Scheda Tecnica LED Blu LTPL-C035BH450 - 3.5x3.5x1.6mm - 3.3V Tipico - 2.8W Max - Lunghezza d'Onda Dominante 450nm

1. Panoramica del Prodotto

Il LTPL-C035BH450 è un LED blu ad alta potenza, a montaggio superficiale, progettato per applicazioni di illuminazione a stato solido. Rappresenta una sorgente luminosa energeticamente efficiente e ultra compatta che combina la lunga durata e l'affidabilità intrinseche dei Diodi Emettitori di Luce con un'uscita ottica significativa. Questo dispositivo offre flessibilità di progettazione e alta luminosità, consentendo la sostituzione delle tecnologie di illuminazione convenzionali in varie applicazioni.

1.1 Caratteristiche Principali

• Pilotaggio compatibile con Circuiti Integrati (I.C.).
• Conforme alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose) e costruzione senza piombo (Pb-free).
• Progettato per ridurre i costi operativi dell'energia.
• Contribuisce a ridurre i costi di manutenzione del sistema grazie alla sua lunga vita operativa.

Il package del LED ha un ingombro compatto. Le dimensioni critiche includono una dimensione del corpo di circa 3.5mm x 3.5mm. L'altezza della lente e la lunghezza/larghezza del substrato ceramico hanno tolleranze più strette di ±0.1mm, mentre altre dimensioni meccaniche hanno una tolleranza di ±0.2mm. È cruciale notare che il grande pad termico sul fondo del package è elettricamente isolato (neutro) dai pad elettrici dell'anodo e del catodo, il che è essenziale per una corretta gestione termica e l'isolamento elettrico nella progettazione del circuito.

3. Valori Massimi Assoluti

Sollecitazioni oltre questi limiti possono causare danni permanenti al dispositivo. Tutti i valori sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C.

Corrente Diretta Continua (If):

• 700 mAConsumo di Potenza (Po):
• 2.8 WIntervallo di Temperatura Operativa (Topr):
• -40°C a +85°CIntervallo di Temperatura di Stoccaggio (Tstg):
• -55°C a +100°CTemperatura Massima di Giunzione (Tj):
• 125°CNota Importante:

L'operazione del LED in condizioni di polarizzazione inversa per periodi prolungati può causare danni o guasti al componente.4. Caratteristiche Elettro-Ottiche

I seguenti parametri sono misurati a Ta=25°C in una condizione di test di If = 350mA, che è un punto operativo tipico.

Tensione Diretta (Vf):

• Minimo 2.8V, Tipico 3.3V, Massimo 3.8V.Flusso Radiante (Φe):
• Minimo 510mW, Tipico 600mW, Massimo 690mW. Questa è la potenza radiante totale misurata con una sfera integratrice.Lunghezza d'Onda Dominante (Wd):
• Varia da 440nm a 460nm, collocandola nello spettro blu.Angolo di Visione (2θ1/2):
• Tipicamente 130 gradi, definisce la diffusione angolare della luce emessa.Resistenza Termica, Giunzione-Case (Rth jc):
• Tipicamente 9.5 °C/W con una tolleranza di misura di ±10%. Questo parametro è critico per calcolare l'innalzamento della temperatura di giunzione sotto potenza operativa.5. Sistema di Codici e Classificazione (Binning)

I LED sono selezionati (binnati) in base a parametri chiave per garantire la consistenza. Il codice di bin è marcato su ogni sacchetto di imballaggio.

5.1 Binning della Tensione Diretta (Vf)

I LED sono categorizzati in cinque bin (da V1 a V5) in base alla loro tensione diretta a 350mA, con ogni bin che copre un intervallo di 0.2V da 2.8V a 3.8V. La tolleranza all'interno di un bin è di ±0.1V.

5.2 Binning del Flusso Radiante (Φe)

I LED sono suddivisi in sei bin di flusso (da W1 a W6), ognuno rappresentante un intervallo di 30mW da 510mW a 690mW a 350mA. La tolleranza del flusso radiante è del ±10%.

