Specifica Tecnica LED Rosso 3.0x3.0x2.1mm - 2.2V - 1.1W - 620nm

1. Panoramica del Prodotto

Il RF-E30AG-OUH-FS è un LED rosso ad alta potenza che utilizza un pacchetto EMC (Epoxy Molding Compound) che offre eccellente affidabilità e prestazioni termiche. Con un ingombro compatto di 3,00 mm x 3,00 mm e un profilo basso di 2,10 mm, questo dispositivo è progettato per un'ampia gamma di applicazioni tra cui videosorveglianza, sensori, illuminazione paesaggistica e indicatori ottici generali. Il LED è conforme alla direttiva RoHS ed è classificato per il livello di sensibilità all'umidità 3 (MSL3), rendendolo adatto per i processi di saldatura a riflusso senza piombo.

2. Dettagli Meccanici e Dimensioni del Pacchetto

2.1 Contorno del Pacchetto

Il LED è alloggiato in un pacchetto a montaggio superficiale con dimensioni 3,00 mm x 3,00 mm x 2,10 mm (lunghezza x larghezza x altezza). La vista dall'alto mostra una lente trasparente con marcature di polarità: il pad ① è l'anodo e il pad ② è il catodo. La vista laterale indica un'altezza totale di 2,10 mm. La vista dal basso rivela la disposizione dei pad di saldatura con dimensioni: il pad anodico è 2,26 mm x 0,69 mm e il pad catodico è 1,45 mm x 0,50 mm, con un passo di 0,46 mm tra i due pad. Viene fornito un modello di saldatura consigliato per garantire una corretta dissipazione del calore e stabilità meccanica. Tutte le dimensioni hanno una tolleranza di ±0,2 mm salvo diversa indicazione.

3. Caratteristiche Elettriche e Ottiche

3.1 Tensione Diretta e Corrente

In condizione di test di IF = 500mA e Ts = 25°C, la tensione diretta (VF) ha un valore tipico di 2,2V, con un minimo di 1,8V e un massimo non specificato (aperto). Il dispositivo può gestire una corrente diretta massima di 500mA e una dissipazione di potenza fino a 1,1W. La tensione inversa è nominale a 5V massimo, e la corrente inversa (IR) a VR = 5V è al massimo di 10µA.

3.2 Prestazioni Ottiche

La lunghezza d'onda dominante (λD) è 620nm (rosso) con un valore tipico e una larghezza di banda (Δλ) di 30nm. Il flusso luminoso (Φ) a 500mA è tipicamente 45lm. L'angolo di visione (2θ1/2) è di 90 gradi, fornendo un ampio fascio adatto per applicazioni di indicazione e illuminazione. La resistenza termica dalla giunzione al punto di saldatura (RTHJ-S) è 14°C/W, garantendo un efficiente trasferimento di calore.

3.3 Valori Massimi Assoluti

I valori massimi assoluti sono i seguenti: dissipazione di potenza 1,1W, corrente diretta 500mA (con considerazioni di derating), tensione inversa 5V, scarica elettrostatica (HBM) 2000V, temperatura operativa da -40°C a +85°C, temperatura di stoccaggio da -40°C a +100°C e temperatura di giunzione 115°C. Si noti che per il funzionamento a impulsi (ciclo di lavoro 1/10, larghezza di impulso 0,1ms), sono ammesse correnti più elevate, ma non devono superare il limite di temperatura di giunzione.

4. Curve Tipiche delle Caratteristiche Ottiche

4.1 Tensione Diretta vs. Corrente Diretta

La curva IV tipica mostra una relazione non lineare. A basse correnti (<100mA), la tensione diretta aumenta rapidamente, mentre sopra 200mA la pendenza diminuisce, indicando la resistenza ohmica del die e del pacchetto. A 500mA, la tensione diretta è di circa 2,2V.

