Scheda Tecnica LED PLCC-2 Vista Laterale 57-11-PA0301H-AM - Ambra Conversione Fosfori - Angolo Visivo 120° - 3.25V Tip. - 30mA - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche di un componente LED ad alte prestazioni a vista laterale che utilizza la tecnologia Ambra Conversione Fosfori (PCA). Il dispositivo è alloggiato in un compatto package PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier), rendendolo adatto per applicazioni con vincoli di spazio che richiedono un ampio angolo visivo. Il suo focus progettuale principale è l'affidabilità e le prestazioni in ambienti impegnativi, in particolare nel settore automotive.

I vantaggi principali di questo LED includono l'alta intensità luminosa tipica di 2800 millicandele (mcd) a una corrente di pilotaggio standard di 30mA, unita a un angolo visivo molto ampio di 120 gradi. Questa combinazione garantisce un'eccellente visibilità da varie prospettive. Inoltre, il componente è qualificato secondo lo stringente standard AEC-Q102 per dispositivi optoelettronici discreti in applicazioni automotive, garantendo robustezza contro temperature estreme, umidità e altri stress tipici dell'automotive. Presenta anche la conformità alle direttive ambientali RoHS, REACH e ai requisiti senza alogeni.

Il mercato target è principalmente l'illuminazione interna automotive, dove può essere utilizzato per l'illuminazione retrostante di interruttori, quadranti strumenti, controlli infotainment e altre funzioni di indicazione. La sua classificazione di robustezza allo zolfo (Classe B1) ne migliora ulteriormente l'idoneità per ambienti dove possono essere presenti contaminanti atmosferici.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Caratteristiche Fotometriche e di Colore

Il parametro fotometrico chiave è l'Intensità Luminosa (Iv), che ha un valore tipico di 2800 mcd a una corrente diretta (IF) di 30mA. La specifica definisce un minimo di 2240 mcd e un massimo di 4500 mcd nelle stesse condizioni, indicando la dispersione di prestazione attesa. Il colore dominante è definito come Ambra/Giallo Conversione Fosfori, con coordinate di cromaticità CIE 1931 tipiche di (0.57, 0.41). A queste coordinate è applicata una tolleranza di ±0.005 per garantire la consistenza del colore. L'ampio angolo visivo di 120 gradi (con tolleranza ±5°) è definito come l'angolo fuori asse in cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore assiale di picco.

2.2 Parametri Elettrici e Termici

Le caratteristiche elettriche si concentrano sulla tensione diretta (VF). Alla corrente operativa tipica di 30mA, la VF è di 3.25V, con un intervallo da 2.75V (Min.) a 3.75V (Max.). Questo parametro è cruciale per la progettazione del driver e i calcoli di dissipazione di potenza. I valori massimi assoluti definiscono i limiti operativi: una corrente diretta continua massima (IF) di 50mA, una corrente di picco (IFM) di 250mA per impulsi ≤10μs e una temperatura di giunzione massima (TJ) di 125°C. Il dispositivo non è progettato per operare in polarizzazione inversa.

La gestione termica è fondamentale per la longevità e le prestazioni del LED. La scheda tecnica fornisce due valori di Resistenza Termica: Rth JS reale (giunzione-saldatura) con un massimo di 180 K/W e Rth JS elettrico con un massimo di 100 K/W. La curva di derating della corrente diretta mostra graficamente come la corrente continua ammissibile debba essere ridotta all'aumentare della temperatura della piazzola di saldatura (Ts), scendendo a 23mA alla Ts massima di 110°C.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Il prodotto utilizza un sistema di binning per classificare le unità in base all'intensità luminosa e alle coordinate di cromaticità, consentendo ai progettisti di selezionare i componenti che soddisfano requisiti applicativi specifici.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

È definita una struttura di binning completa utilizzando codici a due lettere (es. AA, AB, BA, BB, CA). Ogni bin copre un intervallo specifico di intensità luminosa misurata in millicandele (mcd). Per questo prodotto specifico, i bin di output evidenziati si concentrano attorno agli intervalli BA (1800-2240 mcd), BB (2240-2800 mcd) e CA (2800-3550 mcd), allineandosi con la specifica tipica di 2800 mcd. Ciò consente la selezione di gradi di luminosità leggermente superiori o inferiori.

3.2 Binning della Cromaticità per Ambra Conversione Fosfori

Il binning della cromaticità è definito all'interno della regione del colore ambra sul diagramma CIE 1931. Sono specificati quattro bin principali: 8588, 8891, 9194 e 9496. Ogni bin è definito da un'area quadrilatera sul piano delle coordinate (x, y). Le coordinate tipiche (0.57, 0.41) rientrano nel bin 8891, delimitato dai punti (0.5450, 0.4250), (0.5636, 0.4362), (0.5810, 0.4184) e (0.5646, 0.4119). Questo binning stretto garantisce una variazione di colore minima tra diversi lotti di produzione.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica include diversi grafici che illustrano il comportamento del dispositivo in condizioni variabili.

