Indice
- 1. Panoramica del prodotto
- 1.1 Descrizione generale
- 1.2 Caratteristiche
- 1.3 Applicazioni
- 2. Parametri tecnici
- 2.1 Caratteristiche elettriche e ottiche
- 2.2 Valori massimi assoluti
- 2.3 Sistema di binning
- 3. Curve di prestazione
- 3.1 Tensione diretta vs Corrente diretta
- 3.2 Corrente diretta vs Intensità relativa
- 3.3 Temperatura del pin vs Intensità relativa
- 3.4 Temperatura del pin vs Corrente diretta
- 3.5 Corrente diretta vs Lunghezza d'onda dominante
- 3.6 Intensità relativa vs Lunghezza d'onda
- 3.7 Caratteristiche di radiazione
- 4. Informazioni meccaniche e sul package
- 4.1 Dimensioni del package
- 4.2 Dimensioni del nastro trasportatore e della bobina
- 4.3 Etichetta e marcatura
- 5. Confezionamento e protezione dall'umidità
- 5.1 Confezionamento resistente all'umidità
- 5.2 Scatola di cartone
- 6. Linee guida per la saldatura
- 6.1 Profilo di saldatura a rifusione
- 6.2 Saldatura a mano e riparazioni
- 6.3 Precauzioni
- 7. Movimentazione e stoccaggio
- 7.1 Sensibilità alle scariche elettrostatiche (ESD)
- 7.2 Compatibilità chimica
- 7.3 Condizioni di stoccaggio
- 8. Test di affidabilità
- 8.1 Elementi e condizioni del test
- 8.2 Criteri di guasto
- 9. Note applicative e considerazioni di progettazione
- 9.1 Progettazione del circuito
- 9.2 Gestione termica
- 10. Confronto e tendenze di mercato
- Terminologia delle specifiche LED
- Prestazioni fotoelettriche
- Parametri elettrici
- Gestione termica e affidabilità
- Imballaggio e materiali
- Controllo qualità e binning
- Test e certificazione
1. Panoramica del prodotto
1.1 Descrizione generale
Il LED a colori è realizzato utilizzando un chip blu. Dimensioni del package: 2,0 mm x 1,25 mm x 0,7 mm. È progettato per la tecnologia di montaggio superficiale e offre un ampio angolo di visione. Questo LED fornisce un'emissione luminosa blu costante con elevata affidabilità.
1.2 Caratteristiche
- Angolo di visione estremamente ampio (140° tipico)
- Adatto a tutti i processi di assemblaggio e saldatura SMT
- Livello di sensibilità all'umidità: Livello 3 (MSL 3)
- Conforme RoHS, privo di sostanze pericolose
1.3 Applicazioni
- Indicatore ottico
- Display di interruttori e simboli
- Uso generale in vari dispositivi elettronici
2. Parametri tecnici
2.1 Caratteristiche elettriche e ottiche
Tutte le misurazioni sono eseguite a Ts=25°C, IF=20 mA salvo diversa indicazione.
| Parametro | Simbolo | Min | Tip | Max | Unità |
|---|---|---|---|---|---|
| Larghezza di banda spettrale a metà altezza | Δλ | – | 15 | – | nm |
| Tensione diretta (G1) | VF | 2.8 | – | 2.9 | V |
| Tensione diretta (G2) | VF | 2.9 | – | 3.0 | V |
| Tensione diretta (H1) | VF | 3.0 | – | 3.1 | V |
| Tensione diretta (H2) | VF | 3.1 | – | 3.2 | V |
| Tensione diretta (I1) | VF | 3.2 | – | 3.3 | V |
| Tensione diretta (I2) | VF | 3.3 | – | 3.4 | V |
| Tensione diretta (J1) | VF | 3.4 | – | 3.5 | V |
| Lunghezza d'onda dominante (D10) | λD | 465.0 | – | 467.5 | nm |
| Lunghezza d'onda dominante (D20) | λD | 467.5 | – | 470.0 | nm |
| Lunghezza d'onda dominante (E10) | λD | 470.0 | – | 472.5 | nm |
| Lunghezza d'onda dominante (E20) | λD | 472.5 | – | 475.0 | nm |
| Intensità luminosa (1AP) | IV | 90 | – | 120 | mcd |
| Intensità luminosa (G20) | IV | 120 | – | 150 | mcd |
| Intensità luminosa (1AW) | IV | 150 | – | 200 | mcd |
| Angolo di visione (2θ1/2) | 2θ1/2 | – | 140 | – | gradi |
| Corrente inversa (VR=5V) | IR | – | – | 10 | μA |
| Resistenza termica | RTHJ-S | – | – | 450 | °C/W |
Nota: I bin di tensione G1–J1, i bin di lunghezza d'onda D10–E20 e i bin di intensità 1AP–1AW sono selezionabili in base alle esigenze applicative. Tolleranze di misura: VF ±0,1V, λD ±2nm, IV ±10%.
