Specifica LED Bianco RF-A1F30-W269-A2 - Dimensioni 3.0x1.4x0.55mm - Tensione 2.8-3.4V - Potenza 238mW - Illuminazione Interna Auto

1. Panoramica del Prodotto

1.1 Descrizione Generale

Il RF-A1F30-W269-A2 è un LED bianco realizzato con un chip blu e conversione di fosforo. Viene fornito in un compatto package EMC (Epoxy Molding Compound) di dimensioni 3,00 mm x 1,40 mm x 0,55 mm, progettato per la tecnologia a montaggio superficiale. Il package offre un angolo di visione estremamente ampio di 120 gradi, rendendolo adatto per un'illuminazione uniforme in spazi ristretti. Questo LED è qualificato secondo lo stress test AEC-Q101 per semiconduttori discreti di grado automobilistico, garantendo elevata affidabilità per applicazioni di illuminazione interna auto.

1.2 Caratteristiche

• Package EMC per eccellente dissipazione del calore e affidabilità.
• Angolo di visione estremamente ampio (120° tipico).
• Adatto a tutti i processi di assemblaggio SMT e saldatura.
• Fornito su nastro e bobina (5000 pezzi/bobina).
• Livello di sensibilità all'umidità: Livello 2 (MSL 2).
• Conforme alle direttive RoHS e REACH.
• Qualificazione basata sulle linee guida AEC-Q101 per applicazioni automobilistiche.

1.3 Applicazioni

• Illuminazione interna auto (cruscotto, luci soffitto, illuminazione ambientale).
• Interruttori e indicatori in pannelli automobilistici e industriali.

2. Informazioni sul Package e Meccaniche

2.1 Dimensioni del Package

Il LED ha un footprint superiore di 3,0 mm x 1,4 mm con altezza di 0,55 mm. La vista inferiore mostra un pad termico centrale e due pad anodo/catodo. La polarità è indicata da un segno '+' sul package. Tutte le dimensioni sono in millimetri con tolleranze di ±0,2 mm salvo diversa indicazione.

2.2 Pattern di Saldatura

Il pattern di saldatura consigliato include due pad rettangolari per anodo e catodo e un pad centrale più grande per lo smaltimento termico. Dimensioni: pad anodo 0,5 mm x 0,86 mm, pad catodo 1,0 mm x 0,91 mm e pad centrale 1,6 mm x 2,61 mm (approssimativo). Un allineamento corretto garantisce una gestione termica adeguata.

2.3 Marcatura di Polarità

L'anodo è marcato con un indicatore '+' sulla superficie superiore, mentre il catodo corrisponde all'altro lato. La vista inferiore mostra due pad etichettati A (anodo) e C (catodo). La polarità corretta deve essere rispettata per evitare danni da corrente inversa.

3. Parametri Tecnici

3.1 Caratteristiche Elettriche/Ottiche (a Ts=25°C, IF=60mA)

• Tensione Diretta (VF):Min 2,8 V, Tip 3,1 V, Max 3,4 V
• Corrente Inversa (IR):Non progettato per funzionamento inverso; la perdita tipica è molto bassa a VR=5 V.
• Flusso Luminoso (Φ):Min 17,7 lm, Tip 24 lm, Max 26,9 lm
• Angolo di Visione (2θ1/2):Tipico 120°
• Resistenza Termica (RTHJ-S):Tipica 21 °C/W (giunzione a punto di saldatura)

3.2 Valori Massimi Assoluti

• Potenza Dissipata (PD):238 mW
• Corrente Diretta (IF):70 mA (DC), 120 mA (picco, duty 1/10, impulso 10 ms)
• Tensione Inversa (VR):Non progettato per funzionamento inverso
• ESD (HBM):8000 V (90% di resa)
• Temperatura Operativa (TOPR):da -40°C a +110°C
• Temperatura di Stoccaggio (TSTG):da -40°C a +110°C
• Temperatura di Giunzione (TJ):125°C

4. Intervalli di Bin e Coordinate Cromatiche

4.1 Bin di Tensione Diretta e Flusso Luminoso

Il LED è suddiviso in bin su sei intervalli di tensione (G1: 2,8-2,9 V, G2: 2,9-3,0 V, H1: 3,0-3,1 V, H2: 3,1-3,2 V, I1: 3,2-3,3 V, I2: 3,3-3,4 V) e quattro bin di flusso (JB: 17,7-19,6 lm, KA: 19,6-21,8 lm, KB: 21,8-24,2 lm, LA: 24,2-26,9 lm). I bin sono combinati per specificare combinazioni esatte di VF e flusso per prestazioni costanti in produzione.

4.2 Bin Cromatici

Il diagramma cromatico CIE mostra tre bin di colore: IA7, IA8 e IA9. Le loro coordinate sono riportate nella Tabella 1-4. Questi bin rappresentano una regione di bianco caldo con temperature di colore correlate approssimativamente nell'intervallo 3000K-4000K (tipico per uso interno auto). Le coordinate dei bin sono strettamente controllate per garantire consistenza cromatica nella produzione.

