LED Rosso 3.45x3.45x2.20mm - Tensione diretta 2.0V - Potenza 0.7W - Lunghezza d'onda dominante 620-630nm - Specifiche tecniche

1. Panoramica del prodotto

Il RF-AL-C3535L2K1RE-03 è un LED rosso ad alta potenza progettato per applicazioni di illuminazione impegnative. Utilizza una tecnologia avanzata di packaging su substrato ceramico (Chip on Substrate) che offre una gestione termica superiore e affidabilità meccanica. Le dimensioni del package sono 3,45 mm × 3,45 mm × 2,20 mm, rendendolo adatto per moduli di illuminazione compatti. Questo LED offre un flusso luminoso tipico di 60-90 lm a 350 mA, con una lunghezza d'onda dominante tra 620-630 nm (rosso profondo). L'ampio angolo di visione di 120° garantisce una distribuzione uniforme della luce. Il prodotto è conforme RoHS e classificato per il livello di sensibilità all'umidità 1 (MSL 1), consentendo una vita illimitata a pavimento prima della saldatura.

2. Analisi dettagliata dei parametri tecnici

2.1 Caratteristiche elettriche e ottiche (a Ts=25°C, IF=350mA)

• Tensione diretta (VF):1,8 V min, 2,0 V tip, 2,4 V max. Questa bassa tensione diretta consente un pilotaggio efficiente da alimentatori a bassa tensione. Il binning stretto (passi da 0,2 V) permette una luminosità costante in array di LED multipli.
• Flusso luminoso (Φv):60 lm min, 75 lm tip, 90 lm max. L'elevata efficacia luminosa (≈215 lm/W a 350 mA) è ottenuta grazie al design ottimizzato del chip e al packaging ceramico.
• Flusso radiante totale (Φe):200 mW min, 350 mW tip, 500 mW max. Utile per applicazioni che richiedono potenza ottica totale come la segnalazione.
• Lunghezza d'onda dominante (λD):620 nm min, 625 nm tip, 630 nm max. Questo rosso profondo si abbina bene con i LED bianchi convertiti a fosforo per l'illuminazione orticola o con gli standard dei segnali stradali.
• Corrente inversa (IR):massimo 10 µA a VR=5V, garantendo una perdita trascurabile in polarizzazione inversa.
• Angolo di visione (2θ1/2):120° tip, che fornisce un fascio ampio per applicazioni di illuminazione flood.

2.2 Valori massimi assoluti

• Dissipazione di potenza (PD):1920 mW.
• Corrente diretta (IF):800 mA continua, 900 mA di picco (duty 1/10, impulso 0,1 ms).
• Tensione inversa (VR): 5V.
• Resistenza ESD (HBM):>2000 V (resa tipica >80%).
• Temperatura di funzionamento:da -40°C a +85°C.
• Temperatura di giunzione (TJ):massimo 125°C.

Considerazioni sul design termico:Il package ceramico offre un'eccellente conducibilità termica. Tuttavia, per mantenere la temperatura di giunzione al di sotto di 125°C, è essenziale un adeguato dissipatore quando si opera vicino alla corrente massima. Per un funzionamento continuo a 350 mA, si consiglia un'area di pad di rame di almeno 50 mm² su un circuito stampato FR4 standard.

3. Spiegazione del sistema di binning

Per facilitare l'abbinamento uniforme del colore e della luminosità, i LED sono suddivisi in bin per tensione diretta, flusso luminoso e lunghezza d'onda. I codici bin sono stampati sull'etichetta della bobina come mostrato nelle Tabelle 1-3 del datasheet.

Quando si ordina o si progetta, assicurarsi di specificare il codice bin desiderato o accettare bin misti in base alla tolleranza dell'applicazione.

4. Interpretazione delle curve di prestazione

4.1 Tensione diretta vs. Corrente diretta (Fig 1-6)

La curva mostra una tensione diretta tipica di circa 2,0 V a 350 mA, che sale a circa 2,4 V a 800 mA. La pendenza indica una resistenza serie di circa 0,8 Ω. Per applicazioni ad alta corrente, è necessaria una compensazione della tensione nel driver.

