Indice
- 1. Panoramica del prodotto
- 1.1 Descrizione generale
- 1.2 Caratteristiche
- 1.3 Applicazioni
- 2. Analisi dei parametri tecnici
- 2.1 Caratteristiche elettriche e ottiche (Ta=25°C)
- 2.2 Valori massimi assoluti (Ta=25°C)
- 2.3 Sistema di binning
- 3. Curve di prestazione
- 3.1 Tensione diretta in funzione della corrente diretta
- 3.2 Intensità relativa in funzione della corrente diretta
- 3.3 Effetti della temperatura del pin
- 3.4 Lunghezza d'onda dominante in funzione della corrente diretta
- 3.5 Distribuzione spettrale
- 3.6 Diagramma di radiazione
- 4. Informazioni meccaniche e di confezionamento
- 4.1 Dimensioni del package
- 4.2 Nastro trasportatore e bobina
- 4.3 Informazioni sull'etichetta
- 5. Affidabilità e test
- 5.1 Condizioni di test di affidabilità
- 5.2 Criteri di guasto
- 6. Linee guida per la saldatura a rifusione SMT
- 6.1 Profilo di rifusione
- 6.2 Saldatura a mano e riparazione
- 7. Precauzioni di manipolazione e stoccaggio
- 7.1 Restrizioni ambientali
- 7.2 Condizioni di stoccaggio
- 7.3 Protezione ESD
- 7.4 Pulizia
- 8. Informazioni per l'ordine
- Terminologia delle specifiche LED
- Prestazioni fotoelettriche
- Parametri elettrici
- Gestione termica e affidabilità
- Imballaggio e materiali
- Controllo qualità e binning
- Test e certificazione
1. Panoramica del prodotto
1.1 Descrizione generale
Questo LED bicolore è realizzato utilizzando un chip arancione e un chip verde in un compatto package da 1.6mm x 1.6mm x 0.7mm. È progettato per l'assemblaggio tramite tecnologia a montaggio superficiale (SMT) ed è adatto per un'ampia gamma di applicazioni indicatori e display.
1.2 Caratteristiche
- Angolo di visione estremamente ampio di 140 gradi.
- Adatto per tutti i processi di assemblaggio SMT e saldatura.
- Livello di sensibilità all'umidità: Livello 3 (secondo J-STD-020).
- Conforme alla direttiva RoHS.
1.3 Applicazioni
- Indicatori ottici
- Interruttori, simboli e display
- Illuminazione e segnalazione per uso generale
2. Analisi dei parametri tecnici
2.1 Caratteristiche elettriche e ottiche (Ta=25°C)
Con una corrente diretta di 20mA, il dispositivo presenta le seguenti caratteristiche:
- Lunghezza d'onda dominante:Arancione: 620-630nm (tipica 623nm); Verde: 520-530nm (tipica 525nm). La lunghezza d'onda è suddivisa in sottogruppi per un controllo più stretto.
- Larghezza di banda spettrale a metà altezza:Arancione: 15nm; Verde: 30nm.
- Tensione diretta:Arancione: 1.8-2.4V (tipica 2.0V); Verde: 2.8-3.6V (tipica 3.2V). Suddivisa in intervalli di tensione specifici.
- Intensità luminosa:Arancione: 150-430 mcd (suddivisa in C1-I2); Verde: 260-900 mcd (suddivisa in H00-1CM).
- Angolo di visione:140 gradi (a metà potenza).
- Corrente inversa:≤10 μA a VR=5V.
- Resistenza termica (giunzione al punto di saldatura):450°C/W.