5. Curve di Prestazione Tipiche

5.1 Tensione Diretta vs Corrente Diretta

La curva VF-IF (Fig. 1-7) mostra una relazione quasi lineare da 0 mA a 140 mA. A 60 mA la tensione diretta è di circa 3,1 V tipica. I progettisti dovrebbero tenerne conto nel calcolo della dissipazione di potenza e dei valori delle resistenze limitatrici di corrente.

5.2 Corrente Diretta vs Intensità Relativa

Il flusso luminoso relativo aumenta con la corrente diretta ma segue un trend di saturazione. A 60 mA l'intensità è circa il 100% relativa. Operare a correnti inferiori produce maggiore efficacia, mentre correnti più elevate spingono verso i limiti termici.

5.3 Temperatura di Saldatura vs Intensità Relativa

All'aumentare della temperatura del punto di saldatura da 20°C a 120°C, l'intensità relativa diminuisce di circa il 15% (dal 100% a ~85%). Un adeguato smaltimento termico è essenziale per mantenere l'emissione luminosa a temperature ambiente elevate.

5.4 Temperatura di Saldatura vs Corrente Diretta

Per evitare di superare la temperatura massima di giunzione di 125°C, la corrente diretta deve essere deratata all'aumentare della temperatura del punto di saldatura. A Ts=100°C, la corrente ammissibile è ridotta a circa 40 mA rispetto a 70 mA a 25°C.

5.5 Tensione Diretta vs Temperatura di Saldatura

La tensione diretta diminuisce linearmente con l'aumento della temperatura a un tasso di circa -2 mV/°C. Questo coefficiente di temperatura è importante per la progettazione di driver a corrente costante, poiché la variazione di tensione può influenzare la regolazione della corrente.

5.6 Diagramma di Radiazione

Il LED presenta un pattern di emissione simile a Lambertiano con ampia distribuzione angolare. L'intensità relativa a ±60° è circa il 50% del valore sull'asse, confermando la specifica dell'angolo di visione di 120°.

5.7 Corrente vs Variazione del Colore

Le variazioni delle coordinate CIE-x e CIE-y sono entro ±0,005 nell'intervallo di corrente diretta da 20 mA a 120 mA a Ts=25°C. Ciò indica prestazioni cromatiche stabili in condizioni di pilotaggio tipiche.

5.8 Distribuzione Spettrale

Lo spettro di emissione si estende da 400 nm a 750 nm con un picco intorno a 450 nm (chip blu) e una larga emissione di fosforo nella regione giallo-verde. La curva di intensità relativa mostra la forma spettrale tipica di un LED bianco, adatta per illuminazione generale con buona resa cromatica negli interni auto.

6. Considerazioni di Progettazione Applicativa

6.1 Gestione Termica

Con una dissipazione di potenza massima di 238 mW e una resistenza termica di 21 °C/W, il LED può generare un significativo auto-riscaldamento. Una corretta progettazione termica del PCB (ad esempio, utilizzo di vie termiche e un piano di rame) è cruciale per mantenere la temperatura di giunzione sotto 125°C. Nelle applicazioni automobilistiche, le temperature ambiente possono raggiungere 85°C o più, richiedendo una derating della corrente diretta come mostrato nella curva di derating (Fig. 1-10).

6.2 Protezione dalle Scariche Elettrostatiche

La classificazione ESD è 8000 V HBM, ma sono necessarie precauzioni di manipolazione. Utilizzare postazioni di lavoro a massa, braccialetti antistatici e imballaggi conduttivi. Evitare il contatto diretto con la lente in silicone per prevenire contaminazione da particelle e danni meccanici.

6.3 Progettazione del Circuito

Utilizzare sempre una resistenza limitatrice di corrente o un driver a corrente costante per prevenire sovracorrente. La tolleranza della tensione diretta significa che un semplice pilotaggio in tensione può portare a variazioni di corrente. Per array in parallelo, considerare il binning dei gruppi VF o l'uso di resistenze individuali. La tensione inversa deve essere evitata; un diodo di blocco può essere aggiunto se è possibile una polarità inversa.

7. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

7.1 Profilo di Saldatura a Rifusione SMT

Il profilo di rifusione raccomandato (Fig. 3-1) specifica una zona di preriscaldo da 150°C a 200°C per 60-120 secondi, una rampa fino a 217°C con un tempo massimo sopra 217°C di 60 secondi, e una temperatura di picco di 260°C per massimo 10 secondi (entro 5°C dal picco). La velocità di raffreddamento non deve superare 6°C/s. Sono consentiti solo due cicli di rifusione e, se trascorrono più di 24 ore tra i cicli, i LED devono essere nuovamente cotti.

7.2 Saldatura a Mano e Riparazione

Se necessaria la saldatura a mano, utilizzare una punta del saldatore a temperatura inferiore a 300°C per meno di 3 secondi. È consentita una sola operazione di saldatura a mano. La riparazione dopo la rifusione non è raccomandata; se inevitabile, utilizzare un saldatore a doppia punta e verificare che le caratteristiche del LED non siano degradate.