4.2 Intensità luminosa relativa vs. Corrente diretta (Fig 1-7)

L'intensità relativa aumenta quasi linearmente con la corrente fino a 700 mA, poi inizia a saturarsi leggermente. A 350 mA l'intensità relativa è 1,0 (riferimento). A 700 mA è circa 1,9, il che significa che raddoppiando la corrente si ottiene una resa luminosa di 2x a causa del calo di efficienza. Operare sopra i 500 mA è meno efficiente.<2x la resa luminosa a causa del calo di efficienza. Operare sopra i 500 mA è meno efficiente.

4.3 Temperatura vs. Intensità relativa (Fig 1-8)

A Ts=25°C l'intensità relativa è 1,0. Quando la temperatura sale a 85°C, l'intensità scende a circa 0,85. Questa diminuzione del 15% è tipica per i LED rossi AlInGaP. La gestione termica è fondamentale per mantenere la resa in condizioni ambientali elevate.

4.4 Corrente diretta massima vs. Temperatura Ts (Fig 1-9)

A Ts=25°C la corrente diretta massima è 800 mA. A Ts=75°C si riduce a circa 400 mA. La curva assicura che la temperatura di giunzione rimanga sotto 125°C. Per un funzionamento affidabile, mantenersi al di sotto della linea di derating.

4.5 Distribuzione spettrale (Fig 1-10)

Lo spettro di emissione è centrato a 625 nm con una larghezza a metà altezza (FWHM) di circa 20 nm. Non sono presenti picchi secondari, garantendo un colore rosso puro.

4.6 Diagramma di radiazione (Fig 1-11)

Il diagramma di radiazione mostra una distribuzione quasi Lambertiana con un angolo di visione di 120°. L'intensità relativa scende al 50% a ±60° dall'asse. Questo ampio schema è ideale per l'illuminazione a lavaggio e per i faretti.

5. Dimensioni meccaniche e di imballaggio

5.1 Profilo del package

• Vista dall'alto: custodia quadrata da 3,45 mm × 3,45 mm.
• Vista laterale: altezza 2,20 mm, con una protrusione della lente di 0,85 mm (altezza totale dalla base).
• Vista dal basso: due pad anodici (grandi) e due pad catodici (piccoli). Dimensioni dei pad: 1,30 mm × 0,65 mm (anodo), 1,30 mm × 0,48 mm (catodo).
• Polarità: Il lato catodico ha un segno triangolare o un angolo smussato (come da Fig 1-4).

5.2 Schema consigliato per i pad di saldatura

I pad PCB consigliati sono leggermente più grandi dei pad del componente: 3,40 mm × 1,30 mm per l'anodo, con passo di 0,50 mm. Assicurarsi di utilizzare pad definiti dalla maschera di saldatura per evitare ponti di saldatura.

6. Linee guida per saldatura e assemblaggio

6.1 Profilo di saldatura a riflusso

Il profilo di riflusso senza piombo consigliato è conforme a JESD22-B106. Parametri chiave:

• Preriscaldo: 150°C – 200°C per 60-120 secondi.
• Temperatura di picco: massimo 260°C, tempo sopra 217°C: massimo 60 secondi.
• Velocità di raffreddamento: massimo 6°C/s.
• Numero di cicli di riflusso: massimo 2. Se più di 24 ore tra i cicli, è necessaria l'essiccazione.

6.2 Saldatura a mano

Se è necessaria la saldatura manuale, utilizzare un saldatore impostato al di sotto di 300°C e completare entro 3 secondi. È consentita una sola operazione di saldatura a mano.

6.3 Riparazione

Evitare riparazioni dopo la saldatura. Se inevitabile, utilizzare un saldatore a doppia punta per riscaldare entrambi i pad contemporaneamente e rimuovere il LED. Verificare che non vi siano danni ai componenti adiacenti.