2.2 Valori massimi assoluti (Ta=25°C)
| Parametro | Simbolo | Arancione | Verde | Unità |
|---|---|---|---|---|
| Dissipazione di potenza | Pd | 72 | 108 | mW |
| Corrente diretta | IF | 30 | mA | |
| Corrente diretta di picco (Impulso) | IFP | 60 | mA | |
| ESD (HBM) | ESD | 1000 | V | |
| Temperatura di esercizio | Topr | -40 ~ +85 | °C | |
| Temperatura di stoccaggio | Tstg | -40 ~ +85 | °C | |
| Temperatura di giunzione | Tj | 95 | °C | |
Nota: La corrente diretta di picco è specificata con ciclo di lavoro 1/10 e larghezza d'impulso di 0.1ms. È necessaria una corretta gestione termica per garantire che la temperatura di giunzione non superi 95°C.
2.3 Sistema di binning
Il dispositivo è suddiviso in bin per lunghezza d'onda dominante, tensione diretta e intensità luminosa per facilitare prestazioni costanti nelle applicazioni. Per l'arancione, i bin di lunghezza d'onda includono E00 (620-625nm) e F00 (625-630nm). Per il verde, i bin includono E10 (520-522.5nm), E20 (522.5-525nm), F10 (525-527.5nm), F20 (527.5-530nm). I bin di tensione diretta sono designati come B1 (1.8-1.9V), B2 (1.9-2.0V) per l'arancione; per il verde, i bin vanno da 2.8-2.9V fino a 3.5-3.6V. I bin di intensità luminosa sono codificati da C1 a J2 per l'arancione e da H00 a 1CM per il verde. I codici bin sono riportati sull'etichetta della confezione.
3. Curve di prestazione
Le seguenti curve tipiche di prestazione sono fornite come riferimento a Ta=25°C salvo diversa indicazione.
3.1 Tensione diretta in funzione della corrente diretta
A basse correnti, la tensione diretta aumenta logaritmicamente con la corrente. La curva VF-IF indica che a 20mA, la tensione diretta è di circa 2.0V per l'arancione e 3.2V per il verde. A correnti più elevate, la tensione aumenta a causa della resistenza serie.
3.2 Intensità relativa in funzione della corrente diretta
L'intensità luminosa relativa aumenta con la corrente diretta fino a 30mA, mostrando una relazione quasi lineare per entrambi i colori. A 20mA, l'intensità è al suo valore nominale.
3.3 Effetti della temperatura del pin
All'aumentare della temperatura ambiente o del pin, l'intensità relativa diminuisce. A 85°C, l'intensità scende a circa l'80% del valore a 25°C. La corrente diretta massima consentita viene anche ridotta all'aumentare della temperatura; a temperature del pin superiori a 85°C, la corrente deve essere ridotta per evitare di superare la temperatura massima di giunzione.
3.4 Lunghezza d'onda dominante in funzione della corrente diretta
Per l'arancione, la lunghezza d'onda dominante si sposta leggermente (~1-2nm) all'aumentare della corrente. Per il verde, lo spostamento è minimo nell'intervallo 0-30mA. Questa informazione è importante per applicazioni critiche per il colore.
3.5 Distribuzione spettrale
L'emissione arancione ha un picco intorno a 623nm con una FWHM di 15nm; l'emissione verde ha un picco intorno a 525nm con una FWHM di 30nm. Gli spettri non mostrano picchi secondari, garantendo un'emissione di colore puro.
3.6 Diagramma di radiazione
Il diagramma di radiazione è di tipo Lambertiano con un ampio angolo di visione di 140 gradi, rendendolo adatto per applicazioni di indicatori dove è desiderata un'ampia copertura angolare.
4. Informazioni meccaniche e di confezionamento
4.1 Dimensioni del package
Il package del LED misura 1.6mm x 1.6mm x 0.7mm (LxWxH). La vista dal basso mostra quattro pad: pad 1 (anodo per il verde), pad 2 (catodo per il verde), pad 3 (anodo per l'arancione), pad 4 (catodo per l'arancione). La polarità è indicata da un segno sul package. Il pattern di saldatura consiglia pad da 0.8mm x 0.6mm per ogni terminale.
