Scheda Tecnica LED Rosso 1.60x0.80x0.55mm 2.0V 72mW - Package PLCC2 AEC-Q101

1. Panoramica del Prodotto

1.1 Descrizione Generale

Il RF-A2P08-R195-A2 è un LED rosso ad alta luminosità basato sulla tecnologia epitassiale AlGaInP su substrato. È alloggiato in un compatto package PLCC2 di dimensioni 1.60mm × 0.80mm × 0.55mm (lunghezza × larghezza × altezza). Questo LED emette una luce rossa satura con una lunghezza d'onda dominante centrata intorno ai 620 nm, un ampio angolo di visione di 120° e un'elevata intensità luminosa fino a 1200 mcd a 20 mA. È progettato per applicazioni di illuminazione interna automobilistica e interruttori, soddisfacendo la qualifica ai test di stress AEC-Q101. Il dispositivo è adatto per tutti i processi di assemblaggio SMT ed è disponibile su nastro e bobina con 4000 pezzi per bobina.

1.2 Caratteristiche

• Package PLCC2 (1.6×0.8×0.55mm) per montaggio superficiale
• Angolo di visione estremamente ampio di 120°
• Adatto a tutti i processi di assemblaggio e saldatura SMT
• Disponibile su nastro e bobina (4000 pz/bobina)
• Livello di sensibilità all'umidità: Livello 2 (MSL 2)
• Conformità alle direttive RoHS e REACH
• Qualifiche basate sulle linee guida AEC-Q101 per semiconduttori discreti di grado automobilistico

1.3 Applicazioni

Le applicazioni tipiche includono l'illuminazione interna automobilistica (ad es. indicatori del cruscotto, illuminazione ambientale) e interruttori. L'ampio angolo di visione e l'elevata luminosità lo rendono ideale per retroilluminazione e indicazione di stato negli abitacoli dei veicoli.

1.4 Dimensioni del Package

Il profilo del package è illustrato nelle Figure 1-1 a 1-5 del datasheet. Dimensioni principali: corpo del package 1.60mm × 0.80mm, altezza 0.55mm. È presente un segno di polarità (catodo) indicato da una piccola tacca o punto. Il pattern di saldatura consigliato include piazzole di dimensioni adeguate per garantire una corretta dissipazione termica e resistenza meccanica. Tutte le unità sono in millimetri, con tolleranze ±0.2mm salvo diversa indicazione.

1.5 Parametri del Prodotto

Caratteristiche elettriche e ottiche a Ts=25°C (IF=20mA se non diversamente specificato):

Valori massimi assoluti a Ts=25°C:

Note: Tolleranza della tensione diretta ±0.1V, tolleranza delle coordinate cromatiche ±0.005, tolleranza dell'intensità luminosa ±10%. La dissipazione di potenza non deve superare il valore massimo assoluto. La corrente operativa massima deve essere determinata in base alla temperatura del package per mantenere la temperatura di giunzione al di sotto di 120°C. Resa ESD >90% a 2000V (HBM), è necessaria una corretta gestione ESD.

1.6 Range di Bin per Tensione Diretta e Intensità Luminosa

A IF=20mA, i dispositivi sono raggruppati in bin per tensione diretta, intensità luminosa e lunghezza d'onda dominante per garantire consistenza:

Bin di tensione diretta:B1 (1.8-1.9V), B2 (1.9-2.0V), C1 (2.0-2.1V), C2 (2.1-2.2V), D1 (2.2-2.3V), D2 (2.3-2.4V)

Bin di intensità luminosa:K2 (650-800mcd), L1 (800-1000mcd), L2 (1000-1200mcd)

Bin di lunghezza d'onda:D2 (617.5-620nm), E1 (620-622.5nm), E2 (622.5-625nm)

I clienti possono specificare combinazioni di bin per un controllo più stretto delle caratteristiche ottiche ed elettriche.

