Specifiche LED Bianco RF-H**HI32DS-EF-2N - 2.8x3.5x0.7mm PLCC-2 - Tensione diretta 2.6-3.0V - 60mA - 2700K-6500K - CRI 80+

1. Panoramica del prodotto

La serie RF-H**HI32DS-EF-2N è un LED bianco ad alte prestazioni progettato per applicazioni di illuminazione generale per interni. Utilizza un chip LED blu combinato con fosforo giallo per produrre luce bianca con un elevato indice di resa cromatica (CRI ≥80). Il dispositivo è alloggiato in un compatto package PLCC-2 di dimensioni 2.8mm × 3.5mm × 0.7mm, rendendolo adatto per il montaggio superficiale e compatibile con i processi di saldatura a rifusione standard. I principali vantaggi includono un angolo di visione estremamente ampio di 120 gradi, un'eccellente resistenza termica (15°C/W) e un livello di sensibilità all'umidità 3. Il prodotto è conforme alla direttiva RoHS ed è disponibile in confezione a nastro e bobina (4000 pz/bobina). Offre molteplici bin di temperatura colore che vanno dal bianco caldo (2700K) al bianco freddo diurno (6500K), con un flusso luminoso tipico compreso tra 29 e 36 lumen a 60mA di corrente di pilotaggio.

2. Analisi dettagliata dei parametri tecnici

2.1 Caratteristiche elettriche

Con una corrente di test di 60mA e una temperatura di saldatura Ts=25°C, la tensione diretta (VF) varia da 2.6V a 3.0V, con un valore tipico di 2.77V. Questa gamma ristretta di VF garantisce luminosità e consumo energetico costanti tra i diversi bin. La corrente inversa (IR) è specificata al massimo di 10µA quando viene applicata una tensione inversa di 5V, indicando una buona integrità della giunzione. I valori massimi assoluti consentono una corrente diretta continua di 180mA, una corrente diretta di picco di 300mA (ciclo di lavoro 1/10, larghezza impulso 0.1ms) e una potenza dissipata di 540mW. La temperatura di giunzione non deve superare i 125°C e l'intervallo di temperatura operativa è da -40°C a +85°C. La capacità di sopportare scariche ESD è di 2000V (HBM).

2.2 Caratteristiche ottiche

Il LED è disponibile in sette bin di temperatura di colore correlata (CCT): 27H (2570-2870K), 30H (2870-3220K), 35H (3230-3660K), 40H (3640-4260K), 50H (4640-5350K), 57H (5300-6110K) e 65H (6070-7120K). Il bin 40H è ulteriormente suddiviso in quattro sotto-bin (40H-1 fino a 40H-4) con coordinate cromatiche precise fornite nel diagramma CIE 1931. Il flusso luminoso tipico a 60mA varia da 31lm (bin caldi) a 36lm (bin freddi). L'angolo di visione (2θ1/2) è di 120 gradi, fornendo un'ampia distribuzione del fascio adatta per lampadine e illuminazione interna. L'indice di resa cromatica (Ra) è tipicamente 81.5, con un minimo di 80.

2.3 Caratteristiche termiche

La resistenza termica dalla giunzione al pad di saldatura (RTHJ-S) è di 15°C/W, indicando una buona capacità di dissipazione del calore. Una corretta gestione termica è fondamentale per mantenere la temperatura di giunzione al di sotto di 125°C e prevenire un degrado accelerato. Le prestazioni del LED, inclusi flusso luminoso e tensione diretta, variano con la temperatura di saldatura come mostrato nelle curve ottiche.

3. Spiegazione del sistema di binning

3.1 Bin di tensione diretta

La tensione diretta è suddivisa in quattro bin: F1 (2.6-2.7V), F2 (2.7-2.8V), G1 (2.8-2.9V) e G2 (2.9-3.0V). Questo binaggio stretto facilita una distribuzione uniforme della corrente in circuiti paralleli e semplifica la progettazione termica.

3.2 Bin di flusso luminoso

I bin di flusso luminoso sono etichettati come REC (29-30lm), RFD (30-31lm), RFE (31-32lm), RFF (32-33lm), RGB (33-34.5lm) e RGC (34.5-36lm). Il codice bin sull'etichetta del prodotto indica sia l'intervallo di VF che di flusso, consentendo una facile selezione per specifici requisiti di luminosità.

