LED RF-A3H10-W60P-E5 Ceramico per Automotive Bianco - Dimensioni 2,0x1,6x0,8mm - Tensione 2,8-3,4V - Potenza 5,1W - Scheda Tecnica

1. Panoramica del Prodotto

Il RF-A3H10-W60P-E5 è un LED ad alta potenza con package ceramico progettato principalmente per applicazioni di illuminazione esterna automobilistica. Adotta un substrato ceramico robusto e un incapsulamento in silicone per garantire elevata affidabilità sotto stress termico e meccanico estremo. Questo LED fornisce un flusso luminoso di 360–460 lm a una corrente diretta di 1000 mA, con un ingombro compatto di soli 2,00 mm × 1,60 mm × 0,80 mm. Il dispositivo è qualificato secondo AEC-Q102, rendendolo adatto per fari anteriori, luci diurne, fendinebbia e altri sistemi di illuminazione esterna che richiedono lunga durata e prestazioni costanti.

Le caratteristiche principali includono compatibilità con saldatura a rifusione senza piombo, livello di sensibilità all'umidità 2, conformità a RoHS e REACH e protezione da scariche elettrostatiche fino a 8000 V (HBM). Il LED opera su un ampio intervallo di temperatura da −40 °C a +125 °C, con una temperatura massima di giunzione di 150 °C.

2. Parametri Tecnici

2.1 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

A una temperatura di saldatura di 25 °C e corrente diretta di 1000 mA, la tensione diretta tipica è 2,8 V, con un intervallo garantito da 2,8 V minimo a 3,4 V massimo. La corrente inversa a 5 V è inferiore a 10 µA. Il flusso luminoso raggiunge tipicamente 360 lm, con un intervallo di bin da 360 lm a 460 lm. L'angolo di visione (metà potenza) è di 120° (tipico). L'indice di resa cromatica (Ra) non è specificato in questa scheda, indicando che il prodotto è mirato alla luminanza piuttosto che alla qualità del colore.

2.2 Valori Massimi Assoluti

Il dispositivo può sopportare una dissipazione di potenza fino a 5100 mW, corrente diretta continua fino a 1500 mA e corrente diretta di picco di 2000 mA (ciclo di lavoro 1/10, impulso 10 ms). La tensione inversa non deve superare 5 V. L'intervallo di temperatura operativa è da −40 °C a +125 °C, la temperatura di stoccaggio è la stessa e la temperatura massima di giunzione è 150 °C. La sensibilità ESD (HBM) è valutata a 8000 V.

2.3 Resistenza Termica

La resistenza termica da giunzione a punto di saldatura (RthJ-S) è tipicamente 3,1 °C/W e massima 4,1 °C/W a 1000 mA. Questa bassa resistenza termica garantisce un efficiente trasferimento di calore al PCB, essenziale per mantenere la temperatura di giunzione entro limiti di sicurezza durante il funzionamento ad alta corrente.

3. Sistema di Binning

3.1 Bin di Tensione Diretta

A IF = 1000 mA, la tensione diretta è suddivisa in tre bin:

• G0: 2,8 – 3,0 V
• H0: 3,0 – 3,2 V
• I0: 3,2 – 3,4 V

3.2 Bin di Flusso Luminoso

Il flusso luminoso è categorizzato in quattro bin:

• BG: 360 – 380 lm
• BH: 380 – 400 lm
• FD: 400 – 430 lm
• FE: 430 – 460 lm

3.3 Bin di Cromaticità

Sono definiti tre bin di cromaticità basati sulle coordinate CIE 1931. I bin corrispondono a regioni di bianco tipicamente utilizzate per l'illuminazione automobilistica:

• 57N: vertici (0,3221,0,3255) → (0,3206,0,3474) → (0,3375,0,3628) → (0,3365,0,3381)
• 60N: (0,3157,0,3211) → (0,3142,0,3430) → (0,3311,0,3584) → (0,3301,0,3337)
• 65N: (0,3029,0,3286) → (0,3206,0,3463) → (0,3222,0,3243) → (0,3069,0,3095)

Questi bin garantiscono un aspetto cromatico coerente tra i lotti di produzione.

