Indice
- 1. Panoramica del Prodotto
- 2. Analisi dei Parametri Tecnici
- 2.1 Caratteristiche Elettriche
- 2.2 Caratteristiche Ottiche
- 2.3 Caratteristiche Termiche
- 3. Sistema di Binning
- 3.1 Bin di Tensione Diretta
- 3.2 Bin di Flusso Luminoso
- 3.3 Bin di Cromaticità
- 4. Analisi delle Curve di Prestazione
- 4.1 Tensione Diretta vs. Corrente Diretta (Fig. 1-6)
- 4.2 Corrente Diretta vs. Intensità Relativa (Fig. 1-7)
- 4.3 Temperatura vs. Intensità Relativa (Fig. 1-8)
- 4.4 Diagramma di Radiazione (Fig. 1-10) e Spettro (Fig. 1-11)
- 5. Informazioni Meccaniche e di Confezionamento
- 5.1 Dimensioni del Package
- 5.2 Polarità e Pattern di Saldatura
- 6. Guida all'Assemblaggio e alla Saldatura
- 6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione
- 6.2 Saldatura a Mano e Riparazione
- 6.3 Precauzioni di Manipolazione
- 7. Informazioni sul Confezionamento e l'Ordine
- 7.1 Specifiche di Confezionamento
- 7.2 Informazioni sull'Etichetta
- 8. Raccomandazioni Applicative
- 8.1 Applicazioni Tipiche
- 8.2 Considerazioni di Progettazione
- 9. Affidabilità e Test
- 9.1 Elementi del Test di Affidabilità
- 9.2 Condizioni di Stoccaggio
- 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
La serie RF-AL-C3535L2K1**-H2 è un LED bianco ad alta potenza progettato per illuminazione generale e applicazioni di illuminazione speciali. Utilizza un chip LED blu combinato con fosforo per produrre luce bianca con alta efficienza ed eccellente resa cromatica. Il package misura 3,45 mm x 3,45 mm x 2,65 mm, rendendolo adatto per apparecchi compatti e array ad alta densità. Le caratteristiche principali includono un substrato ceramico per una gestione termica superiore, un ampio angolo di visione di 120° e conformità RoHS. Il LED supporta una corrente di pilotaggio elevata fino a 2000 mA (picco 3000 mA) e può dissipare fino a 6800 mW, consentendo un'elevata resa lumen in ambienti impegnativi.
2. Analisi dei Parametri Tecnici
2.1 Caratteristiche Elettriche
La tensione diretta (VF) a 350 mA è tipicamente compresa tra 2,6 V e 3,4 V, con un valore standard intorno a 3,0 V. Il LED può essere pilotato con una corrente diretta continua fino a 2000 mA, a condizione che sia garantita un'adeguata dissipazione termica. La tensione inversa è limitata a 5 V e il dispositivo ha una sensibilità ESD di 2000 V (HBM). La dissipazione di potenza non deve superare 6800 mW in qualsiasi condizione operativa.
2.2 Caratteristiche Ottiche
Il flusso luminoso varia con la corrente e il bin di temperatura colore. A 350 mA, i range tipici di flusso sono 140–190 lm per diversi bin CCT. A 700 mA, il flusso raddoppia approssimativamente (260–360 lm). Le opzioni di Temperatura di Colore Correlata (CCT) includono 2700 K, 3000 K, 3500 K, 4000 K, 4500 K, 5000 K, 5700 K e 6000 K. L'indice di resa cromatica (Ra) è minimo 80. L'angolo di visione (2θ1/2) è 120°, garantendo una distribuzione della luce ampia e uniforme.
2.3 Caratteristiche Termiche
La resistenza termica dal giunto al punto di saldatura (RthJ‑S) è tipicamente 1,90 °C/W a 700 mA e 25°C ambiente. Questa bassa resistenza termica garantisce un efficiente trasferimento di calore al PCB. La temperatura massima del giunto è 125°C. Una corretta progettazione termica è fondamentale per mantenere l'affidabilità e prevenire il deprezzamento del flusso luminoso.
3. Sistema di Binning
3.1 Bin di Tensione Diretta
A 350 mA, la tensione diretta è suddivisa in quattro bin: F0 (2,6–2,8 V), G0 (2,8–3,0 V), H0 (3,0–3,2 V) e I0 (3,2–3,4 V). Ciò consente ai clienti di selezionare LED con VF abbinata per progetti in parallelo o in serie.
3.2 Bin di Flusso Luminoso
Il flusso luminoso a 350 mA è classificato come FC6 (140–150 lm), FC7 (150–160 lm), FC8 (160–170 lm), FC9 (170–180 lm) e FD1 (180–190 lm). Sono disponibili bin di flusso più elevati per la stessa CCT, consentendo una selezione precisa per un'emissione luminosa uniforme.
3.3 Bin di Cromaticità
Per ogni CCT nominale (es. 2700K, 3000K, ecc.), il LED è ulteriormente suddiviso in sub‑bin (es. 27A, 27B, 27C, 27D) in base alle coordinate cromatiche CIE 1931. Le tabelle fornite elencano i confini esatti delle coordinate x/y. Ciò garantisce un aspetto cromatico coerente tra i diversi lotti di produzione.
4. Analisi delle Curve di Prestazione
4.1 Tensione Diretta vs. Corrente Diretta (Fig. 1-6)
La curva mostra una relazione quasi lineare tra corrente diretta (0–1600 mA) e tensione diretta (2,6–3,3 V). A correnti più elevate la pendenza aumenta leggermente a causa del riscaldamento resistivo e della resistenza serie.
