Scheda Tecnica LED Verde PLCC-3 - Package 3.2x2.8x1.9mm - Tensione 2.75-3.65V - Potenza 110mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche di un LED verde ad alte prestazioni alloggiato in un package SMD PLCC-3. Il dispositivo è progettato per applicazioni che richiedono indicatori affidabili e soluzioni di retroilluminazione efficienti. I suoi vantaggi principali derivano dalla combinazione di un'elevata emissione luminosa, un ampio angolo di visione facilitato da un design integrato con inter-riflettore e una costruzione robusta adatta ai processi di assemblaggio automatizzati.

I mercati target principali includono l'elettronica di consumo, le apparecchiature per l'automazione d'ufficio e i pannelli di controllo industriali dove sono richiesti segnali visivi chiari e retroilluminazione compatta per LCD, interruttori e simboli. Il basso requisito di corrente lo rende anche ideale per dispositivi portatili alimentati a batteria.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

I limiti operativi del dispositivo sono definiti per garantire l'affidabilità a lungo termine. La tensione inversa massima è di 5V, oltre la quale la giunzione del semiconduttore potrebbe danneggiarsi. La corrente diretta continua nominale è di 30mA, con una capacità di picco di corrente diretta di 100mA per funzionamento impulsato (duty cycle 1/10 a 1kHz). La massima dissipazione di potenza è di 110mW a una temperatura ambiente (T_A) di 25°C. Il dispositivo può resistere a una scarica elettrostatica (ESD) di 150V (Modello del Corpo Umano). L'intervallo di temperatura operativa va da -40°C a +85°C, e le condizioni di stoccaggio vanno da -40°C a +90°C.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

I parametri di prestazione chiave sono misurati a una corrente di test standard di 30mA. L'intensità luminosa (I_v) ha un intervallo tipico da 715mcd a 1800mcd, suddiviso in bin. L'angolo di visione (2θ_1/2) è ampio 120 gradi, garantendo un'ampia visibilità. La lunghezza d'onda dominante (λ_d) definisce il colore verde e varia da 520nm a 535nm. La tensione diretta (V_F) tipicamente è compresa tra 2,75V e 3,65V alla corrente di test. Le tolleranze sono specificate come ±10% per l'intensità luminosa, ±1nm per la lunghezza d'onda dominante e ±0,1V per la tensione diretta.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza del colore e della luminosità nella produzione, i LED vengono suddivisi in bin in base a parametri chiave.

3.1 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

Il colore verde è suddiviso in tre bin: Codice Bin X (520-525nm), Y (525-530nm) e Z (530-535nm). Ciò consente ai progettisti di selezionare LED con una specifica tonalità di verde per la loro applicazione.

3.2 Binning dell'Intensità Luminosa

La luminosità è suddivisa in quattro bin: V1 (715-900mcd), V2 (900-1120mcd), W1 (1120-1420mcd) e W2 (1420-1800mcd). Ciò consente la selezione in base al livello di luminosità richiesto.

3.3 Binning della Tensione Diretta

La tensione di funzionamento è raggruppata in tre bin: E5 (2,75-3,05V), 6 (3,05-3,35V) e 7 (3,35-3,65V). Questo è cruciale per progettare circuiti di pilotaggio a corrente stabile, specialmente quando più LED sono collegati in serie.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Sebbene le curve grafiche specifiche siano referenziate nella scheda tecnica, le loro implicazioni sono critiche. La tipica curva corrente diretta vs. tensione diretta (I-V) mostra la relazione esponenziale, evidenziando la necessità di resistori limitatori di corrente. La curva intensità luminosa vs. corrente diretta dimostra come l'output aumenti con la corrente, fino al valore nominale massimo. La curva di distribuzione spettrale conferma le lunghezze d'onda di picco e dominante, definendo la purezza del colore verde. Comprendere queste curve è essenziale per ottimizzare le condizioni di pilotaggio e prevedere le prestazioni in diversi scenari operativi.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il package PLCC-3 ha dimensioni nominali di 3,2mm di lunghezza, 2,8mm di larghezza e 1,9mm di altezza. Tutte le tolleranze non specificate sono ±0,1mm. Il package presenta un corpo bianco e una lente trasparente incolore.

5.2 Identificazione della Polarità e Layout dei Pad

Il catodo è tipicamente contrassegnato. Viene fornita un'impronta consigliata per i pad di saldatura per garantire una corretta saldatura, stabilità meccanica e dissipazione del calore durante i processi di rifusione. Rispettare questo layout è vitale per la resa produttiva e l'affidabilità.

6. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

Il dispositivo è adatto sia per processi di saldatura a rifusione che ad onda. Per la saldatura a rifusione, la temperatura di picco massima non deve superare i 260°C per una durata di 10 secondi. Per la saldatura manuale, la temperatura della punta del saldatore deve essere limitata a 350°C per un massimo di 3 secondi per terminale. Questi limiti prevengono danni termici al package plastico e al die interno e ai collegamenti a filo.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

I LED sono forniti su nastro portante da 8mm, avvolti in bobine. Ogni bobina contiene 2000 pezzi. L'imballaggio include misure resistenti all'umidità: la bobina è posta all'interno di una busta stagnola anti-umidità insieme a un essiccante ed è inclusa una carta indicatrice di umidità. L'etichetta del prodotto spiega i codici di binning per l'intensità luminosa (CAT), la lunghezza d'onda dominante (HUE) e la tensione diretta (REF).

