Indice
- 1. Panoramica del Prodotto
- 1.1 Vantaggi Principali
- 1.2 Applicazioni Target
- 2. Analisi dei Parametri Tecnici
- 2.1 Valori Massimi Assoluti
- 2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche
- 3. Specifica del Sistema di Binning
- 3.1 Binning dell'Intensità Luminosa
- 3.2 Binning della Tensione Diretta
- 3.3 Binning della Tonalità (Colore)
- 4. Analisi delle Curve di Prestazione
- 5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio
- 5.1 Dimensioni di Contorno
- 5.2 Specifiche di Imballaggio
- 6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio
- 6.1 Conservazione
- 6.2 Formatura dei Terminali
- 6.3 Processo di Saldatura
- 6.4 Pulizia
- 7. Considerazioni Applicative e di Progettazione
- 7.1 Progettazione del Circuito di Pilotaggio
- 7.2 Precauzioni ESD (Scarica Elettrostatica)
- 7.3 Gestione Termica
- 8. Domande Frequenti (FAQ)
- 8.1 Qual è la differenza tra i valori Iv nella tabella delle caratteristiche e nella tabella di binning?
- 8.2 Posso pilotare questo LED senza una resistenza limitatrice di corrente?
- 8.3 Perché è così importante mantenere un distacco di 2mm durante la saldatura?
- 8.4 Come interpreto la tabella delle Classi di Tonalità (U91, U01, ecc.)?
1. Panoramica del Prodotto
Il LTW-1GHCX4 è un LED bianco ad alta luminosità a foro passante, progettato per l'indicazione di stato e l'illuminazione in un'ampia gamma di applicazioni elettroniche. Presenta un package standard T-1 (5mm) di diametro con lente trasparente, offrendo flessibilità di progettazione per varie configurazioni di montaggio su circuiti stampati o pannelli.
1.1 Vantaggi Principali
- Conforme RoHS:Questo prodotto è privo di piombo (Pb), in conformità alle normative ambientali.
- Alta Efficienza:Fornisce un'elevata emissione luminosa con basso consumo energetico.
- Flessibilità di Progettazione:Disponibile in una dimensione di package popolare adatta per montaggi versatili.
- Funzionamento a Bassa Corrente:Compatibile con circuiti integrati grazie ai suoi bassi requisiti di corrente.
1.2 Applicazioni Target
Questo LED è adatto per numerosi settori, tra cui:
- Apparecchiature informatiche e di comunicazione
- Elettronica di consumo
- Elettrodomestici
- Controllo industriale e strumentazione
2. Analisi dei Parametri Tecnici
2.1 Valori Massimi Assoluti
Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento in queste condizioni non è garantito.
- Dissipazione di Potenza (Pd):Massimo 90 mW.
- Corrente Diretta Continua (IF):25 mA continua.
- Corrente Diretta di Picco:100 mA (impulsata, ciclo di lavoro ≤ 1/10, larghezza ≤ 10ms).
- Intervallo di Temperatura di Funzionamento:-40°C a +85°C.
- Intervallo di Temperatura di Conservazione:-40°C a +100°C.
- Temperatura di Saldatura dei Terminali:260°C per un massimo di 5 secondi, misurata a 2,0mm dal corpo del LED.
- Scarica Elettrostatica (ESD):Resiste fino a 1000V.
Derating Termico:La corrente diretta continua deve essere ridotta linearmente di 0,36 mA per ogni grado Celsius sopra i 30°C di temperatura ambiente per garantire di non superare il limite di dissipazione di potenza.
2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche
Questi parametri sono specificati a una temperatura ambiente (TA) di 25°C e definiscono le prestazioni tipiche del dispositivo.
- Intensità Luminosa (Iv):Varia da 4000 mcd (min) a 11000 mcd (max), con un valore tipico di 7500 mcd a una corrente diretta (IF) di 20 mA. La misurazione include una tolleranza di test di ±15%.
- Angolo di Visione (2θ1/2):Circa 44 gradi (tipico). Questo è l'angolo completo in cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore assiale.
- Tensione Diretta (VF):Varia da 2,7V a 3,5V, con un valore tipico di 3,1V a IF=20mA.
- Corrente Inversa (IR):Massimo 5 μA a una tensione inversa (VR) di 5V.Importante:Il dispositivo non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa; questa condizione di test è solo per la caratterizzazione.