7.3 Precauzioni di Manipolazione

L'incapsulante in silicone è morbido. Evitare di applicare pressione sulla superficie superiore. Non utilizzare adesivi che emettono vapori organici. Evitare l'esposizione a composti di zolfo superiori a 100 ppm, composti di bromo e cloro superiori a 900 ppm ciascuno e alogeni totali superiori a 1500 ppm. Utilizzare alcol isopropilico per la pulizia, se necessario; la pulizia a ultrasuoni non è raccomandata.

7.4 Condizioni di Stoccaggio

I sacchetti barriera all'umidità non aperti possono essere conservati a ≤30°C e ≤75% UR per un massimo di un anno. Dopo l'apertura, i LED devono essere utilizzati entro 24 ore (≤30°C, ≤60% UR). Se non utilizzati entro quel tempo, cuocere a 60±5°C per più di 24 ore. Se il desiccante è scolorito o l'imballaggio è danneggiato, è richiesta la cottura.

8. Imballaggio e Stoccaggio

8.1 Specifica di Imballaggio

I LED sono forniti su nastro carrier da 8 mm con bobine da 178 mm di diametro, ciascuna contenente 5000 pezzi. Il nastro ha un leader e trailer di 80-100 tasche vuote. Il diametro del mozzo della bobina è di 60 mm e il foro dell'arbore è di 13 mm. Le informazioni sull'etichetta includono codice prodotto, numero di specifica, numero di lotto, codice bin, flusso luminoso, bin cromatico, tensione diretta, codice lunghezza d'onda, quantità e data.

8.2 Sensibilità all'Umidità e Cottura

Il prodotto è di livello MSL 2. Se la vita a pavimento (24 ore) viene superata, è richiesta la cottura a 60±5°C per più di 24 ore. Dopo la cottura, il dispositivo deve essere utilizzato entro il tempo specificato o nuovamente cotto. Seguire le linee guida JEDEC per la manipolazione della sensibilità all'umidità.

8.3 Raccomandazioni per lo Stoccaggio

Mantenere il sacchetto sigillato in un ambiente asciutto e fresco. Evitare l'esposizione alla luce solare diretta o ad alta umidità. Per stoccaggio a lungo termine, mantenere temperatura sotto 30°C e umidità sotto 75% UR.

9. Test di Affidabilità

9.1 Elementi e Condizioni di Test

I test di affidabilità includono: Rifusione (260°C, 10 sec, 2x), Shock Termico (da -40°C a 125°C, sosta di 15 min, 1000 cicli), Stoccaggio ad Alta Temperatura (125°C, 1000h), Stoccaggio a Bassa Temperatura (-40°C, 1000h), Test di Vita (25°C, IF=60mA, 1000h), Test di Vita ad Alta Temperatura e Alta Umidità (85°C/85% UR, IF=60mA, 1000h) e Stoccaggio a Temperatura e Umidità (85°C/85% UR, 1000h). Criteri di accettazione: 0 guasti su 20 campioni.

9.2 Criteri di Guasto

Il guasto è definito come: VF superiore a U.S.L. x 1,1, IR superiore a U.S.L. x 2,0, o flusso luminoso inferiore a L.S.L. x 0,7 (U.S.L. = limite superiore di specifica, L.S.L. = limite inferiore di specifica). Questi criteri assicurano che il LED soddisfi ancora le prestazioni minime dopo i test di stress.

10. Esempi Applicativi

Nell'illuminazione interna auto, questo LED può essere utilizzato per retroilluminazione del cruscotto, luci indicatrici e strisce di illuminazione ambientale. Le sue dimensioni compatte (3,0x1,4 mm) consentono il posizionamento in spazi ristretti, mentre l'angolo di visione di 120° fornisce un'ampia illuminazione. La qualificazione AEC-Q101 garantisce affidabilità in condizioni automobilistiche difficili (vibrazioni, temperature estreme). Per la retroilluminazione degli interruttori, l'elevata densità di flusso (fino a 26,9 lm a 60 mA) assicura una visibilità chiara anche in piena luce diurna. I progettisti possono creare barre luminose uniformi distanziando più LED lungo un PCB con adeguata gestione termica.

11. Tendenze Tecnologiche

La tendenza nell'illuminazione LED automobilistica è verso package più piccoli con maggiore efficacia e migliori prestazioni termiche. I package EMC come questo stanno sostituendo i tradizionali package PPA/PCT grazie alla loro superiore resistenza al calore e affidabilità. Inoltre, la spinta verso la guida autonoma e i sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS) aumenta la domanda di LED ad alta affidabilità in grado di resistere a vibrazioni e cicli termici. La consistenza cromatica e il binning (come fornito qui) sono anche critici per i produttori di auto che richiedono illuminazione uniforme tra diversi lotti di produzione. Sviluppi futuri potrebbero includere efficacia ancora più elevata (ad esempio, >200 lm/W per LED bianchi) e integrazione di funzionalità intelligenti (ad esempio, LED indirizzabili per illuminazione dinamica).