6.4 Conservazione ed essiccazione

Prima di aprire la busta di alluminio: conservare a<30°C e<75% di UR per un massimo di 1 anno. Dopo l'apertura: utilizzare entro 168 ore a<30°C,<60% di UR. Se il tempo è superato, essiccare a 60°C,<5% di UR per 24 ore.

7. Informazioni su imballaggio e ordinazione

• Quantità standard per confezione:1000 pezzi per bobina.
• Nastro trasportatore:larghezza 8 mm, passo 4 mm, con fori di trascinamento da 5,5 mm. Dimensione cavità 3,9×3,9 mm.
• Dimensioni bobina:diametro esterno 178 mm, larghezza mozzo 14 mm.
• Etichetta:Include codice parte, codice specifica, codice lotto, codice bin (Φ, WD, VF), quantità e data.
• Busta barriera contro l'umidità:Contiene bobina e essiccante, con etichetta di avvertenza ESD.
• Scatola di cartone:Cartone da spedizione standard con etichette prodotto.

8. Raccomandazioni applicative

8.1 Applicazioni tipiche

• Luci di avvertimento, faretti, pareti lavate, faretti spot.
• Segnali stradali e luci di segnalazione.
• Illuminazione paesaggistica, illuminazione scenica/fotografica, apparecchiature per estetica medica.
• Illuminazione interna di hotel, negozi, uffici, case.
• Lampade colorate per articoli e strip LED.

8.2 Considerazioni di progettazione

• Gestione termica:Utilizzare un dissipatore adeguato. Si consiglia un pad termico sul PCB con vie termiche.
• Protezione ESD:Sebbene il LED abbia una resistenza ESD HBM >2000 V, utilizzare sempre precauzioni ESD e considerare un diodo Zener in parallelo al LED se si opera in ambienti ad alto ESD.
• Regolazione della corrente:Alimentare sempre con una sorgente di corrente costante. Piccole variazioni di tensione causano grandi variazioni di corrente (ad esempio, uno spostamento di 0,1 V può cambiare la corrente di circa 125 mA a causa della bassa resistenza dinamica).
• Resistenza a zolfo/cloro:Assicurarsi che i materiali circostanti contengano meno di 100 ppm di zolfo, e bromo e cloro ciascuno<900 ppm (totale<1500 ppm) per prevenire la corrosione dei contatti placcati in argento.
• Pulizia della lente:Se necessario, utilizzare alcol isopropilico. Non utilizzare pulizia a ultrasuoni.

9. Confronto tecnico e vantaggi

Rispetto ai LED standard con package PPA (poliftalamide), il package ceramico offre:

• Migliore conducibilità termica:I substrati ceramici hanno conducibilità termica >10 W/mK rispetto a<1 W/mK della plastica, riducendo la resistenza termica del 30-50%.
• Maggiore affidabilità alle alte temperature:La ceramica resiste a temperature di giunzione di 125°C senza degradazione, mentre la plastica può scolorire o delaminarsi.
• Minore assorbimento di umidità:Classificazione MSL 1 (vita illimitata a pavimento) rispetto alla tipica MSL 3 per package plastici.
• Angolo di visione più ampio:120° rispetto ai tipici 110° dei LED plastici comparabili.

Tuttavia, i package ceramici sono generalmente più costosi. Per applicazioni sensibili al costo con potenza inferiore, si possono considerare alternative in plastica.

10. Domande frequenti

D: Posso pilotare questo LED a 800 mA in modo continuo?
R: Sì, ma solo se la temperatura di giunzione è mantenuta al di sotto di 125°C. È obbligatorio un adeguato dissipatore. A 800 mA la tensione diretta è circa 2,4 V, potenza ~1,92 W. Si consiglia un dissipatore con resistenza termica<30 K/W per un ambiente a 85°C.

