Scheda tecnica LED RGBW 3.5x3.7x2.6mm - Tensione diretta 1.7-3.4V - Potenza 60-68mW - Colore completo resistente alle intemperie

1. Panoramica del prodotto

Questo LED RGBW è un dispositivo compatto a montaggio superficiale che integra quattro chip LED individuali (Rosso, Verde, Blu e Bianco) in un unico package da 3,5 mm x 3,7 mm x 2,6 mm. Progettato per applicazioni full-color ad alta resa, offre un angolo di visione estremamente ampio di 110 gradi ed è classificato IPX6 resistente all'acqua, rendendolo ideale sia per ambienti interni che esterni. La superficie opaca riduce l'abbagliamento e il componente è conforme alle norme RoHS e saldabile a rifusione senza piombo. Con un livello di sensibilità all'umidità di 5a, sono necessari una corretta manipolazione e stoccaggio per garantire l'affidabilità.

2. Caratteristiche e vantaggi

• Angolo di visione estremamente ampio (110°).
• Elevata intensità luminosa con bassa dissipazione di potenza.
• Resistente all'acqua secondo lo standard IPX6.
• Livello di sensibilità all'umidità 5a.
• Conforme RoHS e compatibile con saldatura a rifusione senza piombo.
• Superficie opaca per riflessi ridotti.
• Package singolo con quattro canali di colore indipendenti (R, G, B, W).

3. Applicazioni

• Schermi video full-color per esterni.
• Illuminazione decorativa interna ed esterna.
• Illuminazione e display per parchi di divertimento.
• Segnaletica generale e illuminazione architettonica.

4. Caratteristiche elettriche e ottiche

Tutte le misurazioni vengono effettuate a una temperatura ambiente di 25°C (Ts=25°C) salvo diversa indicazione. Le seguenti tabelle riassumono i principali parametri elettrici e ottici per chip.

4.1 Tensione diretta (VF)

4.2 Lunghezza d'onda dominante (λD) e intensità luminosa (IV)

Testato a IF=20mA per chip. I bin di lunghezza d'onda sono di 5nm (Rosso) o 4nm (Verde/Blu). Il bianco è definito da bin di temperatura di colore correlata (CCT) (50A, 50B, 50C). L'intensità luminosa è raggruppata con un rapporto 1:1,4.

4.3 Larghezza di banda spettrale e angolo di visione

La semi-larghezza spettrale (Δλ) per il rosso è 24nm, per il verde 38nm e per il blu 30nm. L'angolo di visione (2θ1/2) è di 110 gradi per tutti i colori.

5. Valori massimi assoluti

Sollecitazioni superiori a quelle elencate possono causare danni permanenti. L'esposizione ai valori massimi assoluti per periodi prolungati può influenzare l'affidabilità del dispositivo.

6. Sistema di classificazione (binning)

I prodotti vengono suddivisi in bin in base all'intensità luminosa, alla lunghezza d'onda dominante (o CCT per il bianco) e alla tensione diretta. Il rapporto di intensità all'interno di un bin è 1:1,4. I bin di lunghezza d'onda per il rosso sono passi di 5 nm; verde e blu sono passi di 4 nm. Il bianco è raggruppato per coordinate cromatiche CIE (50A, 50B, 50C). I bin di tensione diretta sono definiti per chip ma non elencati esplicitamente; la distribuzione tipica segue gli intervalli min-max sopra indicati. Tutte le misurazioni hanno tolleranze: VF ±0,1 V, lunghezza d'onda ±1 nm, intensità ±10%, coordinate cromatiche ±0,01.

7. Curve tipiche delle caratteristiche ottiche

7.1 Tensione diretta in funzione della corrente diretta

La tensione diretta aumenta con la corrente diretta. A correnti basse (sotto i 10mA), la tensione sale rapidamente; sopra i 20mA, la curva diventa più lineare. Il chip rosso ha la tensione diretta più bassa; i chip verde, blu e bianco sono simili ma più alti.

