Scheda Tecnica LED Bianco SMD3528 - Dimensione 3.5x2.8mm - Tensione 3.2V - Potenza 0.108W - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

L'SMD3528 è un diodo a emissione di luce (LED) bianco a montaggio superficiale (SMD) che utilizza un design a singolo chip. Questo LED è caratterizzato dalle sue dimensioni compatte di 3.5mm x 2.8mm, che lo rendono adatto per applicazioni che richiedono un posizionamento ad alta densità e un utilizzo efficiente dello spazio. È progettato per fornire un'emissione di luce bianca uniforme su varie temperature di colore correlate (CCT), che vanno dal bianco caldo al bianco freddo. Il dispositivo è concepito per processi di assemblaggio automatizzati ed è una scelta comune per retroilluminazione, luci spia e illuminazione generale in elettronica di consumo, segnaletica e illuminazione decorativa.

1.1 Caratteristiche Principali

• LED Bianco a Singolo Chip:Fornisce un'emissione di luce bianca uniforme da un singolo die semiconduttore.
• Package Standard SMD3528:Dimensioni standard del settore per compatibilità con layout PCB esistenti e attrezzature pick-and-place.
• Ampio Angolo di Visione:Un tipico angolo a metà intensità (2θ1/2) di 120 gradi garantisce un'ampia distribuzione della luce.
• Sensibilità all'Umidità:Classificato secondo IPC/JEDEC J-STD-020C, richiede una manipolazione corretta per prevenire danni durante la saldatura a rifusione.

2. Analisi dei Parametri Tecnici

Questa sezione fornisce un'interpretazione dettagliata e oggettiva delle principali caratteristiche elettriche, ottiche e termiche del LED, come definite nelle Specifiche Massime Assolute e nei Parametri Tecnici Tipici.

2.1 Specifiche Massime Assolute (Ta=25°C)

Questi valori rappresentano i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento in queste condizioni o al di sotto di esse non è garantito.

• Corrente Diretta (IF):30 mA (CC)
• Corrente Diretta Impulsiva (IFP):60 mA (Larghezza impulso ≤10ms, Ciclo di lavoro ≤1/10)
• Dissipazione di Potenza (PD):108 mW
• Temperatura di Esercizio (Topr):-40°C a +80°C
• Temperatura di Magazzinaggio (Tstg):-40°C a +80°C
• Temperatura di Giunzione (Tj):125°C
• Temperatura di Saldatura (Tsld):Saldatura a rifusione a 200°C o 230°C per un massimo di 10 secondi.

2.2 Parametri Elettrici & Ottici Tipici (Ta=25°C)

Questi sono i valori di prestazione attesi in condizioni di test standard.

• Tensione Diretta (VF):Tipica 3.2V, Massima 3.6V (a IF=20mA). Questo parametro è cruciale per la progettazione del driver e la selezione dell'alimentazione.
• Tensione Inversa (VR):5V. Superare questa tensione in polarizzazione inversa può danneggiare il LED.
• Corrente Inversa (IR):Massima 10 µA.
• Angolo di Visione (2θ1/2):120 gradi (tipico). Questo definisce la diffusione angolare in cui l'intensità luminosa è almeno la metà dell'intensità di picco.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Le prestazioni del LED sono categorizzate in bin per garantire la coerenza. La regola di denominazione del prodotto definisce questi bin.

3.1 Struttura del Numero di Modello

Il modello segue lo schema: T [Codice Flusso Luminoso] [Codice CCT] [Codice Interno] - [Codice Tensione] [Codice Package/Altro]. Ad esempio, T3200SL(C,W)A.