2.2 Valori massimi assoluti
| Parametro | Simbolo | Valore | Unità |
|---|---|---|---|
| Potenza dissipata | Pd | 70 | mW |
| Corrente diretta | IF | 20 | mA |
| Corrente diretta di picco (duty 1/10, impulso 0,1 ms) | IFP | 60 | mA |
| Scarica elettrostatica (HBM) | ESD | 1000 | V |
| Temperatura di esercizio | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| Temperatura di stoccaggio | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| Temperatura di giunzione | Tj | 95 | °C |
Questi valori non devono essere superati neppure momentaneamente. Il funzionamento oltre i valori massimi assoluti può causare danni permanenti.
2.3 Sistema di binning
Il LED è suddiviso in bin per tensione diretta, lunghezza d'onda dominante e intensità luminosa. I bin di tensione vanno da 2,8V a 3,5V con incrementi di 0,1V. I bin di lunghezza d'onda coprono 465,0–475,0 nm con incrementi di 2,5 nm. I bin di intensità offrono tre livelli da 90 a 200 mcd. Questo binning garantisce coerenza e consente ai clienti di selezionare le prestazioni esatte necessarie per il loro progetto.
3. Curve di prestazione
3.1 Tensione diretta vs Corrente diretta
La caratteristica I-V mostra un aumento quasi lineare della corrente diretta da 0 a 30 mA all'aumentare della tensione da 0 a circa 3,3V. Al punto operativo tipico di 20 mA, la tensione diretta è compresa tra 3,0 e 3,3V a seconda del bin.
3.2 Corrente diretta vs Intensità relativa
L'intensità relativa aumenta con la corrente diretta, avvicinandosi alla saturazione a correnti più elevate. A 20 mA, l'intensità relativa è circa 1,0 (normalizzata).
3.3 Temperatura del pin vs Intensità relativa
All'aumentare della temperatura del pin da 25°C a 100°C, l'intensità relativa diminuisce di circa il 20–30%. La gestione termica è importante per mantenere un'emissione luminosa costante.
3.4 Temperatura del pin vs Corrente diretta
La corrente diretta massima consentita diminuisce all'aumentare della temperatura del pin. A 85°C, la corrente consigliata viene ridotta per evitare il surriscaldamento.
3.5 Corrente diretta vs Lunghezza d'onda dominante
La lunghezza d'onda dominante si sposta leggermente con la corrente diretta. Nell'intervallo 0–30 mA, la variazione è inferiore a 2 nm, indicando una buona stabilità della lunghezza d'onda.
3.6 Intensità relativa vs Lunghezza d'onda
La distribuzione spettrale raggiunge il picco a circa 470 nm con una larghezza di banda a metà altezza di 15 nm. L'emissione è nella regione blu, tipica dei chip basati su InGaN.
3.7 Caratteristiche di radiazione
Il pattern di radiazione è di tipo Lambertiano, con un ampio angolo di visione di 140° (larghezza a metà altezza). Questo rende il LED adatto per applicazioni che richiedono un'illuminazione ampia.
4. Informazioni meccaniche e sul package
4.1 Dimensioni del package
Il package misura 2,0 mm x 1,25 mm x 0,7 mm (LxPxA). La vista dall'alto mostra un corpo rettangolare con due smussi agli angoli. La vista dal basso indica due elettrodi: pad 1 (catodo) e pad 2 (anodo). Il pattern di saldatura consigliato include un pad termico centrale di 1,4 mm x 0,8 mm. Tutte le dimensioni hanno una tolleranza di ±0,2 mm salvo diversa indicazione.
4.2 Dimensioni del nastro trasportatore e della bobina
I LED sono confezionati in nastro trasportatore con larghezza 8,0 mm, passo 4,0 mm e profondità della cavità 1,42 mm. Il nastro include un segno di polarità. Dimensioni della bobina: diametro esterno 178±1 mm, diametro del mozzo 60±1 mm, foro centrale 13,0±0,5 mm, larghezza del nastro 8,0±0,1 mm. Ogni bobina contiene 4000 unità.