7.2 Corrente diretta in funzione dell'intensità relativa

L'intensità luminosa relativa aumenta in modo superlineare con la corrente diretta. A 20mA, l'intensità è normalizzata al 100%. Per un funzionamento sicuro, non superare i valori massimi assoluti di corrente.

7.3 Intensità luminosa in funzione della temperatura ambiente

L'intensità diminuisce all'aumentare della temperatura. A 70°C, l'intensità relativa scende a circa l'80% del valore a 25°C. Una corretta gestione termica è essenziale per mantenere luminosità e longevità.

7.4 Temperatura di saldatura in funzione della corrente diretta

Per evitare danni termici, la corrente diretta massima deve essere ridotta all'aumentare della temperatura del punto di saldatura. A 100°C, la corrente consentita si riduce quasi a zero.

7.5 Distribuzione spettrale

Le curve spettrali mostrano picchi stretti per il rosso (617-628nm), il verde (520-545nm) e il blu (460-475nm). Il LED bianco ha uno spettro ampio che copre l'intervallo visibile, con bin di temperatura di colore correlata intorno a 4000K e 5000K.

7.6 Diagramma di radiazione

Il pattern di radiazione è approssimativamente Lambertiano, con intensità massima a 0° e metà potenza a ±55°. Questa ampia distribuzione è adatta per un'illuminazione uniforme su grandi aree.

8. Informazioni meccaniche e di imballaggio

8.1 Dimensioni del package

Il package LED è di 3,5 mm x 3,7 mm x 2,6 mm (lunghezza x larghezza x altezza). Il pin 1 è contrassegnato da un punto. La vista inferiore mostra 8 pad di saldatura: pin 1 (B-), 2 (R-), 3 (G-), 4 (W-), 5 (R+), 6 (G+), 7 (B+), 8 (W+). La polarità è indicata dai simboli + e - sul fondo. Viene applicato un riempimento di colla per protezione. I pattern di saldatura (schema PCB consigliato) sono forniti nella scheda tecnica con dimensioni in millimetri, tolleranza ±0,1 mm.

8.2 Nastro trasportatore e bobina

I prodotti sono imballati in nastro trasportatore (4.000 pezzi per bobina). La bobina ha dimensioni: diametro esterno (A) 400±2mm, diametro interno (B) 100,0±0,4mm, larghezza mozzo (C) 14,3±0,3mm, larghezza nastro (D) 2,6±0,2mm, passo (E) 16,4±0,3mm, diametro foro ruota dentata (F) 12,7±0,8/-0,3mm. Lo spessore del nastro trasportatore è 1,9mm (T).

8.3 Informazioni sull'etichetta

Ogni bobina è etichettata con numero parte, numero lotto (inclusi macchina di imballaggio, numero seriale, codice bin, quantità in migliaia), bin di intensità luminosa (IV), bin di tensione diretta (VF), bin di lunghezza d'onda (Wd), corrente diretta (IF), quantità (QTY) e data (DATE).

8.4 Imballaggio resistente all'umidità

La bobina viene inserita in un sacchetto in foglio di alluminio antistatico e resistente all'umidità insieme a un essiccante e una carta indicatrice di umidità (HIC). Il sacchetto viene sigillato sottovuoto per prevenire l'assorbimento di umidità.

8.5 Scatola di cartone

Più sacchetti sigillati vengono imballati in una scatola di cartone per la spedizione. La scatola fornisce protezione meccanica durante il trasporto.