8. Raccomandazioni per l'Applicazione

8.1 Scenari Applicativi Tipici

Questo LED è ideale per indicatori di stato e retroilluminazione in apparecchiature audio/video, elettrodomestici e macchine per ufficio. Il suo ampio angolo di visione e l'efficiente accoppiamento della luce lo rendono particolarmente adatto all'uso con guide di luce per convogliare la luce in posizioni specifiche del pannello. È anche utilizzato per la retroilluminazione piatta di LCD, interruttori a membrana e simboli illuminati.

8.2 Considerazioni Critiche di Progettazione

Limitazione della Corrente Obbligatoria:Deve essere sempre utilizzato un resistore esterno in serie per limitare la corrente diretta. La caratteristica I-V esponenziale del LED significa che un piccolo aumento di tensione può causare un grande e distruttivo aumento di corrente. Il valore del resistore deve essere calcolato in base alla tensione di alimentazione, alla tensione diretta del LED (considerando gli effetti del bin e della temperatura) e alla corrente operativa desiderata (non superiore a 30mA continua).

Gestione Termica:Sebbene il package possa dissipare 110mW, operare ad alte temperature ambiente o alla corrente massima aumenterà la temperatura di giunzione, il che può ridurre l'output luminoso e la durata di vita. Un'adeguata area di rame sul PCB intorno ai pad può aiutare con la dissipazione del calore.

9. Confronto e Differenziazione Tecnica

Rispetto a package LED più semplici, il differenziatore chiave di questo dispositivo PLCC-3 è l'inter-riflettore integrato. Questa caratteristica cattura e reindirizza la luce emessa lateralmente verso l'alto, migliorando significativamente l'angolo di visione e l'efficienza totale dell'output luminoso dalla superficie superiore. Ciò lo rende superiore ai LED a chip di base per applicazioni che richiedono visibilità ad ampio angolo o quando accoppiati con guide di luce. Il package è anche più robusto e più facile da gestire per le macchine pick-and-place automatizzate rispetto ai package a due terminali.

10. Domande Frequenti (FAQ)

D: Posso pilotare questo LED direttamente da un'alimentazione a 5V?

R: No. È necessario utilizzare un resistore limitatore di corrente. Ad esempio, con un'alimentazione a 5V, una V_Fdel LED di 3,0V (tipica) e una I_Fdesiderata di 20mA, il valore del resistore sarebbe R = (5V - 3,0V) / 0,020A = 100Ω. La potenza nominale del resistore dovrebbe essere almeno I²R = (0,02)²* 100 = 0,04W, quindi un resistore da 1/8W o 1/4W è adatto.

D: Qual è la differenza tra lunghezza d'onda di picco e lunghezza d'onda dominante?

R: La lunghezza d'onda di picco (λ_P) è la lunghezza d'onda alla quale la distribuzione di potenza spettrale è massima. La lunghezza d'onda dominante (λ_d) è la singola lunghezza d'onda della luce monocromatica che corrisponde al colore percepito del LED. La lunghezza d'onda dominante è più rilevante per la specifica del colore.

D: Come interpreto i codici di binning sull'etichetta?

R: I codici sull'etichetta (ad esempio, dalla Guida alla Selezione del Dispositivo) indicano il bin di prestazione specifico per quel lotto di LED. "CAT" si riferisce al bin dell'intensità luminosa (es. W2), "HUE" al bin della lunghezza d'onda dominante (es. Y) e "REF" al bin della tensione diretta (es. 6). Ciò consente una selezione e un abbinamento precisi in produzione.

11. Studio di Caso di Progettazione e Utilizzo

Scenario: Retroilluminazione di un Pannello a Interruttori a Membrana.Un progettista deve illuminare uniformemente quattro simboli su un pannello di controllo utilizzando un singolo LED a causa di vincoli di spazio. Seleziona questo LED verde PLCC-3 per la sua alta luminosità e ampio angolo di visione. Una guida di luce in acrilico personalizzata è progettata con quattro rami per convogliare la luce dal LED montato centralmente a ciascun simbolo. L'ampio angolo di visione di 120 gradi del LED garantisce un efficiente accoppiamento della luce nell'ingresso della guida di luce. Il LED è pilotato a 25mA tramite un resistore limitatore di corrente da una linea a 3,3V di un microcontrollore. Il bin di intensità luminosa scelto (W1) fornisce una luminosità sufficiente anche dopo le perdite nella guida di luce. Il colore coerente dal bin di lunghezza d'onda (Y) garantisce che tutti e quattro i simboli abbiano la stessa tonalità di verde.

12. Principio di Funzionamento

Questo è un diodo a emissione luminosa a semiconduttore. Quando viene applicata una tensione diretta che supera la soglia della giunzione, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva del chip InGaN (Nitruro di Indio e Gallio). Questo processo di ricombinazione rilascia energia sotto forma di fotoni, producendo luce. La composizione specifica dei materiali semiconduttori determina la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa, in questo caso verde. Il package plastico serve a proteggere il chip, fornire una lente primaria per modellare l'output luminoso e incorporare superfici riflettenti per migliorare l'efficienza.

13. Tendenze del Settore

Il mercato dei LED SMD come il PLCC-3 continua a evolversi. Le tendenze generali includono la spinta verso un'efficienza luminosa ancora più elevata (più output luminoso per watt di input elettrico), che migliora l'efficienza energetica. C'è anche un focus sul miglioramento della coerenza e della stabilità del colore in funzione della temperatura e della durata di vita. Inoltre, i progressi nella tecnologia del packaging mirano a rendere i dispositivi ancora più piccoli mantenendo o migliorando le prestazioni ottiche e l'affidabilità, rispondendo alla miniaturizzazione dei dispositivi elettronici. I principi dell'ampio angolo di visione e dell'estrazione efficiente della luce, come si vede nel design con inter-riflettore di questo dispositivo, rimangono centrali in questi sviluppi.