3.3 Bin di temperatura colore

Le coordinate cromatiche per ciascun bin CCT sono specificate nella Tabella 1-4. Ad esempio, il bin 40H ha quattro sotto-bin con coordinate (x,y) definite con precisione. Ciò garantisce la coerenza del colore tra i lotti di produzione. La tolleranza per la misurazione delle coordinate colore è ±0.003.

4. Analisi delle curve di prestazione

4.1 Tensione diretta vs. Corrente diretta

La Figura 1-7 mostra una relazione lineare tra tensione diretta e corrente. A 60mA, VF è di circa 2.77V; a 210mA, VF sale a circa 3.05V. I progettisti devono tenere conto di questa variazione quando impostano la corrente di pilotaggio.

4.2 Corrente diretta vs. Intensità relativa

L'intensità luminosa relativa aumenta quasi linearmente con la corrente fino a circa 150mA, quindi inizia a saturarsi. A 180mA, l'intensità relativa è circa il 250% del valore a 60mA. Ciò consente la regolazione dell'oscuramento tramite riduzione della corrente con variazioni di luminosità prevedibili.

4.3 Temperatura di saldatura vs. Intensità relativa e Corrente diretta

La Figura 1-9 indica che quando la temperatura di saldatura aumenta da 25°C a 100°C, il flusso luminoso relativo diminuisce di circa il 30%. Allo stesso modo, la corrente diretta massima consentita deve essere ridotta a temperature più elevate (Figura 1-10). Ad esempio, a 80°C di temperatura di saldatura, la corrente massima è ridotta a circa 120mA per mantenere la temperatura di giunzione al di sotto di 125°C.

4.4 Tensione diretta vs. Temperatura di saldatura

La tensione diretta diminuisce linearmente con l'aumento della temperatura a un tasso di circa -2.5mV/°C. A 85°C, VF è di circa 2.5V, rispetto a 2.8V a 25°C. Questo coefficiente di temperatura negativo deve essere considerato nella progettazione del driver a corrente costante.

4.5 Diagramma di radiazione e spettro

Il diagramma di radiazione (Figura 1-12) mostra una tipica distribuzione Lambertiana con angolo di semitensione di ±60°, confermando l'angolo di visione di 120°. Lo spettro (Figura 1-13) mostra un picco blu intorno a 450nm e un'ampia banda di emissione del fosforo da 500nm a 700nm. Diverse CCT derivano dalla variazione della concentrazione di fosforo, con 6500K che mostra una componente blu più forte e 3000K uno spettro più bilanciato.

5. Informazioni meccaniche e di imballaggio

5.1 Dimensioni del package

Il package del LED misura 2.80mm × 3.50mm × 0.70mm (lunghezza × larghezza × altezza). La vista dal basso mostra un pad catodico (2.10mm × 1.82mm) e un pad anodico (2.10mm × 0.48mm), con un segno di polarità che indica l'angolo del catodo. Il pattern di saldatura raccomandato per il layout PCB ha pad di 2.10mm × 1.10mm con una spaziatura di 0.5mm, garantendo una buona formazione del filetto di saldatura.

5.2 Dimensioni del nastro trasportatore e della bobina

Il nastro trasportatore ha un passo di 4.00mm, larghezza 8mm, con una cavità di dimensioni 3.84mm × 5.24mm. Le dimensioni della bobina sono: diametro esterno 178±1.0mm, diametro interno 59±1.0mm, diametro del mozzo 13.5±0.3mm e larghezza 8.5±0.3mm. Ogni bobina contiene 4000 unità. La direzione di alimentazione è indicata da frecce e la polarità è segnata sul nastro.

5.3 Informazioni sull'etichetta

L'etichetta della bobina include il numero parte, il numero specifica, il numero lotto, il codice bin (inclusi flusso, cromaticità, VF, lunghezza d'onda), quantità e data. Una busta barriera all'umidità con essiccante e una carta indicatrice di umidità vengono utilizzate per lo storage sensibile all'umidità.

6. Linee guida per saldatura e assemblaggio

6.1 Profilo di saldatura a rifusione

La Tabella 3-1 specifica il profilo di rifusione raccomandato: preriscaldamento da 150°C a 200°C per 60-120 secondi, velocità di rampa ≤3°C/s, temperatura sopra 217°C (liquidus) per un massimo di 60 secondi, temperatura di picco 260°C con tempo di permanenza al picco ≤10 secondi, e velocità di raffreddamento ≤6°C/s. Il tempo totale da 25°C al picco non deve superare 8 minuti. Sono consentiti solo due cicli di rifusione e, se trascorrono più di 24 ore dopo la prima rifusione, i LED potrebbero danneggiarsi.

