Scheda Tecnica LED Giallo 1608-UY0100M-AM PLCC-2 - 1.6x0.8mm - 2.1V Tip. - 10mA - Illuminazione Interna Auto

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per un LED a montaggio superficiale in package PLCC-2 con numero di parte 1608-UY0100M-AM. L'applicazione principale è l'illuminazione interna automobilistica, dove l'affidabilità e le prestazioni in condizioni ambientali variabili sono fondamentali. Il dispositivo emette luce gialla ed è caratterizzato da un ingombro compatto 1608 (1.6mm x 0.8mm). I suoi vantaggi principali includono un ampio angolo visivo di 120 gradi per un'illuminazione uniforme, la conformità a severi standard di qualifica automobilistica come AEC-Q102 e l'aderenza a normative ambientali come RoHS, REACH e requisiti senza alogeni.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

2.1 Caratteristiche Fotometriche ed Elettriche

I parametri operativi chiave sono definiti con una corrente diretta (I_F) di 10mA. L'intensità luminosa tipica è di 330 mcd, con un minimo di 280 mcd e un massimo di 520 mcd, indicando potenziali variazioni di binning. La tensione diretta (V_F) misura tipicamente 2.1V, con un range da 1.5V a 2.75V. La lunghezza d'onda dominante (λ_d) è centrata a 591nm (spettro giallo), con una tolleranza di ±1nm. L'angolo visivo è specificato come 120 gradi.

2.2 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente. La corrente diretta massima assoluta è 20mA, con una capacità di corrente di picco di 50mA per impulsi ≤10μs. La dissipazione di potenza massima è 50mW. Il dispositivo può operare ed essere immagazzinato in un range di temperatura da -40°C a +110°C, con una temperatura di giunzione massima di 125°C. Non è progettato per operare con tensione inversa. La sensibilità ESD è classificata a 2kV (Modello Corpo Umano). La temperatura massima di saldatura durante il reflow è 260°C per 30 secondi.

2.3 Caratteristiche Termiche

La gestione termica è fondamentale per la longevità del LED e la stabilità delle prestazioni. La scheda tecnica fornisce due valori di resistenza termica: la resistenza termica reale (R_{th JS real}) da giunzione a punto di saldatura è 150 K/W, mentre il valore derivato dal metodo elettrico (R_{th JS el}) è 120 K/W. Questo parametro è essenziale per calcolare l'innalzamento della temperatura di giunzione in determinate condizioni operative e per un corretto progetto di dissipazione termica nell'applicazione.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

3.1 Curva IV ed Efficienza Luminosa

Il grafico corrente diretta vs. tensione diretta mostra una caratteristica relazione esponenziale. Al tipico punto di lavoro di 10mA, V_F è approssimativamente 2.1V. La curva intensità luminosa relativa vs. corrente diretta dimostra che l'emissione luminosa aumenta con la corrente ma può mostrare un comportamento non lineare e un calo di efficienza a correnti più elevate, sottolineando l'importanza di operare entro i limiti raccomandati.

3.2 Dipendenza dalla Temperatura

Diversi grafici illustrano la variazione delle prestazioni del dispositivo con la temperatura di giunzione (T_j). L'intensità luminosa relativa diminuisce all'aumentare della temperatura, una caratteristica comune nei LED. La tensione diretta ha un coefficiente di temperatura negativo, diminuendo linearmente con l'aumento della temperatura. Anche la lunghezza d'onda dominante si sposta con la temperatura, aspetto da considerare per applicazioni critiche sul colore. La curva di derating della corrente diretta impone una riduzione della corrente massima consentita quando la temperatura del pad di saldatura supera i 25°C, per evitare di superare la temperatura di giunzione massima.

3.3 Distribuzione Spettrale e Diagramma di Radiazione

Il grafico della distribuzione spettrale relativa conferma l'emissione nella regione delle lunghezze d'onda gialle, centrata attorno a 591nm. Il diagramma di radiazione rappresenta visivamente l'angolo visivo di 120 gradi, mostrando la distribuzione angolare dell'intensità luminosa.

4. Spiegazione del Sistema di Binning

I parametri del LED sono raggruppati in bin per garantire coerenza all'interno di un lotto di produzione. Tre parametri chiave sono soggetti a binning.

