Specifica Tecnica LED Bianco Serie T3B 3014 - Dimensione 3.0x1.4x0.8mm - Tensione 9.2V - Potenza 0.3W

1. Panoramica del Prodotto

La serie T3B è un LED a montaggio superficiale (SMD) che utilizza un package 3014 (3.0mm x 1.4mm x 0.8mm). Questo specifico modello, T3B003L(C,W)A, è un LED a luce bianca caratterizzato da una configurazione a tre chip in serie con una potenza nominale di 0.3W. È progettato per applicazioni di illuminazione generale che richiedono alta affidabilità e prestazioni costanti in un fattore di forma compatto.

1.1 Caratteristiche Principali

• Package:3014 (3.0mm x 1.4mm)
• Configurazione Chip:Tre chip connessi in serie
• Potenza Nominale:0.3W (a 30mA di corrente diretta)
• Colore:Bianco, disponibile nelle varianti Bianco Caldo (L), Bianco Neutro (C) e Bianco Freddo (W).
• Tensione Diretta Tipica (V_F): 9.2V
• Angolo di Visione (2θ_1/2):115°

2. Analisi dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti (T_s=25°C)

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento in queste condizioni non è garantito.

• Corrente Diretta (I_F):40 mA (Continua)
• Corrente Diretta Impulsiva (I_FP):120 mA (Larghezza impulso ≤10ms, Ciclo di lavoro ≤1/10)
• Dissipazione di Potenza (P_D):408 mW
• Temperatura di Esercizio (T_opr):-40°C a +80°C
• Temperatura di Magazzinaggio (T_stg):-40°C a +100°C
• Temperatura di Giunzione (T_j):125°C
• Temperatura di Saldatura (T_sld):Saldatura a rifusione a 230°C o 260°C per un massimo di 10 secondi.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche (T_s=25°C)

Questi sono i parametri operativi tipici in condizioni di test specificate.

• Tensione Diretta (V_F):Tipica 9.2V, Massima 10.8V (a I_F=30mA)
• Tensione Inversa (V_R):5V
• Corrente Inversa (I_R):Massimo 10 μA
• Flusso Luminoso:Vedere le tabelle di binning nella sezione 2.4.
• Lunghezza d'Onda Dominante / Temperatura di Colore Correlata (CCT):Vedere le tabelle di binning nella sezione 2.3.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Il prodotto è classificato in bin per garantire la coerenza di colore e luminosità. La convenzione di denominazione del modello incorpora direttamente questi codici di bin.

3.1 Regola di Denominazione del Modello

La struttura è: T [Codice Forma] [Numero Chip] [Codice Lente] [Codice Interno] - [Codice Flusso] [Codice CCT]. Ad esempio, T3B003L(C,W)A si decodifica come: T (linea prodotto), 3B (package 3014), 3 (tre chip), 00 (nessuna lente), L (codice interno), A (codice interno), e i codici finali per flusso luminoso e temperatura di colore (C/W per Bianco Neutro/Freddo).

3.2 Binning della Temperatura di Colore Correlata (CCT)

L'ordinamento standard della serie 3014 si basa su specifiche ellissi di cromaticità (ellissi di MacAdam) per controllare la variazione di colore.

Tolleranze: La tolleranza delle coordinate cromatiche è ±0.005.

3.3 Binning del Flusso Luminoso

Il flusso è specificato come valore minimo a 30mA. Il flusso effettivo delle unità spedite può essere superiore al minimo ordinato ma rimarrà sempre all'interno della regione cromatica CCT ordinata.

Tolleranze: La tolleranza di misura del flusso luminoso è ±7%. La tolleranza del valore di test CRI è ±2.

3.4 Binning della Tensione Diretta (V_F)

Tolleranze: La tolleranza di misura della tensione è ±0.08V.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Il datasheet fornisce diverse curve caratteristiche essenziali per la progettazione.

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

Questa curva mostra la relazione tra la corrente che attraversa il LED e la caduta di tensione ai suoi capi. È non lineare, tipica di un diodo. La curva è essenziale per progettare il circuito di limitazione della corrente (es. driver o resistenza) per garantire che il LED operi alla corrente desiderata (es. 30mA) senza superare i suoi valori massimi assoluti.

4.2 Corrente Diretta vs. Flusso Luminoso Relativo

Questo grafico illustra come l'emissione luminosa cambia con la corrente di pilotaggio. Tipicamente, il flusso luminoso aumenta con la corrente ma non linearmente, e l'efficienza può diminuire a correnti più elevate a causa dell'aumento del calore. L'esercizio alla corrente consigliata di 30mA garantisce il miglior equilibrio tra output e longevità.