D: Perché l'intervallo del bin del flusso luminoso è relativamente ampio (60-90 lm)?
R: La produzione standard produce una distribuzione. Il binning consente di selezionare intervalli più stretti. Per applicazioni con un singolo LED, qualsiasi bin funziona. Per array, utilizzare lo stesso codice bin per luminosità uniforme.

D: Cosa significa il codice bin "FB9"?
R: Indica un flusso luminoso tra 60 e 65 lumen. Fare riferimento alla Tabella 1-3 per tutti i codici.

D: Questo LED è adatto per uso esterno?
R: Sì, con un adeguato incapsulamento in un apparecchio che fornisca protezione IP. Il LED stesso non è impermeabile.

D: Posso usare tensione inversa nel mio circuito?
R: La tensione inversa massima assoluta è 5 V. Se esiste la possibilità di polarizzazione inversa (ad esempio durante l'avvio o pilotaggio AC), aggiungere un diodo di blocco in serie.

11. Caso di studio pratico di progettazione

Caso: Modulo faretti rossi (10 W equivalenti, 5 LED)
Obiettivo di progetto: 300 lumen di uscita a 350 mA per LED. Cinque LED in serie: tensione diretta totale ~10 V (2,0 V ciascuno). Driver: corrente costante 350 mA, tensione di conformità 12 V. Termica: 5 LED dissipano totale ~3,5 W. Montare su PCB di alluminio con dissipatore da 50 mm×50 mm. L'angolo di visione di 120° consente l'uso di un diffusore senza punti scuri. Utilizzando lo stesso bin (ad esempio FBC per flusso, C0 per tensione) si garantisce luminosità uniforme e assenza di punti caldi. Risultato: illuminazione di accento rosso intenso con eccellente consistenza cromatica.

12. Principio di funzionamento

Questo LED rosso è basato su materiale semiconduttore AlInGaP (fosfuro di alluminio indio gallio) cresciuto su substrato di GaAs. Quando polarizzato direttamente, gli elettroni dello strato di tipo n si ricombinano con le lacune dello strato di tipo p, emettendo fotoni con energia corrispondente al bandgap di ~1,98 eV, producendo luce rossa a 625 nm. Il substrato ceramico fornisce isolamento elettrico e un percorso termico diretto dal chip ai pad di saldatura. La lente in silicone incapsula il chip e modella l'emissione luminosa in uno schema Lambertiano.

13. Tendenze tecnologiche

L'industria si sta muovendo verso efficacia maggiore e dimensioni dei package più piccole. Gli sviluppi futuri per i LED rossi includono:

• Maggiore densità di flusso:Design migliorati dei chip (multi-giunzione, flip-chip) potrebbero raddoppiare il flusso per package.
• Bin di lunghezza d'onda più stretti:Gli standard futuri potrebbero richiedere una tolleranza di ±2 nm per display di fascia alta.
• Integrazione con controllo intelligente:LED con sensori di colore integrati per autocalibrazione.
• Riduzione dei costi dei package ceramici:Con l'aumento della produzione, i LED ceramici diventano competitivi con la plastica nelle gamme di media potenza.

Questo prodotto rappresenta una soluzione equilibrata tra prestazioni e affidabilità per le attuali esigenze di illuminazione a stato solido.

14. Affidabilità e garanzia di qualità

Il prodotto ha superato i seguenti test di affidabilità (dimensione campione 10 pezzi, nessun guasto consentito):

• Saldatura a riflusso (260°C, 2x)
• Shock termico (da -40°C a 100°C, 500 cicli)
• Conservazione ad alta temperatura (100°C, 1000h)
• Conservazione a bassa temperatura (-40°C, 1000h)
• Test di vita (TA=25°C, 350mA, 1000h)
• HHHT (60°C/90%RH, 350mA, 1000h)

Criteri: Variazione della tensione diretta <10%, mantenimento del flusso luminoso >80%, nessun circuito aperto o cortocircuito. Questo garantisce l'affidabilità del prodotto nelle applicazioni sul campo.<%, luminous flux maintenance >80%, no open/short. This ensures product reliability in field applications.