4.1 Binning dell'Intensità Luminosa

L'intensità è raggruppata da 'Q' (71-82 mcd) fino a 'B' (1800-2800 mcd). Per questo specifico numero di parte (1608-UY0100M-AM), i possibili bin di output evidenziati rientrano nel gruppo 'T', specificatamente T-X (280-330 mcd), T-Y (330-390 mcd) e T-Z (390-450 mcd), in linea con il valore tipico di 330 mcd indicato nella tabella delle caratteristiche.

4.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

La lunghezza d'onda è raggruppata in passi di 3nm, codificati con numeri a quattro cifre (es. 9194 per 591-594nm). I possibili bin per questo LED giallo sono evidenziati nel range da 8891 (588-591nm) a 9700 (597-600nm), coerenti con il tipico 591nm e il range 585-594nm specificato in precedenza.

4.3 Binning della Tensione Diretta

La tensione diretta è raggruppata in passi di circa 0.25V, codificati con quattro cifre (es. 1720 per 1.75-2.00V). Il tipico V_F di 2.1V rientra nel bin 2022 (2.00-2.25V).

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni Meccaniche

Il LED utilizza un package standard PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) a montaggio superficiale con ingombro metrico 1608 (lunghezza 1.6mm x larghezza 0.8mm). Il disegno dimensionale esatto include l'altezza del corpo, le dimensioni dei terminali e le tolleranze, critiche per il progetto dell'impronta PCB e i giochi di assemblaggio.

5.2 Layout Consigliato dei Pad di Saldatura

Viene fornito un land pattern (impronta) consigliato per il PCB. Questo include le dimensioni, la spaziatura e la forma dei pad ottimizzati per la formazione affidabile del giunto di saldatura durante il reflow, garantendo un corretto attacco meccanico e connessione termica/elettrica.

5.3 Identificazione della Polarità

Il package PLCC-2 ha una marcatura specifica o una caratteristica fisica (come una tacca o un angolo smussato) per indicare il catodo. L'orientamento corretto della polarità durante il posizionamento sul PCB è essenziale per il funzionamento del dispositivo.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

È specificato un profilo di reflow dettagliato, con una temperatura di picco non superiore a 260°C per un massimo di 30 secondi. Il profilo include le fasi di preriscaldamento, stabilizzazione, rifusione e raffreddamento con velocità di rampa e tempo sopra il liquido definiti. Rispettare questo profilo è cruciale per prevenire danni termici al package o al die del LED.

6.2 Precauzioni per l'Uso

Vengono fornite note generali di manipolazione e applicazione. Queste includono avvertenze contro l'applicazione di tensione inversa, garantire il funzionamento entro i valori massimi assoluti, implementare una corretta protezione ESD durante la manipolazione e seguire le linee guida di derating della corrente in base alla temperatura ambiente.

6.3 Condizioni di Stoccaggio

Il dispositivo deve essere immagazzinato in un ambiente entro il range di temperatura di stoccaggio da -40°C a +110°C, con umidità controllata (come indicato dalla classificazione MSL-3) per prevenire l'assorbimento di umidità che potrebbe causare il fenomeno del "popcorning" durante il reflow.

7. Imballaggio e Informazioni d'Ordine

7.1 Specifiche d'Imballaggio

I LED sono forniti su nastro e bobina, un formato standard per le macchine di assemblaggio pick-and-place automatiche. Le informazioni d'imballaggio dettagliano le dimensioni della bobina, la larghezza del nastro, la spaziatura delle tasche e l'orientamento dei componenti sul nastro.

7.2 Struttura del Numero di Parte

Il numero di parte 1608-UY0100M-AM può essere decodificato: "1608" indica la dimensione del package, "UY" probabilmente denota il colore (Giallo), "0100" può essere relativo a un codice di prestazione, e "M-AM" potrebbe specificare binning, imballaggio o altre varianti. La logica di decodifica esatta è specifica del modello.

8. Raccomandazioni per l'Applicazione

8.1 Scenari Applicativi Tipici

L'applicazione principale e dichiarata è l'illuminazione interna automobilistica. Ciò include retroilluminazione del cruscotto, illuminazione degli interruttori, illuminazione ambientale e luci spia. La qualifica AEC-Q102 e l'ampio range di temperatura operativa lo rendono adatto all'ambiente severo all'interno di un veicolo.

