LED Rosso 3030 3.0x3.0x0.55mm SMD 2.6V 2.184W AlGaInP - Scheda Tecnica Automobilistica - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento specifica in dettaglio le caratteristiche di un diodo emettitore di luce (LED) ad alta prestazione a montaggio superficiale (SMD) di colore rosso. Il dispositivo è un componente in contenitore da 3.0mm x 3.0mm x 0.55mm progettato per applicazioni impegnative, in particolare nel settore automobilistico. La sua tecnologia di base si fonda su un materiale semiconduttore a Fosfuro di Alluminio, Gallio e Indio (AlGaInP), noto per produrre luce rossa, arancione e gialla ad alta efficienza e stabile.

1.1 Vantaggi Principali e Posizionamento del Prodotto

Questo LED è posizionato come soluzione robusta per l'illuminazione di grado automobilistico. I suoi vantaggi principali includono un ingombro compatto, un'elevata emissione luminosa e l'aderenza a severi standard di affidabilità automobilistici. L'utilizzo di un contenitore in composto epossidico per stampaggio (EMC) migliora le prestazioni termiche e l'affidabilità a lungo termine rispetto alle plastiche tradizionali. Con un ampio angolo di visione di 120 gradi, è adatto sia per l'illuminazione funzionale che decorativa dove è richiesta una distribuzione uniforme della luce.

1.2 Mercato di Riferimento e Scenari Applicativi

Il mercato primario di riferimento è l'industria automobilistica. Le applicazioni specifiche includono, ma non sono limitate a:

• Illuminazione Esterna:Fanali posteriori combinati (luci di posizione, luci stop), terzo stop alto montato al centro (CHMSL), luci di marcatura laterali.
• Illuminazione Interna:Retroilluminazione del cruscotto, illuminazione ambientale d'atmosfera, illuminazione di interruttori, luci di lettura e varie spie all'interno dell'abitacolo.

Il piano di qualifica del prodotto è basato su AEC-Q102, lo standard industriale per i test di stress e qualifica dei semiconduttori optoelettronici discreti di grado automobilistico, sottolineandone l'idoneità alle dure condizioni ambientali dell'uso automobilistico.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

Le seguenti sezioni forniscono un'interpretazione dettagliata e oggettiva dei principali parametri elettrici, ottici e termici specificati per questo LED.

2.1 Caratteristiche Fotometriche e Ottiche

Tutti i parametri ottici sono misurati in condizioni standard di test alla temperatura di contenitore (Ts) di 25°C e con una corrente diretta (IF) di 700mA, che è considerata la condizione operativa tipica.

• Flusso Luminoso (Φ):L'emissione totale di luce visibile varia da un minimo di 105 lumen (lm) a un massimo di 144 lm. Questa elevata emissione è caratteristica dei LED AlGaInP ad alta potenza in questa dimensione di contenitore.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λD):Il colore principale della luce emessa rientra nell'intervallo da 612,5 nm a 620 nm. Ciò corrisponde a un colore rosso, specificamente nella parte a lunghezza d'onda più lunga (tendente al rosso-arancio) dello spettro del rosso.
• Angolo di Visione (2θ1/2):L'angolo a metà intensità è tipicamente di 120 gradi. Questo fascio luminoso molto ampio è ottenuto grazie al design del chip del LED e alla struttura del contenitore senza cupola, fornendo un'illuminazione ampia e uniforme adatta a molte funzioni di illuminazione automobilistica.

2.2 Caratteristiche Elettriche

• Tensione Diretta (VF):A 700mA, la tensione diretta ha un intervallo da 2,0V (min) a 2,6V (max). Questa tensione relativamente bassa è efficiente e aiuta a minimizzare la dissipazione di potenza. La tolleranza di misurazione per questo parametro è di ±0,1V.
• Corrente Inversa (IR):Applicando una polarizzazione inversa di 5V, la corrente di dispersione è limitata a un massimo di 10 µA, indicando buone caratteristiche di diodo.

