Specifiche LED Verde 2.0x1.25x0.7mm - Tensione Diretta 2.8-3.5V - Potenza 105mW - Lunghezza d'Onda 515-530nm

1. Panoramica del prodotto

Questa specifica descrive il LED SMD verde modello RF-GNB170TS-CF, realizzato con un chip verde in un package compatto di dimensioni 2.0mm x 1.25mm x 0.7mm. È progettato per indicazioni ottiche generali, retroilluminazione di interruttori e simboli, e altre applicazioni di display comuni. Il LED offre un angolo di visione estremamente ampio (140° tipico) ed è adatto per tutti i processi di assemblaggio e saldatura SMT. Soddisfa il livello di sensibilità all'umidità 3 ed è conforme alla direttiva RoHS.

2. Caratteristiche Ottiche ed Elettriche

2.1 Tensione Diretta (VF)

A una corrente di test di 20mA, la tensione diretta è suddivisa in più gruppi: G1 (2.8-2.9V), G2 (2.9-3.0V), H1 (3.0-3.1V), H2 (3.1-3.2V), I1 (3.2-3.3V), I2 (3.3-3.4V), J1 (3.4-3.5V). La tensione diretta tipica non è specificata ma rientra in questi intervalli. La tolleranza di misura è ±0.1V.

2.2 Lunghezza d'Onda Dominante (λD)

La lunghezza d'onda dominante a 20mA varia da 515.0nm a 530nm, suddivisa in bin: D10 (515.0-517.5nm), D20 (517.5-520.0nm), E10 (520.0-522.5nm), E20 (522.5-525.0nm), F10 (525.0-527.5nm), F20 (527.5-530nm). Ciò corrisponde a un colore di emissione verde. Tolleranza di misura ±2nm.

2.3 Intensità Luminosa (IV)

L'intensità luminosa a 20mA è raggruppata come segue: 1AU (260-330 mcd), 1AV (330-430 mcd), 1CG (430-560 mcd), 1CL (560-700 mcd), 1CM (700-900 mcd). L'angolo a metà potenza tipico è 140°. Tolleranza di misura ±10%.

2.4 Altri Parametri Ottici

La larghezza a metà altezza spettrale (Δλ) è tipicamente 15nm. La corrente inversa (IR) a VR=5V è inferiore a 10μA. La resistenza termica dalla giunzione al punto di saldatura (RthJ-S) a 20mA è 450°C/W.

3. Valori Massimi Assoluti

La dissipazione di potenza massima è 105mW, corrente diretta 30mA (DC), corrente diretta di picco 60mA (ciclo 1/10, impulso 0.1ms). La resistenza alle scariche elettrostatiche (HBM) è 1000V. Intervallo di temperatura operativa da -40°C a +85°C, temperatura di stoccaggio da -40°C a +85°C, temperatura di giunzione massima 95°C. È necessario prestare attenzione che la dissipazione di potenza non superi il valore massimo assoluto.

4. Sistema di Raggruppamento

4.1 Raggruppamento della Lunghezza d'Onda

Sono disponibili sei bin di lunghezza d'onda dominante da 515nm a 530nm (D10, D20, E10, E20, F10, F20). Ogni bin copre un intervallo di 2.5nm, consentendo la selezione di una specifica tonalità di verde.

4.2 Bin di Intensità Luminosa

Cinque bin di intensità spaziano da 260 mcd a 900 mcd (1AU, 1AV, 1CG, 1CL, 1CM). I bin più alti indicano componenti più luminosi.

4.3 Bin di Tensione Diretta

Sette bin di tensione coprono da 2.8V a 3.5V (G1, G2, H1, H2, I1, I2, J1). Ciò consente di abbinare i LED in circuiti serie/parallelo per una luminosità uniforme.

5. Curve Tipiche di Prestazione

5.1 Tensione Diretta vs. Corrente Diretta

La curva mostra la tensione diretta che aumenta da circa 2.5V a 5mA a oltre 3.0V a 30mA, tipico per i LED verdi InGaN.

5.2 Corrente Diretta vs. Intensità Relativa

L'intensità relativa aumenta quasi linearmente con la corrente diretta fino a 30mA, con una leggera saturazione a correnti più elevate.