4.3 Temperatura di Giunzione vs. Distribuzione Spettrale di Potenza Relativa

Questa curva dimostra l'effetto della temperatura di giunzione (T_j) sull'output spettrale del LED. Per i LED bianchi, l'aumento della temperatura spesso causa uno spostamento dello spettro e una diminuzione dell'output luminoso complessivo (deprezzamento dei lumen). Mantenere una bassa temperatura di giunzione attraverso una corretta gestione termica è fondamentale per la coerenza del colore e la stabilità dell'output luminoso a lungo termine.

4.4 Distribuzione Spettrale di Potenza Relativa

Questo grafico mostra l'intensità della luce emessa a ciascuna lunghezza d'onda. Per i LED bianchi a conversione di fosfori (come questo), mostra tipicamente un picco blu dal chip LED e una banda di emissione gialla/rossa più ampia dal fosforo. La forma di questa curva determina l'Indice di Resa Cromatica (CRI) e la precisa tonalità di bianco (es. caldo, neutro, freddo).

4.5 Diagramma di Radiazione (Angolo di Visione)

Il diagramma polare fornito raffigura la distribuzione spaziale dell'intensità luminosa. L'angolo di visione di 115° (2θ_1/2, l'angolo a cui l'intensità è metà del picco) indica un pattern di emissione ampio, simile a lambertiano, adatto per l'illuminazione generale di aree dove è desiderata un'illuminazione ampia.

5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

5.1 Dimensioni di Contorno

Il LED ha una dimensione di package standard 3014: 3.0mm (L) x 1.4mm (L) x 0.8mm (A). Sono forniti disegni dimensionali dettagliati con tolleranze (es. .X: ±0.10mm, .XX: ±0.05mm) per la progettazione dell'impronta PCB.

5.2 Layout dei Pad e Progettazione dello Stencil

Vengono forniti i pattern consigliati per i pad di saldatura e i progetti delle aperture dello stencil per garantire la formazione affidabile dei giunti di saldatura durante la rifusione. Seguire queste linee guida è cruciale per un corretto allineamento, connessione elettrica e trasferimento termico al PCB.

5.3 Identificazione della Polarità

Il catodo è tipicamente contrassegnato, spesso da una tacca, un punto o una marcatura verde sul package. La polarità corretta deve essere osservata durante l'assemblaggio per prevenire una polarizzazione inversa, che è limitata a 5V secondo i valori massimi assoluti.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Sensibilità all'Umidità e Essiccazione

Il package LED 3014 è sensibile all'umidità secondo IPC/JEDEC J-STD-020C. L'esposizione all'umidità ambientale dopo l'apertura della busta barriera all'umidità può causare delaminazione interna o crepe durante il processo di rifusione ad alta temperatura (\"effetto popcorn\").

• Magazzinaggio:Conservare le buste non aperte a <30°C e <30% UR. Non è richiesta essiccazione prima dell'uso se queste condizioni sono rispettate, confermate dalla scheda indicatrice di umidità all'interno della busta.
• Requisito di Essiccazione:Essiccare i LED che sono stati rimossi dalla loro confezione sigillata originale ed esposti alle condizioni ambientali senza essere saldati.
• Metodo di Essiccazione:Essiccare a 60°C per 24 ore sul rocchetto originale. Non superare i 60°C. Dopo l'essiccazione, saldare entro un'ora o conservare in un armadio asciutto (<20% UR).
• Post-Rifusione:I LED che hanno già subito la saldatura a rifusione non richiedono una nuova essiccazione.

6.2 Profilo di Saldatura a Rifusione

La temperatura massima di saldatura consentita è 230°C o 260°C per 10 secondi. Dovrebbe essere utilizzato un profilo di rifusione standard senza piombo con una temperatura di picco entro questo limite e velocità di riscaldamento/raffreddamento controllate per minimizzare lo stress termico sul package LED e sui giunti di saldatura.

7. Note Applicative e Considerazioni di Progettazione

7.1 Gestione Termica

Con una temperatura di giunzione massima di 125°C e una dissipazione di potenza fino a 408mW, un efficace dissipatore di calore è vitale. Il percorso termico primario del LED è attraverso i pad di saldatura verso il PCB. Utilizzare un PCB con adeguati via termici e, se necessario, un dissipatore esterno per mantenere T_jil più bassa possibile. Un'alta T_jaccelera il deprezzamento dei lumen e può spostare la temperatura di colore.

