LED Laterale PLCC-2 Bianco Freddo - Scheda Tecnica - Grado Automotive - 3200mcd @ 30mA - 2.9V - Angolo Visivo 120° - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche di un LED (Diodo Emettitore di Luce) Laterale Bianco Freddo ad alte prestazioni, incapsulato in un package PLCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier). Il dispositivo è progettato per affidabilità e prestazioni in ambienti impegnativi, in particolare nel settore automotive. Il suo obiettivo progettuale principale è fornire un'illuminazione costante e brillante in applicazioni con spazio limitato dove un ampio angolo visivo è fondamentale.

I vantaggi principali di questo LED includono la sua elevata intensità luminosa tipica di 3200 millicandele (mcd) con una corrente di pilotaggio standard di 30mA, combinata con un angolo visivo molto ampio di 120 gradi. Ciò lo rende altamente efficace per applicazioni di retroilluminazione e indicatori dove è richiesta visibilità da più angolazioni. Un differenziatore chiave è la sua qualifica allo standard AEC-Q102, che è la qualifica di test di stress per semiconduttori optoelettronici discreti in applicazioni automotive. Questa certificazione comporta test rigorosi per shock termico, resistenza all'umidità, vita operativa ad alta temperatura e altre condizioni, garantendo un'affidabilità a lungo termine nelle condizioni severe presenti nei veicoli.

Il mercato target è principalmente l'illuminazione interna automotive, incluse applicazioni come la retroilluminazione per interruttori, quadranti strumenti, controlli infotainment e altri pannelli interni. Il suo fattore di forma e le caratteristiche ottiche sono adatti anche per varie elettroniche di consumo e industriali che richiedono una sorgente luminosa laterale affidabile.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Caratteristiche Fotometriche ed Elettriche

Le prestazioni elettriche e ottiche sono definite in condizioni di test standard, tipicamente a una temperatura di giunzione (Tj) di 25°C e una corrente diretta (IF) di 30mA.

• Corrente Diretta (IF):Il dispositivo ha un ampio range operativo da un minimo di 6mA fino a un massimo assoluto di 60mA. Il punto operativo tipico è 30mA, che fornisce l'intensità luminosa specificata. Non è raccomandato operare al di sotto di 6mA.
• Intensità Luminosa (IV):L'emissione luminosa è specificata con un minimo di 2240 mcd, un valore tipico di 3200 mcd e un massimo di 4500 mcd a IF=30mA. La tolleranza di misura del flusso luminoso è ±11%.
• Tensione Diretta (VF):A 30mA, la caduta di tensione sul LED misura tipicamente 2.9V, con un range da 2.75V (Min) a 3.75V (Max). La tolleranza di misura della tensione diretta è ±0.05V. Il range specificato rappresenta il 99% della produzione.
• Angolo Visivo (φ):Definito come l'angolo fuori asse in cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore di picco, questo LED offre un angolo visivo totale di 120 gradi, con una tolleranza di ±5°.
• Coordinate di Cromaticità (CIE x, y):Le coordinate colore tipiche per questo LED Bianco Freddo sono (0.29, 0.29). La tolleranza per queste coordinate è ±0.005, garantendo un'emissione colore consistente tra i vari esemplari.

2.2 Parametri Termici e di Affidabilità

• Resistenza Termica:Sono forniti due valori. La resistenza termica reale dalla giunzione al punto di saldatura (Rth JS reale) è un massimo di 180 K/W. La resistenza termica elettrica (Rth JS el), derivata da misurazioni elettriche, è un massimo di 100 K/W. Una corretta gestione termica è cruciale per mantenere prestazioni e longevità.
• Temperatura di Giunzione (Tj):La temperatura massima ammissibile della giunzione è 125°C.
• Temperatura Operativa & di Stoccaggio:Il dispositivo è valutato per operare e essere stoccato in un range di temperatura da -40°C a +110°C.
• Sensibilità alle Scariche Elettrostatiche (ESD):La valutazione ESD secondo il modello del corpo umano (HBM) è 8 kV (R=1.5kΩ, C=100pF), fornendo una buona robustezza alla manipolazione.
• Robustezza allo Zolfo:Il LED soddisfa i criteri Classe B1 per la resistenza allo zolfo, importante per applicazioni in ambienti con contaminazione atmosferica da zolfo.

3. Valori Massimi Assoluti

Superare questi limiti può causare danni permanenti al dispositivo.

• Dissipazione di Potenza (Pd):225 mW
• Corrente Diretta (IF):60 mA (Continua)
• Corrente di Picco (IFM):250 mA (t ≤ 10 μs, Duty Cycle=0.005, Ts=25°C)
• Tensione Inversa (VR):Questo dispositivo non è progettato per operare in inversione. Applicare una tensione inversa può causare un guasto immediato.
• Temperatura di Saldatura:Il package può resistere a un profilo di saldatura a rifusione con una temperatura di picco di 260°C per un massimo di 30 secondi.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce diversi grafici che dettagliano le prestazioni in condizioni variabili.

