Indice
- 1. Panoramica del Prodotto
- 1.1 Caratteristiche
- 1.2 Applicazioni
- 2. Dimensioni del Package e Informazioni Meccaniche
- 3. Parametri e Caratteristiche Tecniche
- 3.1 Valori Massimi Assoluti
- 3.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche
- 3.3 Profilo di Rifusione IR Consigliato
- 4. Sistema di Codici di Binning
- 4.1 Bin di Intensità Luminosa (IV)
- 4.2 Bin di Tensione Diretta (VF)
- 4.3 Bin di Lunghezza d'Onda Dominante (λd)
- 5. Analisi delle Curve di Prestazione
- 6. Linee Guida per l'Assemblaggio e la Manipolazione
- 6.1 Pulizia
- 6.2 Layout Consigliato dei Piazzole PCB
- 6.3 Processo di Saldatura
- 6.4 Condizioni di Conservazione
- 7. Specifiche di Confezionamento
- 8. Note Applicative e Avvertenze
- 8.1 Uso Previsto
- 8.2 Considerazioni Progettuali
- 8.3 Confronto Tecnico e Tendenze
- 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
Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete per il LTST-C060UBKT-SA, un LED a montaggio superficiale (SMD) progettato per l'assemblaggio automatizzato su circuito stampato (PCB). Questo componente appartiene alla famiglia dei package 0603, caratterizzata dalle sue dimensioni ridotte, rendendolo ideale per applicazioni con vincoli di spazio in vari dispositivi elettronici.
1.1 Caratteristiche
- Conforme alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose).
- Confezionato su nastro da 8mm avvolto su bobine da 7 pollici di diametro per l'assemblaggio automatizzato pick-and-place.
- Dimensioni del package standardizzate EIA che garantiscono la compatibilità a livello di settore.
- Progettato per la compatibilità con i circuiti integrati (compatibile I.C.).
- Ottimizzato per l'uso con apparecchiature di posizionamento automatico.
- Adatto per processi di saldatura a rifusione a infrarossi (IR).
- Precondizionato per accelerare al Livello di Sensibilità all'Umidità JEDEC 3.
1.2 Applicazioni
Il LED è adatto per un'ampia gamma di applicazioni, tra cui ma non limitate a:
- Apparecchiature di telecomunicazione (es. telefoni cordless e cellulari).
- Dispositivi per l'automazione d'ufficio e computer portatili.
- Elettrodomestici e cartelli luminosi per interni.
- Sistemi di rete e apparecchiature industriali.
- Indicatori di stato e segnalatori luminosi.
- Retroilluminazione dei pannelli frontali.
2. Dimensioni del Package e Informazioni Meccaniche
Il LTST-C060UBKT-SA utilizza un package standard 0603. Il colore della lente è trasparente, e la sorgente luminosa è basata sulla tecnologia InGaN (Nitruro di Indio e Gallio), che emette luce blu.
- Tutte le dimensioni sono fornite in millimetri (mm).
- La tolleranza standard per le dimensioni è di ±0,2 mm, salvo diversa specifica nel disegno meccanico dettagliato (fare riferimento alla scheda tecnica originale per il disegno).
3. Parametri e Caratteristiche Tecniche
3.1 Valori Massimi Assoluti
I valori sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C. Superare questi valori può causare danni permanenti.
- Dissipazione di Potenza (Pd):102 mW
- Corrente Diretta di Picco (IF(PEAK)):80 mA (con ciclo di lavoro 1/10, larghezza impulso 0,1ms)
- Corrente Diretta Continua (IF):30 mA DC
- Intervallo di Temperatura di Funzionamento:-40°C a +85°C
- Intervallo di Temperatura di Conservazione:-40°C a +100°C
3.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche
Le caratteristiche sono misurate a Ta=25°C nelle condizioni di test definite.
