Scheda Tecnica LED Giallo SMD3528 - Dimensione 3.5x2.8mm - Tensione 2.2V - Potenza 0.144W - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il LED Giallo SMD3528 è un dispositivo a montaggio superficiale progettato per applicazioni di illuminazione generale, retroilluminazione e indicatori. Questo LED a singolo chip offre un fattore di forma compatto con un ampio angolo di visione di 120 gradi, rendendolo adatto per applicazioni che richiedono un'illuminazione uniforme. Il vantaggio principale di questo componente risiede nel suo sistema di binning standardizzato, che garantisce una produzione coerente di colore e flusso luminoso tra i lotti di produzione, aspetto cruciale per le applicazioni che richiedono uniformità cromatica.

Il mercato target include l'elettronica di consumo, l'illuminazione interna automobilistica, la segnaletica e i corpi illuminanti decorativi dove è richiesta un'illuminazione gialla affidabile e a basso consumo.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

Il dispositivo è classificato per funzionare nelle seguenti condizioni massime, misurate a una temperatura del punto di saldatura (T_s) di 25°C. Superare questi limiti può causare danni permanenti.

• Corrente Diretta (I_F):30 mA (Continuo)
• Corrente Diretta Impulsiva (I_FP):40 mA (Larghezza impulso ≤10ms, Ciclo di lavoro ≤1/10)
• Dissipazione di Potenza (P_D):144 mW
• Temperatura di Esercizio (T_opr):-40°C a +80°C
• Temperatura di Stoccaggio (T_stg):-40°C a +80°C
• Temperatura di Giunzione (T_j):125°C
• Temperatura di Saldatura (T_sld):230°C o 260°C per 10 secondi (Saldatura a rifusione)

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Typical performance is measured at T_s=25°C e I_F=20mA, salvo diversa specificazione.

• Tensione Diretta (V_F):Tipica 2.2V, Massima 2.6V
• Tensione Inversa (V_R):5V
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):590 nm
• Corrente Inversa (I_R):Massimo 10 µA (a V_R=5V)
• Angolo di Visione (2θ_1/2):120 gradi

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Un sistema di binning completo categorizza i LED in base a parametri di prestazione chiave per garantire la coerenza. La tolleranza per la misura del flusso luminoso è ±7%, e per la misura della tensione è ±0.08V.

3.1 Binning del Flusso Luminoso

Il flusso luminoso è misurato a I_F=20mA. Il codice del bin definisce l'output minimo e tipico.

• A2:Min 0.5 lm, Tip 1.0 lm
• A3:Min 1.0 lm, Tip 1.5 lm
• B1:Min 1.5 lm, Tip 2.0 lm
• B2:Min 2.0 lm, Tip 2.5 lm
• B3:Min 2.5 lm, Tip 3.0 lm

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda

La lunghezza d'onda dominante viene binnata per controllare la precisa tonalità di giallo.

• Y1:585 nm a 588 nm
• Y2:588 nm a 591 nm
• Y3:591 nm a 594 nm

3.3 Binning della Tensione Diretta

La tensione diretta viene binnata per aiutare nella progettazione del circuito per la regolazione della corrente.

• C:1.8V a 2.0V
• D:2.0V a 2.2V
• E:2.2V a 2.4V
• F:2.4V a 2.6V

3.4 Decodifica della Nomenclatura del Prodotto

Il numero di modello segue una struttura specifica:T3200SYA. In base alle regole di denominazione fornite, questo può essere interpretato come un prodotto con un codice interno specifico, un bin di flusso luminoso, un codice colore (Y per Giallo), un conteggio chip (S per singolo chip a bassa potenza), un codice lente (00 per nessuna lente) e un codice package (32 per 3528).

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica include diverse curve caratteristiche che sono vitali per comprendere il comportamento del LED in diverse condizioni operative.

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

Questa curva mostra la relazione esponenziale tra la tensione diretta applicata e la corrente risultante. È essenziale per selezionare la resistenza di limitazione della corrente o il circuito di pilotaggio appropriato per garantire che il LED operi entro il suo intervallo di corrente specificato e per prevenire la fuga termica.

4.2 Corrente Diretta vs. Flusso Luminoso Relativo

Questo grafico illustra come l'output luminoso aumenta con la corrente diretta. Tipicamente mostra una relazione quasi lineare entro l'intervallo operativo raccomandato, seguita da un plateau o una diminuzione a correnti più elevate a causa del calo di efficienza e dell'aumento della temperatura di giunzione. Operare oltre la regione lineare è inefficiente e accelera il degrado.

4.3 Temperatura di Giunzione vs. Potenza Spettrale Relativa

Questa curva dimostra la stabilità termica dell'output cromatico del LED. Per questo LED giallo AlInGaP, l'energia spettrale relativa rimane sopra il 90% in un intervallo di temperatura di giunzione da 25°C a 125°C quando pilotato a 20mA. Ciò indica una buona stabilità del colore nel suo intervallo di temperatura operativa, aspetto critico per le applicazioni che richiedono un colore coerente.