7.2 Pilotaggio della Corrente

Far funzionare il LED alla corrente continua consigliata di 30mA o inferiore. Un driver a corrente costante è preferibile rispetto a una sorgente a tensione costante con una resistenza in serie per una migliore stabilità ed efficienza, specialmente quando si utilizzano più LED o la tensione di ingresso varia. L'alta tensione diretta (~9.2V) significa che la connessione in serie di più LED può richiedere una topologia di convertitore boost.

7.3 Progettazione Ottica

L'ampio angolo di visione di 115° lo rende adatto per applicazioni che richiedono un'illuminazione ampia e uniforme senza ottiche secondarie. Per l'illuminazione direzionale, possono essere utilizzati riflettori o lenti esterni. L'assenza di una lente primaria (codice \"00\") in questo modello fornisce flessibilità di progettazione per aggiungere elementi ottici personalizzati.

8. Scenari Applicativi Tipici

• Retroilluminazione:Unità di retroilluminazione a luce laterale o diretta per display LCD, cartellonistica e pannelli di controllo.
• Illuminazione Generale:Lampadine LED, tubi e pannelli luminosi dove più LED sono disposti in array per creare illuminazione d'area.
• Illuminazione Decorativa:Strisce luminose, illuminazione di contorno e illuminazione d'accento.
• Indicatori Industriali:Indicatori di stato su macchinari e attrezzature che richiedono alta luminosità e affidabilità.

9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

9.1 Perché la tensione diretta è così alta (~9.2V)?

Questo LED contiene tre chip semiconduttori connessi in serie all'interno del package. Le tensioni dirette di ciascun chip si sommano, risultando in un V_Ftotale più alto. Ciò consente di pilotare il LED in modo efficiente da sorgenti a tensione più alta e può semplificare la progettazione del driver quando più LED sono connessi in una lunga stringa in serie.

9.2 Posso pilotare questo LED con un alimentatore da 12V?

La connessione diretta a una sorgente da 12V non è raccomandata in quanto causerebbe una corrente eccessiva e distruggerebbe il LED. È necessario utilizzare un meccanismo di limitazione della corrente. Il metodo più semplice è una resistenza in serie: R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Per un'alimentazione da 12V e un target di 30mA: R ≈ (12V - 9.2V) / 0.03A ≈ 93 Ohm. Un driver a corrente costante è una soluzione più stabile ed efficiente.

9.3 Quanto è critico il processo di essiccazione dall'umidità?

È molto critico per l'affidabilità. Se i dispositivi sensibili all'umidità non sono adeguatamente essiccati prima della rifusione, la rapida vaporizzazione dell'umidità assorbita durante la saldatura può causare danni interni al package, portando a guasti immediati o a un'affidabilità a lungo termine ridotta. Controllare sempre la scheda indicatrice di umidità e seguire le istruzioni di essiccazione se il livello di \"allarme umidità\" viene superato.

9.4 Cosa garantisce il codice di bin del flusso luminoso (es. D8, E1)?

Il codice di bin del flusso garantisce unminimodi output di flusso luminoso quando misurato a 30mA e 25°C. Il flusso effettivo delle unità spedite sarà pari o superiore a questo valore minimo ma non supererà il valore massimo elencato per quel bin. Il LED si conformerà sempre alla regione cromatica (colore) ordinata.

10. Confronto Tecnico e Tendenze

10.1 Confronto con Package Simili

Rispetto al vecchio package 3528, il 3014 offre un profilo più basso (0.8mm vs. ~1.9mm) e spesso prestazioni termiche migliori grazie a un'area del pad termico più grande rispetto alle sue dimensioni. È un comune successore del 3528 nelle applicazioni di retroilluminazione e illuminazione generale che richiedono design più sottili.

10.2 Tendenze del Settore

La tendenza nei LED SMD continua verso una maggiore efficacia (lumen per watt), un miglioramento della coerenza del colore (binning più stretto) e un'affidabilità potenziata. Package multi-chip come questa serie T3B consentono un output luminoso più elevato da un singolo componente, semplificando la progettazione ottica e l'assemblaggio rispetto all'uso di più LED a singolo die. C'è anche un focus sul miglioramento dei livelli di resistenza all'umidità (MSL) per semplificare la gestione nella produzione.