4.1 Curva IV e Intensità Luminosa Relativa

Il grafico Corrente Diretta vs. Tensione Diretta mostra la relazione esponenziale tipica dei LED. La curva Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta dimostra che l'output luminoso aumenta con la corrente ma inizia a mostrare segni di saturazione a correnti più elevate, sottolineando l'importanza di operare entro i limiti raccomandati per efficienza e durata.

4.2 Dipendenza dalla Temperatura

Il grafico Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura di Giunzione mostra un coefficiente di temperatura negativo; l'output luminoso diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione. Il grafico Tensione Diretta Relativa vs. Temperatura di Giunzione mostra che la VF diminuisce linearmente con l'aumentare della temperatura, una caratteristica che a volte può essere utilizzata per il rilevamento della temperatura. Il grafico Spostamento Coordinate di Cromaticità vs. Temperatura di Giunzione indica cambiamenti minori ma misurabili nel punto colore con la temperatura, importante per applicazioni critiche per il colore.

4.3 Distribuzione Spettrale e Gestione degli Impulsi

Il grafico Caratteristiche della Lunghezza d'Onda mostra la distribuzione spettrale di potenza relativa, mostrando un ampio picco di emissione nella regione ambra/gialla, caratteristica di un LED a conversione di fosfori. Il grafico Capacità di Gestione degli Impulsi Ammissibili definisce la corrente diretta di picco massima ammissibile (IFA) per una data larghezza di impulso (tp) e ciclo di lavoro (D), essenziale per progetti di funzionamento a impulsi.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

Il LED è alloggiato in un package a montaggio superficiale PLCC-2. Il disegno meccanico (implicito dal riferimento alla sezione) fornirebbe le dimensioni critiche inclusa lunghezza, larghezza, altezza totali, passo dei terminali e dimensione/posizione della lente ottica. L'orientamento a vista laterale significa che l'emissione luminosa principale è perpendicolare al piano del circuito stampato, ideale per applicazioni di illuminazione laterale.

5.1 Layout Consigliato dei Piazzole di Saldatura

È fornito un land pattern consigliato (progetto della piazzola di saldatura) per garantire la formazione affidabile del giunto saldato durante la rifusione. Questo pattern è tipicamente leggermente più grande dei terminali del componente per facilitare una buona bagnatura della saldatura e la formazione del filetto, prevenendo ponticelli di saldatura.

5.2 Identificazione della Polarità

Per un dispositivo a due terminali come il PLCC-2, la polarità è fondamentale. L'anodo e il catodo sono identificati sul package, tipicamente con una marcatura come una tacca, un punto o un angolo smussato sul lato catodico. L'orientamento corretto deve essere osservato durante l'assemblaggio.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Rifusione

Il componente è valutato per la rifusione con una temperatura di picco di 260°C per un massimo di 30 secondi. Dovrebbe essere seguito un profilo di rifusione standard con zone controllate di preriscaldamento, stabilizzazione, rifusione e raffreddamento. La temperatura massima di saldatura è un valore assoluto che non deve essere superato per prevenire danni al package plastico e all'attacco interno del die.

6.2 Precauzioni per l'Uso e lo Stoccaggio

Le precauzioni generali includono evitare stress meccanici sulla lente, proteggere il dispositivo dalle scariche elettrostatiche (ESD) durante la manipolazione (valutato 8kV HBM) e conservarlo in condizioni appropriate (tra -40°C e +110°C) in imballaggio conforme al livello di sensibilità all'umidità (MSL) 3 una volta aperta la busta barriera all'umidità.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

Il numero di parte 57-11-PA0301H-AM segue un probabile schema di codifica interno che può indicare il tipo di package (57-11), il colore (PA per Ambra Fosfori), il bin di prestazione e altre varianti. Le informazioni per l'ordine specificherebbero il formato di imballaggio, come le dimensioni del nastro e della bobina (es. larghezza nastro 8mm o 12mm, diametro bobina) e la quantità per bobina (es. 3000 pezzi).

8. Raccomandazioni Applicative

8.1 Scenari Applicativi Tipici

L'applicazione principale èIlluminazione Interna Automotive, specificamente per l'illuminazione retrostante diinterruttori(controlli finestrini, riscaldamento sedili, climatizzazione), indicatori del cruscotto e icone della console centrale. La sua emissione laterale e l'ampio angolo lo rendono ideale per illuminare pannelli sottili o guide luminose dal bordo.

8.2 Considerazioni di Progettazione

• Pilotaggio della Corrente:Utilizzare un driver a corrente costante impostato a 30mA o inferiore per una durata ottimale e un output stabile. Considerare la curva di derating se la temperatura ambiente operativa è elevata.
• Gestione Termica:Assicurare un'adeguata area di rame sul PCB o via termiche per dissipare il calore dalle piazzole di saldatura, specialmente se pilotato alla corrente massima o vicino ad essa.
• Progettazione Ottica:L'angolo visivo di 120° fornisce un'ampia copertura. Per un'illuminazione uniforme su un'area, potrebbe essere necessaria una guida luminosa o un diffusore.
• Protezione ESD:Implementare procedure standard di manipolazione ESD durante l'assemblaggio. La protezione ESD in circuito può essere consigliabile a seconda dell'ambiente applicativo.