5.3 Effetti della Temperatura

L'intensità relativa diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente; a 100°C scende a circa il 70% del valore a 25°C. Anche la corrente diretta massima consentita si riduce all'aumentare della temperatura del pin, da 30mA a 25°C a quasi zero a 120°C.

5.4 Lunghezza d'Onda vs. Corrente Diretta

La lunghezza d'onda dominante si sposta leggermente (da ~521nm a 10mA a ~527nm a 30mA) a causa degli effetti di riempimento di banda. Questo blueshift con l'aumento della corrente è tipico per i LED InGaN.

5.5 Spettro e Diagramma di Radiazione

La distribuzione spettrale ha un picco intorno a 520-530nm con una larghezza a metà altezza di ~15nm. Il diagramma di radiazione mostra un ampio angolo di visione di 140°, con intensità relativa che scende al 50% a ±70°.

6. Confezione Meccanica e Dettagli Dimensionali

Il package misura 2.00mm × 1.25mm × 0.70mm (tolleranza ±0.2mm). La vista dall'alto mostra una forma rettangolare con angoli smussati (R0.20). La vista dal basso indica la polarità (pad 1 è catodo, pad 2 è anodo). Lo schema di saldatura consiglia un pad di 3.2mm × 1.2mm con spaziatura di 0.8mm. Le dimensioni consigliate dello schema di saldatura sono fornite nel datasheet.

7. Linee Guida per la Saldatura e la Manipolazione

7.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Curva di rifusione consigliata: preriscaldamento da 150°C a 200°C per 60-120 secondi; velocità di rampa ≤3°C/s; tempo sopra 217°C (TL) 60-120 secondi; temperatura di picco 260°C per massimo 10 secondi; velocità di raffreddamento ≤6°C/s. Tempo totale da 25°C al picco ≤8 minuti. Massimo due cicli di rifusione. Non applicare stress meccanico durante il riscaldamento.

7.2 Saldatura Manuale e Rilavorazione

La temperatura del saldatore manuale deve essere inferiore a 300°C per meno di 3 secondi, una sola volta. Se necessaria una rilavorazione, utilizzare un saldatore a doppia testa. Evitare un raffreddamento rapido dopo la saldatura.

7.3 Precauzioni

Non montare i LED su parti del PCB deformate. Non applicare forza meccanica o vibrazioni durante il raffreddamento. Evitare di esporre i LED a composti contenenti zolfo (limite<100ppm per lo zolfo). Il contenuto di bromo e cloro nei materiali esterni deve essere rispettivamente<900ppm, totale<1500ppm. Evitare adesivi che rilasciano gas. È necessaria una corretta gestione ESD.

8. Informazioni di Confezionamento e Ordinazione

Quantità di confezionamento: 4000 pezzi per bobina. Dimensioni del nastro portante: larghezza 8mm, passo 4mm, con nastro di copertura. Diametro bobina 178mm ±1mm, mozzo 60mm ±0.1mm. Sacchetto barriera all'umidità con dessiccante viene utilizzato per componenti di livello 3 sensibili all'umidità. Le etichette includono numero di parte, numero di specifica, numero di lotto, codici bin per flusso, cromaticità, tensione diretta, lunghezza d'onda, quantità e data.

9. Dati di Test di Affidabilità

I test di affidabilità sono conformi agli standard JEDEC: rifusione (260°C, 10s, 2 volte) – 22 pezzi; ciclo termico (-40°C a 100°C, permanenza 30min, 100 cicli) – 22 pezzi; shock termico (-40°C a 100°C, permanenza 15min, 300 cicli) – 22 pezzi; stoccaggio ad alta temperatura (100°C, 1000h) – 22 pezzi; stoccaggio a bassa temperatura (-40°C, 1000h) – 22 pezzi; test di vita (Ta=25°C, IF=20mA, 1000h) – 22 pezzi. Criteri di accettazione: la tensione diretta non deve superare 1.1×USL, la corrente inversa non deve superare 2×USL, il flusso luminoso non deve scendere al di sotto di 0.7×LSL.

10. Note Applicative

10.1 Applicazioni Tipiche

Ideale per indicatori ottici, retroilluminazione di interruttori e simboli, illuminazione generale in elettronica di consumo, elettrodomestici e illuminazione interna per automotive.

