensibilità all'umidità è classificata al Livello 3, richiedendo una corretta manipolazione e conservazione.

2. Parametri Tecnici e Sistema di Binning

2.1 Caratteristiche Elettriche e Ottiche (Ta=25°C)

Nota: La tolleranza per la misura VF è ±0.1V, per la lunghezza d'onda ±2nm, per l'intensità luminosa ±10%.

2.2 Valori Massimi Assoluti (Ta=25°C)

Nota: Condizione di impulso con duty cycle 1/10, larghezza impulso 0.1ms. La corrente massima deve essere determinata in base alle condizioni termiche per garantire che la temperatura di giunzione non superi il massimo nominale.

2.3 Spiegazione del Sistema di Binning

Il LED viene suddiviso in bin di lunghezza d'onda e intensità luminosa dopo la produzione. I bin di lunghezza d'onda dominante includono D10 (465-467.5nm), D20 (467.5-470nm), E10 (470-472.5nm) ed E20 (472.5-475nm). I bin di intensità luminosa vanno da 90 mcd (1AP) a 260 mcd (1GK). La tensione diretta non è suddivisa in categorie ma viene misurata con una tolleranza di ±0.1V. Il codice bin sull'etichetta indica la combinazione specifica di lunghezza d'onda e intensità per la tracciabilità.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

3.1 Tensione Diretta vs. Corrente Diretta

Le Fig. 1-6 mostrano la caratteristica tipica della tensione diretta in funzione della corrente diretta. A 20mA, la tensione diretta è tipicamente intorno a 3.0-3.2V (entro l'intervallo 2.8-3.5V). La curva mostra l'atteso aumento esponenziale della corrente con la tensione.

3.2 Corrente Diretta vs. Intensità Relativa

Come mostrato in Fig. 1-7, l'intensità relativa aumenta quasi linearmente con la corrente diretta fino a 25mA, con una leggera saturazione a correnti più elevate. Questa relazione lineare consente un controllo prevedibile della luminosità regolando la corrente.

3.3 Dipendenza dalla Temperatura

La Fig. 1-8 illustra che l'intensità relativa diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente. A 85°C, l'intensità scende a circa l'80% del valore a 25°C. La Fig. 1-9 fornisce linee guida per la derating: la corrente diretta massima deve essere ridotta all'aumentare della temperatura del pin per evitare di superare il limite di temperatura di giunzione.

3.4 Lunghezza d'Onda vs. Corrente Diretta

La Fig. 1-10 mostra che la lunghezza d'onda dominante si sposta leggermente (di circa 1-2nm) all'aumentare della corrente diretta da 0 a 30mA. Questo spostamento è tipico per i LED blu InGaN e deve essere considerato in applicazioni critiche per il colore.

3.5 Distribuzione Spettrale

La curva dell'intensità relativa in funzione della lunghezza d'onda (Fig. 1-11) mostra un'emissione spettrale stretta centrata intorno a 465-475nm con una larghezza di banda a metà potenza di circa 30nm. Questo spettro di emissione blu è ideale per applicazioni che richiedono luce blu pura.

3.6 Diagramma di Radiazione

La Fig. 1-12 presenta le caratteristiche di radiazione. Il LED ha un ampio angolo di visione di 140°, con intensità che scende al 50% a circa ±70° dall'asse ottico. Questa ampia distribuzione è ottenuta dal design della lente ed è adatta per applicazioni di indicatori e retroilluminazione.

4. Dimensioni Meccaniche e Pattern di Saldatura

4.1 Dimensioni del Pacchetto

Il pacchetto LED misura 3.2mm (lunghezza) x 1.0mm (larghezza) x 1.5mm (altezza). La vista dall'alto mostra un'area della lente trasparente; la vista laterale indica uno spessore di 1.5mm inclusa la lente. La vista dal basso rivela due pad metallici (anodo e catodo) con dimensioni come mostrato nel disegno. La marcatura di polarità è indicata nella vista dal basso: il pad 1 è il catodo e il pad 2 è l'anodo (o viceversa secondo la marcatura). Tutte le dimensioni hanno una tolleranza di ±0.2mm salvo diversa indicazione.