5.3 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante (Wd)

Sono definiti quattro bin di lunghezza d'onda (da D4I a D4L), ognuno che copre un intervallo di 5nm da 440nm a 460nm. La tolleranza della lunghezza d'onda dominante è di ±3nm.

6. Curve di Prestazione Tipiche e Analisi

La scheda tecnica fornisce diversi grafici che illustrano le prestazioni del dispositivo in varie condizioni (a 25°C salvo diversa indicazione).

6.1 Flusso Radiante Relativo vs. Corrente Diretta

Questa curva mostra che l'uscita ottica (flusso radiante) aumenta con la corrente diretta ma alla fine si satura e può diminuire a correnti molto elevate a causa dell'efficienza droop e degli effetti termici. Operare vicino ai tipici 350mA fornisce un buon equilibrio tra uscita ed efficienza.

6.2 Distribuzione Spettrale Relativa

Il grafico mostra lo spettro di emissione stretto caratteristico di un LED blu, centrato attorno alla lunghezza d'onda dominante (es. 450nm). La larghezza spettrale (Larghezza a Mezza Altezza) è tipicamente stretta per i LED monocromatici.

6.3 Diagramma di Radiazione (Angolo di Visione)

Il diagramma polare illustra la distribuzione spaziale dell'intensità, confermando l'ampio angolo di visione di 130 gradi. Il pattern è tipicamente Lambertiano o quasi-Lambertiano per questo tipo di package.

6.4 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V)

Questa curva fondamentale mostra la relazione esponenziale tra corrente e tensione per un diodo. La tensione diretta aumenta con la corrente ed è anche dipendente dalla temperatura.

6.5 Flusso Radiante Relativo vs. Temperatura di Giunzione

Questa è una curva critica per la gestione termica. Dimostra che l'uscita ottica di un LED diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione (Tj). È necessario un efficace dissipatore di calore per mantenere Tj il più bassa possibile, garantendo un'uscita luminosa stabile a lungo termine e l'affidabilità.

7. Linee Guida per il Montaggio e l'Applicazione

7.1 Raccomandazioni per la Saldatura

Il dispositivo è adatto per la saldatura a rifusione o manuale. Viene fornito un profilo dettagliato per la saldatura a rifusione, specificando limiti di tempo e temperatura per pre-riscaldo, stabilizzazione, rifusione (con un limite di temperatura di picco) e raffreddamento. Precauzioni chiave includono: evitare rapidi tassi di raffreddamento, utilizzare la temperatura di saldatura più bassa possibile e limitare i cicli di rifusione a un massimo di tre. La saldatura manuale dovrebbe essere a 300°C max per 2 secondi max, eseguita una sola volta. La saldatura a immersione non è raccomandata né garantita.

7.2 Layout Consigliato dei Pad PCB

Viene fornito un land pattern (impronta) dettagliato per la progettazione del PCB. Questo include le dimensioni e la spaziatura per i due pad elettrici (anodo e catodo) e il grande pad termico centrale. Un corretto design del pad è essenziale per la stabilità meccanica, la connessione elettrica e, soprattutto, per un efficiente trasferimento di calore dal package del LED al PCB.

7.3 Considerazioni sul Circuito di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando si collegano più LED in parallelo, si raccomanda vivamente di utilizzare una resistenza limitatrice di corrente separata in serie con ciascun LED (Modello di Circuito A). Collegare i LED direttamente in parallelo senza resistenze individuali (Modello di Circuito B) è sconsigliato a causa del potenziale disallineamento di luminosità causato da lievi variazioni nella tensione diretta (Vf) dei singoli dispositivi. Il LED deve essere operato in polarizzazione diretta; la corrente inversa continua deve essere evitata per prevenire danni.

7.4 Pulizia e Manipolazione

Se la pulizia è necessaria, dovrebbero essere utilizzati solo solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico. Detergenti chimici non specificati potrebbero danneggiare il package del LED. Il dispositivo non dovrebbe essere utilizzato in ambienti ad alto contenuto di zolfo (es. alcuni sigillanti, adesivi) o in condizioni di alta umidità (oltre l'85% UR), condensa o atmosfere corrosive, poiché questi possono degradare gli elettrodi placcati in oro e influenzare l'affidabilità.