2.3 Caratteristiche Termiche e Valori Massimi Assoluti

Una corretta gestione termica è fondamentale per le prestazioni e la longevità del LED. I parametri termici chiave includono:

• Resistenza Termica (R_thJ-S):Vengono forniti due valori.
  • Reale (misurata):Tipicamente 8,3 °C/W (max 13,3 °C/W). Questa è la resistenza termica dalla giunzione del semiconduttore al punto di saldatura in condizioni operative reali.
  • Elettrica (calcolata):Tipicamente 5 °C/W (max 8 °C/W). Questo valore è spesso derivato dalla variazione della tensione diretta con la temperatura e fornisce un metodo di misurazione alternativo.
  Questi valori indicano quanto efficacemente il calore può essere trasferito dal chip del LED al circuito stampato (PCB). Valori più bassi sono migliori.
• Temperatura Massima di Giunzione (T_Jj):
• La temperatura massima assoluta consentita alla giunzione del semiconduttore è di 150°C. Il funzionamento continuo a o vicino a questa temperatura ridurrà drasticamente la durata di vita._DDissipazione di Potenza (Pd_F):_FLa dissipazione di potenza massima consentita è di 2184 mW. La potenza operativa effettiva è calcolata come Corrente Diretta (I
• F) × Tensione Diretta (V_FF_FP). Ad esempio, a 700mA e 2,6V, la potenza è 1820 mW, che rientra nel limite.

Correnti Dirette Nominali:

La massima corrente diretta continua (I

F

) è di 840 mA. La corrente diretta di picco (I

• Fpeak
• ) per funzionamento impulsato (larghezza impulso 10ms, ciclo di lavoro 1/10) è di 1000 mA.3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza del colore e della luminosità nella produzione, i LED vengono selezionati (binning) in base a parametri chiave. Questo prodotto utilizza un sistema di binning bidimensionale per la tensione diretta e il flusso luminoso a 700mA._F3.1 Binning per Tensione e Flusso Luminoso

La matrice di binning (Tabella 1-3 nella fonte) organizza i dispositivi come segue:

Bin della Tensione Diretta (Colonne):

• C0 (2.0-2.2V), D0 (2.2-2.4V), E0 (2.4-2.6V)._FBin del Flusso Luminoso (Righe):SA, SB (gli intervalli specifici di lumen sono impliciti ma non elencati esplicitamente nell'estratto fornito, tipicamente rappresentano diversi livelli di emissione, ad es. SA per flusso più alto).
• I progettisti devono specificare la combinazione di bin VF
• /Flusso richiesta all'ordine per garantire l'uniformità elettrica e di luminosità necessaria per la loro applicazione, specialmente in array multi-LED.4. Analisi delle Curve di Prestazione
• Sebbene i dati grafici specifici siano menzionati ma non dettagliati nel testo fornito, le tipiche curve delle caratteristiche ottiche per un tale LED includerebbero:Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta (I

F

):

Mostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente, tipicamente con una relazione sub-lineare ad alte correnti a causa degli effetti termici.

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

Dimostra la caratteristica di accensione del diodo e la tensione di lavoro a diverse correnti.

Flusso Luminoso vs. Temperatura di Giunzione:

Illustra la diminuzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura di giunzione del LED, evidenziando l'importanza della gestione termica.

Distribuzione Spettrale di Potenza:

Un grafico che mostra l'intensità della luce emessa a ciascuna lunghezza d'onda, confermando la lunghezza d'onda dominante e la larghezza spettrale (tipicamente stretta per un LED monocromatico come questo).

• Queste curve sono essenziali per progettare il circuito di pilotaggio e il sistema termico per ottenere prestazioni ottimali e stabili nel corso della vita del prodotto.5. Informazioni Meccaniche e di Contenitore
• 5.1 Dimensioni e DisegniIl LED ha un'ingombro quadrato di 3.0mm x 3.0mm con un'altezza di 0.55mm. Le dimensioni chiave includono una dimensione della lente di circa 2.60mm x 2.60mm. Tutte le tolleranze dimensionali sono di ±0.2mm salvo diversa indicazione.

5.2 Design del Pad e Identificazione della Polarità

• Viene fornito lo schema raccomandato per i pad di saldatura per garantire una saldatura affidabile e un'adeguata dissipazione del calore. Il LED ha un anodo e un catodo. La polarità è chiaramente indicata sul dispositivo stesso (tipicamente con una tacca, uno smusso o un marcatore sul lato del catodo). La corretta polarità è cruciale durante l'assemblaggio, poiché applicare una tensione inversa può danneggiare il LED.6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio
• 6.1 Istruzioni per Saldatura a Rifusione SMTIl dispositivo è adatto a tutti i processi standard di assemblaggio a Montaggio Superficiale (SMT). Profili di rifusione specifici dovrebbero essere sviluppati secondo le raccomandazioni del produttore della pasta saldante. Le considerazioni chiave includono:
• Temperatura di Picco:Non deve superare la temperatura massima nominale del contenitore del LED (dedotta dalla temperatura di conservazione, tipicamente 125°C per il corpo, ma il picco di rifusione è solitamente più alto per un breve tempo). I profili standard senza piombo (SAC) sono generalmente applicabili.