8.2 Considerazioni di Progetto

Quando si progetta con questo LED, gli ingegneri devono considerare diversi fattori: La limitazione di corrente è obbligatoria; dovrebbe essere utilizzato un resistore in serie o un driver a corrente costante per impostare I_F al livello desiderato (es. 10mA per la tipica luminosità). È necessario un progetto termico se si opera ad alte temperature ambientali o alte correnti, utilizzando la resistenza termica e la curva di derating. Per array di illuminazione uniformi, potrebbe essere necessario specificare codici bin stretti per intensità e lunghezza d'onda. L'ampio angolo visivo è vantaggioso per l'illuminazione d'area ma potrebbe richiedere diffusori o guide luminose per specifici fasci di luce.

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

Rispetto ai LED generici non automobilistici, i principali fattori di differenziazione di questo dispositivo sono la sua formale qualifica AEC-Q102, che implica test rigorosi per l'affidabilità a lungo termine sotto shock termico, umidità e altri stress. La classe di robustezza alla corrosione B1 indica una maggiore resistenza ad atmosfere contenenti zolfo, preziosa negli ambienti automobilistici. La sua conformità alle ultime normative ambientali (RoHS, REACH, Senza Alogeni) è anche un significativo vantaggio per l'accettazione nel mercato globale.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Qual è la corrente operativa raccomandata?

R: La scheda tecnica definisce le caratteristiche a 10mA, che è il tipico punto di lavoro. Il massimo assoluto è 20mA, ma l'operazione a o sotto 10mA è standard per longevità ed efficienza.

D: Come controllo la luminosità?

R: La luminosità (intensità luminosa) è controllata principalmente dalla corrente diretta (I_F). La modulazione a larghezza di impulso (PWM) può anche essere utilizzata per la regolazione dell'intensità senza spostare significativamente il punto colore.

D: Perché il binning della tensione diretta è importante?

R: Nelle applicazioni dove più LED sono collegati in serie e pilotati da una sorgente di tensione costante, variazioni in V_F possono portare a una distribuzione di corrente e luminosità non uniforme. Utilizzare LED dello stesso bin V_F garantisce uniformità.

D: Questo LED può essere usato all'aperto?

R: Sebbene abbia un ampio range di temperatura, la scheda tecnica specifica "Illuminazione interna automobilistica". Per uso esterno, sarebbe necessario valutare una protezione aggiuntiva contro le radiazioni UV, l'ingresso di umidità e temperature estreme più ampie, e un prodotto di grado esterno potrebbe essere più appropriato.

11. Caso Pratico di Progetto e Utilizzo

Caso: Retroilluminazione Pulsanti Cruscotto

Nel cruscotto di un'auto, più pulsanti richiedono una retroilluminazione gialla soffice e uniforme. Un progettista utilizzerebbe diversi LED 1608-UY0100M-AM. Li collegherebbe in serie (se la tensione del driver lo permette) o in parallelo con resistori individuali per garantire una corrente costante. L'angolo visivo di 120° aiuta a illuminare uniformemente il pulsante da un singolo LED posizionato sotto. Il progettista deve calcolare la corrente richiesta (probabilmente 5-10mA per LED) per ottenere la luminosità desiderata senza causare eccessiva dissipazione di potenza o calore sul PCB flessibile. La qualifica AEC-Q102 dà fiducia nella capacità del componente di resistere ai cicli termici e alle vibrazioni durante la vita del veicolo.

12. Introduzione al Principio Operativo

Questo è un diodo a emissione luminosa (LED) a semiconduttore. Quando viene applicata una tensione diretta che supera la sua energia di bandgap, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva del chip semiconduttore (probabilmente basato su AlInGaP o materiale simile per la luce gialla). Questa ricombinazione rilascia energia sotto forma di fotoni (luce). La specifica composizione del materiale e il drogaggio determinano la lunghezza d'onda dominante della luce emessa, che in questo caso è nello spettro giallo (~591nm). Il package PLCC-2 ospita il die semiconduttore, fornisce le connessioni elettriche tramite due terminali e incorpora una lente in plastica modellata che sagoma il fascio di uscita per ottenere l'angolo visivo di 120 gradi.

13. Tendenze Tecnologiche

La tendenza nei LED per illuminazione interna auto è verso una maggiore efficienza (più lumen per watt), consentendo display più luminosi con minore consumo energetico e generazione di calore. C'è anche una tendenza verso dimensioni di package più piccole (come 1008 o 0806) per consentire design più compatti ed eleganti. Inoltre, l'integrazione di LED multicolore (RGB) in un unico package per un'illuminazione ambientale dinamica e personalizzabile sta diventando sempre più popolare. Standard di affidabilità migliorati e una più ampia conformità ambientale rimangono driver costanti nel settore automobilistico.