9. Confronto e Differenziazione Tecnica

Rispetto ai LED ambra standard senza qualifica AEC-Q102, questo dispositivo offre un'affidabilità garantita per l'uso automotive. La sua tecnologia Ambra Conversione Fosfori offre tipicamente un'efficienza maggiore e una migliore consistenza di colore rispetto ai tradizionali LED ambra in resina epossidica colorata. La combinazione di alta luminosità (2800mcd tip.) e un angolo visivo molto ampio (120°) in un package a vista laterale è un differenziatore chiave per compiti di retroilluminazione con spazio limitato dove la luce deve essere iniettata in una guida.

10. Domande Frequenti (FAQ)

D: Qual è la differenza tra intensità luminosa "Tipica" e "Massima"?

R: "Tipica" rappresenta il valore medio o atteso della produzione. "Massima" è il limite superiore dell'intervallo di specifica; le singole unità saranno a o sotto questo valore. La progettazione dovrebbe basarsi sul valore minimo o tipico per la consistenza.

D: Posso pilotare questo LED direttamente con un'alimentazione da 3.3V?

R: Non in modo affidabile. La tensione diretta tipica è di 3.25V a 30mA, molto vicina a 3.3V. Le variazioni della VF (fino a 3.75V) e la tolleranza della tensione di alimentazione causerebbero corrente inconsistente o insufficiente. È necessario un driver a corrente costante o una resistenza in serie con un'alimentazione a tensione più alta (es. 5V).

D: Cosa significa "Robustezza allo Zolfo Classe B1"?

R: Indica la resistenza del LED alla corrosione in atmosfere contenenti zolfo. La Classe B1 è un livello di prestazione specifico definito nei test di settore, che mostra che il dispositivo ha superato i test per l'uso in ambienti con livelli moderati di contaminazione da zolfo.

D: Come interpreto i codici di binning dell'intensità luminosa come "BB"?

R: Il codice "BB" corrisponde a un intervallo di intensità luminosa da 2240 a 2800 mcd. Selezioneresti questo bin se il tuo progetto richiede una luminosità in quell'intervallo specifico per garantire il raggiungimento degli obiettivi di prestazione.

11. Caso di Studio: Progettazione e Utilizzo

Scenario: Retroilluminazione di un Pannello Interruttori Finestra Automotive.Un progettista deve illuminare quattro simboli di interruttore su un pannello sottile e scuro. Utilizzando il LED a vista laterale, può posizionare i componenti sul bordo del PCB, dirigendo la luce in una guida luminosa in acrilico modellato che corre dietro il pannello. L'angolo visivo di 120° garantisce un accoppiamento efficiente della luce nella guida. Il progettista imposta la corrente di pilotaggio a 25mA (sotto i 30mA tipici) per estendere la durata e ridurre il calore, affidandosi all'alta luminosità tipica per ottenere comunque un'illuminazione sufficiente attraverso la guida e l'icona. La qualifica AEC-Q102 e la robustezza allo zolfo danno fiducia nell'affidabilità a lungo termine del sistema di retroilluminazione nell'ambiente interno del veicolo.

12. Introduzione al Principio Tecnologico

Questo LED si basa su un progetto a Conversione di Fosfori (PC). Probabilmente utilizza un die semiconduttore blu o vicino all'UV. Questa luce primaria non viene emessa direttamente. Invece, eccita uno strato di materiale fosforico depositato sul die o vicino ad esso. Il fosforo assorbe i fotoni ad alta energia dal die e riemette luce a lunghezze d'onda più lunghe, in questo caso producendo luce ambra/gialla. La specifica miscela di fosfori e la loro concentrazione determinano le esatte coordinate di cromaticità (x=0.57, y=0.41). Questo metodo consente un'elevata efficienza e un'eccellente resa o saturazione del colore rispetto all'uso di un materiale semiconduttore che emette nativamente luce ambra, tipicamente meno efficiente.

13. Tendenze e Sviluppi del Settore

La tendenza nell'illuminazione interna automotive è verso una maggiore integrazione, un controllo più intelligente (illuminazione dinamica, mood lighting) e un maggiore utilizzo dei LED per tutte le funzioni. Componenti come questo LED a vista laterale si stanno evolvendo per offrire un'efficacia ancora maggiore (più luce per watt), consentendo un consumo energetico inferiore e un carico termico ridotto. C'è anche una spinta verso un binning del colore più stretto per garantire una perfetta corrispondenza del colore tra tutti gli indicatori nell'abitacolo di un veicolo. Inoltre, la spinta verso interni di veicoli completamente autonomi sta portando a una maggiore domanda di componenti di illuminazione affidabili e a lunga durata che possano durare per tutta la vita del veicolo senza manutenzione. L'integrazione di funzioni diagnostiche direttamente nei package LED è un'altra tendenza emergente.