4.2 Corrente Diretta vs. Intensità Relativa (Fig. 1-7)
L'intensità luminosa relativa aumenta con la corrente, ma in modo non lineare. A 350 mA l'intensità relativa è circa 1,0, mentre a 1400 mA raggiunge circa 3,5. L'efficienza cala a correnti elevate a causa di effetti termici e di ricombinazione non radiativa.
4.3 Temperatura vs. Intensità Relativa (Fig. 1-8)
Quando la temperatura del punto di saldatura (Ts) sale da 25°C a 125°C, l'intensità relativa diminuisce di circa il 30%. Questo decadimento termico deve essere considerato nella progettazione del sistema per mantenere l'emissione luminosa target.
4.4 Diagramma di Radiazione (Fig. 1-10) e Spettro (Fig. 1-11)
Il pattern di radiazione è Lambertiano con un angolo di 120° a metà potenza (FWHM). La distribuzione spettrale mostra un picco blu intorno a 450 nm e una larga emissione del fosforo da 500–700 nm, tipica per LED bianchi con Ra >80.
5. Informazioni Meccaniche e di Confezionamento
5.1 Dimensioni del Package
Il LED è alloggiato in un package ceramico da 3,45 mm x 3,45 mm con un'altezza totale di 2,65 mm. La vista dal basso mostra due pad elettrici (anodo e catodo) con marcatura di polarità. La vista dall'alto è una lente in silicone trasparente. I pattern di saldatura forniscono i pad PCB consigliati per un'ottimale dissipazione termica e stabilità meccanica.
5.2 Polarità e Pattern di Saldatura
La polarità è indicata sul package e deve essere osservata durante l'assemblaggio. Il pattern di saldatura consigliato garantisce una corretta conduzione termica ed evita cortocircuiti. Tutte le dimensioni sono in millimetri con una tolleranza di ±0,2 mm salvo diversa indicazione.
6. Guida all'Assemblaggio e alla Saldatura
6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione
Il profilo di rifusione consigliato prevede una zona di preriscaldamento di 150–200°C per 60–120 secondi, una velocità di rampa ≤3°C/s, un tempo sopra 217°C (TL) fino a 60 secondi e una temperatura di picco di 260°C per ≤10 secondi. La velocità di raffreddamento non deve superare 6°C/s. Sono consentiti solo due cicli di rifusione.
6.2 Saldatura a Mano e Riparazione
Se è necessaria la saldatura a mano, la temperatura del saldatore deve essere inferiore a 300°C e il tempo di saldatura inferiore a 3 secondi, eseguita una sola volta. La riparazione dovrebbe essere evitata; se inevitabile, utilizzare un saldatore a doppia punta e verificare l'assenza di danni al LED.
6.3 Precauzioni di Manipolazione
La lente in silicone è morbida; evitare pressioni meccaniche sulla superficie superiore. Utilizzare pinze sulle superfici laterali. Non montare LED su PCB deformati. Dopo la saldatura, non deformare o applicare vibrazioni fino al raffreddamento a temperatura ambiente. Il contenuto di zolfo nei materiali circostanti deve essere inferiore a 100 ppm; i limiti di bromo e cloro sono specificati per prevenire corrosione e scolorimento.
7. Informazioni sul Confezionamento e l'Ordine
7.1 Specifiche di Confezionamento
I LED vengono forniti su nastro e bobina: 1000 pezzi per bobina. Il nastro di trasporto ha passo 4,0 mm, larghezza 12,0 mm, con 100 tasche vuote sia nel leader che nel trailer. Dimensioni della bobina: diametro 178 mm, foro del mozzo 14,0 mm. Vengono forniti i dettagli della borsa barriera all'umidità e dell'etichetta.
7.2 Informazioni sull'Etichetta
Ogni etichetta include numero di parte, numero di specifica, numero di lotto, codice bin per flusso luminoso (Φ), bin cromatico (XY), bin di tensione diretta (VF), quantità e codice data. Ciò garantisce la tracciabilità.
8. Raccomandazioni Applicative
8.1 Applicazioni Tipiche
Il LED è adatto per luci di segnalazione, downlight, luci a parete, fari, lampioni, illuminazione per piante, illuminazione paesaggistica, luci per fotografia scenica, nonché illuminazione commerciale e residenziale interna (hotel, mercati, uffici, case).
8.2 Considerazioni di Progettazione
La gestione termica è critica. Utilizzare un PCB con adeguati via termici e PCB con nucleo metallico (MCPCB) per progetti ad alta corrente. Includere sempre resistori di limitazione della corrente o driver a corrente costante. Evitare tensioni inverse. Considerare le curve di derating per garantire che la temperatura del giunto rimanga sotto 125°C. Per stringhe in parallelo, utilizzare bin VF abbinati per evitare squilibri di corrente.
9. Affidabilità e Test
9.1 Elementi del Test di Affidabilità
Il LED ha superato la saldatura a rifusione (260°C, 2 volte), shock termico (-40°C a 100°C, 1000 cicli), stoccaggio ad alta temperatura (100°C, 1000 h), stoccaggio a bassa temperatura (-40°C, 1000 h), test di vita (350 mA a 25°C, 1000 h) e test di vita in alta temperatura e alta umidità (60°C/90% RH, 350 mA, 1000 h). Criteri di accettazione: mantenimento del flusso luminoso ≥80%, nessun circuito aperto/corto o sfarfallio.
9.2 Condizioni di Stoccaggio
Prima di aprire la busta sigillata: conservare a ≤30°C, ≤75% UR, entro 6 mesi. Dopo l'apertura: ≤30°C, ≤60% UR, entro 168 ore. Se superato, essiccare a 60°C ±5°C,<5% UR per ≥24 ore. Devono essere osservate le precauzioni ESD durante tutta la manipolazione.
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. |