LED Rosso 2,7x2,0x0,6mm - Tensione Diretta 2,0-2,6V - Potenza 2,184W - Lunghezza d'Onda 617nm - Grado Automobilistico

1. Panoramica del Prodotto

1.1 Descrizione Generale

I dispositivi di colore rosso sono realizzati con diodo ad emissione luminosa su substrato AlGaInP (Arseniuro di Gallio e Indio Fosfato di Alluminio). Le dimensioni del pacchetto sono 2,7 mm x 2,0 mm x 0,6 mm (lunghezza x larghezza x altezza). Il LED è incapsulato in un pacchetto EMC (composto epossidico di stampaggio) che fornisce un'eccellente affidabilità e prestazioni termiche.

1.2 Caratteristiche

• Pacchetto EMC per proprietà meccaniche e termiche robuste.
• Angolo di visione estremamente ampio di 120 gradi.
• Adatto a tutti i processi di assemblaggio SMT e saldatura.
• Disponibile su nastro e bobina per il prelievo e posizionamento automatizzato.
• Livello di sensibilità all'umidità: Livello 2 (MSL 2).
• Conformità alle normative RoHS e REACH.
• Qualifiche basate sul test di stress AEC-Q102 per semiconduttori discreti di grado automobilistico.

1.3 Applicazioni

Applicazioni per illuminazione automobilistica interna ed esterna, inclusa illuminazione ambientale interna, lampade segnaletiche esterne, luci posteriori, indicatori di direzione e altre funzioni di illuminazione che richiedono elevata affidabilità.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Caratteristiche Elettro-Ottiche (Ts=25°C)

A una corrente diretta di 700 mA, il LED presenta le seguenti caratteristiche elettriche e ottiche tipiche:

• Tensione Diretta (VF): 2,0 V (min) a 2,6 V (max). Questa gamma di tensione è controllata tramite raggruppamento.
• Corrente Inversa (IR): Massimo 10 μA a tensione inversa di 5 V.
• Flusso Luminoso (Φ): 105 lm (min) a 140 lm (max) a 700 mA. Elevata efficacia luminosa ottenuta grazie al design efficiente del chip.
• Lunghezza d'Onda Dominante (Wd): 612,5 nm (min), 617 nm (tipica), 620 nm (max). Ciò colloca l'emissione nella regione rossa dello spettro visibile.
• Angolo di Visione (2θ1/2): 120 gradi (tipico). L'ampio angolo del fascio garantisce una distribuzione uniforme della luce.
• Resistenza Termica (RTHJ-S): Massimo 15 °C/W. La bassa resistenza termica aiuta la dissipazione del calore verso il giunto di saldatura.

2.2 Valori Massimi Assoluti

Il dispositivo non deve essere utilizzato oltre questi limiti per evitare danni permanenti:

• Dissipazione di Potenza (PD): 2184 mW
• Corrente Diretta (IF): 840 mA
• Corrente Diretta di Picco (IFP): 1000 mA (ciclo di lavoro 1/10, larghezza impulso 10 ms)
• Tensione Inversa (VR): 5 V
• Scarica Elettrostatica (ESD, HBM): 2000 V (resa 90%; necessaria manipolazione adeguata)
• Temperatura di Funzionamento (TOPR): da -40 °C a +125 °C
• Temperatura di Stoccaggio (TSTG): da -40 °C a +125 °C
• Temperatura di Giunzione (TJ): 150 °C (max)

2.3 Gamma di Raggruppamento di Tensione Diretta e Flusso Luminoso

Per garantire coerenza, ogni LED viene classificato in gruppi in base alla tensione diretta, al flusso luminoso e alla lunghezza d'onda a IF=700 mA:

Gruppi di Tensione Diretta:

• C0: da 2,0 V a 2,2 V
• D0: da 2,2 V a 2,4 V
• E0: da 2,4 V a 2,6 V

Gruppi di Flusso Luminoso:

• SA: da 105 lm a 117 lm
• SB: da 117 lm a 130 lm
• TA: da 130 lm a 140 lm

Gruppi di Lunghezza d'Onda Dominante:

• da 612,5 a 615 nm
• da 615 a 617,5 nm
• da 617,5 a 620 nm

I clienti devono specificare i gruppi desiderati per la loro applicazione. Il codice di raggruppamento sull'etichetta (es. VF: D0, Flusso: SB, Lunghezza d'onda: 615-617,5) garantisce la tracciabilità.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

3.1 Tensione Diretta vs Corrente Diretta (Curva I-V)

La curva caratteristica mostra un aumento esponenziale della corrente diretta con la tensione diretta. A 700 mA, VF è compresa tra 2,0 e 2,6 V. La forma della curva è tipica per i diodi AlGaInP.

3.2 Corrente Diretta vs Intensità Relativa

L'intensità luminosa relativa aumenta linearmente a correnti basse e gradualmente satura a correnti più alte a causa del riscaldamento. A 700 mA, l'intensità relativa è vicina al 100%, fornendo un'efficienza ottimale.