| Parametro | Simbolo | Min. | Typ. | Max. | Unità | Condizione di Test |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Intensità Luminosa | IV | 140 | - | 390 | mcd | IF= 10mA |
| Angolo di Visione (2θ1/2) | 2θ1/2 | - | 120 | - | deg | - |
| Lunghezza d'Onda di Picco | λP | - | 465 | - | nm | - |
| Per processi di saldatura senza piombo, si raccomanda un profilo di rifusione conforme a J-STD-020B. Il profilo include tipicamente una fase di preriscaldamento, una stabilizzazione termica, una zona di rifusione con una temperatura di picco non superiore a 260°C e una fase di raffreddamento. La curva esatta tempo-temperatura dovrebbe essere caratterizzata per l'assemblaggio specifico del PCB. | λd | 465 | - | 475 | nm | IF= 10mA |
| Larghezza Spettrale a Mezza Altezza | Δλ | - | 20 | - | nm | - |
| Tensione Diretta | VF | 2.5 | - | 3.4 | V | IF= 10mA |
| Corrente Inversa | IR | - | - | 10 | μA | VR= 5V |
Note di Misurazione:
- L'intensità luminosa è misurata con un filtro che approssima la curva di risposta fotopica dell'occhio CIE.
- L'angolo di visione (2θ1/2) è l'angolo totale in cui l'intensità scende alla metà del valore assiale.
- La lunghezza d'onda dominante definisce il colore percepito. La tolleranza è di ±1 nm.
- La tolleranza della tensione diretta è di ±0,1 V.
- Il dispositivo non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa; il test della corrente inversa è solo per il controllo qualità.
3.3 Profilo di Rifusione IR Consigliato
For lead-free soldering processes, a reflow profile compliant with J-STD-020B is recommended. The profile typically includes a preheat stage, a thermal soak, a reflow zone with a peak temperature not exceeding 260°C, and a cooling phase. The exact time-temperature curve should be characterized for the specific PCB assembly.
4. Sistema di Codici di Binning
Per garantire la coerenza di colore e luminosità nella produzione, i LED sono suddivisi in bin in base a parametri chiave.
4.1 Bin di Intensità Luminosa (IV)
Classificati a IF= 10mA. La tolleranza all'interno di ogni bin è di ±11%.
| Codice Bin | Minimo (mcd) | Massimo (mcd) |
|---|---|---|
| U1 | 145.0 | 200.0 |
| U2 | 200.0 | 280.0 |
| V1 | 280.0 | 390.0 |
4.2 Bin di Tensione Diretta (VF)
Classificati a IF= 10mA. La tolleranza all'interno di ogni bin è di ±0,1 V.
| Codice Bin | Minimo (V) | Massimo (V) |
|---|---|---|
| G4 | 2.5 | 2.8 |
| G5 | 2.8 | 3.1 |
| G6 | 3.1 | 3.4 |
4.3 Bin di Lunghezza d'Onda Dominante (λd)
Classificati a IF= 10mA. La tolleranza all'interno di ogni bin è di ±1 nm.
| Codice Bin | Minimo (nm) | Massimo (nm) |
|---|---|---|
| AC | 465 | 470 |
| AD | 470 | 475 |
5. Analisi delle Curve di Prestazione
La scheda tecnica include curve caratteristiche tipiche essenziali per l'analisi progettuale. Queste curve rappresentano graficamente la relazione tra parametri chiave in condizioni variabili.
- Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:Mostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente, tipicamente in modo sub-lineare, aiutando nella selezione della corrente di pilotaggio per la luminosità desiderata.
- Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Dimostra la derating termico dell'emissione luminosa, cruciale per applicazioni con alte temperature ambiente.
- Tensione Diretta vs. Corrente Diretta:Illustra la caratteristica IV del diodo, importante per calcolare la dissipazione di potenza e progettare circuiti limitatori di corrente.
- Distribuzione Spettrale:Raffigura la potenza radiante relativa in funzione della lunghezza d'onda, centrata attorno al tipico picco di 465 nm, definendo la purezza del colore blu.
I progettisti dovrebbero consultare queste curve per comprendere il comportamento del dispositivo oltre le specifiche del punto tipico, specialmente per il funzionamento al di fuori delle condizioni di test standard.
6. Linee Guida per l'Assemblaggio e la Manipolazione
6.1 Pulizia
Prodotti chimici non specificati potrebbero danneggiare il package del LED. Se la pulizia è necessaria, utilizzare alcol etilico o isopropilico a temperatura ambiente. Il tempo di immersione deve essere inferiore a un minuto.
6.2 Layout Consigliato dei Piazzole PCB
Viene fornito un disegno del land pattern per la saldatura a rifusione a infrarossi o a fase di vapore. Il rispetto di questo disegno è fondamentale per una corretta saldatura e stabilità meccanica. Per l'applicazione della pasta saldante si suggerisce uno spessore massimo dello stencil di 0,10mm.