4.1 Caratteristiche Spettrali e di Radiazione

Ilgrafico della Distribuzione Spettrale Relativamostra lo spettro di emissione del LED Bianco Freddo, che è una curva ampia con picco nella regione blu e che si estende attraverso lo spettro visibile, tipico di un LED bianco a conversione di fosforo. IlDiagramma Tipico delle Caratteristiche di Radiazioneillustra la distribuzione spaziale dell'intensità, confermando il pattern dell'angolo visivo di 120°.

4.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche vs. Corrente

Ilgrafico Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva IV)mostra la relazione esponenziale, essenziale per progettare circuiti di limitazione della corrente. Ilgrafico Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Direttadimostra che l'emissione luminosa aumenta in modo sub-lineare con la corrente, sottolineando l'importanza di un pilotaggio a corrente stabile per una luminosità costante.

4.3 Dipendenza dalla Temperatura

Ilgrafico Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura di Giunzionemostra un coefficiente di temperatura negativo; l'emissione luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione. Un efficace dissipatore di calore è vitale per mantenere la luminosità. Ilgrafico Tensione Diretta Relativa vs. Temperatura di Giunzionemostra un coefficiente di temperatura negativo per VF, che può essere utilizzato per il monitoraggio della temperatura di giunzione in alcune applicazioni. Ilgrafico Spostamento Coordinate di Cromaticità vs. Temperatura di Giunzioneindica uno spostamento colore minimo con la temperatura, desiderabile per un aspetto consistente.

4.4 Derating e Operazione in Pulsazione

LaCurva di Derating della Corrente Direttaè critica per il design termico. Mostra la massima corrente diretta continua ammissibile in funzione della temperatura del pad di saldatura (Ts). Ad esempio, a Ts=110°C, la corrente massima è deratata a 23mA. Ilgrafico della Capacità di Gestione degli Impulsi Ammissibiledefinisce la corrente di picco dell'impulso (IFP) ammissibile per una data larghezza dell'impulso (tp) e duty cycle (D), utile per applicazioni di multiplexing o stroboscopiche.

5. Spiegazione del Sistema di Binning

Per gestire le variazioni di produzione, i LED sono suddivisi in bin in base a parametri chiave.

5.1 Binning dell'Intensità Luminosa

La scheda tecnica fornisce un'ampia tabella di binning per l'intensità luminosa, che va da un'emissione molto bassa (L1, 11.2-14 mcd) a un'emissione molto alta (GA, 18000-22400 mcd). Per questo specifico numero di parte (57-11-C70300H-AM), i possibili bin di output sono evidenziati, corrispondenti ai valori min/tip/max dichiarati nella tabella delle caratteristiche (2240-4500 mcd). Ciò corrisponde ai bin nell'intervallo da BA a CB.

5.2 Binning del Colore

Sono inclusi un grafico standard della struttura dei bin del bianco e una tabella specifica delle coordinate dei bin del Bianco Freddo. I bin (es. FK0, GK0, HK0, IK0, FL0, GL0) definiscono piccoli quadrilateri sul diagramma di cromaticità CIE 1931. Le coordinate tipiche (0.29, 0.29) rientrano in uno di questi bin predefiniti, garantendo che i LED acquistati abbiano un punto di bianco consistente entro una tolleranza specificata.

6. Informazioni Meccaniche, di Confezionamento e Assemblaggio

6.1 Dimensioni Meccaniche

La scheda tecnica include un disegno meccanico dettagliato (Sezione 7) che specifica le esatte dimensioni fisiche del package PLCC-2, inclusi lunghezza, larghezza, altezza, passo dei terminali e tolleranze. Questo è essenziale per il design dell'impronta sul PCB e per garantire un corretto montaggio nell'assemblaggio.

6.2 Pad di Saldatura Consigliato e Polarità

La Sezione 8 fornisce un land pattern PCB consigliato (layout del pad di saldatura) per garantire una saldatura affidabile e un corretto allineamento. La polarità è indicata dalla forma del package e/o da una marcatura sul componente; il catodo è tipicamente identificato.

6.3 Profilo di Saldatura a Rifusione

La Sezione 9 definisce il profilo di temperatura di saldatura a rifusione consigliato. Il rispetto di questo profilo (preriscaldamento, stabilizzazione, picco di rifusione di 260°C max, raffreddamento) è necessario per prevenire danni termici al package del LED e al die interno, garantendo nel contempo una saldatura affidabile.

