Scheda Tecnica LED Giallo PLCC-2 - Package 0201 - 2.10V Tip. - 1120mcd @20mA - Grado Automotive

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per un LED giallo ad alte prestazioni, a montaggio superficiale, in package PLCC-2. Il dispositivo è progettato principalmente per ambienti di illuminazione automotive impegnativi, offrendo funzionamento affidabile, emissione di colore uniforme e una costruzione robusta per resistere a condizioni operative severe.

1.1 Caratteristiche Principali e Mercato di Riferimento

L'applicazione primaria del LED è nel settore automotive, rivolgendosi sia ai sistemi di illuminazione interni che esterni. Le caratteristiche principali includono un'intensità luminosa tipica di 1120 millicandele (mcd) con una corrente diretta di 20mA, un ampio angolo di visione di 120 gradi per un'eccellente visibilità e la qualifica allo standard AEC-Q102 per componenti di grado automotive. Offre inoltre robustezza allo zolfo (Classe A1), conformità alle direttive UE REACH e RoHS ed è privo di alogeni. Questi attributi lo rendono adatto ad applicazioni come retroilluminazione del cruscotto (strumenti), illuminazione ambientale interna e vari fanali di segnalazione esterni, dove affidabilità e longevità sono critiche.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

Le caratteristiche elettriche e ottiche definiscono i limiti operativi e le prestazioni tipiche del LED.

2.1 Caratteristiche Fotometriche ed Elettriche

I parametri operativi chiave sono specificati a una temperatura di giunzione di 25°C e una corrente diretta (I_F) di 20mA. La tensione diretta tipica (V_F) è di 2.10V, con un minimo di 1.75V e un massimo di 2.75V. La lunghezza d'onda dominante (λ_d) rientra nello spettro del giallo, compresa tra 585nm e 594nm. L'intensità luminosa (I_V) ha un valore tipico di 1120 mcd, con un minimo di 710 mcd e un massimo di 1800 mcd. È importante notare le tolleranze di misura: ±8% per il flusso luminoso, ±0.05V per la tensione diretta e ±1nm per la lunghezza d'onda dominante.

2.2 Valori Massimi Assoluti e Gestione Termica

Per garantire l'affidabilità del dispositivo, questi limiti non devono mai essere superati in nessuna condizione. La corrente diretta massima assoluta è 50mA, con una capacità di corrente di picco di 100mA per impulsi ≤10μs. La dissipazione di potenza massima è 137mW. Il dispositivo può operare in un intervallo di temperatura ambiente compreso tra -40°C e +110°C, con una temperatura di giunzione massima (T_J) di 125°C. La resistenza termica dalla giunzione al punto di saldatura è specificata sia in condizioni elettriche (R_{th JS el}: 100-120 K/W) che in condizioni reali (R_{th JS real}: 120-160 K/W), aspetto cruciale per il progetto termico nell'applicazione. La sensibilità ESD è classificata a 2kV (HBM).

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Il LED è classificato in bin per parametri chiave per garantire coerenza nella produzione di massa e flessibilità di progettazione.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

L'intensità luminosa è raggruppata in quattro bin: V1 (710-900 mcd), V2 (900-1120 mcd), AA (1120-1400 mcd) e AB (1400-1800 mcd). Ciò consente ai progettisti di selezionare il livello di luminosità appropriato per le esigenze specifiche della loro applicazione.

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante e della Tensione Diretta

La lunghezza d'onda dominante è classificata in tre gruppi: 8588 (585-588 nm), 8891 (588-591 nm) e 9194 (591-594 nm), consentendo una selezione precisa del colore. La tensione diretta è classificata in quattro intervalli: 1720 (1.75-2.00V), 2022 (2.00-2.25V), 2225 (2.25-2.50V) e 2527 (2.50-2.75V), aspetto importante per la progettazione del circuito di pilotaggio e la gestione dell'alimentazione.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

I dati grafici forniscono informazioni sul comportamento del LED in condizioni variabili.

4.1 Curva I-V e Distribuzione Spettrale

La curva corrente diretta vs. tensione diretta (I-V) mostra la relazione esponenziale tipica dei diodi. Il grafico della distribuzione spettrale relativa conferma il picco di emissione nella regione del giallo. Il diagramma del pattern di radiazione illustra l'angolo di visione di 120 gradi, definito come l'angolo fuori asse in cui l'intensità scende alla metà del suo valore di picco.

4.2 Dipendenza dalla Temperatura e Derating

Diversi grafici dettagliano le variazioni delle prestazioni con la temperatura. L'intensità luminosa relativa diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione. La lunghezza d'onda dominante subisce uno spostamento sia con l'aumento della corrente diretta che della temperatura di giunzione. La curva di derating della corrente diretta è fondamentale: mostra che la corrente diretta massima ammissibile deve essere ridotta all'aumentare della temperatura del pad di saldatura. Ad esempio, a una temperatura del pad di 110°C, la corrente continua massima è limitata a 34mA. Un grafico separato definisce la capacità di gestione degli impulsi ammissibile per diversi cicli di lavoro.

5. Informazioni Meccaniche, di Confezionamento e Assemblaggio

5.1 Dimensioni Meccaniche e Polarità

Il componente utilizza un package standard PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) a montaggio superficiale, spesso indicato dalla sua impronta come 0201. Il disegno meccanico dettagliato specifica la lunghezza, larghezza, altezza e posizione dei terminali esatti. Il numero di parte include una \"R\" che indica polarità inversa, che deve essere verificata rispetto al layout del pad di saldatura consigliato durante la progettazione del PCB per garantire l'orientamento corretto.

