LED Bianco PLCC2 RF-A1P14-WB12-A2 - Dimensioni 2,2x1,4x1,3mm - Tensione Diretta 2,5-3,1V - Potenza 93mW - Illuminazione Interni Auto - Scheda Tecnica Italiana

1. Panoramica del Prodotto

Il RF-A1P14-WB12-A2 è un LED bianco ad alte prestazioni confezionato in un compatto package PLCC2 (2,20mm x 1,40mm x 1,30mm). Utilizza un chip blu combinato con un fosforo giallo per produrre luce bianca fredda. Progettato per applicazioni di illuminazione interna per auto, questo LED soddisfa i severi requisiti dei test di stress AEC-Q101 per semiconduttori discreti di grado automotive. Le caratteristiche principali includono un angolo di visione estremamente ampio (120 gradi), compatibilità con i processi standard di assemblaggio SMT e rifusione, confezionamento su nastro e bobina (3000 pezzi/bobina) e livello di sensibilità all'umidità 2. Il dispositivo è pienamente conforme alle direttive RoHS e REACH, garantendo la sicurezza ambientale. Con una corrente diretta massima di 30 mA e una corrente diretta di picco di 100 mA (ciclo utile 1/10, impulso 10 ms), il LED offre prestazioni affidabili nelle tipiche condizioni operative automobilistiche (da -40°C a +100°C).

2. Analisi dei Parametri Tecnici

2.1 Caratteristiche Elettriche/Ottiche (a Ts=25°C, IF=5mA)

• Tensione Diretta (VF):Minima 2,5V, Tipica 2,8V, Massima 3,1V. Con tolleranza di misura ±0,1V.
• Corrente Inversa (IR):Massima 10 µA a VR=5V.
• Intensità Luminosa (IV):Minima 350 mcd, Tipica 500 mcd, Massima 650 mcd. Tolleranza di misura ±10%.
• Angolo di Visione (2θ1/2):120 gradi tipico.
• Resistenza Termica (RTHJ-S):Tipica 300°C/W.

2.2 Valori Massimi Assoluti

• Dissipazione di Potenza: 93 mW
• Corrente Diretta (DC): 30 mA
• Corrente Diretta di Picco (impulso): 100 mA (ciclo utile 1/10, 10ms)
• Tensione Inversa: 5 V
• ESD (HBM): 8000 V (resa >90%)
• Temperatura di Funzionamento: -40°C ~ +100°C
• Temperatura di Stoccaggio: -40°C ~ +100°C
• Temperatura di Giunzione: 120°C massima

È necessario prestare attenzione affinché la dissipazione di potenza non superi il valore massimo assoluto e che la temperatura di giunzione rimanga al di sotto di 120°C. La corrente deve essere regolata in base alle misurazioni effettive della temperatura del package.

3. Sistema di Binning

3.1 Binning della Tensione Diretta (a IF=5mA)

La tensione diretta è suddivisa in sei bin:

3.2 Binning dell'Intensità Luminosa (a IF=5mA)

• J1: 350–430 mcd
• J2: 430–530 mcd
• K1: 530–650 mcd

3.3 Binning della Cromaticità (CIE 1931)

Il LED è suddiviso in tre gruppi cromatici (LLO, LLA, LLB) con coordinate CIE-x/y specifiche:

• LLO:(0,1980;0,1850), (0,2050;0,1950), (0,2170;0,1950), (0,2100;0,1850)
• LLA:(0,2050;0,1950), (0,2120;0,2050), (0,2240;0,2050), (0,2170;0,1950)
• LLB:(0,2120;0,2050), (0,2190;0,2150), (0,2310;0,2150), (0,2240;0,2050)

La tolleranza di misura per le coordinate cromatiche è ±0,005. Il sistema di binning garantisce la consistenza dell'aspetto cromatico per le applicazioni di illuminazione.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

4.1 Tensione Diretta vs Corrente Diretta

A 5 mA, VF è tipicamente 2,8V; all'aumentare della corrente a 30 mA, VF sale a circa 3,1V. La curva è approssimativamente lineare con una pendenza di circa 0,012 V/mA.

4.2 Corrente Diretta vs Intensità Relativa

L'intensità relativa aumenta con la corrente; a 5 mA l'intensità è 100%, a 15 mA raggiunge circa il 250%. La relazione è super-lineare a causa dell'aumento dell'efficienza di ricombinazione a densità di corrente più elevate.