6.2 Saldatura manuale e riparazione

Se è necessaria la saldatura manuale, la temperatura del saldatore deve essere inferiore a 300°C e il tempo di contatto inferiore a 3 secondi, limitato a un tentativo. La riparazione dovrebbe essere evitata; se inevitabile, si consiglia un saldatore a doppia testa. L'incapsulante in silicone è morbido e può essere danneggiato da una pressione eccessiva durante il prelievo e posizionamento o la rilavorazione.

6.3 Stoccaggio e cottura

Prima di aprire la busta di alluminio, i LED possono essere conservati a ≤30°C / ≤75% RH per un massimo di un anno dalla data di sigillatura. Dopo l'apertura, devono essere utilizzati entro 24 ore a ≤30°C / ≤60% RH. Se la carta indicatrice di umidità mostra umidità eccessiva o il tempo di stoccaggio supera i limiti, è necessaria una cottura a 60±5°C per ≥24 ore.

7. Informazioni sull'imballaggio e l'ordinazione

Imballaggio standard: 4000 pezzi per bobina, sigillati in busta barriera all'umidità con essiccante ed etichetta. La scatola di cartone (Fig. 2-5) fornisce protezione meccanica durante il trasporto. I test di affidabilità (Tabella 2-3) includono saldatura a rifusione, shock termico (-40°C a 100°C), stoccaggio ad alta temperatura (100°C/1000h), stoccaggio a bassa temperatura (-40°C/1000h), test di vita (25°C/60mA/1000h), test di vita ad alta temperatura e alta umidità (60°C/90%RH/60mA/1000h) e stoccaggio a temperatura e umidità (85°C/85%RH). I criteri di accettazione (Tabella 2-4) consentono VF fino a 1.1 × U.S.L., IR fino a 2.0 × U.S.L. e flusso luminoso non inferiore a 0.7 × L.S.L.

8. Raccomandazioni applicative

8.1 Applicazioni tipiche

L'RF-H**HI32DS-EF-2N è ideale per l'illuminazione interna, incluse lampadine LED, faretti, pannelli luminosi e illuminazione generale dove si desiderano elevato CRI e ampio angolo del fascio. La sua impronta ridotta consente un impacchettamento denso per progetti ad alta densità di lumen. L'ampia gamma di temperature colore si adatta sia ai mercati del bianco caldo che di quello freddo.

8.2 Considerazioni progettuali

• Limitazione della corrente:Utilizzare sempre un resistore di limitazione della corrente o un driver a corrente costante per prevenire la fuga termica dovuta al coefficiente di temperatura negativo della VF.
• Gestione termica:Fornire un adeguato dissipatore di calore per mantenere la temperatura di saldatura al di sotto di 85°C per preservare l'emissione luminosa e la durata.
• Configurazioni serie/parallelo:Tenere conto del binaggio VF per bilanciare la distribuzione della corrente; utilizzare driver separati per stringhe in parallelo.
• Protezione ESD:Utilizzare dispositivi di protezione ESD (es. diodi Zener) sulle linee LED, specialmente in ambienti ad alta ESD.
• Compatibilità chimica:Evitare materiali che rilasciano composti organici volatili (VOC) o contengono zolfo (limite 100 ppm), bromo (<900 ppm), cloro (<900 ppm), alogeni totali<1500ppm.
• Sollecitazione meccanica:Non applicare pressione sulla lente in silicone; maneggiare dai lati usando pinzette.

9. Confronto tecnico con alternative

Rispetto ai LED 2835 convenzionali di altri produttori, l'RF-H**HI32DS-EF-2N offre diversi vantaggi: (1) CRI più elevato (min 80 contro tipico 70 per standard) per una migliore resa cromatica. (2) Angolo di visione più ampio (120°) rispetto al tipico 110°, fornendo un'illuminazione più uniforme. (3) Resistenza termica inferiore (15°C/W) che consente una migliore dissipazione del calore. (4) Binaggio colore più stretto (±0.003) che garantisce coerenza del colore. Tuttavia, la sua corrente massima nominale (180mA continua) è moderata; alcuni componenti concorrenti possono gestire correnti più elevate per un aumento del flusso luminoso a scapito dell'efficacia.