4.2 Nastro trasportatore e bobina
I dispositivi sono confezionati in nastro trasportatore con larghezza di 8mm, passo di 4mm e profondità della tasca di 1.83mm. Ogni bobina contiene 4000 pezzi. Il diametro della bobina è 178mm (7 pollici) con un diametro del mozzo di 60mm.
4.3 Informazioni sull'etichetta
L'etichetta include numero parte, numero specifica, numero lotto, codici bin (lunghezza d'onda, tensione, intensità), quantità e codice data. I codici bin permettono la tracciabilità dei parametri di prestazione specifici.
5. Affidabilità e test
5.1 Condizioni di test di affidabilità
Il LED è stato qualificato secondo gli standard JEDEC. I test includono:
- Rifusione: 260°C max, 10 secondi, 2 volte.
- Ciclo termico: da -40°C a 100°C, 100 cicli.
- Shock termico: da -40°C a 100°C, 300 cicli.
- Stoccaggio ad alta temperatura: 100°C, 1000 ore.
- Stoccaggio a bassa temperatura: -40°C, 1000 ore.
- Test di vita: 25°C, 20mA, 1000 ore.
Tutti i test sono superati con 0 guasti consentiti (Ac/Re 0/1) su campioni di 22 pezzi.
5.2 Criteri di guasto
Dopo i test di affidabilità, le seguenti variazioni sono considerate guasto: aumento della tensione diretta >10% rispetto al limite superiore di specifica, corrente inversa >2x il limite superiore di specifica e flusso luminoso inferiore al 70% del limite inferiore di specifica.
6. Linee guida per la saldatura a rifusione SMT
6.1 Profilo di rifusione
Il profilo di rifusione raccomandato è il seguente:
- Velocità media di rampa (Tsmax a TP): ≤3°C/s
- Preriscaldo: da 150°C a 200°C per 60-120 secondi
- Tempo sopra 217°C: 60-150 secondi
- Temperatura di picco: 260°C, massimo 10 secondi
- Velocità di raffreddamento: ≤6°C/s
- Tempo da 25°C al picco: ≤8 minuti
La saldatura a rifusione non deve essere eseguita più di due volte. Se tra le operazioni di saldatura trascorrono più di 24 ore, è necessario un essiccamento per rimuovere l'umidità.
6.2 Saldatura a mano e riparazione
La saldatura a mano è consentita con temperatura del saldatore inferiore a 300°C per meno di 3 secondi, ed è consentito un solo ciclo di saldatura. Per la riparazione, si consiglia un saldatore a doppia punta per evitare danni al package.
7. Precauzioni di manipolazione e stoccaggio
7.1 Restrizioni ambientali
Il LED deve essere utilizzato in ambienti in cui il contenuto di zolfo è inferiore a 100 ppm e il contenuto di alogeni (bromo, cloro) è inferiore a 900 ppm ciascuno, con un totale di alogeni inferiore a 1500 ppm. I composti organici volatili (VOC) possono causare scolorimento della lente in silicone, quindi i materiali utilizzati nell'apparecchio devono essere testati per la compatibilità.
7.2 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, i LED devono essere utilizzati entro 168 ore a ≤30°C e ≤60% UR. Se il tempo di stoccaggio viene superato o l'essiccante è sbiadito, essiccare a 60±5°C per almeno 24 ore prima dell'uso.
7.3 Protezione ESD
Il LED è sensibile alle scariche elettrostatiche (ESD) e al sovraccarico elettrico (EOS). Durante la manipolazione, è necessario adottare adeguate precauzioni ESD, come postazioni di lavoro con messa a terra e cinturini da polso.
7.4 Pulizia
Si consiglia la pulizia dopo la saldatura se la pulizia è critica. L'alcol isopropilico è un solvente adatto. Non si consiglia la pulizia a ultrasuoni poiché potrebbe danneggiare il LED. Assicurarsi che i solventi non attacchino i materiali del package.