9. Articoli e condizioni dei test di affidabilità

I seguenti test vengono eseguiti per garantire l'affidabilità del prodotto (dimensione del campione 22 pezzi, criteri di accettazione 0/1 guasto):

• Resistenza al calore di saldatura: 260°C max, 3 volte
• Shock termico: da -40°C a 100°C, 15 min ciascuno, 500 cicli
• Resistenza all'umidità: Precondizionamento 85°C/85%UR/12h + rifusione
• Stoccaggio ad alta temperatura: 100°C, 1000h
• Stoccaggio a bassa temperatura: -40°C, 1000h
• Vita operativa a temperatura ambiente: 25°C, IF=20mA, 1000h
• Vita ad alta temperatura e alta umidità: 85°C/85%UR, IF=10mA, 500h
• Stoccaggio a temperatura e umidità: 85°C/85%UR, 1000h
• Vita a bassa temperatura: -40°C, IF=20mA, 1000h

Criteri di giudizio: variazione VF entro ±10%, IR ≤10μA a 5V, degrado medio IV ≤30%, nessuna crepa interna o aspetto anomalo.

10. Istruzioni per la saldatura a rifusione SMT

10.1 Profilo di rifusione

Utilizzare un profilo di rifusione standard senza piombo. Parametri chiave: preriscaldamento da 150°C a 200°C in 60-120s; tempo sopra 217°C (TL) ≤60s; temperatura di picco (TP) 245°C con tempo entro 5°C dal picco ≤30s e tp ≤10s; velocità di raffreddamento ≤6°C/s. Tempo totale da 25°C al picco ≤8 minuti. Non eseguire più di una rifusione. Utilizzare solo pasta saldante a media temperatura. Si consiglia la rifusione in azoto per prevenire l'ossidazione.

10.2 Saldatura a mano

Se è necessaria la saldatura a mano, utilizzare un saldatore impostato sotto i 300°C per meno di 3 secondi per giunzione. La saldatura a mano deve essere eseguita una sola volta.

10.3 Riparazione

La riparazione non è consigliata. Se inevitabile, utilizzare un saldatore a doppia punta per riscaldare contemporaneamente entrambi i pad e rimuovere il LED. Verificare che le caratteristiche non siano compromesse.

10.4 Pulizia

Non pulire con acqua, benzene o solvente. Si consiglia l'alcol isopropilico (IPA). Evitare solventi contenenti cloro o zolfo. Verificare la compatibilità del detergente prima dell'uso.

11. Precauzioni per la manipolazione

11.1 Stoccaggio

Conservare in imballaggio antistatico resistente all'umidità a ≤30°C e ≤60% UR. Durata di conservazione suggerita: 6 mesi. Le confezioni non aperte e senza perdite possono essere conservate fino a 12 mesi con cottura prima dell'uso. Dopo l'apertura, utilizzare entro 12 ore (ambiente ≤30°C/60% UR). Le parti non utilizzate devono essere conservate in ambiente asciutto (≤30°C/≤10% UR) e cotte prima del successivo utilizzo (65±5°C per 24-48h a seconda dell'esposizione).

11.2 Elettricità statica

I LED sono sensibili alle scariche elettrostatiche. Utilizzare attrezzature collegate a terra, cinturini antistatici per polsi, tappeti e contenitori. Evitare la manipolazione senza un'adeguata protezione.

11.3 Protezione dalla tensione inversa

Una tensione inversa superiore a 5 V può danneggiare il LED. Assicurarsi che il circuito impedisca la polarizzazione inversa. Nel pilotaggio a matrice, implementare una protezione per evitare sovratensioni inverse.

11.4 Temperatura operativa sicura

Mantenere la temperatura superficiale del LED al di sotto di 55°C e la temperatura dei conduttori al di sotto di 75°C per prevenire un rapido degrado. È necessaria una corretta gestione termica (dissipazione tramite PCB, spaziatura) per mantenere la temperatura di giunzione al di sotto di 115°C.

11.5 Pilotaggio della corrente

Utilizzare driver a corrente costante per ogni chip. Non superare la corrente diretta nominale. Quando più chip operano simultaneamente, assicurarsi che la dissipazione di potenza totale non superi il massimo del package (68mW per G/B/W, 60mW per R).