10. Domande tecniche comuni

D: Posso pilotare questo LED a 150mA in modo continuo?

R: La corrente massima assoluta continua è 180mA, ma è necessario assicurarsi che la temperatura di saldatura non superi la curva di derating (Fig. 1-10). A 25°C ambiente con una buona gestione termica, 150mA è accettabile. Tuttavia, il flusso luminoso sarà circa 2 volte quello a 60mA e la temperatura di giunzione deve rimanere al di sotto di 125°C.

D: Come si comporta il LED ad alte temperature ambiente?

R: A 85°C ambiente, la corrente diretta massima consentita è ridotta a circa 60mA per evitare di superare TJmax. Il flusso luminoso diminuisce di circa il 30% rispetto a 25°C (Fig. 1-9). La progettazione termica è fondamentale per le applicazioni ad alta temperatura.

D: Posso mescolare diversi bin CCT nello stesso apparecchio?

R: Non è raccomandato perché gli spostamenti cromatici saranno visibili. Ordinare sempre lo stesso codice bin per garantire uniformità del colore. La tolleranza di coordinate ±0.003 è sufficientemente stretta per la maggior parte delle applicazioni commerciali.

D: Quali solventi di pulizia sono sicuri?

R: Si consiglia l'alcol isopropilico. Evitare solventi che possono attaccare l'incapsulante in silicone (es. acetone, toluene). La pulizia a ultrasuoni non è raccomandata poiché potrebbe danneggiare i collegamenti dei fili.

11. Esempio di progettazione applicativa

Obiettivo di progettazione:Una lampadina LED da 7W con 800lm di uscita, CCT 3000K, CRI>80.
Soluzione:Utilizzare 24 LED in una configurazione 12S2P (12 serie, 2 parallelo). Ogni LED funziona a 60mA, corrente totale 120mA. Con VF tipico 2.77V, tensione totale ~33.2V. Potenza = 33.2V × 0.12A ≈ 4W. Per raggiungere 800lm, considerando le perdite ottiche (~85% di efficienza), sono necessari circa 941lm dai LED. Ogni LED fornisce ~32lm a 60mA (bin 30H), quindi 24 LED danno 768lm, insufficiente. Aumentare la corrente a 80mA per LED: intensità relativa ~130% → ~41.6lm ciascuno → 998lm totali, potenza ~33.2V × 0.16A = 5.3W, ancora entro i limiti termici se il dissipatore è adeguato. Regolare la selezione del bin su RFF (32-33lm) per un flusso maggiore. È necessaria una simulazione termica per garantire la temperatura di giunzione<125°C.

12. Principio di generazione della luce bianca

Questo LED produce luce bianca attraverso la conversione del fosforo: un chip LED blu InGaN/GaN emette luce blu (picco ~450nm). La luce blu eccita un fosforo a emissione gialla (tipicamente YAG:Ce) che converte verso il basso alcuni fotoni blu in lunghezze d'onda più lunghe (regione dal verde al rosso). La combinazione della luce blu rimanente e dell'ampia emissione gialla appare bianca all'occhio umano. Regolando la composizione e la concentrazione del fosforo, si ottengono diverse temperature di colore correlate dal caldo (più giallo/rosso) al freddo (più blu). L'indice di resa cromatica viene migliorato utilizzando fosfori con emissione rossa aggiuntiva per migliorare i valori R9.

13. Tendenze tecnologiche

L'industria dei LED continua a spingere per una maggiore efficacia (lm/W), una migliore qualità del colore (CRI >90, R9 >50) e package più piccoli. Questo prodotto rappresenta una tecnologia PLCC-2 matura, ma le tendenze future includono: (1) Package a livello di chip (CSP) per dimensioni ancora più ridotte. (2) Moduli multi-chip o chip-on-board (COB) per applicazioni ad alta potenza. (3) LED a spettro completo con chip violetti o vicini all'UV e fosfori RGB per la massima resa cromatica. (4) Moduli LED intelligenti con driver integrati e controllo wireless. La domanda di LED ad alto CRI (Ra>90) sta crescendo nell'illuminazione di vendita al dettaglio e museale. Questa serie specifica potrebbe essere aggiornata con maggiore efficienza e migliori prestazioni termiche in future revisioni.