1.7 Curve Tipiche delle Caratteristiche Ottiche

Il datasheet include diverse curve caratteristiche misurate a Ts=25°C (salvo diversa indicazione):

Tensione diretta vs. Corrente diretta (Fig.1-7):Mostra un aumento non lineare da circa 1.7V a 0mA a 2.3V a 30mA. La tensione diretta tipica a 20mA è 2.0V.

Corrente diretta vs. Intensità relativa (Fig.1-8):L'intensità luminosa relativa aumenta approssimativamente in modo lineare con la corrente fino a 30mA, raggiungendo circa il 150% rispetto all'intensità a 20mA.

Temperatura di saldatura vs. Intensità relativa (Fig.1-9):All'aumentare della temperatura del punto di saldatura da 20°C a 100°C, il flusso luminoso relativo diminuisce fino a circa l'80% del valore a temperatura ambiente, indicando un decadimento termico.

Temperatura di saldatura vs. Corrente diretta (Fig.1-10):Questa curva mostra la riduzione ammissibile della corrente diretta a temperature di saldatura elevate per mantenere la temperatura di giunzione al di sotto di 120°C. A 100°C, la corrente massima è ridotta a circa 15mA.

Tensione diretta vs. Temperatura di saldatura (Fig.1-11):La tensione diretta diminuisce linearmente all'aumentare della temperatura, con un coefficiente di circa -2mV/°C.

Diagramma di radiazione (Fig.1-12):Il pattern di radiazione è di tipo lambertiano, con intensità che scende al 50% a circa ±60° dall'asse, confermando l'angolo di visione di 120°.

Corrente diretta vs. Spostamento del colore (Fig.1-13):La lunghezza d'onda dominante mostra un leggero spostamento verso lunghezze d'onda più corte (spostamento verso il blu) a correnti più elevate, da circa 624nm a 0mA a 622nm a 30mA.

Distribuzione spettrale (Fig.1-14):L'emissione spettrale è centrata intorno a 620nm con una larghezza a metà altezza (FWHM) di circa 20nm. Non si osservano picchi secondari.

2. Informazioni sull'Imballaggio

2.1 Specifiche di Imballaggio

Ogni bobina contiene 4000 pezzi di LED. Il nastro trasportatore ha una larghezza di 8.0±0.1mm, con un passo di 4.0mm per gli alloggiamenti dei componenti. Alloggiamenti vuoti (80-100 pezzi) sono previsti ad entrambe le estremità. Le dimensioni della bobina sono: diametro esterno 178±1mm, diametro del mozzo 60±1mm, larghezza della fessura del mozzo 13.0±0.5mm. Un segno di polarità è stampato sul nastro.

2.2 Specifiche del Formato Etichetta

L'etichetta include: Numero parte, Numero specifica, Numero lotto, Codice bin (per flusso luminoso, cromaticità, tensione diretta, lunghezza d'onda), Quantità di imballaggio e Data di produzione. Ciò garantisce la tracciabilità.

2.3 Imballaggio Resistente all'Umidità

La bobina è sigillata in una busta barriera all'umidità con un essiccante e una cartolina indicatrice di umidità. È applicata un'etichetta di avvertenza ESD. La busta viene quindi inserita in una scatola di cartone per la spedizione.

2.4 Elementi e Condizioni dei Test di Affidabilità

I test vengono eseguiti in base agli standard di settore (JEDEC, JEITA). Vengono condotti i seguenti test con 20 pezzi ciascuno, criterio di accettazione 0/1 (guasti/campione):

• Riflusso (JESD22-B106): 260°C max, 10 secondi, 2 volte
• Shock termico (JEITA ED-4701): -40°C(15min) ↔ +125°C(15min), 1000 cicli
• Stoccaggio ad alta temperatura (JEITA ED-4701): 125°C, 1000 ore
• Stoccaggio a bassa temperatura (JEITA ED-4701): -40°C, 1000 ore
• Test di vita (JESD22-A108): Ta=25°C, IF=20mA, 1000 ore
• Test di vita ad alta temperatura e alta umidità (JESD22-A101): 85°C/85%RH, IF=20mA, 1000 ore
• Stoccaggio a temperatura e umidità (JEITA ED-4701): 85°C/85%RH, 1000 ore

2.5 Criteri di Guasto per i Test di Affidabilità

Dopo il test, si applicano i seguenti limiti:

• Tensione diretta (VF a IF=20mA): non deve superare 1.1 volte il limite superiore di specifica (USL)
• Corrente inversa (IR a VR=5V): non deve superare 2.0 volte il limite superiore di specifica
• Flusso luminoso (a IF=20mA): non deve scendere al di sotto di 0.7 volte il limite inferiore di specifica (LSL)

Questi criteri garantiscono che il LED mantenga prestazioni adeguate per tutta la sua durata.