• Codice Flusso Luminoso:Indica il bin di uscita luminosa minima (es. codici come B6, B7, B8).
• Codice CCT:Definisce la temperatura di colore correlata e talvolta l'indice di resa cromatica (CRI).
  • Bianco Caldo: L (<3700K)
  • Bianco Neutro: C (3700-5000K)
  • Bianco Freddo: W (>5000K)
  • Esistono altri codici per versioni ad alto CRI (es. CRI 80, CRI 90).
• Numero di Chip:'S' indica un singolo chip a bassa potenza.
• Codice Ottica:'00' per nessuna lente, '01' con lente.
• Codice Package:'32' identifica specificamente il package 3528.
• Codice Tensione:Lettere da B a J definiscono intervalli di tensione diretta (es. F: 3.2-3.3V).

3.2 Binning della Temperatura di Colore Correlata (CCT)

I LED bianchi sono suddivisi in bin in specifici intervalli CCT con regioni di cromaticità associate sul diagramma CIE. Le CCT standard per l'ordinazione includono 2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 4500K, 5000K, 5700K, 6500K e 8000K. Ogni CCT corrisponde a un insieme di box di cromaticità (es. 8A, 8B, 8C, 8D per 2700K). I prodotti sono garantiti all'interno della regione di cromaticità della CCT ordinata.

3.3 Binning del Flusso Luminoso

Il flusso è suddiviso in bin per valore minimo a 20mA. Sono definiti bin diversi per combinazioni di CCT e CRI. Ad esempio, un LED Bianco Neutro CRI 70 (3700-5300K) può avere bin B6 (7.0-7.5 lm min), B7 (7.5-8.0 lm min), B8 (8.0-8.5 lm min) e B9 (8.5-9.0 lm min). Nota che le parti spedite possono superare il valore di flusso minimo ma rimarranno all'interno della regione di cromaticità specificata.

3.4 Binning della Tensione Diretta

La tensione è suddivisa in intervalli da 2.8-2.9V (Codice B) fino a 3.5-3.6V (Codice J). Ciò consente un migliore accoppiamento di corrente quando più LED sono collegati in parallelo.

3.5 Regioni di Cromaticità Standard

La scheda tecnica include una rappresentazione grafica delle regioni di cromaticità standard (box) sul diagramma dello spazio colore CIE 1931 per i vari bin CCT. Questo riferimento visivo è essenziale per applicazioni critiche per il colore per comprendere la variazione ammissibile del punto colore.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

I dati grafici forniscono informazioni sul comportamento del LED in condizioni variabili.

4.1 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V)

Questa curva mostra la relazione esponenziale tra corrente e tensione. È fondamentale per determinare il punto di lavoro e progettare driver a corrente costante. La tipica tensione di ginocchio è intorno a 3.0V.

Questo grafico illustra come l'uscita luminosa aumenti con la corrente. Tipicamente mostra una relazione sub-lineare, dove l'efficienza (lumen per watt) può diminuire a correnti più elevate a causa dell'aumento del calore e degli effetti di droop. Operare alla corrente consigliata di 20mA o al di sotto garantisce efficienza e longevità ottimali.

4.3 Distribuzione Spettrale di Potenza Relativa

La curva spettrale traccia l'intensità relativa rispetto alla lunghezza d'onda (tipicamente 400-750nm). Mostra il caratteristico picco della pompa blu e la più ampia banda di emissione gialla convertita dal fosforo che si combinano per creare luce bianca. La forma di questa curva varia con la CCT: i bianchi più freddi hanno più contenuto blu, mentre i bianchi più caldi hanno più contenuto giallo/rosso. Questi dati sono critici per calcolare l'indice di resa cromatica (CRI) e comprendere la qualità spettrale della luce.

4.4 Temperatura di Giunzione vs. Energia Spettrale Relativa

Questa curva dimostra come lo spettro del LED si sposti con l'aumento della temperatura di giunzione. Tipicamente, all'aumentare della temperatura, l'efficienza di conversione del fosforo può cambiare, portando potenzialmente a uno spostamento della CCT e a una diminuzione del flusso luminoso complessivo. Ciò sottolinea l'importanza della gestione termica nel mantenere colore e uscita luminosa consistenti.