4.4 Distribuzione della Potenza Spettrale

La curva spettrale mostra un picco stretto centrato attorno alla lunghezza d'onda dominante (590 nm), caratteristica dei LED monocromatici. La larghezza a metà altezza (FWHM) di questo picco determina la purezza del colore. Un FWHM più stretto indica un colore giallo più saturo e puro.

5. Informazioni Meccaniche e di Confezionamento

5.1 Dimensioni Fisiche e Disegno di Contorno

Il LED è conforme alle dimensioni standard del package SMD 3528: circa 3.5mm di lunghezza, 2.8mm di larghezza e un'altezza tipica. Sono forniti disegni meccanici dettagliati con tolleranze (es. .X: ±0.10mm, .XX: ±0.05mm) per la progettazione dell'impronta PCB.

5.2 Pattern PCB e Stencil Raccomandati

Viene fornito un layout consigliato per i pad di saldatura e un design per le aperture dello stencil per garantire una corretta formazione del giunto saldato durante la rifusione. Seguire queste linee guida previene l'effetto "tombstone", il disallineamento e la saldatura insufficiente.

5.3 Identificazione della Polarità

Il catodo è tipicamente contrassegnato da un punto verde sulla parte superiore del package del LED o da una tacca/smussatura su un lato del corpo del package. La polarità corretta deve essere osservata durante il montaggio.

6. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

6.1 Parametri di Saldatura a Rifusione

Il LED è compatibile con i processi standard di rifusione a infrarossi o a convezione. La temperatura massima del corpo durante la saldatura non deve superare i 230°C per 10 secondi o i 260°C per 10 secondi. Dovrebbe essere utilizzato un profilo di rifusione standard con zone di preriscaldamento, stabilizzazione, rifusione e raffreddamento, assicurando che la temperatura di picco e il tempo sopra il liquidus siano controllati.

6.2 Precauzioni per la Manipolazione e lo Stoccaggio

• Conservare in un ambiente asciutto e antistatico entro l'intervallo di temperatura specificato (-40°C a +80°C).
• Utilizzare entro 12 mesi dalla data di fabbricazione nelle condizioni di stoccaggio raccomandate per mantenere la saldabilità.
• Evitare stress meccanici sulla lente e sui bond dei fili.
• Pulire con alcol isopropilico se necessario; evitare l'uso della pulizia ad ultrasuoni.

7. Informazioni su Confezionamento e Ordini

7.1 Specifiche del Nastro e della Bobina

Il prodotto è fornito su nastro portatore goffrato avvolto su bobine. Le dimensioni chiave delle tasche del nastro portatore sono specificate per garantire la compatibilità con le attrezzature standard di pick-and-place SMD. La forza di strappo del nastro coprente è definita come 0.1N a 0.7N quando strappato con un angolo di 10 gradi.

7.2 Selezione del Modello per l'Ordine

I numeri di parte ordinabili specifici sono derivati combinando il modello base con i codici bin desiderati per flusso luminoso, lunghezza d'onda e tensione diretta (es. T3200SYA-A2-Y2-D). Consultare le tabelle di binning complete per selezionare la combinazione che soddisfa i requisiti dell'applicazione per luminosità, colore e caratteristiche elettriche.

8. Suggerimenti per l'Applicazione

8.1 Circuiti di Applicazione Tipici

Il metodo di pilotaggio più comune è una sorgente di corrente costante o una semplice resistenza in serie con un'alimentazione a tensione continua. Il valore della resistenza è calcolato come R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Per applicazioni che richiedono una luminosità stabile o che operano in un ampio intervallo di temperatura, è fortemente raccomandato un driver a corrente costante per compensare il coefficiente di temperatura negativo di V_F.

8.2 Considerazioni sulla Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa, una gestione termica efficace sul PCB è comunque importante per l'affidabilità a lungo termine. Assicurare un'adeguata area di rame collegata al pad termico (se applicabile) o ai pad del catodo/anodo per condurre il calore lontano dalla giunzione del LED. Operare alla corrente nominale massima o vicino ad essa genererà più calore e richiederà una progettazione termica più attenta.

8.3 Design for Manufacturing (DFM)

Seguire il pattern di land e il design dello stencil raccomandati. Mantenere una spaziatura adeguata tra i LED e altri componenti per evitare ombreggiature o interferenze ottiche. Considerare l'angolo di visione di 120 gradi quando si progettano guide luminose o diffusori per ottenere il pattern di illuminazione desiderato.

9. Affidabilità e Standard di Qualità

9.1 Matrice dei Test di Affidabilità

Il prodotto è sottoposto a una serie di rigorosi test di affidabilità basati sugli standard JEDEC e MIL per garantire le prestazioni a lungo termine. I test chiave includono:

• Vita Operativa ad Alta/Bassa Temperatura (HTOL/LTOL):1008 ore a 85°C/-40°C alla corrente massima.
• Vita Operativa ad Alta Temperatura e Alta Umidità (HTHH):1008 ore a 60°C/90% UR alla corrente massima.
• Test di Polarizzazione con Umidità e Temperatura (THB):20 cicli tra -20°C e 60°C con il 60% di UR.
• Shock Termico:100 cicli tra -40°C e 125°C.