3. Istruzioni per la Saldatura a Riflusso SMT

3.1 Profilo di Riflusso

Il profilo di saldatura a riflusso raccomandato (basato su saldatura Sn-Ag-Cu) è il seguente:

• Velocità di rampa (Tsmax a TP): max 3°C/s
• Preriscaldamento: da 150°C a 200°C, 60-120 secondi
• Tempo sopra 217°C (TL): max 60 secondi
• Temperatura di picco (TP): 260°C, max 10 secondi (tempo di mantenimento entro 5°C da TP: max 30 secondi)
• Velocità di raffreddamento: max 6°C/s
• Tempo da 25°C alla temperatura di picco: max 8 minuti

La saldatura a riflusso non deve essere eseguita più di due volte. Se l'intervallo tra due saldature supera le 24 ore, i LED potrebbero assorbire umidità e danneggiarsi. Non applicare stress ai LED durante il riscaldamento.

3.2 Saldatore a Stagno

Se è necessaria la saldatura manuale, utilizzare una temperatura del saldatore inferiore a 300°C per meno di 3 secondi. La saldatura manuale deve essere eseguita una sola volta per LED.

3.3 Riparazione

La riparazione dopo il riflusso non è raccomandata. Quando inevitabile, utilizzare un saldatore a doppia punta e verificare che le caratteristiche del LED non siano degradate.

3.4 Precauzioni

L'incapsulante del LED è silicone, che ha una superficie morbida. Evitare forti pressioni sulla superficie superiore durante il pick-and-place. Non montare LED su sezioni di PCB deformate. Dopo la saldatura, non piegare la scheda o applicare stress meccanico durante il raffreddamento. È vietato il raffreddamento rapido dopo la saldatura.

4. Precauzioni per la Manipolazione

4.1 Ambiente Operativo

I materiali a contatto o in prossimità del LED non devono contenere composti di zolfo superiori a 100 ppm. Per la conformità agli alogeni, il contenuto singolo di bromo deve essere inferiore a 900 ppm, cloro inferiore a 900 ppm, e il contenuto totale di bromo e cloro inferiore a 1500 ppm. I composti organici volatili (VOC) provenienti dai materiali di fissaggio possono penetrare nella lente in silicone e causare scolorimento sotto calore e luce, portando a perdita di luce. Testare tutti i materiali per la compatibilità prima dell'uso. Non utilizzare adesivi che emettono vapori organici.

4.2 Condizioni di Stoccaggio

Prima di aprire la busta barriera all'umidità: conservare a ≤30°C e ≤75% RH, entro 1 anno dalla data di spedizione. Dopo l'apertura: si consiglia l'uso entro 24 ore a ≤30°C e ≤60% RH. Se la cartolina indicatrice di umidità mostra umidità eccessiva o il tempo di stoccaggio è stato superato, cuocere i LED a 60±5°C per più di 24 ore prima dell'uso. Se la busta è danneggiata, contattare il fornitore.

4.3 Protezione ESD

I LED sono sensibili alle scariche elettrostatiche (ESD) e al sovraccarico elettrico (EOS). Utilizzare misure di controllo ESD adeguate (ad es. postazioni di lavoro collegate a terra, tappeti conduttivi, cinturini da polso) durante la manipolazione. Il dispositivo è classificato per 2000V HBM, con resa >90%. Tuttavia, possono comunque verificarsi danni ESD se le precauzioni vengono trascurate.