4.3 Caratteristiche di Temperatura

• Flusso Luminoso Relativo vs Temperatura di Saldatura:A 85°C, il flusso scende a circa l'85% del valore a 25°C. A 105°C, scende a circa il 70%.
• Derating della Corrente Diretta:La corrente diretta massima deve essere ridotta all'aumentare della temperatura; a 100°C, la corrente consentita è di circa 10 mA.
• Tensione Diretta vs Temperatura:VF diminuisce linearmente con la temperatura a un tasso di circa -2 mV/°C.
• Spostamento della Cromaticità vs Temperatura:CIE-y si sposta leggermente verso l'alto con la temperatura (circa 0,002 da 25°C a 85°C), mentre CIE-x rimane relativamente stabile.

4.4 Diagramma di Radiazione

Il LED ha un diagramma di radiazione di tipo Lambertiano con una larghezza a metà altezza (FWHM) di 120°. L'intensità relativa scende al 50% a ±60° dall'asse ottico.

4.5 Distribuzione Spettrale

La luce bianca è prodotta da un chip LED blu (picco intorno a 450 nm) e un fosforo giallo che emette luce a banda larga da 500 a 700 nm, risultando in una temperatura di colore correlata (CCT) tipicamente intorno a 5000–6500K (in base ai bin cromatici).

5. Informazioni Meccaniche e di Confezionamento

5.1 Dimensioni del Package

Il package LED misura 2,20mm (lunghezza) × 1,40mm (larghezza) × 1,30mm (altezza). Le tolleranze sono ±0,20mm salvo diversa indicazione. Il package è un PLCC2 standard con lente in silicone sulla parte superiore.

5.2 Polarità e Pattern di Saldatura

La vista dal basso mostra due pad: catodo (contrassegnato da una tacca) e anodo. Le dimensioni consigliate dei pad di saldatura sono fornite nella scheda tecnica (figura Fig.1-4). I pad devono essere progettati per corrispondere ai contatti inferiori per una formazione affidabile dei giunti di saldatura.

5.3 Dimensioni del Nastro Trasportatore e Bobina

• Nastro trasportatore: larghezza 8,0mm, con tasche per LED. Dimensioni chiave: A0=1,50mm, B0=2,35mm, K0=1,48mm, passo P0=4,0mm, P1=4,0mm, P2=2,0mm.
• Bobina: diametro 178mm (7 pollici), mozzo 60mm, flangia 13mm. Ogni bobina contiene 3000 pezzi.

5.4 Etichetta e Scatola

L'etichetta include numero di parte, numero specifica, numero lotto, codice bin (IV, XY, VF), lunghezza d'onda, quantità e data. Sacchetto barriera contro l'umidità con essiccante ed etichetta di avvertenza ESD. Scatola di cartone per spedizione in grandi quantità.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Profilo consigliato per rifusione senza piombo:

• Velocità di riscaldamento: ≤3°C/s
• Preriscaldamento: 150°C–200°C per 60–120 secondi
• Rifusione: >217°C per 60 secondi (max), con temperatura di picco 260°C per 10 secondi (max)
• Velocità di raffreddamento: ≤6°C/s
• Tempo totale da 25°C al picco: ≤8 minuti

Non superare due cicli di rifusione. Se l'intervallo tra i cicli supera le 24 ore, i LED potrebbero danneggiarsi a causa dell'assorbimento di umidità.

6.2 Saldatura a Mano

Se necessaria, utilizzare un saldatore impostato a ≤300°C per meno di 3 secondi, ed eseguire una sola volta.

6.3 Riparazione

La riparazione non è consigliata. Se inevitabile, utilizzare un saldatore a doppia testa e pre-validare che le caratteristiche del LED rimangano entro specifica.

6.4 Precauzioni di Manipolazione

• Evitare di applicare pressione sulla lente in silicone (superficie superiore). Utilizzare un ugello pick-and-place appropriato con forza controllata.
• Non montare i LED su sezioni di PCB deformate.
• Evitare stress meccanici o vibrazioni durante il raffreddamento dopo la saldatura.
• Non raffreddare rapidamente il dispositivo dopo la saldatura.

7. Informazioni su Confezionamento e Ordinazione

I LED sono forniti in sacchetti barriera contro l'umidità sigillati con essiccante. Condizioni di stoccaggio prima dell'apertura: 30°C / 75% UR per un massimo di 1 anno dalla data di produzione. Dopo l'apertura: 30°C / 60% UR, si consiglia l'uso entro 24 ore. Se l'essiccante ha cambiato colore o il tempo di stoccaggio è stato superato, cuocere a 60±5°C per ≥24 ore prima dell'uso.

L'ordinazione avviene per bobina (3000 pezzi). I clienti devono specificare i codici bin (VF, IV, cromaticità) in base ai requisiti applicativi.

8. Suggerimenti Applicativi

8.1 Illuminazione Interna Auto

L'ampio angolo di visione (120°) e le dimensioni compatte rendono questo LED ideale per luci di cortesia, mappe, strisce di illuminazione ambientale e retroilluminazione del cruscotto. La qualifica AEC-Q101 garantisce affidabilità sotto shock termico, alta temperatura/umidità e test di vita prolungata.