- Coordinate di Cromaticità (x, y):Le coordinate tipiche sono x=0,28, y=0,26 sul diagramma di cromaticità CIE 1931, che definiscono il punto di bianco del LED.
3. Specifica del Sistema di Binning
I LED sono suddivisi in bin in base a parametri prestazionali chiave per garantire la coerenza all'interno di un lotto di produzione. Il codice del bin è indicato su ogni busta di imballaggio.
3.1 Binning dell'Intensità Luminosa
| Codice Bin | Iv Minima (mcd) | Iv Massima (mcd) |
|---|---|---|
| V2 | 4000 | 5600 |
| W2 | 5600 | 7850 |
| X2 | 7850 | 11000 |
Nota: La tolleranza su ciascun limite del bin è ±15%.
3.2 Binning della Tensione Diretta
| Codice Bin | VF Minima (V) | VF Massima (V) |
|---|---|---|
| 1E | 2.7 | 2.9 |
| 2E | 2.9 | 3.1 |
| 3E | 3.1 | 3.3 |
| 4E | 3.3 | 3.5 |
Nota: La tolleranza di misura della tensione diretta è ±0,1V.
3.3 Binning della Tonalità (Colore)
Sono definite più classi di tonalità (U91, U01, U20, U22, U31, U32, U41, U42, U51), ciascuna specifica una regione quadrilatera sul diagramma di cromaticità CIE 1931 con specifici confini di coordinate (x, y). Ciò garantisce un controllo rigoroso sulla coerenza del colore della luce bianca emessa. La tolleranza di misura delle coordinate di colore è ±0,01.
4. Analisi delle Curve di Prestazione
Le curve di prestazione tipiche illustrano la relazione tra i parametri chiave. Queste sono essenziali per la progettazione del circuito e per comprendere il comportamento del dispositivo in diverse condizioni.
- Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V):Mostra la relazione esponenziale, fondamentale per la selezione delle resistenze limitatrici di corrente.
- Intensità Luminosa vs. Corrente Diretta:Dimostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente, fino ai limiti nominali massimi.
- Intensità Luminosa vs. Temperatura Ambiente:Illustra la diminuzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura di giunzione, evidenziando l'importanza della gestione termica.
- Diagramma dell'Angolo di Visione:Un grafico polare che mostra la distribuzione angolare dell'intensità luminosa.
5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio
5.1 Dimensioni di Contorno
Il LED è conforme al package radiale standard T-1 (5mm) con terminali.
- Diametro del Corpo:5mm (nominale).
- Distanza tra i Terminali:Misurata dove i terminali emergono dal package.
- Resina Sporgente:Massimo 1,0mm sotto la flangia.
- Tolleranze:±0,25mm salvo diversa specifica.
Identificazione della Polarità:Il terminale più lungo indica l'anodo (positivo), e il terminale più corto indica il catodo (negativo). Il lato catodo può anche essere indicato da un punto piatto sulla flangia della lente del LED.
5.2 Specifiche di Imballaggio
I LED sono forniti in buste antistatiche.
- Quantità per Busta:1000, 500, 200 o 100 pezzi per busta.
- Scatola Interna:Contiene 10 buste di imballaggio (es., 10.000 pz se le buste contengono 1000 pz ciascuna).
- Scatola Esterna:Contiene 8 scatole interne (es., 80.000 pz totali).
- In ogni lotto di spedizione, solo l'imballaggio finale può essere un imballaggio non completo.
6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio
6.1 Conservazione
Per una durata di conservazione ottimale, conservare i LED in un ambiente non superiore a 30°C e al 70% di umidità relativa. Se rimossi dalla confezione originale, utilizzare entro tre mesi. Per una conservazione prolungata al di fuori della confezione originale, utilizzare un contenitore sigillato con essiccante o in atmosfera di azoto.
6.2 Formatura dei Terminali
- Piegare i terminali in un punto ad almeno 3mm dalla base della lente del LED.
- Non utilizzare la base del telaio dei terminali come fulcro.
- Eseguire la formatura prima della saldatura a temperatura normale.
- Utilizzare una forza di serraggio minima durante l'assemblaggio del PCB per evitare stress meccanici.