4. Curve di Prestazione

4.1 Tensione Diretta vs. Corrente Diretta

A temperatura ambiente, la tensione diretta aumenta gradualmente da circa 2,6 V a 200 mA a 3,4 V a 1500 mA. La curva mostra un tipico comportamento di diodo. I progettisti devono tenere conto di questa variazione di tensione per evitare di superare i valori massimi assoluti.

4.2 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

L'intensità luminosa relativa aumenta quasi linearmente con la corrente fino a 1500 mA, raggiungendo circa il 140% dell'intensità a 1000 mA. A basse correnti (200 mA), l'intensità è circa il 20% del valore a 1000 mA.

4.3 Caratteristiche di Temperatura

All'aumentare della temperatura di saldatura da −40 °C a 125 °C, l'intensità luminosa relativa diminuisce fino a circa l'80% a 125 °C. Anche la tensione diretta diminuisce con l'aumento della temperatura (circa 0,1 V nell'intervallo). Le coordinate di cromaticità si spostano leggermente con la temperatura, rimanendo entro limiti accettabili per le applicazioni automobilistiche.

4.4 Distribuzione Spettrale

Il LED emette luce bianca con uno spettro ampio da 400 nm a 750 nm. Il picco spettrale si trova intorno a 450 nm (blu) con una componente gialla secondaria convertita da fosforo, risultando in una temperatura di colore correlata (CCT) tipica dei LED bianchi per automotive.

4.5 Diagramma di Radiazione

Il diagramma di radiazione mostra una distribuzione di tipo Lambertiano con un angolo di metà potenza di ±60° (120° totali). L'intensità diminuisce gradualmente dal centro, garantendo un'illuminazione omogenea in ottiche a riflettore o lente.

5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

5.1 Dimensioni del Package

Il package LED misura 2,00 mm × 1,60 mm (vista dall'alto) con un'altezza di 0,80 mm. La vista dal basso rivela due grandi pad di anodo e catodo (1,85 mm × 0,55 mm e 1,00 mm × 1,45 mm). La polarità è indicata da una piccola tacca sull'angolo del package. Tutte le dimensioni hanno una tolleranza di ±0,2 mm salvo diversa indicazione.

5.2 Schema di Saldatura Raccomandato

Per garantire una corretta dissipazione del calore e affidabilità meccanica, il pattern di land PCB raccomandato include due pad rettangolari: uno di 1,95 mm × 0,65 mm per il catodo e un altro di 1,05 mm × 0,60 mm per l'anodo, con uno spazio di 0,60 mm tra di essi. La geometria del pad di saldatura deve corrispondere alla metallizzazione inferiore per evitare ponti di saldatura.

5.3 Identificazione della Polarità

La polarità è chiaramente indicata dal profilo del package. La vista dal basso mostra che il pad dell'anodo è più grande (lato sinistro) e il pad del catodo è più piccolo (lato destro), in linea con il diagramma dello schema di saldatura.

5.4 Dimensioni del Nastro Trasportatore e della Bobina

I LED sono forniti in nastro trasportatore largo 8 mm con passo 4 mm. Le dimensioni della tasca sono 2,30 mm × 1,80 mm (B0 × A0) con profondità 0,95 mm. Ogni bobina contiene 4000 pezzi. Dimensioni della bobina: diametro esterno 180 mm, diametro del mozzo 60 mm, larghezza 12 mm.

5.5 Quantità di Imballaggio ed Etichettatura

Imballaggio standard: 4000 pz per bobina. La bobina viene fornita con sacchetto barriera all'umidità e disseccante. Le etichette includono numero parte, numero lotto, codice bin (flusso e cromaticità), bin di tensione diretta, quantità e data.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Il profilo di rifusione raccomandato segue JEDEC J-STD-020. Parametri chiave:

• Velocità media di rampa: max 3 °C/s (da Tsmax a TP)
• Preriscaldamento: 150–200 °C per 60–120 s
• Tempo sopra 217 °C: max 60 s
• Temperatura di picco: max 260 °C, tempo entro 5 °C dal picco: max 30 s
• Velocità di raffreddamento: max 6 °C/s
• Tempo totale da 25 °C al picco: max 8 min

Non eseguire più di due cicli di rifusione. Se l'intervallo tra due rifusioni supera le 24 ore, i LED potrebbero assorbire umidità e richiedere cottura prima del secondo passaggio.