4.3 Etichetta e marcatura
L'etichetta sulla bobina include il codice del prodotto, il numero di specifica, il numero di lotto, il codice del bin (per flusso, cromaticità, tensione diretta, lunghezza d'onda), la quantità e il codice data. Ciò garantisce la piena tracciabilità.
5. Confezionamento e protezione dall'umidità
5.1 Confezionamento resistente all'umidità
Ogni bobina è inserita in un sacchetto barriera all'umidità con un essiccante. Il sacchetto è sigillato sottovuoto ed etichettato. Condizioni di stoccaggio prima dell'apertura: ≤30°C, ≤75% UR, durata di conservazione 1 anno dalla data di sigillatura. Dopo l'apertura: ≤30°C, ≤60% UR, utilizzo entro 168 ore. Se superato, è necessaria l'essiccazione a 60±5°C per ≥24 ore.
5.2 Scatola di cartone
Più bobine sono imballate in una robusta scatola di cartone per la spedizione. La scatola è etichettata con le informazioni sul prodotto e le istruzioni di movimentazione.
6. Linee guida per la saldatura
6.1 Profilo di saldatura a rifusione
Profilo di rifusione consigliato: velocità di salita ≤3°C/s da 25°C al preriscaldo. Preriscaldo da 150°C a 200°C per 60–120 s. Tempo sopra i 217°C (TL): 60–150 s. Temperatura di picco (TP): 260°C, tempo massimo al picco: 10 s. Velocità di raffreddamento ≤6°C/s. Tempo totale da 25°C al picco: ≤8 minuti. La saldatura a rifusione non deve essere eseguita più di due volte e l'intervallo tra le rifusioni deve essere entro 24 ore per evitare danni da umidità.
6.2 Saldatura a mano e riparazioni
Se è necessaria la saldatura a mano, utilizzare un saldatore con temperatura ≤300°C e tempo di contatto ≤3 secondi. È consentita una sola saldatura a mano. Per la riparazione si consiglia un saldatore a doppia punta; verificare preventivamente che la riparazione non alteri le caratteristiche del LED.
6.3 Precauzioni
Non montare i LED su PCB deformati. Dopo la saldatura, evitare di piegare la scheda. Non applicare forza meccanica o vibrazioni durante il raffreddamento. Evitare un raffreddamento rapido dopo la saldatura.
7. Movimentazione e stoccaggio
7.1 Sensibilità alle scariche elettrostatiche (ESD)
Questo LED è sensibile alle scariche elettrostatiche (HBM 1000V). Durante la movimentazione, l'assemblaggio e lo stoccaggio devono essere adottate misure di protezione ESD adeguate. Utilizzare postazioni di lavoro collegate a terra, braccialetti antistatici e contenitori conduttivi.
7.2 Compatibilità chimica
Il LED non deve essere esposto ad ambienti con contenuto di zolfo superiore a 100 ppm. Il bromo e il cloro nei materiali circostanti devono essere ciascuno ≤900 ppm e il loro totale ≤1500 ppm. I composti organici volatili (VOC) possono scolorire l'incapsulante in silicone; evitare adesivi che emettono vapori organici. Per la pulizia si consiglia l'alcool isopropilico. La pulizia a ultrasuoni può danneggiare il LED; evitarla.
7.3 Condizioni di stoccaggio
Conservare nel sacchetto barriera all'umidità originale fino all'uso. Se il sacchetto è danneggiato o scaduto, essiccare prima dell'uso. Essiccazione consigliata: 60±5°C per >24 ore.
8. Test di affidabilità
8.1 Elementi e condizioni del test
Il LED è stato qualificato secondo:
- Saldatura a rifusione (JESD22-B106): 260°C max, 10 s, 2 volte, 22 pz, 0/1 accettazione/rifiuto.
- Ciclo termico (JESD22-A104): -40°C (30 min) ↔ 100°C (30 min), transizione 5 min, 100 cicli.
- Shock termico (JESD22-A106): -40°C (15 min) ↔ 100°C (15 min), 300 cicli.
- Stoccaggio ad alta temperatura (JESD22-A103): 100°C, 1000 ore.
- Stoccaggio a bassa temperatura (JESD22-A119): -40°C, 1000 ore.