9.2 Criteri di Fallimento

Un test è considerato un fallimento se un campione presenta:

• Variazione della tensione diretta > 200mV.
• Degradazione del flusso luminoso > 25% (per questo LED giallo AlInGaP).
• Corrente di dispersione diretta o inversa > 10 µA.
• Guasto catastrofico (circuito aperto o cortocircuito).

10. Confronto Tecnico e Differenziazione

Rispetto ai LED non binnati o specificati genericamente, il vantaggio chiave di questo prodotto è la sua prestazione garantita entro bin stretti per flusso, colore e tensione. Ciò elimina la necessità di un'ampia cernita e abbinamento da parte dell'utente finale in applicazioni che richiedono uniformità, come array multi-LED o unità di retroilluminazione. L'angolo di visione di 120 gradi è più ampio di alcune offerte della concorrenza, fornendo un'emissione luminosa più diffusa adatta per l'illuminazione di pannelli.

11. Domande Frequenti (FAQ)

11.1 Qual è la differenza tra i bin di flusso luminoso A2 e B3?

Il bin A2 garantisce un output minimo di 0.5 lm (tipico 1.0 lm), mentre il bin B3 garantisce un minimo di 2.5 lm (tipico 3.0 lm). I LED B3 sono approssimativamente da 2.5 a 3 volte più luminosi dei LED A2 alla stessa corrente di pilotaggio di 20mA. Selezionare il bin in base alla luminosità richiesta per la propria applicazione.

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

Sì, 30mA è la corrente diretta massima continua nominale. Tuttavia, operare al valore massimo assoluto genererà più calore e potrebbe ridurre la durata di vita a lungo termine. Per un'affidabilità ottimale, si raccomanda di operare alla corrente di pilotaggio tipica di 20mA o inferiore, o implementare una robusta gestione termica se è necessaria l'operazione a 30mA.

11.3 Come interpreto il codice del bin di lunghezza d'onda Y2?

Un codice bin Y2 significa che la lunghezza d'onda dominante del LED è compresa tra 588 nm e 591 nm. Questo rappresenta una specifica tonalità di giallo controllata. Se la tua applicazione richiede una tonalità di giallo molto specifica (es. per abbinare un colore aziendale), devi specificare il corrispondente bin di lunghezza d'onda.

11.4 È necessario un driver a corrente costante?

Per un semplice indicatore, spesso è sufficiente una resistenza in serie con un'alimentazione a tensione stabile. Per applicazioni di illuminazione dove una luminosità costante è critica, o dove la temperatura ambiente varia significativamente, un driver a corrente costante è altamente raccomandato. Compensa la variazione della tensione diretta del LED con la temperatura, garantendo un output luminoso stabile.

12. Esempi Pratici di Applicazione

12.1 Illuminazione d'Atmosfera per Interni Auto

Un array di questi LED gialli, tutti selezionati dagli stessi bin di flusso luminoso (es. B2) e lunghezza d'onda (es. Y2), può essere utilizzato per creare un'illuminazione ambientale uniforme nelle pediere o nel cruscotto di un veicolo. L'ampio angolo di visione aiuta a fondere la luce proveniente da sorgenti discrete. Un driver a corrente costante regolabile in PWM consente la regolazione della luminosità.

12.2 Pannello Indicatori di Stato

In un pannello di controllo industriale, più LED gialli possono fungere da indicatori di "avviso" o "attenzione". Utilizzare LED dello stesso bin di tensione (es. D) garantisce che, quando pilotati da una comune rete di resistenze limitatrici di corrente, ogni LED avrà una luminosità molto simile, creando un aspetto professionale e uniforme.

13. Introduzione al Principio Tecnologico

Questo LED giallo è basato sulla tecnologia dei semiconduttori AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio). Quando viene applicata una tensione diretta, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva del chip semiconduttore, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La specifica energia della banda proibita del sistema di materiali AlInGaP determina la lunghezza d'onda della luce emessa, che in questo caso è nello spettro del giallo (~590 nm). La luce è emessa dal chip, incapsulata in una lente di silicone o epossidica che fornisce anche protezione ambientale e determina l'angolo di visione.

14. Tendenze e Sviluppi del Settore

Il mercato dei LED SMD continua a spingere verso una maggiore efficienza (più lumen per watt), un miglioramento della resa cromatica e tolleranze di binning più strette. Sebbene questo package 3528 sia un fattore di forma maturo e ampiamente adottato, c'è una tendenza generale verso package più piccoli (es. 2020, 1515) per applicazioni ad alta densità e package di media potenza (es. 3030, 5050) per un output di flusso più elevato. La tecnologia AlInGaP sottostante per i LED gialli e rossi è anche ottimizzata per una maggiore efficienza e prestazioni migliori a temperature elevate. Inoltre, il binning intelligente e la tracciabilità digitale stanno diventando più comuni per garantire la coerenza della catena di fornitura per applicazioni di illuminazione di fascia alta.