Indice
- 1. Panoramica del Prodotto
- 1.1 Vantaggi Principali
- 1.2 Applicazioni Target
- 2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici
- 2.1 Valori Massimi Assoluti
- 2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche
- 2.3 Caratteristiche Termiche
- 3. Spiegazione del Sistema di Binning
- 3.1 Binning dell'Indice di Resa Cromatica (CRI)
- 3.2 Binning del Flusso Luminoso
- 3.3 Binning della Tensione Diretta
- 3.4 Binning della Cromaticità e della Temperatura di Colore Correlata (CCT)
- 4. Spiegazione del Numero di Prodotto e Guida all'Ordine
- 5. Lista di Produzione di Massa
- 6. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progettazione
- 6.1 Scenari Applicativi Tipici
- 6.2 Considerazioni di Progettazione
- 7. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio
- 8. Informazioni sull'Imballaggio
- 9. Domande Frequenti (FAQ)
- 10. Confronto Tecnico e Posizionamento
- 11. Introduzione al Principio di Funzionamento
- 12. Tendenze del Settore
1. Panoramica del Prodotto
Il 67-22ST è un LED Mid-Power a montaggio superficiale (SMD) alloggiato in un package PLCC-2. È progettato per offrire un'elevata efficienza luminosa e un'ottima resa cromatica su un ampio angolo di visione, rendendolo adatto a un'ampia gamma di applicazioni di illuminazione generale e decorativa. Il dispositivo presenta un'emissione di luce bianca a vista dall'alto ed è realizzato con materiali ecologici, essendo privo di piombo, conforme alle normative RoHS e REACH dell'UE e conforme agli standard senza alogeni (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm). Il suo fattore di forma compatto e le prestazioni affidabili lo posizionano come una soluzione ideale per i moderni progetti di illuminazione.
1.1 Vantaggi Principali
- Elevata intensità ed efficienza luminosa.
- Ampio angolo di visione (tipicamente 120 gradi).
- Disponibile con opzioni ad alto Indice di Resa Cromatica (CRI) (Min. 60 a 90).
- Basso consumo energetico.
- Privo di piombo e conforme alle principali direttive ambientali (RoHS, REACH, Senza Alogeni).
- Binning standard ANSI per una qualità del colore uniforme.
1.2 Applicazioni Target
- Apparecchi di illuminazione generale.
- Illuminazione decorativa e per intrattenimento.
- Luci spia.
- Illuminazione generale.
- Retroilluminazione per interruttori.
2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici
2.1 Valori Massimi Assoluti
I seguenti valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Tutti i parametri sono specificati a una temperatura del punto di saldatura (TSaldatura) di 25°C.
| Parametro | Simbolo | Valore | Unità |
|---|---|---|---|
| Corrente Diretta | IF | 30 | mA |
| Corrente Diretta di Picco (Duty 1/10 @10ms) | IFP | 60 | mA |
| Dissipazione di Potenza | Pd | 600 | mW |
| Temperatura di Funzionamento | Topr | -40 a +85 | °C |
| Temperatura di Magazzinaggio | Tstg | -40 a +100 | °C |
| Resistenza Termica (Giunzione a Punto di Saldatura) | Rth J-S | 21 | °C/W |
| Temperatura di Giunzione | Tj | 115 | °C |
| Temperatura di Saldatura | Tsol | Reflow: 260°C per 10s A mano: 350°C per 3s | °C |
Nota:Questo prodotto è sensibile alle scariche elettrostatiche (ESD). Devono essere osservate le opportune precauzioni di manipolazione ESD durante l'assemblaggio e la movimentazione.
2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche
Le prestazioni tipiche sono misurate a TSaldatura= 25°C e IF= 30mA.
| Parametro | Simbolo | Min. | Typ. | Max. | Unità | Condizione |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Flusso Luminoso | Φ | 65 | 75 | 85 | lm | IF=30mA |
| Tensione Diretta | VF | 17 | 18.5 | 20 | V | IF=30mA |
| Indice di Resa Cromatica | Ra | 80 | 82 | 86 | - | IF=30mA |
| Valore R9 | R9 | 0 | 4 | 15 | - | IF=30mA |
| Angolo di Visione (2θ1/2) | 2θ1/2 | 115 | 120 | 125 | deg | IF=30mA |
Note:La tolleranza del flusso luminoso è ±11%. La tolleranza della tensione diretta è ±0.1V. La tolleranza del CRI è ±2.
2.3 Caratteristiche Termiche
La resistenza termica dalla giunzione al punto di saldatura (Rth J-S) è di 21°C/W. Questo parametro è fondamentale per la progettazione della gestione termica. Superare la temperatura massima di giunzione (Tj= 115°C) ridurrà significativamente la durata di vita e l'output luminoso del LED. Per applicazioni ad alta potenza o ad alta temperatura ambiente, si raccomanda un layout PCB adeguato con sufficienti via termici e, se necessario, un dissipatore di calore.
3. Spiegazione del Sistema di Binning
Il prodotto utilizza un sistema di binning completo per garantire la coerenza del colore e la corrispondenza delle prestazioni elettriche.