5.2 Linee Guida per la Saldatura e il Riflusso

Viene fornito un layout consigliato per il pad di saldatura per garantire una corretta formazione del giunto saldato e uno smaltimento termico adeguato. Il profilo di saldatura a riflusso deve essere seguito precisamente. La temperatura massima di saldatura è 260°C per una durata non superiore a 30 secondi. Il rispetto di questo profilo è essenziale per prevenire danni termici al package del LED e al chip interno.

5.3 Confezionamento e Precauzioni di Manipolazione

Il dispositivo ha un Livello di Sensibilità all'Umidità (MSL) di 2. Le precauzioni includono la conservazione in ambiente asciutto e il baking se la confezione viene aperta ed esposta all'umidità ambientale oltre la sua shelf life prima della saldatura. Le precauzioni generali avvertono contro l'applicazione di tensione inversa, il superamento dei valori massimi assoluti e il sottoporre il dispositivo a stress meccanico.

6. Informazioni per l'Ordine e Numero di Parte

Il numero di parte segue una struttura specifica:67-21R-UY0201H-AM.

• 67-21: Famiglia di prodotto.
• R: Polarità inversa.
• UY: Colore (Giallo).
• 020: Corrente di test (20mA).
• 1: Tipo di lead frame.
• H: Livello di luminosità (Alto).
• AM: Designa applicazione automotive.

Le informazioni per l'ordine tipicamente coinvolgono la specifica dei bin richiesti per intensità luminosa, lunghezza d'onda e tensione diretta.

7. Considerazioni di Progettazione Applicativa e FAQ

7.1 Scenari Applicativi Tipici

Questo LED è ideale per:

• Illuminazione Interna Automotive: Quadri strumenti del cruscotto, retroilluminazione interruttori, strisce per illuminazione ambientale.
• Illuminazione Esterna Automotive: Luci di posizione laterali, terza luce stop centrale (CHMSL), indicatori di direzione (a seconda delle normative locali e dell'intensità richiesta).

Il suo ampio angolo di visione lo rende adatto per applicazioni in cui la luce deve essere visibile da un'ampia gamma di angolazioni.

7.2 FAQ su Progettazione e Utilizzo

D: Qual è la corrente di pilotaggio consigliata?

R: La corrente operativa tipica è 20mA, offrendo un buon equilibrio tra luminosità e longevità. Il massimo assoluto è 50mA in continua, ma l'operazione vicino a questo limite richiede un'attenta gestione termica come mostrato nella curva di derating.

D: Come posso garantire la coerenza del colore nel mio progetto?

R: Specificare il bin di lunghezza d'onda dominante richiesto (8588, 8891 o 9194) al momento dell'ordine. Utilizzare LED dello stesso bin di produzione minimizza la variazione di colore.

D: È necessario un resistore limitatore di corrente?

R: Sì. I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Un resistore limitatore di corrente esterno o un circuito di pilotaggio a corrente costante è obbligatorio per prevenire la fuga termica e la distruzione del LED, specialmente data la variazione della tensione diretta (da 1.75V a 2.75V).

D: Può essere utilizzato in applicazioni non automotive?

R: Sebbene qualificato per uso automotive, la sua elevata affidabilità lo rende adatto ad altre applicazioni industriali, consumer o di segnaletica impegnative dove è richiesta robustezza ambientale.

7.3 Caso di Studio Pratico di Progettazione

Si consideri la progettazione di una spia luminosa per cruscotto. I passi di progettazione coinvolgerebbero: 1) Determinare l'intensità luminosa richiesta in base alle esigenze di visibilità in luce diurna (selezionando un bin appropriato, es. AA o AB). 2) Progettare il circuito di pilotaggio: Calcolare il valore della resistenza in serie per un'alimentazione automotive a 12V, considerando il bin della tensione diretta del LED (es. 2022 per ~2.1V) per ottenere 20mA. La formula è R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. 3) Analisi termica: Verificare che il layout del PCB e la possibile temperatura ambiente vicino al cruscotto non causino il superamento della temperatura del pad di saldatura oltre il punto in cui è richiesto il derating (riferendosi alla curva di derating). 4) Implementare una protezione da polarità inversa sul PCB, poiché il LED non è progettato per operare con tensione inversa.

8. Principi Tecnici e Contesto di Settore

8.1 Principio di Funzionamento

Questo LED è una sorgente luminosa a semiconduttore. Quando viene applicata una tensione diretta che supera la sua soglia, gli elettroni si ricombinano con le lacune all'interno del chip semiconduttore, rilasciando energia sotto forma di fotoni. I materiali specifici utilizzati nella regione attiva del chip determinano la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa, in questo caso gialla. Il package PLCC-2 incorpora una coppa riflettente e una lente in epossidico modellata per sagomare l'emissione luminosa e ottenere l'angolo di visione specificato di 120 gradi.

8.2 Confronto e Tendenze

Rispetto ai vecchi LED a foro passante, questo dispositivo SMD PLCC-2 offre un'impronta più piccola, una migliore idoneità per l'assemblaggio automatizzato e prestazioni termiche migliorate grazie al suo design che consente al calore di dissiparsi attraverso i pad di saldatura. La tendenza nell'illuminazione automotive è verso una maggiore efficienza (più lumen per watt), dimensioni dei package più piccole che consentono design più eleganti e una maggiore integrazione dell'elettronica di controllo (es. driver LED) direttamente con la sorgente luminosa. Componenti come questo, con qualifica AEC-Q102 e alta luminosità in un package compatto, si allineano a queste richieste del settore per sistemi di illuminazione veicolare avanzati e affidabili.