Tempo Sopra Liquido (TAL):

Dovrebbe essere controllato per minimizzare lo stress termico sul componente.

6.2 Precauzioni per la Manipolazione e lo Stoccaggio

• Livello di Sensibilità all'Umidità (MSL):Questo componente è classificato MSL Livello 2. Ciò significa che può essere esposto alle condizioni ambientali di fabbrica (≤ 30°C / 60% UR) fino a un anno. Se la busta originale sottovuoto viene aperta o si supera questo tempo, i dispositivi devono essere sottoposti a cottura (baking) prima della saldatura a rifusione secondo gli standard IPC/JEDEC per prevenire la rottura a pop-corn durante la rifusione.
• Scarica Elettrostatica (ESD):Il dispositivo ha una tensione di resistenza ESD di 2000V (Modello del Corpo Umano). Dovrebbero comunque essere seguite le precauzioni standard contro l'ESD durante la manipolazione e l'assemblaggio.
• Condizioni di Stoccaggio:-40°C a +125°C in ambiente asciutto.

7. Confezionamento e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifiche di Confezionamento

I LED sono forniti su nastro e bobina per l'assemblaggio automatizzato.

Nastro Portacomponenti:

• Nastro standard conforme a EIA-481 con tasche dimensionate per il contenitore 3030.Dimensioni Bobina:
• Vengono utilizzate dimensioni di bobina standard (ad esempio, diametro da 7 pollici o 13 pollici), con le quantità per bobina specificate.Etichettatura:
  • Ogni bobina include un'etichetta con numero di parte, quantità, numero di lotto e informazioni sul codice di bin.
  • 7.2 Confezionamento a Barriera per l'Umidità
  • Per componenti MSL Livello 2, le bobine sono confezionate in buste a barriera per l'umidità con essiccante e cartine indicatrici di umidità per proteggerle durante il trasporto e lo stoccaggio.
• 8. Raccomandazioni per il Progetto Applicativo8.1 Considerazioni Progettuali Chiave

Pilotaggio della Corrente:

1. Utilizzare un driver a corrente costante, non una sorgente a tensione costante, per un'emissione luminosa stabile e uniforme. Il progetto dovrebbe operare a o al di sotto di 700mA in continuo per una vita ottimale, considerando l'ambiente termico dell'applicazione.
   Gestione Termica:
2. Questo è l'aspetto più critico per i LED ad alta potenza. Il PCB deve avere un adeguato design termico:
   Utilizzare un PCB termicamente conduttivo (ad es., PCB a nucleo metallico (MCPCB) o FR4 con via termiche).
3. Assicurarsi di utilizzare lo schema di pad di saldatura raccomandato per massimizzare il trasferimento di calore._FProgettare per un sufficiente flusso d'aria o dissipazione termica per mantenere la temperatura di giunzione del LED ben al di sotto del massimo di 150°C, idealmente sotto gli 85-105°C per una lunga vita.
   Design Ottico:_FIl vasto angolo di visione di 120 gradi può richiedere o meno ottiche secondarie (lenti) a seconda dell'applicazione. Per funzioni di segnalazione, potrebbero essere necessarie ottiche per soddisfare specifici requisiti fotometrici (modelli di distribuzione dell'intensità)._F9. Domande Frequenti Basate sui Parametri Tecnici
4. D: Posso pilotare questo LED a 840mA in continuo?
   R: Il valore nominale di 840mA è un massimo assoluto. Il funzionamento continuo a questa corrente è possibile solo con una gestione termica eccezionale che mantenga la temperatura di giunzione entro i limiti. Per affidabilità e durata di vita, si consiglia vivamente di operare a o al di sotto della corrente di test tipica di 700mA.

D: Perché ci sono due diversi valori di resistenza termica?

R: I due valori derivano da diverse metodologie di misurazione (reale vs. elettrica). Il valore "reale" più alto (8,3 °C/W tip) è più conservativo e dovrebbe essere utilizzato per i calcoli di design termico nel caso peggiore per garantire un margine di sicurezza.

D: Come seleziono il bin V

F

corretto per il mio progetto?