3.1 Binning dell'Indice di Resa Cromatica (CRI)
Il CRI è indicato da una singola lettera nel numero di prodotto. I bin disponibili sono:
| Simbolo | CRI (Min.) |
|---|---|
| M | 60 |
| N | 65 |
| L | 70 |
| Q | 75 |
| K | 80 |
| P | 85 |
| H | 90 |
La tolleranza per il CRI è ±2.
3.2 Binning del Flusso Luminoso
Il flusso luminoso è suddiviso in bin con passi di 5 lm, come mostrato di seguito per la variante tipica del prodotto.
| Codice Bin | Flusso Luminoso Min. (lm) | Flusso Luminoso Max. (lm) | Condizione |
|---|---|---|---|
| 6570 | 65 | 70 | IF= 30 mA |
| 7075 | 70 | 75 | |
| 7580 | 75 | 80 | |
| 8085 | 80 | 85 |
La tolleranza per il flusso luminoso è ±11%.
3.3 Binning della Tensione Diretta
La tensione diretta è raggruppata e suddivisa in bin con passi di 0.5V sotto il Gruppo 'A'.
| Gruppo | Codice Bin | Min. VF(V) | Max. VF(V) | Condizione |
|---|---|---|---|---|
| A | A70 | 17.0 | 17.5 | IF= 30 mA |
| A75 | 17.5 | 18.0 | ||
| A80 | 18.0 | 18.5 | ||
| A85 | 18.5 | 19.0 | ||
| A90 | 19.0 | 19.5 | ||
| A95 | 19.5 | 20.0 |
La tolleranza per la tensione diretta è ±0.1V.
3.4 Binning della Cromaticità e della Temperatura di Colore Correlata (CCT)
Il LED è disponibile in diverse CCT: 2700K (Bianco Caldo), 3000K, 4000K (Bianco Neutro), 5000K e 6500K (Bianco Freddo). Per ogni CCT, le coordinate cromatiche precise (CIE x, y) sono definite entro specifici intervalli di bin sul diagramma cromatico CIE 1931. La scheda tecnica fornisce set di coordinate dettagliati per il binning con ellissi MacAdam a 3-STEP, 5-STEP e 7-STEP, garantendo un'elevata coerenza del colore. Ad esempio, la CCT 2700K ha bin definiti come 27-M3, 27-M5 e 27-7A fino a 27-7D, ciascuno con una specifica area quadrilatera sul diagramma cromatico e un intervallo di riferimento CCT (es. 2580K~2718K per il bin 27-7A).
4. Spiegazione del Numero di Prodotto e Guida all'Ordine
Il numero di prodotto segue una struttura specifica:67-22ST/ KKE – N XX XX XXX Z3 /SZM/ 2 T
- 67-22ST/: Codice prodotto base per il LED Mid-Power PLCC-2.
- KKE: Serie specifica o codice interno.
- – N: Codice Indice di Resa Cromatica (es. 'K' per CRI 80 Min.).
- XX XX: Codici per CCT e flusso luminoso minimo (es. '2765' per 2700K e 65 lm min).
- XXX: Indice della tensione diretta (es. '200' per VFmax di 20.0V).
- Z3: Indice della corrente diretta (IF= 30mA).
- /SZM/2T: Specifiche di imballaggio e nastro.
Esempio:67-22ST/KKE-N2765200Z3/SZM/2T si decodifica come: CRI 80 (Min.), CCT 2700K, Flusso 65 lm min, VF20.0V max, IF 30mA.
5. Lista di Produzione di Massa
I seguenti prodotti standard sono disponibili per la produzione di massa. Tutti hanno un CRI di 80 (Min.) e una corrente diretta di 30mA.
| Numero di Prodotto | CRI (Min.) | CCT | Flusso Luminoso Φ (lm) Min. |
|---|---|---|---|
| 67-22ST/KKE-N2765200Z3/SZM/2T | 80 | 2700K | 65 |
| 67-22ST/KKE-N3065200Z3/SZM/2T | 80 | 3000K | 65 |
| 67-22ST/KKE-N4070200Z3/SZM/2T | 80 | 4000K | 70 |
| 67-22ST/KKE-N5070200Z3/SZM/2T | 80 | 5000K | 70 |
| 67-22ST/KKE-N6570200Z3/SZM/2T | 80 | 6500K | 70 |
6. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progettazione
6.1 Scenari Applicativi Tipici
- Illuminazione Generale:Ideale per lampadine LED, tubi e pannelli grazie all'elevata efficienza e al buon CRI.
- Illuminazione Decorativa:Adatto per illuminazione d'accento, a filo e per insegne dove è richiesta luce bianca uniforme.
- Indicatori & Retroilluminazione:Può essere utilizzato in elettrodomestici e interruttori, sfruttando il suo ampio angolo di visione.
6.2 Considerazioni di Progettazione
- Alimentazione a Corrente:Operare alla corrente continua consigliata di 30mA o inferiore. Utilizzare un driver a corrente costante per prestazioni stabili e longevità.