11.6 Considerazioni ambientali

Evitare l'esposizione a gas corrosivi (ad esempio acido solfidrico, sale) e ad ambienti con elevata umidità. Se utilizzato in zone costiere o vulcaniche, la durata potrebbe ridursi. Dopo lunghi stoccaggi o trasporti, deumidificare prima dell'uso. Inizialmente alimentare al 20% della potenza per asciugare l'eventuale umidità assorbita prima della piena potenza.

12. Raccomandazioni applicative

• Per videowall full-color per esterni, utilizzare bin corrispondenti per garantire colore e luminosità uniformi.
• Progettare PCB con area di rame adeguata per la dissipazione del calore. Mantenere la spaziatura tra i LED per evitare l'accumulo termico.
• Proteggere da sovratensioni da fulmini e transitori elevati. Sono necessari resistori in serie o limitazione di corrente.
• Per display a noleggio, selezionare LED con lo stesso numero di cicli di rifusione. Dopo la riparazione, l'abbinamento è fondamentale.
• Implementare test di invecchiamento (ad esempio 48h a corrente nominale) per individuare guasti precoci.

13. Confronto tecnico

Rispetto ai LED RGB standard 3528 o 5050, questo RGBW da 3,5x3,7 mm offre un angolo di visione più ampio (110° contro i tipici 120° del 5050 non necessariamente più ampio), resistenza all'acqua IPX6 (non comune nei LED SMD standard) e superficie opaca per ridurre l'abbagliamento. Il chip bianco integrato semplifica la miscelazione dei colori ed elimina la necessità di un LED bianco aggiuntivo. Il livello di sensibilità all'umidità 5a consente una vita a pavimento più breve ma richiede una manipolazione attenta.

14. Domande frequenti

D: Come prevenire i danni da ESD?Utilizzare una postazione di lavoro antistatica, utensili collegati a terra ed evitare contenitori di plastica. Conservare in sacchetti antistatici.

D: Posso usare questo LED in un circuito a 5V senza resistore?No. La tensione diretta è inferiore a 5V per tutti i chip; senza limitazione di corrente, una corrente eccessiva distruggerà il LED. Utilizzare sempre una sorgente di corrente costante o un resistore in serie.

D: Qual è la durata?I LED sono classificati per una lunga durata in condizioni specificate. Una corretta gestione termica e una corrente stabile sono fondamentali. La scheda tecnica fornisce dati di test di affidabilità ma non ore L70 esplicite; i LED di alta qualità tipici possono superare le 50.000 ore alla corrente nominale se la temperatura di giunzione è controllata.

15. Casi d'uso pratici

In un videowall LED per esterni, ogni pixel utilizza un LED RGBW. L'ampio angolo di visione di 110° garantisce un colore coerente dalle angolazioni laterali. La classificazione IPX6 consente al display di resistere alla pioggia. Il chip bianco migliora la gamma cromatica e la luminosità per i contenuti bianchi. I progettisti devono tenere conto delle cadute di tensione attraverso cavi lunghi e utilizzare un'alimentazione adeguata con ridondanza.

16. Principio di funzionamento

I chip rosso, verde, blu e bianco sono diodi indipendenti basati su GaN (G/B) o AlInGaP (R) che emettono luce quando polarizzati direttamente. Il chip bianco è un LED blu con fosforo giallo per produrre luce bianca. Variando la corrente su ciascun chip, è possibile produrre qualsiasi colore all'interno della gamma. I quattro chip sono montati su un substrato comune e incapsulati con epossidica trasparente che forma una lente per un'ampia radiazione.

17. Tendenze di sviluppo

La miniaturizzazione continua: stanno emergendo package più piccoli come 2,0x2,0 mm con ancora più chip. Una maggiore efficacia e luminanza per chip sono guidate da strutture epitassiali migliorate. Il controllo intelligente integrato (ad esempio RGBW indirizzabile) sta diventando popolare. I miglioramenti dell'affidabilità come valori IP più elevati e una migliore resistenza alla corrosione sono richiesti per le applicazioni esterne.