6.2 Precauzioni

Evitare sollecitazioni meccaniche sulla lente in silicone durante e dopo la saldatura. Non deformare il PCB dopo il montaggio. Utilizzare un saldatore a doppia testa se necessario per rilavorazioni. Non raffreddare rapidamente il dispositivo dopo la saldatura.

6.3 Condizioni di Stoccaggio

Prima di aprire il sacchetto sigillato sotto vuoto: conservare a ≤30 °C e ≤75% UR fino a un anno. Dopo l'apertura: utilizzare entro 24 ore a ≤30 °C e ≤60% UR. Se superato, cuocere a 60±5 °C per ≥24 ore prima dell'uso.

7. Informazioni sui Test di Affidabilità

7.1 Elementi e Condizioni dei Test

I test di affidabilità includono saldatura a rifusione (260 °C, 10 s, 2 cicli), precondizionamento al livello di sensibilità all'umidità 2 (85 °C/60% UR, 168 h), shock termico (−40 °C a 125 °C, 1000 cicli), test di vita (125 °C, 1000 mA, 1000 h) e test di vita ad alta temperatura/alta umidità (85 °C/85% UR, 1000 mA, 1000 h). Tutti i test vengono eseguiti su 20 campioni con criteri di accettazione 0/1 guasti.

7.2 Criteri di Guasto

Dopo ogni test, si applicano i seguenti limiti:

• Variazione della tensione diretta: ≤ 1,1 × USL (limite superiore di specifica)
• Corrente inversa: ≤ 2,0 × USL
• Riduzione del flusso luminoso: ≥ 0,7 × LSL (limite inferiore di specifica)

8. Precauzioni per la Manipolazione

L'ambiente operativo del LED e i materiali di accoppiamento devono contenere un tenore di zolfo inferiore a 100 ppm. Il contenuto di bromo e cloro deve essere ciascuno inferiore a 900 ppm e il loro totale inferiore a 1500 ppm. I composti organici volatili (COV) dei materiali degli infissi possono penetrare nell'incapsulamento in silicone e causare scolorimento; pertanto, devono essere utilizzati solo adesivi e rivestimenti compatibili. Maneggiare i LED con utensili che afferrano le superfici laterali, non premere mai direttamente sulla lente. La protezione ESD è obbligatoria durante la manipolazione e l'assemblaggio. Per la pulizia, si consiglia alcol isopropilico; evitare la pulizia a ultrasuoni.

9. Note Applicative

9.1 Applicazioni Tipiche

Questo LED è ideale per l'illuminazione esterna automobilistica come luci diurne, fari anabbaglianti/abbaglianti e fendinebbia. Il suo piccolo package ceramico consente design ottici compatti, mentre l'elevato flusso luminoso e l'ampio angolo del fascio forniscono una distribuzione efficiente della luce.

9.2 Considerazioni sul Design Termico

Poiché la temperatura di giunzione deve rimanere al di sotto di 150 °C, un adeguato dissipatore di calore è fondamentale. La bassa resistenza termica (3,1 °C/W tipica) consente l'uso di PCB FR4 standard con vie termiche, ma per la corrente massima si consigliano PCB con nucleo metallico (MCPCB). È necessario eseguire una simulazione termica per garantire che la temperatura di saldatura non superi 105 °C alla corrente massima.

9.3 Progettazione del Circuito

Includere sempre un resistore limitatore di corrente o un driver a corrente costante per prevenire la fuga termica. Deve essere fornita protezione da tensione inversa; se il LED è sottoposto a polarizzazione inversa, la corrente di dispersione può causare danni. Quando si collegano più LED in parallelo, assicurarsi che le tensioni dirette siano abbinate (stesso bin) per bilanciare la distribuzione della corrente.