5. Raccomandazioni per l'Applicazione

5.1 Limitazione della Corrente e Pilotaggio

Utilizzare sempre un resistore di limitazione della corrente o un driver a corrente costante per mantenere la corrente diretta entro il valore massimo assoluto (30 mA). Senza un resistore, una piccola variazione di tensione può causare un grande spostamento di corrente, potenzialmente bruciando il LED. Il circuito di pilotaggio deve garantire che non venga mai applicata tensione inversa, poiché potrebbe causare migrazione e danni.

5.2 Gestione Termica

Il progetto termico è critico. La temperatura di giunzione non deve superare 120°C. Considerare la temperatura ambiente, il livello di corrente e l'area di rame del PCB per la dissipazione del calore. La resistenza termica dalla giunzione al punto di saldatura è di 300°C/W; ad esempio, a 20 mA e 2.0V (dissipazione di potenza 40 mW), l'aumento di temperatura è di circa 12°C. In ambienti ad alta temperatura, ridurre la corrente come mostrato nella curva temperatura di saldatura vs. corrente diretta.

5.3 Pulizia

Se è necessaria la pulizia dopo la saldatura, si consiglia l'alcool isopropilico. Non utilizzare solventi che potrebbero attaccare l'incapsulante in silicone. La pulizia a ultrasuoni non è raccomandata in quanto potrebbe danneggiare il LED. Assicurarsi che la soluzione di pulizia non lasci residui.

5.4 Manipolazione Meccanica

Maneggiare i LED con pinzette dai lati, non dalla lente. Evitare di far cadere o applicare pressione sulla superficie superiore. La lente in silicone è più morbida degli standard epossidici e può essere graffiata o incrinata da oggetti appuntiti.

6. Principio di Funzionamento

Il RF-A2P08-R195-A2 è un dispositivo a semiconduttore a bandgap diretto basato sul sistema di materiali AlGaInP (fosfuro di alluminio gallio indio). La regione attiva è costituita da una struttura a pozzi quantici multipli (MQW) interposta tra strati di rivestimento di tipo p e n. Quando polarizzato direttamente, elettroni e lacune vengono iniettati nei pozzi quantici e si ricombinano radiativamente, emettendo fotoni con energia corrispondente alla lunghezza d'onda del rosso (~620 nm). Il substrato e gli strati di contatto trasparenti sono ottimizzati per l'estrazione della luce. L'ampio angolo di visione di 120° è ottenuto attraverso il design della lente del package e l'uso di un incapsulante trasparente.

7. Domande Frequenti

D: Posso utilizzare questo LED per l'illuminazione generale?
R: È progettato principalmente per applicazioni indicatori e interni automobilistici, non per illuminazione generale. Il flusso luminoso è fino a 1200 mcd, adatto per l'indicazione di stato.

D: Qual è la temperatura ambiente massima per il funzionamento continuo?
R: L'intervallo di temperatura operativa è da -40°C a +100°C. Tuttavia, a temperature più elevate, la corrente diretta deve essere ridotta per mantenere la temperatura di giunzione al di sotto di 120°C.

D: Come devo conservare le bobine aperte?
R: Conservare a ≤30°C e ≤60% RH e utilizzare entro 24 ore. Se non utilizzato entro tale termine, cuocere a 60°C per 24 ore prima dell'uso.

D: Posso saldare due volte?
R: Sì, ma non più di due volte. Assicurarsi che l'intervallo tra i cicli di saldatura sia inferiore a 24 ore; in caso contrario, potrebbe essere necessaria la cottura.

D: Il dispositivo è adatto per ambienti ad alta umidità?
R: Il livello di sensibilità all'umidità è 2, quindi può resistere all'esposizione a 85°C/85%RH durante i test di vita, ma per periodi prolungati di alta umidità senza alimentazione, considerare le condizioni di stoccaggio.

D: Quali precauzioni devo prendere contro le ESD?
R: Utilizzare postazioni di lavoro collegate a terra, tappeto conduttivo e cinturino da polso. Il dispositivo ha una classificazione ESD di 2kV, ma eventi ESD superiori a questo possono danneggiarlo.