8. Informazioni per l'ordine
Il dispositivo viene fornito in confezione nastro e bobina con 4000 pezzi per bobina. Il numero parte e i codici bin sono stampati sull'etichetta della bobina. Per ordinare bin specifici, specificare gli intervalli desiderati di lunghezza d'onda, tensione e intensità. Ad esempio, un codice d'ordine tipico può includere il numero parte base seguito da identificatori di bin.
Terminologia delle specifiche LED
Spiegazione completa dei termini tecnici LED
Prestazioni fotoelettriche
| Termine | Unità/Rappresentazione | Spiegazione semplice | Perché importante |
|---|---|---|---|
| Efficienza luminosa | lm/W (lumen per watt) | Uscita luce per watt di elettricità, più alto significa più efficiente energeticamente. | Determina direttamente il grado di efficienza energetica e il costo dell'elettricità. |
| Flusso luminoso | lm (lumen) | Luce totale emessa dalla sorgente, comunemente chiamata "luminosità". | Determina se la luce è abbastanza brillante. |
| Angolo di visione | ° (gradi), es. 120° | Angolo in cui l'intensità luminosa scende alla metà, determina la larghezza del fascio. | Influisce sulla gamma di illuminazione e uniformità. |
| CCT (Temperatura colore) | K (Kelvin), es. 2700K/6500K | Calore/freschezza della luce, valori più bassi giallastri/caldi, più alti biancastri/freddi. | Determina l'atmosfera di illuminazione e scenari adatti. |
| CRI / Ra | Senza unità, 0–100 | Capacità di riprodurre accuratamente i colori degli oggetti, Ra≥80 è buono. | Influisce sull'autenticità del colore, utilizzato in luoghi ad alta richiesta come centri commerciali, musei. |
| SDCM | Passi ellisse MacAdam, es. "5 passi" | Metrica di consistenza del colore, passi più piccoli significano colore più consistente. | Garantisce colore uniforme attraverso lo stesso lotto di LED. |
| Lunghezza d'onda dominante | nm (nanometri), es. 620nm (rosso) | Lunghezza d'onda corrispondente al colore dei LED colorati. | Determina la tonalità di LED monocromatici rossi, gialli, verdi. |
| Distribuzione spettrale | Curva lunghezza d'onda vs intensità | Mostra la distribuzione dell'intensità attraverso le lunghezze d'onda. | Influisce sulla resa cromatica e qualità del colore. |
Parametri elettrici
| Termine | Simbolo | Spiegazione semplice | Considerazioni di progettazione |
|---|---|---|---|
| Tensione diretta | Vf | Tensione minima per accendere il LED, come "soglia di avvio". | La tensione del driver deve essere ≥Vf, le tensioni si sommano per LED in serie. |
| Corrente diretta | If | Valore di corrente per il normale funzionamento del LED. | Solitamente azionamento a corrente costante, la corrente determina luminosità e durata. |
| Corrente di impulso massima | Ifp | Corrente di picco tollerabile per brevi periodi, utilizzata per dimmerazione o lampeggio. | La larghezza dell'impulso e il ciclo di lavoro devono essere rigorosamente controllati per evitare danni. |
| Tensione inversa | Vr | Tensione inversa massima che il LED può sopportare, oltre può causare rottura. | Il circuito deve prevenire connessione inversa o picchi di tensione. |
| Resistenza termica | Rth (°C/W) | Resistenza al trasferimento di calore dal chip alla saldatura, più bassa è meglio. | Alta resistenza termica richiede dissipazione termica più forte. |
| Immunità ESD | V (HBM), es. 1000V | Capacità di resistere a scariche elettrostatiche, più alto significa meno vulnerabile. | Sono necessarie misure antistatiche in produzione, specialmente per LED sensibili. |
Gestione termica e affidabilità
| Termine | Metrica chiave | Spiegazione semplice | Impatto |
|---|---|---|---|