4.2 Corrente Diretta vs. Intensità Relativa

L'emissione luminosa relativa aumenta quasi linearmente con la corrente diretta fino a 500mA. Non è visibile alcun effetto di saturazione entro il campo specificato, suggerendo che il LED può essere pilotato efficacemente alla sua corrente nominale.

4.3 Temperatura vs. Intensità Relativa

L'emissione luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura del punto di saldatura. A 85°C, l'intensità relativa scende a circa il 75% del valore a 25°C. Questo derating termico deve essere considerato nella progettazione del sistema.

4.4 Distribuzione Spettrale

La distribuzione spettrale di potenza mostra un picco a circa 620nm con una larghezza a metà altezza (FWHM) di 30nm. Il colore è un rosso puro, adatto per segnalazioni e illuminazione decorativa.

4.5 Diagramma di Radiazione

Il diagramma di radiazione è di tipo Lambertiano, con intensità che scende al 50% a ±45° dall'asse ottico. Ciò fornisce un fascio di illuminazione ampio e uniforme.

4.6 Temperatura del Punto di Saldatura vs. Corrente Diretta

La corrente diretta massima consentita diminuisce all'aumentare della temperatura del punto di saldatura. A 85°C, la corrente raccomandata è ridotta a circa 350mA per mantenere la giunzione al di sotto del suo valore massimo nominale.

5. Elementi e Condizioni dei Test di Affidabilità

Il LED è stato qualificato attraverso una serie di test di affidabilità basati sugli standard JEDEC. I test principali includono:

• Saldatura a riflusso: 260°C massimo per 10 secondi, 3 cicli, 0 guasti su 10 campioni.
• Ciclo di temperatura: da -40°C a 100°C, 300 cicli, 0 guasti.
• Shock termico: da -40°C a 100°C, 100 cicli, 0 guasti.
• Stoccaggio ad alta temperatura: 100°C per 1000 ore, 0 guasti.
• Stoccaggio a bassa temperatura: -40°C per 1000 ore, 0 guasti.
• Test di vita: 25°C, IF=500mA per 1000 ore, 0 guasti.

Criteri di guasto: aumento della tensione diretta >1,1x limite superiore specificato, corrente inversa >2x limite superiore specificato, o flusso luminoso<0,7x limite inferiore specificato.

6. Informazioni sull'Imballaggio

I LED sono confezionati in formato nastro e bobina con 3000 pezzi per bobina. Il nastro di trasporto ha un design specifico della tasca con marcatura di polarità. Le dimensioni della bobina sono: diametro flangia 330,2±2mm, diametro mozzo 79,5±1mm, larghezza 14,3±0,2mm e spessore 12,7±0,3mm. Ogni bobina è sigillata in un sacchetto barriera all'umidità con essiccante e una cartina indicatrice di umidità. Le dimensioni della scatola di cartone esterna sono mostrate nella specifica (non elencate esplicitamente nel PDF ma tipiche per bobine da 330mm). L'etichetta include il numero parte, il numero specifica, il numero lotto, il codice bin, il flusso luminoso, la lunghezza d'onda dominante, la tensione diretta, la quantità e il codice data.

7. Linee Guida per la Saldatura e l'Assemblaggio

7.1 Profilo di Saldatura a Riflusso SMT

Il LED è compatibile con la saldatura a riflusso senza piombo. Il profilo raccomandato ha i seguenti parametri:

• Velocità media di rampa: 3°C/s max (da Tsmax a Tp)
• Preriscaldamento: 150°C a 200°C per 60-120 secondi
• Tempo sopra 217°C: 60 secondi max
• Temperatura di picco: 260°C, tempo entro 5°C dal picco: 30 secondi max, tempo assoluto di picco (tp): 10 secondi max
• Velocità di raffreddamento: 6°C/s max
• Tempo da 25°C al picco: 8 minuti max

La saldatura a riflusso non deve superare due volte. Se trascorrono più di 24 ore tra la prima e la seconda passata, i LED possono assorbire umidità e danneggiarsi. La saldatura a mano è consentita con una temperatura della punta del saldatore inferiore a 300°C per meno di 3 secondi, solo una volta. Il lavoro di riparazione è sconsigliato; se necessario, utilizzare un saldatore a doppia punta e pre-validare il processo.

