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LED Bianco 1608 - 1.6x0.8x0.4mm - 2.6-3.4V - 68mW - Scheda Tecnica

Specifiche tecniche complete per un LED bianco 1608. Copre parametri elettrici/ottici, binning, affidabilità e linee guida applicative. Conforme RoHS.
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1. Panoramica del Prodotto

1.1 Descrizione Generale

Questo LED bianco è realizzato utilizzando un chip blu e fosforo per produrre luce bianca. Le dimensioni del pacchetto sono 1,6 mm x 0,8 mm x 0,4 mm, rendendolo adatto per dispositivi elettronici compatti. È progettato per il montaggio superficiale (SMT) ed è conforme RoHS.

1.2 Caratteristiche

1.3 Applicazioni

Indicatori ottici, interruttori e simboli, display e scopi di illuminazione generale.

2. Parametri Tecnici

2.1 Caratteristiche Elettriche e Ottiche (Ta=25°C)

La tensione diretta (VF) a IF=5mA è suddivisa in bin da 2,6V a 3,4V, coprendo i bin F1 (2,6-2,7V), F2 (2,7-2,8V), G1 (2,8-2,9V), G2 (2,9-3,0V), H1 (3,0-3,1V), H2 (3,1-3,2V), I1 (3,2-3,3V), I2 (3,3-3,4V). L'intensità luminosa (IV) a IF=5mA varia da 90 mcd a 250 mcd nei bin: 1AP (90-120 mcd), G20 (120-150 mcd), 1AW (150-200 mcd), 1AX (200-250 mcd). L'angolo di visione è di 140 gradi (tipico). La corrente inversa massima è di 10 µA a VR=5V. La resistenza termica dal giunto al punto di saldatura (RTHJ-S) è massima 450°C/W.

2.2 Valori Massimi Assoluti

I seguenti limiti non devono essere superati: Dissipazione di potenza 68 mW; Corrente diretta 20 mA; Tensione inversa 5 V; Corrente diretta di picco (impulso 0,1ms, ciclo di lavoro 1/10) 60 mA; Scarica elettrostatica (HBM) 1000 V; Temperatura di esercizio da -40 a +85°C; Temperatura di stoccaggio da -40 a +85°C; Temperatura del giunto 95°C. Occorre prestare attenzione per garantire che la temperatura del giunto non superi questo valore.

3. Sistema di Binning

Il LED è suddiviso in bin in base alla cromaticità (coordinate CIE 1931) e all'intensità luminosa. I bin di cromaticità sono definiti nel diagramma CIE con coordinate per i bin B01-B06 e K01-K06. Questi bin coprono le regioni dal bianco freddo al bianco neutro. I bin di intensità luminosa sono descritti nella Sezione 2.1. Vengono forniti anche i bin di tensione diretta per facilitare la progettazione del circuito. Il codice bin sull'etichetta specifica il VF esatto, la cromaticità e il rango di flusso del dispositivo.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

4.1 Tensione Diretta vs Corrente Diretta

La curva VF-IF tipica mostra un comportamento esponenziale: a basse correnti la tensione sale rapidamente, poi diventa più lineare. Alla corrente nominale di 5 mA, VF è tipicamente nell'intervallo 2,8-3,2 V a seconda del bin. A 20 mA, VF aumenta di circa 0,2-0,3 V.

4.2 Corrente Diretta vs Intensità Relativa

L'intensità relativa aumenta approssimativamente linearmente con la corrente da 0 a 20 mA. A 5 mA, l'uscita è circa il 25% del massimo (20 mA). Questa curva aiuta nella scelta della corrente di pilotaggio per la luminosità desiderata.

4.3 Effetti della Temperatura

L'intensità relativa diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente. A 100°C, l'intensità scende a circa l'85% del suo valore a 25°C. La corrente diretta deve essere ridotta a temperature elevate per evitare il surriscaldamento. La curva Temperatura del Pin vs Corrente Diretta mostra che a 100°C, la corrente diretta consentita è ridotta a circa 15 mA.

4.4 Spettro e Diagramma di Radiazione

La distribuzione spettrale mostra un picco blu a circa 450 nm dal chip LED e un'ampia emissione gialla dal fosforo, risultando in luce bianca. La temperatura di colore correlata (CCT) è tipica di un bianco neutro. Il diagramma di radiazione è di tipo lambertiano con un ampio angolo di visione di 140°, fornendo una distribuzione uniforme della luce.

5. Informazioni Meccaniche e di Confezionamento

5.1 Dimensioni del Pacchetto

Il pacchetto LED misura 1,6 mm × 0,8 mm × 0,4 mm con tolleranze di ±0,2 mm. La vista dall'alto mostra l'area di emissione luminosa, la vista dal basso mostra i pad degli elettrodi e la vista laterale mostra il profilo sottile. La polarità è indicata da un segno sulla vista dall'alto. Il pattern consigliato per i pad di saldatura è di 2,4 mm × 0,8 mm per ogni pad, con una spaziatura di 0,8 mm, come mostrato nella Figura 1-5.

5.2 Dimensioni del Nastro Trasportatore e della Bobina

Il nastro trasportatore è largo 8 mm con un passo della tasca di 4 mm. La bobina ha un diametro esterno di 178 ±1 mm, diametro del mozzo di 60 ±1 mm e larghezza di 13,0 ±0,5 mm. Ogni bobina contiene 4000 pezzi di LED.