- Gestione Termica:La resistenza termica di 21°C/W richiede un'effettiva dissipazione del calore sul PCB. Assicurarsi che la temperatura massima di giunzione non venga superata.
- Ottiche:L'angolo di visione di 120 gradi fornisce un'illuminazione ampia e uniforme. Per fasci focalizzati, potrebbero essere necessarie ottiche secondarie (lenti).
- Selezione del Binning:Per applicazioni che richiedono coerenza cromatica (es. apparecchi multi-LED), specificare bin CCT e flusso stretti (es. 3-STEP o 5-STEP).
7. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio
- Saldatura a Riflusso:Temperatura di picco massima di 260°C per 10 secondi. Seguire un profilo di reflow standard senza piombo.
- Saldatura a Mano:La temperatura della punta del saldatore non deve superare i 350°C e il tempo di contatto deve essere limitato a 3 secondi per pad.
- Pulizia:Utilizzare, se possibile, flusso no-clean. Se la pulizia è necessaria, assicurarsi che l'agente detergente sia compatibile con la resina del LED.
- Magazzinaggio:Conservare in un ambiente asciutto e anti-statico a temperature comprese tra -40°C e +100°C. Utilizzare entro 12 mesi dalla data di produzione per una saldabilità ottimale.
8. Informazioni sull'Imballaggio
Il prodotto è fornito su nastro portante goffrato e bobina, adatto per macchine di assemblaggio pick-and-place automatizzate. Il codice di imballaggio specifico '/SZM/2T' indica la larghezza del nastro, la spaziatura delle tasche e la dimensione della bobina. Le quantità standard per bobina variano in base al bin specifico del prodotto.
9. Domande Frequenti (FAQ)
D: Qual è la tensione diretta tipica per questo LED?
R: La tensione diretta tipica (VF) a 30mA è di 18.5V, con un massimo di 20.0V. È suddivisa in bin con passi di 0.5V da 17.0V a 20.0V.
D: Come è specificato l'Indice di Resa Cromatica (CRI)?
R: Il CRI è specificato come valore minimo (es. 80 Min.) con una tolleranza di ±2. Viene fornito anche il valore R9 (rosso saturo), tipicamente compreso tra 0 e 15 per la versione CRI 80.
D: Quali sono i limiti termici chiave?
R: La temperatura massima di giunzione (Tj) è di 115°C. La resistenza termica dalla giunzione al punto di saldatura è di 21°C/W. Un'adeguata dissipazione del calore è essenziale per mantenere Tjal di sotto di questo limite durante il funzionamento.
D: Più LED possono essere collegati in serie?
R: Sì, ma la tensione del driver deve essere in grado di sostenere la somma delle singole tensioni dirette. Ad esempio, tre LED con una VFtipica di 18.5V richiederebbero un driver in grado di fornire almeno 55.5V a 30mA.
10. Confronto Tecnico e Posizionamento
Il LED 67-22ST occupa il segmento Mid-Power. Rispetto ai LED tradizionali a bassa potenza, offre un flusso luminoso per dispositivo significativamente più elevato, riducendo il numero di LED necessari per una data emissione luminosa. Rispetto ai LED ad alta potenza, ha tipicamente una densità termica inferiore, il che può semplificare la gestione termica in alcuni progetti. Il suo ampio angolo di visione di 120 gradi è un differenziatore chiave rispetto ai LED con fasci più stretti, rendendolo preferibile per applicazioni che richiedono un'illuminazione uniforme e diffusa senza ottiche secondarie.
11. Introduzione al Principio di Funzionamento
Questo LED si basa sulla tecnologia a semiconduttore InGaN (Nitruro di Indio e Gallio). Quando viene applicata una tensione diretta, elettroni e lacune si ricombinano all'interno della regione attiva del chip, rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). La composizione specifica degli strati InGaN determina l'emissione di luce blu. Questa luce blu eccita quindi un rivestimento di fosforo (YAG:Ce o simile) all'interno del package, che converte una parte della luce blu in lunghezze d'onda più lunghe (giallo, rosso), risultando nella percezione di luce bianca. L'equilibrio tra luce blu e luce convertita dal fosforo determina la Temperatura di Colore Correlata (CCT).
12. Tendenze del Settore
Il settore dell'illuminazione continua a richiedere una maggiore efficienza (lumen per watt), una migliore qualità del colore (CRI più alto e valori R9 migliori) e una maggiore affidabilità. I LED Mid-Power come il 67-22ST sono centrali in questa tendenza, offrendo un equilibrio ottimale tra prestazioni, costo e flessibilità di progettazione. Gli sviluppi futuri potrebbero concentrarsi su ulteriori guadagni di efficienza attraverso miglioramenti del chip e del fosforo, una maggiore coerenza cromatica tramite binning più stretto e l'integrazione di elettronica di pilotaggio per soluzioni di illuminazione più intelligenti. L'enfasi sulla sostenibilità guida la conformità a standard ambientali più severi, che questo prodotto affronta già.
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. |