5. Informazioni Meccaniche & di Confezionamento

5.1 Dimensioni di Contorno

Il package SMD3528 ha dimensioni del corpo di 3.5mm (lunghezza) x 2.8mm (larghezza). Il disegno dimensionale specifica tutte le misure critiche, inclusa l'altezza della lente e le dimensioni dei terminali. Le tolleranze sono tipicamente ±0.10mm per dimensioni .X e ±0.05mm per dimensioni .XX.

5.2 Layout dei Pad & Progetto dello Stencil

La scheda tecnica fornisce la geometria consigliata del land pattern PCB (pad) e il progetto dell'apertura dello stencil per pasta saldante. Rispettare queste raccomandazioni è vitale per ottenere giunzioni saldate affidabili, un corretto allineamento e un'effettiva dissipazione del calore durante la rifusione. Il progetto del pad include tipicamente connessioni di alleggerimento termico per gestire lo smaltimento del calore nel PCB.

5.3 Identificazione della Polarità

Il LED ha un anodo (+) e un catodo (-). La polarità è solitamente indicata da una marcatura sulla parte superiore del LED (come un punto verde, un angolo tagliato o un intaglio) e/o da forme o dimensioni diverse dei terminali sul lato inferiore. La polarità corretta è essenziale per il funzionamento del circuito.

6. Linee Guida per Saldatura & Assemblaggio

6.1 Sensibilità all'Umidità e Essiccazione

Il LED SMD3528 è sensibile all'umidità (classificato MSL secondo J-STD-020C). Se la busta sigillata originale a barriera di umidità viene aperta e i componenti sono esposti all'umidità ambientale oltre i limiti specificati, l'umidità assorbita può vaporizzarsi durante la saldatura a rifusione, causando delaminazione interna o crepe (\"popcorning\").

Magazzinaggio:

• Le buste non aperte dovrebbero essere conservate sotto 30°C/85% UR. Dopo l'apertura, conservare a 5-30°C/<60% UR, preferibilmente in un armadio a secco o contenitore sigillato con essiccante.Vita a Banco:
• Utilizzare entro 12 ore dall'apertura della busta se le condizioni ambientali sono <30°C/60% UR.Requisiti di Essiccazione:
• Essiccare se la scheda indicatrice di umidità mostra esposizione o se la vita a banco è superata.Metodo di Essiccazione:
• Essiccare a 60°C per 24 ore sulla bobina originale. Non superare i 60°C. Utilizzare o ri-imballare entro 1 ora dall'essiccazione.6.2 Profilo di Saldatura a Rifusione

La temperatura massima di saldatura è specificata come 200°C o 230°C per 10 secondi. Un profilo standard di rifusione senza piombo con una temperatura di picco non superiore a 260°C e tempo sopra 240°C limitato a 30-60 secondi è generalmente applicabile. Il profilo specifico deve essere validato per l'assemblaggio PCB.

7. Note Applicative & Considerazioni di Progetto

7.1 Progettazione del Circuito Driver

I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Un driver a corrente costante è fortemente raccomandato rispetto a una sorgente a tensione costante con una resistenza in serie per un funzionamento stabile, specialmente su variazioni di temperatura. Il driver dovrebbe essere progettato per fornire la corrente desiderata (es. 20mA) adattandosi all'intervallo di bin della tensione diretta dei LED utilizzati.

7.2 Gestione Termica

Sebbene sia un dispositivo piccolo, un efficace smaltimento del calore è cruciale per mantenere prestazioni e durata. Il PCB funge da dissipatore primario. Utilizzare un'area di rame sufficiente (pad termici) collegata al pad termico del LED e considerare l'uso di via termiche per trasferire il calore agli strati interni o inferiori. Alte temperature ambientali o un cattivo progetto termico porteranno a una temperatura di giunzione elevata, riducendo l'uscita luminosa, spostando il colore e accelerando il deprezzamento dei lumen.