3.3 Temperatura di Saldatura vs Intensità Relativa

All'aumentare della temperatura del punto di saldatura (Ts) da 20°C a 120°C, l'intensità relativa scende a circa l'80%, indicando un significativo calo termico. È necessario un adeguato dissipatore di calore per mantenere la luminosità.

3.4 Temperatura di Saldatura vs Corrente Diretta (Derating)

La corrente diretta massima consentita deve essere ridotta all'aumentare della temperatura per mantenere la temperatura di giunzione sotto 150°C. A Ts=100°C, sono consentiti circa 600 mA.

3.5 Tensione Diretta vs Temperatura di Saldatura

La tensione diretta diminuisce linearmente all'aumentare della temperatura (coefficiente di temperatura negativo). Questo aiuta a bilanciare le correnti in stringhe parallele, ma deve essere considerato nella progettazione.

3.6 Diagramma di Radiazione

Il LED emette luce su un ampio angolo di 120° (larghezza a metà altezza). Il modello di radiazione è di tipo Lambertiano, adatto per illuminazione uniforme di aree.

3.7 Corrente Diretta vs Lunghezza d'Onda Dominante

Aumentando la corrente diretta da 0 a 250 mA si verifica un leggero spostamento verso il rosso di circa 2 nm. Questo effetto è minimo ma può essere considerato in applicazioni critiche per il colore.

3.8 Distribuzione Spettrale

Lo spettro di emissione ha un picco intorno a 617 nm con una larghezza a metà altezza (FWHM) di circa 20 nm, tipico per LED rossi AlGaInP. Nessun picco secondario nella gamma UV o IR.

4. Informazioni Meccaniche e sul Confezionamento

4.1 Dimensioni del Pacchetto

Il pacchetto LED ha dimensioni in vista dall'alto di 2,70 mm x 2,00 mm e un'altezza di 0,60 mm. La vista dal basso mostra due pad anodo (A) e catodo (C) con dimensioni 1,30 mm x 0,45 mm distanziati 1,20 mm. La polarità è segnata sul pacchetto. Il pattern di saldatura consigliato include pad termici per la dissipazione del calore.

4.2 Dimensioni del Nastro Trasportatore

Il nastro trasportatore ha dimensioni delle tasche: A0=2,10±0,1 mm, B0=3,05±0,1 mm, K0=0,75±0,1 mm. Larghezza nastro W=8,0±0,2 mm. Fori di trascinamento: D0=1,55±0,05 mm, E=1,75±0,1 mm, P0=4,0±0,1 mm, P1=4,0±0,1 mm, P2=2,0±0,1 mm, F=3,5±0,1 mm, D1=1,0±0,1 mm.

4.3 Dimensioni della Bobina

Dimensioni bobina: diametro mozzo 12±0,1 mm, diametro esterno 180±1 mm, larghezza 60±1 mm, foro mandrino 13,0±0,5 mm.

4.4 Specifiche dell'Etichetta

Ogni bobina e borsa barriera contro l'umidità sono etichettati con numero parte, numero specifica, numero lotto, codici di raggruppamento (per flusso, cromaticità, tensione, lunghezza d'onda), quantità e codice data.

5. Guida alla Saldatura e Assemblaggio

5.1 Profilo di Saldatura a Rifusione SMT

Il profilo di saldatura a rifusione consigliato garantisce giunti di saldatura affidabili senza danneggiare il LED. Parametri chiave: Preriscaldamento da 150°C a 200°C per 60-120 secondi; rampa fino a 217°C; tempo sopra 217°C: max 60 secondi; temperatura di picco 260°C per max 10 secondi; velocità di raffreddamento max 6°C/s. Non eseguire più di due cicli di rifusione. Se più di 24 ore separano due rifusioni, il LED potrebbe assorbire umidità e danneggiarsi.

5.2 Riparazione

Si sconsiglia la riparazione dopo la saldatura. Se inevitabile, utilizzare un saldatore a doppia punta e verificare l'impatto sulle caratteristiche del LED.

5.3 Precauzioni

• L'incapsulante in silicone è morbido; evitare pressione sulla superficie superiore.
• Non montare su PCB deformato o piegare dopo la saldatura.
• Evitare stress meccanici e vibrazioni durante il raffreddamento.
• Non raffreddare rapidamente il dispositivo dopo la saldatura.

6. Informazioni su Confezionamento e Ordinazione

6.1 Specifiche di Confezionamento

Confezionamento standard: 4000 pezzi per bobina. Ogni bobina è sigillata in una borsa barriera contro l'umidità con essiccante e indicatore di umidità.

6.2 Imballaggio Resistente all'Umidità

La bobina viene inserita in una borsa barriera contro l'umidità con etichetta. La borsa viene sigillata sottovuoto per impedire l'ingresso di umidità.

6.3 Scatola di Cartone

Multiple bobine sono imballate in una scatola di cartone per la spedizione. La scatola è etichettata con le informazioni del prodotto.