7.2 Precauzioni di Manipolazione

• L'incapsulante del LED è silicone, che è morbido. Evitare di applicare pressione sulla superficie della lente durante il prelievo e il posizionamento o l'assemblaggio. Utilizzare ugelli appropriati con forza adeguata.
• Non montare i LED su PCB deformati né piegare la scheda dopo la saldatura.
• Evitare sollecitazioni meccaniche o vibrazioni durante il raffreddamento dopo la saldatura.
• L'ambiente operativo e i materiali di accoppiamento devono contenere composti di zolfo inferiori a 100PPM, contenuto di bromo inferiore a 900PPM, contenuto di cloro inferiore a 900PPM e bromo+cloro totale inferiore a 1500PPM.
• I composti organici volatili (VOC) provenienti dai materiali di fissaggio possono penetrare nel silicone e causare scolorimento. Testare tutti i materiali per la compatibilità prima dell'uso.
• Utilizzare una protezione ESD adeguata; il LED è classificato per 2000V HBM ma sono comunque necessarie precauzioni.
• Condizioni di stoccaggio: prima di aprire il sacchetto di alluminio, conservare a ≤30°C e ≤75% UR per un massimo di 1 anno. Dopo l'apertura, utilizzare entro 168 ore a ≤30°C e ≤60% UR. Se superato, cuocere a 60±5°C per ≥24 ore.
• Pulizia: si raccomanda alcol isopropilico. Altri solventi devono essere verificati per non danneggiare il pacchetto. Non si raccomanda la pulizia a ultrasuoni.

8. Considerazioni sull'Applicazione

Questo LED è progettato per indicatori ottici, illuminazione paesaggistica e illuminazione generale. Quando si progetta il circuito di pilotaggio, includere sempre un resistore di limitazione della corrente per prevenire sovracorrenti dovute a variazioni di tensione. La progettazione termica è fondamentale: la temperatura di giunzione non deve superare 115°C. Assicurare un'adeguata dissipazione del calore, specialmente quando si opera a correnti elevate. L'ampio angolo di visione (90°) e l'elevato flusso luminoso (45lm a 500mA) lo rendono adatto per illuminazione d'area e retroilluminazione. Il colore rosso 620nm è ideale per luci di avvertimento, segnali stradali e applicazioni decorative. Per il funzionamento a impulsi, il ciclo di lavoro e la corrente di picco devono essere attentamente controllati per evitare di superare la temperatura massima di giunzione.

9. Principio di Funzionamento

Il LED è basato su una giunzione p-n a semiconduttore realizzata con il sistema di materiali AlGaInP (fosfuro di alluminio gallio indio), tipico per le lunghezze d'onda rosse. Quando polarizzato direttamente, gli elettroni si ricombinano con le lacune nella regione attiva, rilasciando energia sotto forma di fotoni con una lunghezza d'onda corrispondente al bandgap del materiale. Il pacchetto EMC fornisce un incapsulamento robusto e a basso stress che protegge il die e consente un'efficiente estrazione della luce attraverso una lente trasparente in silicone.

10. Tendenze di Sviluppo

La tendenza nei LED ad alta potenza è verso una maggiore efficacia, una migliore gestione termica e un ingombro ridotto. Questo prodotto, con il suo pacchetto EMC e il formato 3.0x3.0mm, si allinea al movimento dell'industria verso dispositivi a montaggio superficiale compatti e affidabili. Gli sviluppi futuri potrebbero includere flussi luminosi ancora più elevati e una migliore stabilità del colore. L'uso dell'incapsulamento in silicone anziché in epossidico è anche una tendenza attuale per migliorare l'affidabilità sotto cicli termici ed esposizione ai raggi UV.