8.2 Considerazioni sul Progettazione del Circuito

• Utilizzare sempre resistori di limitazione della corrente per evitare la fuga termica dovuta alla variazione di VF.
• Assicurare un'adeguata dissipazione termica sul PCB (via termiche, piani di rame) per mantenere la temperatura di giunzione al di sotto di 120°C.
• Per stringhe in parallelo, abbinare i bin VF per equalizzare la distribuzione della corrente.
• Proteggere contro la tensione inversa (diodo ESD o diodo di blocco in serie) per evitare danni da migrazione.

8.3 Compatibilità Ambientale

Evitare l'esposizione a composti contenenti zolfo (>100ppm), alogeni (Br, Cl<900ppm ciascuno, totale<1500ppm) e composti organici volatili (VOC) che possono scolorire l'incapsulante in silicone. Pulire con alcool isopropilico se necessario; la pulizia a ultrasuoni non è consigliata.

9. Confronto Tecnico con LED Simili

Rispetto ai LED bianchi PLCC2 standard (ad es. formato 2835, 2,8×3,5mm), il RF-A1P14-WB12-A2 offre un ingombro ridotto (2,2×1,4mm) mantenendo un'elevata intensità luminosa (fino a 650 mcd a 5 mA). L'angolo di visione di 120° è più ampio rispetto a molti package concorrenti (tipicamente 110–115°), rendendolo più adatto per un'illuminazione uniforme degli interni. Inoltre, la tensione di tenuta ESD di 8kV supera i tipici 2kV dei componenti standard, fornendo una protezione robusta negli ambienti di produzione.

10. Domande Frequenti

D:Questo LED può essere pilotato con correnti superiori a 30 mA?

R:No. Il valore massimo assoluto è 30 mA DC. Superarlo può causare danni immediati o degrado accelerato.

D:Qual è la tipica temperatura di colore?

R:In base ai bin cromatici (LLO, LLA, LLB), la CCT è approssimativamente 5000K–6500K, corrispondente a bianco freddo.

D:Come dovrei maneggiare il LED per prevenire danni ESD?

R:Utilizzare postazioni di lavoro con messa a terra, cinturini da polso conduttivi e imballaggio antistatico. Il LED è progettato per resistere a 8kV HBM, ma sono comunque necessarie adeguate precauzioni ESD.

D:Qual è lo stoccaggio consigliato dopo l'apertura del sacchetto?

R:Utilizzare entro 24 ore a 30°C/60% UR. Se non utilizzato, cuocere a 60°C per ≥24 ore prima del prossimo uso.

11. Caso di Studio Applicativo Pratico

In un tipico modulo di luci di cortesia per auto, sei LED RF-A1P14-WB12-A2 sono disposti in array lineare su un PCB con anima in alluminio. Ogni LED è pilotato a 10 mA (totale 60 mA). Con una tensione diretta di ~2,8V ciascuno, la potenza totale è di circa 1,7W. Il modulo fornisce un'illuminazione uniforme di 3000–4000 mcd con un angolo di fascio di 120°, soddisfacendo agevolmente i requisiti di illuminazione interna. Le simulazioni termiche mostrano temperature di giunzione inferiori a 85°C anche in condizioni ambientali elevate (85°C), grazie al substrato in alluminio e alle vie termiche.

12. Principio di Funzionamento

Il LED bianco impiega un chip InGaN a emissione blu rivestito con un fosforo di granato di ittrio e alluminio drogato con cerio (YAG:Ce). La luce blu (picco ~450 nm) eccita il fosforo, che emette luce gialla. La combinazione di blu e giallo produce luce bianca. La cromaticità esatta è controllata dalla composizione e dallo spessore del fosforo. Il package PLCC2 fornisce una cavità riflettente per migliorare l'estrazione della luce e una lente in silicone per un'emissione ad ampio angolo.

13. Tendenze del Settore

L'illuminazione interna per auto sta passando dalle tradizionali lampadine a incandescenza ai LED per una maggiore durata, minor consumo energetico e flessibilità di progettazione. La miniaturizzazione (come PLCC2) consente guide luminose sottili e illuminazione dal bordo. L'efficienza più elevata e la migliore consistenza cromatica stanno guidando l'adozione di standard di binning. La tendenza verso la guida autonoma aumenta anche l'importanza dell'illuminazione ambientale per l'esperienza utente. Gli sviluppi futuri includono LED bianchi sintonizzabili e l'integrazione con sistemi di controllo intelligenti, ma la piattaforma PLCC2 rimane un cavallo di battaglia per soluzioni economicamente vantaggiose.