6.4 Informazioni sul Confezionamento

I dettagli su come i LED sono forniti si trovano nella Sezione 10. Questo include tipicamente le specifiche del confezionamento in bobina (larghezza del nastro, spaziatura delle tasche, diametro della bobina) compatibili con le attrezzature di assemblaggio automatico pick-and-place.

7. Linee Guida Applicative e Considerazioni di Progettazione

7.1 Scenari Applicativi Tipici

• Illuminazione Interna Automotive:Retroilluminazione per interruttori alzacristalli, pannelli controllo clima, comandi sul volante e indicatori del cruscotto.
• Elettronica di Consumo:Illuminazione laterale per pulsanti su telecomandi, periferiche per gaming o apparecchiature audio.
• Pannelli Industriali:Indicatori di stato su pannelli di controllo dove un ampio angolo visivo è vantaggioso.

7.2 Considerazioni di Progettazione Critiche

• Pilotaggio della Corrente:Utilizzare sempre un driver a corrente costante o una resistenza limitatrice in serie con una sorgente di tensione. Non collegare direttamente a una sorgente di tensione. Operare al di sotto o al massimo al valore consigliato di 30mA per una durata ottimale.
• Gestione Termica:La temperatura massima di giunzione non deve essere superata. Utilizzare un'area sufficiente di rame sul PCB sotto e attorno al pad termico del LED per fungere da dissipatore. Fare riferimento alla curva di derating.
• Precauzioni ESD:Durante l'assemblaggio, devono essere seguite le procedure standard di manipolazione ESD, come specificato nella sezione delle precauzioni (Sezione 11).
• Ambiente con Zolfo:Per applicazioni in ambienti con alto contenuto di zolfo (es. alcune aree industriali o geografiche), la valutazione di robustezza allo zolfo Classe B1 dovrebbe essere verificata come sufficiente per i requisiti di durata dell'applicazione.

8. Conformità e Standard Ambientali

Questo prodotto è conforme a diversi importanti standard industriali e ambientali:

• RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose):Conforme, significa che contiene sostanze ristrette come piombo, mercurio e cadmio al di sotto delle soglie definite.
• REACH (Registrazione, Valutazione, Autorizzazione e Restrizione delle Sostanze Chimiche):Conforme al regolamento REACH dell'UE.
• Senza Alogeni:Conforme ai requisiti senza alogeni (Bromo <900 ppm, Cloro <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• AEC-Q102:Qualificato, conferma la sua idoneità per applicazioni automotive.

9. Informazioni su Ordini e Numero di Parte

Il numero di parte per questo dispositivo è57-11-C70300H-AM. Le Sezioni 5 e 6 probabilmente dettagliano la struttura del numero di parte e le informazioni per l'ordine, che possono includere opzioni per bin diversi, quantità di confezionamento o specifiche di nastro e bobina. I progettisti dovrebbero consultare la scheda tecnica completa o il fornitore per le varianti disponibili.

10. FAQ Basate sui Parametri Tecnici

D: Posso pilotare questo LED a 60mA in modo continuo?

R: Sebbene il Valore Massimo Assoluto sia 60mA, l'operazione continua a questa corrente genererà calore significativo e probabilmente supererà la temperatura massima di giunzione a meno che non sia fornito un raffreddamento eccezionale. Il punto operativo raccomandato è 30mA. Consultare sempre la curva di derating in base alla temperatura del pad di saldatura nella propria applicazione.

D: Qual è lo scopo dei due diversi valori di Resistenza Termica (Rth JS reale e Rth JS el)?

R: Rth JS reale è misurato utilizzando un sensore di temperatura fisico e rappresenta la resistenza termica effettiva. Rth JS el è calcolato dalla variazione della tensione diretta con la temperatura (una caratteristica nota della giunzione del LED stesso) ed è spesso più facile da misurare nella pratica. Per il design termico nel caso peggiore, dovrebbe essere utilizzato il valore più alto (180 K/W).

D: L'angolo visivo è 120°. Significa che la luce è emessa uniformemente in questo cono?

R: No. L'angolo visivo è definito dove l'intensità scende al 50% del valore di picco. Il grafico del pattern di radiazione mostra la distribuzione effettiva, che è tipicamente un pattern Lambertiano o di emissione laterale dove l'intensità è massima al centro (0°) e diminuisce verso i bordi.

D: È necessario un diodo di protezione inversa?

R: Sì. La scheda tecnica dichiara esplicitamente che il dispositivo "Non è progettato per operare in inversione". Applicare qualsiasi tensione inversa significativa lo danneggerà. Se c'è la possibilità di tensione inversa nel circuito (es. da carichi induttivi, connessione di alimentazione errata), è obbligatorio un diodo di blocco esterno in serie o un diodo in parallelo al LED.