| Temperatura di giunzione | Tj (°C) | Temperatura operativa effettiva all'interno del chip LED. | Ogni riduzione di 10°C può raddoppiare la durata; troppo alta causa decadimento della luce, spostamento del colore. |
| Deprezzamento del lumen | L70 / L80 (ore) | Tempo affinché la luminosità scenda al 70% o 80% dell'iniziale. | Definisce direttamente la "durata di servizio" del LED. |
| Manutenzione del lumen | % (es. 70%) | Percentuale di luminosità trattenuta dopo il tempo. | Indica la ritenzione della luminosità su uso a lungo termine. |
| Spostamento del colore | Δu′v′ o ellisse MacAdam | Grado di cambiamento del colore durante l'uso. | Influisce sulla consistenza del colore nelle scene di illuminazione. |
| Invecchiamento termico | Degradazione del materiale | Deterioramento dovuto ad alta temperatura a lungo termine. | Può causare calo di luminosità, cambio colore o guasto a circuito aperto. |
Imballaggio e materiali
| Termine | Tipi comuni | Spiegazione semplice | Caratteristiche e applicazioni |
|---|---|---|---|
| Tipo di imballaggio | EMC, PPA, Ceramica | Materiale di alloggiamento che protegge il chip, fornisce interfaccia ottica/termica. | EMC: buona resistenza al calore, basso costo; Ceramica: migliore dissipazione termica, vita più lunga. |
| Struttura del chip | Frontale, Flip Chip | Disposizione degli elettrodi del chip. | Flip chip: migliore dissipazione termica, maggiore efficienza, per alta potenza. |
| Rivestimento al fosforo | YAG, Silicato, Nitruro | Copre il chip blu, converte una parte in giallo/rosso, mescola a bianco. | Diversi fosfori influenzano efficienza, CCT e CRI. |
| Lente/Ottica | Piana, Microlente, TIR | Struttura ottica sulla superficie che controlla la distribuzione della luce. | Determina l'angolo di visione e la curva di distribuzione della luce. |
Controllo qualità e binning
| Termine | Contenuto di binning | Spiegazione semplice | Scopo |
|---|---|---|---|
| Bin del flusso luminoso | Codice es. 2G, 2H | Raggruppato per luminosità, ogni gruppo ha valori lumen min/max. | Garantisce luminosità uniforme nello stesso lotto. |
| Bin di tensione | Codice es. 6W, 6X | Raggruppato per intervallo di tensione diretta. | Facilita l'abbinamento del driver, migliora l'efficienza del sistema. |
| Bin del colore | Ellisse MacAdam 5 passi | Raggruppato per coordinate colore, garantendo un intervallo ristretto. | Garantisce consistenza del colore, evita colore non uniforme all'interno del dispositivo. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K ecc. | Raggruppato per CCT, ognuno ha corrispondente intervallo di coordinate. | Soddisfa diversi requisiti CCT della scena. |
Test e certificazione
| Termine | Standard/Test | Spiegazione semplice | Significato |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Test di manutenzione del lumen | Illuminazione a lungo termine a temperatura costante, registrando il decadimento della luminosità. | Utilizzato per stimare la vita LED (con TM-21). |
| TM-21 | Standard di stima della vita | Stima la vita in condizioni reali basandosi sui dati LM-80. | Fornisce una previsione scientifica della vita. |
| IESNA | Società di ingegneria dell'illuminazione | Copre metodi di test ottici, elettrici, termici. | Base di test riconosciuta dal settore. |
| RoHS / REACH | Certificazione ambientale | Garantisce nessuna sostanza nociva (piombo, mercurio). | Requisito di accesso al mercato a livello internazionale. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificazione di efficienza energetica | Certificazione di efficienza energetica e prestazioni per l'illuminazione. | Utilizzato negli appalti pubblici, programmi di sussidi, migliora la competitività. |