5.3 Informazioni sull'Etichetta

Ogni bobina è etichettata con il numero di parte, il numero di specifica, il numero di lotto, il codice bin (incluso codice flusso, bin di cromaticità, bin VF, codice lunghezza d'onda), quantità e codice data.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Il profilo di rifusione raccomandato segue gli standard JEDEC. Preriscaldare da 150°C a 200°C per 60-120 secondi. La velocità di rampa non deve superare 3°C/s. Il tempo sopra i 217°C (liquidus) è di 60-150 secondi. La temperatura di picco è 260°C con un tempo massimo di permanenza di 10 secondi (entro 5°C dal picco). La velocità di raffreddamento deve essere ≤6°C/s. Il tempo totale da 25°C al picco è massimo 8 minuti. Non eseguire la saldatura a rifusione più di due volte.

6.2 Saldatura a Mano e Riparazione

Se è necessaria la saldatura a mano, utilizzare un saldatore a ≤300°C per meno di 3 secondi per pad. È consentita una sola operazione di saldatura a mano. La riparazione dopo la rifusione non è raccomandata; se inevitabile, utilizzare un saldatore a doppia testa e qualificare preventivamente il processo.

6.3 Precauzioni

Evitare il montaggio su PCB deformato; non applicare stress meccanico o vibrazioni durante il raffreddamento; non raffreddare rapidamente dopo la saldatura.

7. Informazioni sul Confezionamento e l'Ordine

I LED sono confezionati in sacchetti barriera all'umidità con essiccante e indicatore di umidità. Condizioni di stoccaggio prima dell'apertura: ≤30°C, ≤75% UR, validità entro 1 anno dalla data di confezionamento. Dopo l'apertura: ≤30°C, ≤60% UR, devono essere utilizzati entro 24 ore. Se il tempo di stoccaggio è superato o l'essiccante ha cambiato colore, cuocere i LED a 60±5°C per almeno 24 ore prima dell'uso. L'imballaggio esterno è un cartone standard adatto alla spedizione.

8. Suggerimenti Applicativi

Grazie alle sue dimensioni ridotte, questo LED è ideale per layout PCB densi. Utilizzare resistori di limitazione della corrente per garantire che la corrente diretta non superi 20 mA. Considerare la progettazione termica: il LED deve essere montato con un'area di rame adeguata per favorire la dissipazione del calore. Evitare di esporre il LED ad ambienti contenenti zolfo (>100 ppm) o composti alogenati (Br>900 ppm, Cl>900 ppm, totale >1500 ppm) in quanto possono causare corrosione e scolorimento. Per la pulizia, utilizzare alcol isopropilico; non utilizzare la pulizia a ultrasuoni poiché potrebbe danneggiare il LED.

9. Confronto Tecnico

Rispetto a pacchetti SMD più grandi come 2835 (2,8×3,5 mm) o 3528, il pacchetto 1608 offre un ingombro del 75% inferiore, pur fornendo una luminosità sufficiente per applicazioni indicatrici (fino a 250 mcd). Il suo ampio angolo di visione di 140° è vantaggioso per applicazioni in cui è necessaria una distribuzione uniforme della luce. Tuttavia, la sua corrente diretta massima è limitata a 20 mA, risultando in un flusso totale inferiore rispetto ai LED ad alta potenza. È più adatto per progetti a basso consumo e con vincoli di spazio.

10. Domande Frequenti

10.1 Come devo gestire i dispositivi sensibili alle scariche elettrostatiche (ESD)?

Utilizzare sempre postazioni di lavoro con messa a terra, indossare braccialetti antistatici e conservare i LED in imballaggi antistatici.

10.2 Cosa succede se il sacchetto barriera all'umidità è danneggiato?

Se il sacchetto è danneggiato o se l'indicatore di umidità mostra >30%, i LED devono essere cotti a 60±5°C per 24 ore prima dell'uso.

10.3 Posso utilizzare diverse correnti di pilotaggio per la regolazione della luminosità?

Sì, il LED può essere pilotato con correnti da 0 a 20 mA. Si noti che la cromaticità può variare leggermente con la corrente. È possibile un funzionamento a impulsi con basso ciclo di lavoro fino a 60 mA di picco.

10.4 Questo LED è adatto per uso esterno?

L'intervallo di temperatura di esercizio (da -40 a +85°C) è adatto per molte applicazioni esterne, ma sono necessari un'adeguata incapsulazione e protezione dall'umidità e dai contaminanti.

11. Casi Applicativi

Caso 1: Retroilluminazione di termostati smart home: il piccolo ingombro si adatta a un PCB compatto, fornendo indicazione luminosa bianca. Caso 2: Illuminazione di pulsanti interni automobilistici: l'ampio angolo di visione garantisce visibilità da più angolazioni. Caso 3: Indicatore del livello della batteria su dispositivi portatili: il basso consumo energetico prolunga la durata della batteria.

12. Principio di Funzionamento

Questo LED bianco utilizza un chip InGaN a emissione blu che emette luce a ~450 nm. Il chip è rivestito con un fosforo a emissione gialla (tipicamente YAG drogato con Ce). La luce blu eccita parzialmente il fosforo per emettere luce gialla; la combinazione di luce blu e gialla appare bianca all'occhio umano. Il rapporto tra blu e giallo determina la temperatura di colore correlata.

13. Tendenze di Sviluppo

La tendenza nell'industria dei LED è verso pacchetti più piccoli con maggiore efficacia. Il chip-scale packaging (CSP) e le architetture flip-chip stanno guadagnando popolarità per migliori prestazioni termiche e dimensioni ridotte. Questo pacchetto 1608 rappresenta una tecnologia matura che rimane ampiamente utilizzata per applicazioni di indicatori e display. Gli sviluppi futuri includono una maggiore luminosità per unità di area e una migliore stabilità del colore in funzione della temperatura.

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.