6.3 Processo di Saldatura
Saldatura a Rifusione:Temperatura di picco massima 260°C, con preriscaldamento a 150-200°C per un massimo di 120 secondi. Il tempo totale sopra il liquidus e alla temperatura di picco deve essere controllato per prevenire danni termici.
Saldatura Manuale (a Stagno):Utilizzare una temperatura della punta non superiore a 300°C, con un tempo di saldatura massimo di 3 secondi per giunto. Questa operazione dovrebbe essere eseguita una sola volta.
Nota:Il profilo ottimale dipende dall'assemblaggio specifico della scheda; i valori forniti sono linee guida.
6.4 Condizioni di Conservazione
- Confezione Sigillata:Conservare a ≤30°C e ≤70% UR. Utilizzare entro un anno dalla data di apertura della busta anti-umidità.
- Confezione Aperta:Conservare a ≤30°C e ≤60% UR. I componenti dovrebbero essere sottoposti a rifusione entro 168 ore (7 giorni) dall'esposizione. Per conservazioni più lunghe, utilizzare un contenitore sigillato con essiccante o un'atmosfera di azoto.
- Ribaking:I LED esposti per più di 168 ore richiedono una cottura a circa 60°C per almeno 48 ore prima della saldatura per rimuovere l'umidità assorbita e prevenire l'effetto \"popcorn\" durante la rifusione.
7. Specifiche di Confezionamento
I LED sono forniti in formato nastro e bobina compatibile con le apparecchiature di assemblaggio automatizzate.
- Nastro:Nastro portacomponenti da 8mm di larghezza.
- Bobina:Diametro 7 pollici (178mm).
- Quantità di Imballo:4000 pezzi per bobina piena.
- Quantità Minima d'Ordine (MOQ):500 pezzi per bobine residue.
- Il confezionamento è conforme alle specifiche EIA-481. Le tasche vuote sono sigillate con nastro coprente.
Disegni dimensionali dettagliati per la tasca del nastro e la bobina sono forniti nella scheda tecnica originale per la configurazione delle apparecchiature di alimentazione e manipolazione.
8. Note Applicative e Avvertenze
8.1 Uso Previsto
Questo LED è progettato per apparecchiature elettroniche commerciali e industriali standard. Non è classificato per applicazioni critiche per la sicurezza in cui un guasto potrebbe mettere a rischio la vita o la salute (es. aviazione, supporto vitale medico). Per tali applicazioni, è obbligatoria la consultazione con il produttore per valutare l'idoneità e la potenziale necessità di screening di affidabilità superiore.
8.2 Considerazioni Progettuali
- Limitazione di Corrente:Utilizzare sempre una resistenza in serie o un driver a corrente costante per limitare la corrente diretta al valore massimo nominale in DC (30 mA) o inferiore per la luminosità e longevità desiderate.
- Gestione Termica:Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa, assicurare un'adeguata area di rame sul PCB o via termiche se si opera ad alte correnti o in alte temperature ambiente per mantenere la temperatura di giunzione entro i limiti.
- Protezione ESD:Sebbene non dichiarato esplicitamente come sensibile, si raccomandano le normali precauzioni di manipolazione ESD per dispositivi a semiconduttore durante l'assemblaggio.
- Polarità:Il LED è un diodo e deve essere collegato con la polarità corretta. Il package ha una marcatura (tipicamente una tacca o una marcatura verde sul lato del catodo) per l'identificazione.
8.3 Confronto Tecnico e Tendenze
Il package 0603 rappresenta un'impronta matura e ampiamente adottata nel mercato dei LED SMD. L'uso della tecnologia InGaN per l'emissione blu è standard. I principali fattori distintivi di questo componente includono la sua specifica struttura di binning per la coerenza di colore e intensità, la sua conformità ai profili di rifusione senza piombo e il suo livello di sensibilità all'umidità (MSL 3). Rispetto ai package più grandi, il 0603 offre un consumo di spazio minimo ma può avere una gestione della corrente massima e un'emissione luminosa leggermente inferiori rispetto alle controparti più grandi come i LED 0805 o 1206. La tendenza del settore continua verso la miniaturizzazione, l'aumento dell'efficienza (lumen per watt) e un controllo del colore più stretto.
Terminologia delle specifiche LED
Spiegazione completa dei termini tecnici 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. |