4.2 Pattern di Saldatura Raccomandato

La Fig. 1-5 fornisce il pattern di piazzola PCB raccomandato: ogni pad è largo 0.70mm e lungo 0.90mm, con una spaziatura di 2.20mm tra i centri dei pad. Questo pattern garantisce una corretta formazione del giunto di saldatura e una buona dissipazione del calore. È fondamentale montare il LED su una superficie PCB piana ed evitare deformazioni.

4.3 Identificazione della Polarità

Il catodo è identificato da un pad più piccolo o da un segno d'angolo nella vista dal basso. La corretta polarità deve essere rispettata durante l'assemblaggio per evitare danni da tensione inversa.

5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

5.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Il profilo di saldatura a rifusione raccomandato (Fig. 3-1) specifica: velocità di rampa ≤ 3°C/s (da Tsmin a Tp), preriscaldamento da 150°C a 200°C per 60-120 secondi, tempo sopra 217°C (TL) max 60s, temperatura di picco (Tp) 260°C per max 10s (con tempo entro 5°C da Tp ≤ 30s), e velocità di raffreddamento ≤ 6°C/s. Il tempo totale da 25°C al picco deve essere ≤ 8 minuti.

5.2 Saldatura a Stagno e Riparazione

Se è necessaria la saldatura manuale, utilizzare un saldatore con temperatura inferiore a 300°C e durata inferiore a 3 secondi. È consentita una sola operazione di saldatura manuale. Per la riparazione, si consiglia un saldatore a doppia punta; tuttavia, è necessario verificare che la riparazione non danneggi le caratteristiche del LED.

5.3 Precauzioni

• Il LED utilizza un incapsulamento in silicone che è morbido; evitare di applicare pressione meccanica sulla superficie della lente. Utilizzare ugelli di prelievo appropriati con forza controllata.
• Non montare su PCB deformati; evitare di piegare il PCB dopo la saldatura.
• Evitare un raffreddamento rapido dopo la saldatura; lasciare raffreddare naturalmente per prevenire shock termici.
• Non eseguire la saldatura a rifusione più di due volte. Se l'intervallo tra due operazioni di saldatura supera le 24 ore, cuocere i LED prima dell'uso (60±5°C per ≥24 ore).

6. Informazioni sull'Imballaggio

6.1 Specifiche di Imballaggio

Imballaggio standard: 3000 pezzi per bobina. Le dimensioni del nastro trasportatore e della bobina sono fornite nel datasheet (Fig. 2-1, 2-2). La bobina ha un diametro di 178±1mm, larghezza 8.0±0.1mm, diametro del mozzo 60±1mm e diametro del foro 13.0±0.5mm.

6.2 Informazioni sull'Etichetta

Ogni bobina porta un'etichetta contenente: Numero di Parte, Numero di Specifica, Numero di Lotto, Codice Bin (incluso bin di flusso luminoso, bin di cromaticità, tensione diretta, lunghezza d'onda), Quantità e Data di produzione.

6.3 Imballaggio Barriera all'Umidità

Le bobine sono sigillate in un sacchetto barriera all'umidità con un essiccante e una carta indicatrice di umidità. Il sacchetto è etichettato con precauzioni per la manipolazione ESD. Condizioni di stoccaggio prima dell'apertura: ≤30°C, ≤75% UR, durata di un anno dalla data di imballaggio. Dopo l'apertura: ≤30°C, ≤60% UR, 24 ore. Se le condizioni di stoccaggio vengono superate, cuocere a 60±5°C per ≥24 ore.

7. Condizioni di Prova di Affidabilità

Criteri di guasto: Tensione diretta > 1.1 x U.S.L., Corrente inversa > 2.0 x U.S.L., Intensità luminosa<0.7 x L.S.L. (U.S.L. = limite superiore di specifica, L.S.L. = limite inferiore di specifica).

8. Precauzioni per la Manipolazione

8.1 Compatibilità dei Materiali

Il pacchetto LED è sensibile ai composti di zolfo, bromo e cloro. L'ambiente e i materiali a contatto devono avere un contenuto di zolfo inferiore a 100 PPM, bromo inferiore a 900 PPM, cloro inferiore a 900 PPM e Br+Cl totale inferiore a 1500 PPM. I composti organici volatili (COV) provenienti dai materiali di fissaggio possono penetrare nel silicone e causare scolorimento e perdita di luce. Devono essere evitati adesivi che emettono vapori organici.