- Test di vita (JESD22-A108): Ta=25°C, IF=20 mA, 1000 ore.
Tutti i test superano con 0 guasti su 22 campioni.
8.2 Criteri di guasto
Dopo i test di affidabilità, il dispositivo è considerato guasto se: VF > U.S.L × 1,1, IR > U.S.L × 2,0 o flusso luminoso < L.S.L × 0,7. Per garantire un funzionamento affidabile, la corrente attraverso ciascun LED non deve superare i 20 mA. È necessario un resistore in serie per limitare la corrente; una piccola variazione di tensione può causare una grande variazione di corrente. Per più LED in parallelo, si consigliano resistori di bilanciamento della corrente o bin appaiati. Implementare la protezione da inversione di polarità per prevenire danni. La generazione di calore può ridurre l'emissione luminosa e modificare il colore. La temperatura di giunzione deve rimanere al di sotto di 95°C. Il progetto del PCB deve includere un'area di rame adeguata per la dissipazione termica. La resistenza termica (giunzione-punto di saldatura) è massima 450°C/W. Questo LED offre un ampio angolo di visione di 140° e molteplici opzioni di binning, rendendolo adatto per applicazioni di indicatori e display dove sono richiesti colore e luminosità costanti. Rispetto a package simili 2,0x1,25 mm, la sua bassa resistenza termica (450°C/W) è competitiva. La tendenza del settore è verso package più piccoli, maggiore efficacia e binning più stretto. Questo prodotto si allinea a queste tendenze offrendo un ingombro compatto, elevata affidabilità e un controllo rigoroso dei parametri. Spiegazione completa dei termini tecnici LED9. Note applicative e considerazioni di progettazione
9.1 Progettazione del circuito
9.2 Gestione termica
10. Confronto e tendenze di mercato
Terminologia delle specifiche LED
Prestazioni fotoelettriche
Termine
Unità/Rappresentazione
Spiegazione semplice
Perché importante
Efficienza luminosa
lm/W (lumen per watt)
Uscita luce per watt di elettricità, più alto significa più efficiente energeticamente.
Determina direttamente il grado di efficienza energetica e il costo dell'elettricità.
Flusso luminoso
lm (lumen)
Luce totale emessa dalla sorgente, comunemente chiamata "luminosità".
Determina se la luce è abbastanza brillante.
Angolo di visione
° (gradi), es. 120°
Angolo in cui l'intensità luminosa scende alla metà, determina la larghezza del fascio.
Influisce sulla gamma di illuminazione e uniformità.
CCT (Temperatura colore)
K (Kelvin), es. 2700K/6500K
Calore/freschezza della luce, valori più bassi giallastri/caldi, più alti biancastri/freddi.
Determina l'atmosfera di illuminazione e scenari adatti.
CRI / Ra
Senza unità, 0–100
Capacità di riprodurre accuratamente i colori degli oggetti, Ra≥80 è buono.
Influisce sull'autenticità del colore, utilizzato in luoghi ad alta richiesta come centri commerciali, musei.
SDCM
Passi ellisse MacAdam, es. "5 passi"
Metrica di consistenza del colore, passi più piccoli significano colore più consistente.
Garantisce colore uniforme attraverso lo stesso lotto di LED.
Lunghezza d'onda dominante
nm (nanometri), es. 620nm (rosso)
Lunghezza d'onda corrispondente al colore dei LED colorati.
Determina la tonalità di LED monocromatici rossi, gialli, verdi.
Distribuzione spettrale
Curva lunghezza d'onda vs intensità
Mostra la distribuzione dell'intensità attraverso le lunghezze d'onda.
Influisce sulla resa cromatica e qualità del colore.
Parametri elettrici
Termine
Simbolo
Spiegazione semplice
Considerazioni di progettazione
Tensione diretta
Vf
Tensione minima per accendere il LED, come "soglia di avvio".
La tensione del driver deve essere ≥Vf, le tensioni si sommano per LED in serie.
Corrente diretta
If
Valore di corrente per il normale funzionamento del LED.
Solitamente azionamento a corrente costante, la corrente determina luminosità e durata.
Corrente di impulso massima
Ifp
Corrente di picco tollerabile per brevi periodi, utilizzata per dimmerazione o lampeggio.
La larghezza dell'impulso e il ciclo di lavoro devono essere rigorosamente controllati per evitare danni.
Tensione inversa
Vr
Tensione inversa massima che il LED può sopportare, oltre può causare rottura.