8. Specifiche di Imballaggio

I LED sono forniti su nastro e bobina per il montaggio automatizzato. La scheda tecnica include dimensioni dettagliate sia per il nastro portacomponenti goffrato (dimensione della tasca, passo) che per la bobina (diametro, dimensione del mozzo). Note chiave di imballaggio: le tasche sono sigillate con nastro di copertura, una bobina da 7 pollici contiene un massimo di 500 pezzi, la quantità minima d'ordine per i residui è di 100 pezzi e sono consentiti al massimo due componenti mancanti consecutivi per bobina. L'imballaggio è conforme agli standard EIA-481-1-B.

9. Scenari Applicativi e Note di Progettazione

9.1 Applicazioni Tipiche

Questo LED blu ad alta potenza è adatto per applicazioni che richiedono luce blu brillante ed efficiente. Ciò include illuminazione architetturale, segnaletica, illuminazione ausiliaria automobilistica (dove viene utilizzata la miscelazione dei colori), illuminazione per intrattenimento/palcoscenico e come sorgente luminosa primaria in apparecchiature mediche o industriali specializzate. La sua emissione blu è anche fondamentale per generare luce bianca quando combinata con fosfori in package LED bianchi a conversione di fosforo.

9.2 Considerazioni Critiche di Progettazione

Gestione Termica:

• La bassa resistenza termica (9.5°C/W) evidenzia la necessità di un percorso termico efficace. Il PCB dovrebbe utilizzare via termiche sotto il pad termico collegate a un ampio piano di rame o a un dissipatore esterno per mantenere la temperatura di giunzione ben al di sotto del massimo di 125°C.Pilotaggio in Corrente:
• Utilizzare un driver a corrente costante, non una sorgente a tensione costante. La corrente operativa raccomandata è 350mA, ma il driver dovrebbe essere progettato considerando la massima tensione diretta (fino a 3.8V) e la regolazione di corrente richiesta.Progettazione Ottica:
• L'ampio angolo di visione di 130 gradi potrebbe richiedere ottiche secondarie (lenti, riflettori) per ottenere il pattern di fascio desiderato per applicazioni specifiche.Binning per la Consistenza:
• Per applicazioni in cui l'uniformità del colore o della luminosità è critica (es. array multi-LED), specificare codici di bin stretti per il flusso radiante (Φe) e la lunghezza d'onda dominante (Wd) durante l'approvvigionamento.10. Principi Tecnologici e Contesto

Il LTPL-C035BH450 si basa sulla tecnologia dei semiconduttori, utilizzando specificamente materiali come il Nitruro di Gallio e Indio (InGaN) per emettere luce nello spettro blu quando gli elettroni si ricombinano con le lacune attraverso il bandgap del dispositivo. La lunghezza d'onda dominante è determinata dalla precisa composizione degli strati semiconduttori. L'elevata potenza nominale è ottenuta attraverso un design efficiente del chip, un package che estrae efficacemente la luce e gestisce il calore, e interconnessioni interne robuste. La tendenza in tali LED è verso una maggiore efficienza (più luce in uscita per watt elettrico in ingresso), una maggiore densità di potenza e un'affidabilità migliorata a temperature operative elevate, guidata dai progressi nella crescita epitassiale, nei materiali di packaging e nella tecnologia dei fosfori per la conversione in luce bianca.

The LTPL-C035BH450 is based on semiconductor technology, specifically using materials like Indium Gallium Nitride (InGaN) to emit light in the blue spectrum when electrons recombine with holes across the device's bandgap. The dominant wavelength is determined by the precise composition of the semiconductor layers. The high power rating is achieved through efficient chip design, a package that effectively extracts light and manages heat, and robust internal interconnects. The trend in such LEDs is toward higher efficiency (more light output per electrical watt input), higher power density, and improved reliability at elevated operating temperatures, driven by advancements in epitaxial growth, packaging materials, and phosphor technology for white light conversion.