8.2 Protezione ESD

I LED sono dispositivi sensibili alle scariche elettrostatiche. Devono essere osservate le normali precauzioni ESD (postazioni di lavoro con messa a terra, cinturini antistatici, contenitori conduttivi) durante la manipolazione e l'assemblaggio.

8.3 Pulizia

Agente di pulizia consigliato: alcol isopropilico. Altri solventi devono essere testati per la compatibilità. La pulizia a ultrasuoni non è consigliata poiché potrebbe causare danni.

8.4 Manipolazione Meccanica

Non toccare direttamente né applicare pressione sulla lente in silicone. Utilizzare pinzette o strumenti appropriati per maneggiare il componente dalle superfici laterali. Evitare impilamenti o cadute.

8.5 Progettazione del Circuito

Ogni LED deve essere pilotato con una corrente non superiore al valore massimo assoluto. È necessario utilizzare un resistore limitatore di corrente in serie. Assicurarsi che non venga mai applicata tensione inversa. La progettazione termica è critica: è necessario un adeguato smaltimento del calore per mantenere la temperatura di giunzione al di sotto di 95°C.

8.6 Stoccaggio e Cottura

Se il sacchetto barriera all'umidità viene forato o il tempo di stoccaggio dopo l'apertura supera le 24 ore, cuocere i LED a 60±5°C per ≥24 ore prima dell'uso. Non utilizzare se il sacchetto mostra segni di danneggiamento o se l'essiccante ha cambiato colore.

9. Esempi di Applicazione

Il LED SMD blu è adatto per:

• Indicatori ottici in elettronica di consumo (ad es. luci di stato, LED di notifica)
• Retroilluminazione di interruttori, simboli e piccoli display
• Illuminazione generale per luci decorative o d'accento
• Sorgente di luce blu per sensori o applicazioni fotoelettriche

Nella progettazione di un circuito, la corrente diretta dovrebbe essere impostata a 20mA tipica. Per funzionamento a impulsi (ad es. display multiplexati), la corrente di picco può essere aumentata a 60mA con duty cycle 1/10. L'ampio angolo di visione (140°) rende il LED adatto per design con illuminazione laterale in cui la luce deve essere emessa su un'ampia area.

10. Considerazioni di Progettazione e Domande Comuni

10.1 Gestione Termica

Data la resistenza termica di 450°C/W, anche a 20mA (circa 64mW di potenza), l'aumento della temperatura di giunzione rispetto all'ambiente è di circa 29°C. A 85°C ambiente, la giunzione potrebbe superare 95°C; pertanto è necessaria una derating. Utilizzare pad di rame adeguati e vie termiche per migliorare la dissipazione del calore.

10.2 Uniformità del Colore

Poiché il LED viene suddiviso in bin per lunghezza d'onda dominante, i progettisti devono selezionare il bin appropriato per la loro applicazione. Se più LED vengono utilizzati nello stesso apparecchio, ordinare lo stesso codice bin per garantire un colore consistente.

10.3 Circuito di Pilotaggio

Si consiglia una sorgente di corrente costante per mantenere una luminosità stabile ed evitare sovracorrente. La variazione della tensione diretta (2.8-3.5V) deve essere considerata nella progettazione dell'alimentatore.

10.4 Sensibilità ESD

Il LED ha una valutazione ESD di 1000V (HBM). Sebbene sia ragionevolmente robusto, devono essere seguite procedure di manipolazione adeguate (postazioni di lavoro con messa a terra, contenitori antistatici) per prevenire danni.

11. Tendenze del Settore e Contesto Tecnologico

I LED blu basati sulla tecnologia InGaN sono stati fondamentali per l'illuminazione a stato solido moderna. Questo pacchetto utilizza un chip blu con incapsulamento in silicone, che offre alta affidabilità e ampi angoli di visione. Poiché l'industria si muove verso la miniaturizzazione, questo pacchetto 3.2x1.0mm fornisce una soluzione compatta per applicazioni con spazio limitato. La tendenza verso una maggiore efficacia e un migliore controllo del colore continua, ma per molte applicazioni di indicatori e retroilluminazione, questo LED blu standard rimane economico e affidabile.