Il circuito deve prevenire connessione inversa o picchi di tensione.
Resistenza termica
Rth (°C/W)
Resistenza al trasferimento di calore dal chip alla saldatura, più bassa è meglio.
Alta resistenza termica richiede dissipazione termica più forte.
Immunità ESD
V (HBM), es. 1000V
Capacità di resistere a scariche elettrostatiche, più alto significa meno vulnerabile.
Sono necessarie misure antistatiche in produzione, specialmente per LED sensibili.
Gestione termica e affidabilità
Termine
Metrica chiave
Spiegazione semplice
Impatto
Temperatura di giunzione
Tj (°C)
Temperatura operativa effettiva all'interno del chip LED.
Ogni riduzione di 10°C può raddoppiare la durata; troppo alta causa decadimento della luce, spostamento del colore.
Deprezzamento del lumen
L70 / L80 (ore)
Tempo affinché la luminosità scenda al 70% o 80% dell'iniziale.
Definisce direttamente la "durata di servizio" del LED.
Manutenzione del lumen
% (es. 70%)
Percentuale di luminosità trattenuta dopo il tempo.
Indica la ritenzione della luminosità su uso a lungo termine.
Spostamento del colore
Δu′v′ o ellisse MacAdam
Grado di cambiamento del colore durante l'uso.
Influisce sulla consistenza del colore nelle scene di illuminazione.
Invecchiamento termico
Degradazione del materiale
Deterioramento dovuto ad alta temperatura a lungo termine.
Può causare calo di luminosità, cambio colore o guasto a circuito aperto.
Imballaggio e materiali
Termine
Tipi comuni
Spiegazione semplice
Caratteristiche e applicazioni
Tipo di imballaggio
EMC, PPA, Ceramica
Materiale di alloggiamento che protegge il chip, fornisce interfaccia ottica/termica.
EMC: buona resistenza al calore, basso costo; Ceramica: migliore dissipazione termica, vita più lunga.
Struttura del chip
Frontale, Flip Chip
Disposizione degli elettrodi del chip.
Flip chip: migliore dissipazione termica, maggiore efficienza, per alta potenza.
Rivestimento al fosforo
YAG, Silicato, Nitruro
Copre il chip blu, converte una parte in giallo/rosso, mescola a bianco.
Diversi fosfori influenzano efficienza, CCT e CRI.
Lente/Ottica
Piana, Microlente, TIR
Struttura ottica sulla superficie che controlla la distribuzione della luce.
Determina l'angolo di visione e la curva di distribuzione della luce.
Controllo qualità e binning
Termine
Contenuto di binning
Spiegazione semplice
Scopo
Bin del flusso luminoso
Codice es. 2G, 2H
Raggruppato per luminosità, ogni gruppo ha valori lumen min/max.
Garantisce luminosità uniforme nello stesso lotto.
Bin di tensione
Codice es. 6W, 6X
Raggruppato per intervallo di tensione diretta.
Facilita l'abbinamento del driver, migliora l'efficienza del sistema.
Bin del colore
Ellisse MacAdam 5 passi
Raggruppato per coordinate colore, garantendo un intervallo ristretto.
Garantisce consistenza del colore, evita colore non uniforme all'interno del dispositivo.
Bin CCT
2700K, 3000K ecc.
Raggruppato per CCT, ognuno ha corrispondente intervallo di coordinate.
Soddisfa diversi requisiti CCT della scena.
Test e certificazione
Termine
Standard/Test
Spiegazione semplice
Significato
LM-80
Test di manutenzione del lumen
Illuminazione a lungo termine a temperatura costante, registrando il decadimento della luminosità.
Utilizzato per stimare la vita LED (con TM-21).
TM-21
Standard di stima della vita
Stima la vita in condizioni reali basandosi sui dati LM-80.
Fornisce una previsione scientifica della vita.
IESNA
Società di ingegneria dell'illuminazione
Copre metodi di test ottici, elettrici, termici.
Base di test riconosciuta dal settore.
RoHS / REACH
Certificazione ambientale
Garantisce nessuna sostanza nociva (piombo, mercurio).
Requisito di accesso al mercato a livello internazionale.
ENERGY STAR / DLC
Certificazione di efficienza energetica
Certificazione di efficienza energetica e prestazioni per l'illuminazione.
Utilizzato negli appalti pubblici, programmi di sussidi, migliora la competitività.