7.3 Progetto Ottico

L'angolo di visione di 120 gradi è adatto per l'illuminazione di ampie aree. Per fasci focalizzati, sono necessarie ottiche secondarie (lenti, riflettori). La presenza o assenza di una lente primaria (codice 00 vs. 01) influisce sulla distribuzione angolare iniziale e sulla compatibilità con le ottiche secondarie.

7.4 Connessioni in Serie/Parallelo

Collegare i LED in serie garantisce una corrente identica attraverso ciascun dispositivo, semplificando la progettazione del driver ma richiedendo una tensione di alimentazione più alta. Le connessioni in parallelo richiedono tensioni dirette strettamente abbinate (utilizzando bin di tensione stretti) per prevenire squilibri di corrente, che possono portare a luminosità non uniforme e potenziale sovraccarico dei LED a tensione più bassa.

8. Confronto Tecnico & Tendenze

8.1 Confronto con Altri Package

L'SMD3528 è stato un package molto popolare ma è stato ampiamente sostituito dall'SMD2835 e dall'SMD3030 in molte applicazioni di illuminazione generale grazie alle loro migliori prestazioni termiche e maggiore efficacia (lumen per watt). Il 3528 rimane rilevante in applicazioni sensibili al costo, nella retroilluminazione e dove è richiesto il suo specifico fattore di forma.

8.2 Tendenze Tecnologiche

La tendenza generale nella tecnologia dei LED bianchi è verso una maggiore efficacia, un miglioramento della resa cromatica (valori R9 più alti, design a spettro completo) e un'affidabilità migliore a temperature operative più elevate. La tecnologia dei fosfori continua ad avanzare, consentendo bin CCT più stretti e un colore più stabile nel tempo e con la temperatura. I principi di funzionamento di questo SMD3528 - eccitazione del fosforo tramite chip blu - rimangono lo standard del settore per i LED bianchi.

9. Domande Frequenti (FAQ)

9.1 Qual è la differenza tra i valori 'minimo' e 'tipico' del flusso luminoso?

Il valore 'minimo' è il limite inferiore garantito per quel bin. Il valore 'tipico' è la prestazione media attesa. Le parti spedite saranno al valore minimo o superiore, ma non è garantito che raggiungano il valore tipico, sebbene molte lo faranno.

9.2 Perché l'essiccazione è necessaria e posso saltarla?

L'essiccazione rimuove l'umidità assorbita che può causare guasti catastrofici durante la rifusione. Saltare l'essiccazione quando richiesta (in base all'esposizione all'umidità) aumenta significativamente il rischio di perdita di resa a causa di die o package crepati. Controllare sempre la scheda indicatrice di umidità e seguire le linee guida di manipolazione.

9.3 Posso pilotare questo LED a 30mA in modo continuo?

Sebbene la specifica massima assoluta sia 30mA, il funzionamento continuo a questa corrente genererà calore significativo, spingendo probabilmente la temperatura di giunzione oltre i limiti raccomandati a meno che non sia fornito un raffreddamento eccezionale. Per un funzionamento affidabile a lungo termine, è consigliabile pilotare il LED alla corrente di test di 20mA o al di sotto.

9.4 Come interpreto i codici delle regioni di cromaticità (es. 5A, 5B)?

Questi codici corrispondono a specifici quadrilateri (box) sul diagramma di cromaticità CIE definiti dagli standard ANSI. Garantiscono la coerenza del colore. Ordinando una CCT (es. 4000K), si ha la garanzia di LED i cui punti colore rientrano nell'insieme di box (5A, 5B, 5C, 5D) associati a quella CCT.

These codes correspond to specific quadrangles (boxes) on the CIE chromaticity diagram defined by ANSI standards. They ensure color consistency. When ordering a CCT (e.g., 4000K), you are guaranteed LEDs whose color points fall within the set of boxes (5A, 5B, 5C, 5D) associated with that CCT.