6.4 Voci e Condizioni dei Test di Affidabilità

Criteri: Variazione VF ≤ 10% dell'USL, IR ≤ 200% dell'USL, flusso ≥ 70% dell'LSL.

6.5 Criteri per il Giudizio di Danno

Dopo i test di affidabilità, il LED è considerato guasto se la tensione diretta supera 1,1 volte il limite superiore specificato (USL), la corrente inversa supera 2,0 volte l'USL, o il flusso luminoso scende sotto 0,7 volte il limite inferiore specificato (LSL).

7. Raccomandazioni Applicative

Quando si progetta con questo LED rosso, considerare quanto segue:

• Gestione Termica:Utilizzare un'area di rame adeguata sul PCB e garantire un buon contatto termico per mantenere la temperatura del giunto di saldatura entro i limiti. La temperatura di giunzione non deve superare 150°C.
• Limitazione della Corrente:Un resistore di limitazione della corrente o un driver a corrente costante è essenziale per prevenire la fuga di corrente a causa del coefficiente di temperatura negativo della VF.
• Protezione ESD:Utilizzare dispositivi di protezione ESD (es. diodi TVS) e seguire le procedure di manipolazione ESD-safe.
• Restrizioni Ambientali:L'ambiente e i materiali di accoppiamento devono avere un contenuto di zolfo inferiore a 100 ppm, bromo e cloro ciascuno inferiore a 900 ppm e totale inferiore a 1500 ppm. Evitare COV che possono scolorire il silicone.
• Stoccaggio:Conservare le borse non aperte a ≤30°C, ≤75% UR per un massimo di 1 anno. Dopo l'apertura, utilizzare entro 24 ore a ≤30°C, ≤60% UR. Cuocere a 60±5°C per >24 ore se si superano questi limiti.

8. Confronto Tecnico

Rispetto ai LED rossi convenzionali con pacchetti PPA o PCT, questo dispositivo con pacchetto EMC offre una stabilità termica superiore, un angolo del fascio più ampio e una resistenza termica inferiore. La qualifica AEC-Q102 garantisce l'affidabilità di grado automobilistico. Il raggruppamento stretto in tensione, flusso e lunghezza d'onda fornisce una migliore uniformità per la produzione di massa.

9. Domande Frequenti

1. D: Qual è la tensione diretta tipica a 700 mA?R: È compresa tra 2,0 V e 2,6 V a seconda del gruppo. I gruppi più comuni sono intorno a 2,2-2,4 V.
2. D: Posso pilotare questo LED con corrente pulsata?R: Sì, è consentita una corrente di picco fino a 1000 mA con ciclo di lavoro 1/10 e larghezza impulso 10 ms.
3. D: Questo LED è adatto per luci automobilistiche esterne?R: Sì, è qualificato secondo AEC-Q102 e può sopportare da -40°C a +125°C.
4. D: Come devo gestire la sensibilità all'umidità?R: Seguire le procedure MSL2. Cuocere se necessario.
5. D: Posso utilizzare la pulizia ad ultrasuoni?R: Non raccomandato; utilizzare alcol isopropilico se è richiesta la pulizia.

10. Casi Applicativi Pratici

Caso 1: Fanale Posteriore Automobilistico.Più LED rossi sono disposti in array per ottenere la luminosità richiesta del fanale posteriore. Configurazione serie-parallelo con resistori di bilanciamento della corrente. Adeguata dissipazione del calore tramite PCB con nucleo metallico.

Caso 2: Illuminazione Ambientale Interna.LED rossi utilizzati per l'illuminazione d'atmosfera. Dimmerazione PWM controllata da microcontrollore. L'ampio angolo di visione garantisce un'illuminazione uniforme.

11. Principio di Funzionamento

Il LED è basato su un'eterostruttura AlGaInP cresciuta su substrato di GaAs. Quando viene applicata una tensione diretta, gli elettroni dal lato n e le lacune dal lato p si ricombinano nella regione attiva, emettendo fotoni con energia corrispondente al bandgap. La composizione dello strato AlGaInP è sintonizzata per ottenere emissione rossa intorno a 617 nm. Il substrato assorbe le lunghezze d'onda più corte e il pacchetto EMC protegge il chip e fornisce l'estrazione della luce.

12. Tendenze di Sviluppo

L'industria dell'illuminazione automobilistica si sta muovendo verso una maggiore efficienza, miniaturizzazione e integrazione di funzioni intelligenti. LED con pacchetti più piccoli (come questo 2,7x2,0 mm) consentono moduli luminosi più sottili. I progressi nella tecnologia dei chip continuano a migliorare l'efficacia luminosa. Inoltre, la maggiore adozione di fanali posteriori completamente a LED e fari a matrice guida la domanda di componenti affidabili qualificati AEC-Q102. Questo prodotto si allinea a queste tendenze offrendo un raggruppamento stretto, elevata affidabilità e un ingombro ridotto.