10.2 Progettazione Termica

La dissipazione del calore è fondamentale per evitare che la temperatura di giunzione superi i 95°C. Si consiglia un'area di rame PCB adeguata e via termiche. La resistenza termica di 450°C/W indica un package piccolo; una buona gestione termica è essenziale per il funzionamento a correnti elevate.

10.3 Considerazioni di Progettazione del Circuito

Ogni LED deve avere resistori di limitazione della corrente. È necessaria la protezione dalla tensione inversa (ad esempio un diodo in parallelo) per prevenire danni da polarizzazione inversa. La variazione della tensione diretta tra i bin deve essere considerata quando si progettano stringhe in serie.

11. Confronto con LED Verdi Alternativi

Questo package 2.0x1.25mm offre un ingombro compatto con un ampio angolo di visione di 140°, che è più ampio rispetto a molti standard 0603 (1.6x0.8mm) o 0805 (2.0x1.25mm) alternativi che tipicamente forniscono un angolo di visione di 120°. La copertura della lunghezza d'onda (515-530nm) copre sia il verde puro che le regioni giallo-verde, adatta per soddisfare specifici requisiti di colore. L'intervallo di intensità fino a 900mcd fornisce una luminosità sufficiente per applicazioni di indicatori. Tuttavia, la resistenza termica è relativamente elevata rispetto ai LED con package più grandi; è necessaria un'attenta gestione termica.

12. Domande Frequenti

D: Questo LED può essere pilotato a 30mA in modo continuo?
R: Sì, ma solo se la temperatura di giunzione rimane al di sotto di 95°C. È necessaria una dissipazione termica adeguata. A temperature ambiente elevate, è necessario un derating.

D: Qual è la durata di stoccaggio prima di aprire il sacchetto sigillato?
R: Fino a 1 anno nel sacchetto originale a 30°C/75%RH. Dopo l'apertura, deve essere utilizzato entro 168 ore a 30°C/60%RH, altrimenti è necessaria una cottura (60°C per 24h).

D: Cosa significa "Larghezza a metà altezza spettrale" di 15nm?
R: Indica la larghezza totale a metà altezza dello spettro di emissione. Una banda più stretta significa colore più puro; 15nm è tipico per i LED verdi InGaN.

D: Il LED può essere utilizzato in applicazioni esterne?
R: L'intervallo di temperatura operativa da -40°C a +85°C è adatto a molti usi esterni, ma l'esposizione diretta a umidità elevata (>75%RH) senza rivestimento conforme potrebbe influire sull'affidabilità. È necessario evitare la contaminazione da zolfo e alogeni.

13. Esempio di Caso d'Uso Pratico

In un pannello di controllo per smart home, vengono utilizzati più LED verdi per indicare lo stato dei dispositivi. L'utilizzo del bin F10 (525-527.5nm, 560-700mcd) fornisce una retroilluminazione verde uniforme. Un resistore in serie di 150Ω per un'alimentazione a 5V limita la corrente a 20mA. L'ampio angolo di visione di 140° garantisce la leggibilità da varie angolazioni. Il package compatto 2.0x1.25mm consente un posizionamento denso su un piccolo PCB. La sensibilità all'umidità di livello 3 del LED richiede una cottura se l'assemblaggio del pannello non viene completato entro 168 ore dall'apertura del sacchetto barriera all'umidità.

14. Principio di Funzionamento

Questo LED SMD è basato su un chip verde InGaN (Indio Gallio Nitruro). Quando polarizzato direttamente, elettroni e lacune si ricombinano nello strato attivo, emettendo fotoni con energia corrispondente alla lunghezza d'onda verde (515-530nm). Il chip è incapsulato in una lente trasparente in silicone o epossidica, progettata per estrarre la luce in modo efficiente e fornire un ampio angolo di fascio. Il package utilizza un design SMT laterale standard con due pad di saldatura per la connessione elettrica.

15. Tendenze Tecnologiche

I LED verdi basati su InGaN hanno visto un miglioramento continuo dell'efficacia. Le tendenze recenti includono maggiore efficacia luminosa (>200 lm/W per parti premium), larghezza spettrale ridotta per una migliore purezza del colore e package più piccoli per la miniaturizzazione. Questo prodotto rappresenta una tecnologia matura adatta per la produzione di massa sensibile al costo. Gli sviluppi futuri potrebbero includere una migliore gestione termica nello stesso ingombro e una maggiore robustezza ESD.