6.3 Processo di Saldatura
Regola Critica:Mantenere una distanza minima di 2mm dalla base della lente al punto di saldatura. Non immergere la lente nella saldatura.
| Parametro | Saldatura Manuale (Saldatore) | Saldatura a Onda |
|---|---|---|
| Temperatura | Max. 350°C. | Max. 260°C (Onda di Saldatura) |
| Tempo | Max. 3 secondi (una sola volta) | Max. 5 secondi (nella saldatura) |
| Preriscaldamento | N/A | Max. 100°C per Max. 60 sec. |
| Posizione | Non più vicino di 2mm dalla base della lente | Non più basso di 2mm dalla base della lente |
Avvertenza:Temperature o tempi eccessivi possono deformare la lente o causare un guasto catastrofico. La saldatura a rifusione IR non è adatta per questo LED a foro passante.
6.4 Pulizia
Se necessario, pulire solo con solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico.
7. Considerazioni Applicative e di Progettazione
7.1 Progettazione del Circuito di Pilotaggio
I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Per garantire una luminosità uniforme quando si pilotano più LED in parallelo, una resistenza limitatrice di corrente deve essere posta in serie conciascun singolo LED(Circuito A). Pilotare i LED in parallelo senza resistenze individuali (Circuito B) non è raccomandato, poiché lievi variazioni nella caratteristica della tensione diretta (Vf) tra i LED causeranno differenze significative nella ripartizione della corrente e, di conseguenza, nella luminosità.
Circuito A (Raccomandato):[Vcc] — [Resistenza] — [LED] — [GND] (per ramo LED).
Circuito B (Non Raccomandato):[Vcc] — [Resistenza Singola] — [Più LED in parallelo] — [GND].
7.2 Precauzioni ESD (Scarica Elettrostatica)
Sebbene classificato per 1000V ESD, dovrebbero essere seguite le corrette procedure di manipolazione. Utilizzare postazioni di lavoro e braccialetti collegati a terra quando si maneggiano questi dispositivi per prevenire danni da elettricità statica o sovratensioni.
7.3 Gestione Termica
Rispettare le specifiche di dissipazione di potenza (90mW) e di derating. In applicazioni ad alta temperatura ambiente o quando si pilota ad alte correnti, assicurare un'adeguata ventilazione o dissipazione del calore attraverso i terminali per prevenire il surriscaldamento, che riduce l'emissione luminosa e la durata di vita.
8. Domande Frequenti (FAQ)
8.1 Qual è la differenza tra i valori Iv nella tabella delle caratteristiche e nella tabella di binning?
La tabella delle Caratteristiche Elettriche/Ottiche (Sezione 2.2) elenca i valori assoluti minimi, tipici e massimi per l'intera famiglia di prodotti. La Tabella di Binning (Sezione 3) mostra come i componenti prodotti vengono suddivisi in gruppi più stretti e coerenti (bin) in base alle prestazioni testate. Si seleziona un codice bin per garantire che i LED ricevuti rientrino in un intervallo di prestazioni specifico e più ristretto.
8.2 Posso pilotare questo LED senza una resistenza limitatrice di corrente?
No. La tensione diretta di un LED ha un coefficiente di temperatura negativo e non è un valore fisso. Collegarlo direttamente a una sorgente di tensione causerà un flusso di corrente incontrollato, probabilmente superando il valore massimo nominale e distruggendo il dispositivo. Una resistenza in serie è obbligatoria per il pilotaggio a tensione costante.
8.3 Perché è così importante mantenere un distacco di 2mm durante la saldatura?
Il materiale della lente epossidica ha un coefficiente di dilatazione termica molto più alto dei terminali metallici. Applicare calore intenso troppo vicino alla lente può creare uno stress meccanico severo all'interfaccia terminale-epossidica, potenzialmente crepando la tenuta, danneggiando il collegamento interno del chip o permettendo l'ingresso di umidità, portando a un guasto prematuro.
8.4 Come interpreto la tabella delle Classi di Tonalità (U91, U01, ecc.)?
Ogni classe di tonalità (es., U31) definisce un'area quadrilatera sul diagramma dello spazio colore CIE 1931 utilizzando quattro serie di coordinate (x, y). I LED vengono testati e le loro coordinate di colore misurate devono rientrare nei confini del poligono della classe di tonalità assegnata. Ciò garantisce che tutti i LED etichettati con la stessa classe di tonalità emettano luce di una tonalità di bianco molto simile.
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. |