Indice
- 1. Panoramica del prodotto
- 1.1 Descrizione generale
- 1.2 Caratteristiche
- 1.3 Applicazioni
- 2. Dimensioni del package
- 3. Caratteristiche elettriche e ottiche
- 3.1 Tensione diretta (Forward Voltage)
- 3.2 Corrente inversa
- 3.3 Flusso luminoso
- 3.4 Angolo di visione
- 3.5 Resistenza termica
- 3.6 Valori massimi assoluti
- 4. Gamma di bin e coordinate cromatiche
- 4.1 Binning della tensione diretta
- 4.2 Binning del flusso luminoso
- 4.3 Binning della cromaticità
- 5. Curve di prestazione tipiche
- 5.1 Tensione diretta vs Corrente diretta
- 5.2 Corrente diretta vs Intensità relativa
- 5.3 Temperatura di saldatura vs Intensità relativa
- 5.4 Temperatura di saldatura vs Corrente diretta (Derating)
- 5.5 Tensione diretta vs Temperatura di saldatura
- 5.6 Diagramma di radiazione
- 5.7 Cromaticità vs Temperatura
- 5.8 Distribuzione spettrale
- 6. Imballaggio e manipolazione
- 6.1 Specifiche di imballaggio
- 6.2 Imballaggio resistente all'umidità
- 6.3 Test di affidabilità
- 7. Saldatura a rifusione SMT
- 8. Precauzioni e conservazione
- 8.1 Ambiente operativo
- 8.2 Manipolazione
- 8.3 Pulizia
- 8.4 Condizioni di conservazione
- Terminologia delle specifiche LED
- Prestazioni fotoelettriche
- Parametri elettrici
- Gestione termica e affidabilità
- Imballaggio e materiali
- Controllo qualità e binning
- Test e certificazione
1. Panoramica del prodotto
1.1 Descrizione generale
Questo LED è un diodo a emissione luminosa bianca realizzato utilizzando un chip blu combinato con fosforo per produrre luce bianca. Il package è un PLCC6 (Plastic Leaded Chip Carrier) da 3,5mm x 3,5mm x 1,9mm, progettato per la tecnologia a montaggio superficiale. Il LED offre un ampio angolo di visione di 120 gradi ed è adatto per varie applicazioni di illuminazione automobilistica. Il dispositivo è conforme alle normative RoHS e REACH ed è qualificato secondo il test di stress AEC-Q101 per semiconduttori discreti di grado automobilistico.
1.2 Caratteristiche
- Package PLCC6 (3,5mm x 3,5mm x 1,9mm)
- Angolo di visione estremamente ampio (120°)
- Adatto per tutti i processi di assemblaggio e saldatura SMT
- Disponibile su nastro e bobina (4000 pezzi/bobina)
- Livello di sensibilità all'umidità: Livello 2
- Conformità a RoHS e REACH
- Qualificato AEC-Q101
1.3 Applicazioni
Il LED è progettato principalmente per l'illuminazione automobilistica, sia per applicazioni interne che esterne, come illuminazione ambientale interna, luci di lettura, luci di segnalazione e altre funzioni di illuminazione automobilistica.
2. Dimensioni del package
Le dimensioni del package sono mostrate nel disegno della scheda tecnica. La dimensione complessiva del package è 3,50mm x 3,50mm con un'altezza di 1,90mm. Tutte le dimensioni sono in millimetri con tolleranze di ±0,05mm salvo diversa indicazione. Il LED ha un segno di polarità sulla superficie superiore. Il package include una larghezza del conduttore di 0,70mm e un passo dei conduttori di 0,50mm in una direzione, con un altro passo dei conduttori di 0,80mm. Le dimensioni esatte sono critiche per la progettazione del layout PCB e una corretta saldatura.
3. Caratteristiche elettriche e ottiche
3.1 Tensione diretta (Forward Voltage)
A una corrente di prova di 150mA (Ts=25°C), la tensione diretta (VF) ha un minimo di 2,8V, tipico di 3,1V e massimo di 3,4V. La tolleranza di misura è ±0,1V. Questo parametro è importante per calcolare la dissipazione di potenza e progettare i circuiti di pilotaggio.
3.2 Corrente inversa
A una tensione inversa di 5V, la corrente inversa (IR) è tipicamente molto bassa, con un massimo di 10µA. Ciò indica una buona qualità della giunzione e basse perdite.
3.3 Flusso luminoso
A 150mA, il flusso luminoso (Φ) varia da un minimo di 55,3 lumen, un tipico di 62 lumen, a un massimo di 75,3 lumen. La tolleranza di misura è ±10%. Questo alto flusso rende il LED adatto per l'illuminazione automobilistica brillante.
3.4 Angolo di visione
L'angolo di visione (2θ1/2) è di 120 gradi, che è estremamente ampio, fornendo una distribuzione uniforme della luce.
3.5 Resistenza termica
La resistenza termica dalla giunzione al punto di saldatura (RTHJ-S) è massimo 50°C/W. Questa bassa resistenza termica aiuta nella dissipazione efficiente del calore.
3.6 Valori massimi assoluti
I valori massimi assoluti includono: Dissipazione di potenza (PD) 612mW, Corrente diretta (IF) 180mA, Corrente diretta di picco (IFP) 300mA (ciclo di lavoro 1/10, larghezza impulso 10ms), Tensione inversa (VR) 5V, Scarica elettrostatica (HBM) 8000V, Temperatura di esercizio (TOPR) da -40 a +110°C, Temperatura di stoccaggio (TSTG) da -40 a +110°C, Temperatura di giunzione (TJ) 125°C. È necessario prestare attenzione a non superare questi limiti per evitare danni.
4. Gamma di bin e coordinate cromatiche
4.1 Binning della tensione diretta
La tensione diretta è raggruppata a 150mA in gruppi: 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). Questo binning consente ai clienti di selezionare LED con intervalli di tensione più stretti per una distribuzione uniforme della corrente negli array.
4.2 Binning del flusso luminoso
Il flusso luminoso è raggruppato a 150mA: PA (55,3-61,2 lm), PB (61,2-67,8 lm), QA (67,8-75,3 lm). I bin di flusso più alti forniscono un'emissione più brillante.
4.3 Binning della cromaticità
Il diagramma di cromaticità C.I.E. è mostrato con i bin ZG0, ZG1, ZG2. Le coordinate cromatiche cadono nella regione del bianco con intervalli specifici x,y. Ad esempio, ZG0 copre le coordinate (0,3059; 0,3112) a (0,3177; 0,3112) ecc. Ciò garantisce la consistenza del colore.
5. Curve di prestazione tipiche
5.1 Tensione diretta vs Corrente diretta
La curva mostra una tensione diretta tipica di circa 2,8-3,2V nell'intervallo di corrente 30-180mA.
5.2 Corrente diretta vs Intensità relativa
L'emissione luminosa relativa aumenta con la corrente, raggiungendo circa il 140% a 200mA rispetto a correnti inferiori.
5.3 Temperatura di saldatura vs Intensità relativa
All'aumentare della temperatura, l'intensità relativa diminuisce di circa il 20% da 20°C a 120°C.
5.4 Temperatura di saldatura vs Corrente diretta (Derating)
La corrente diretta massima consentita diminuisce con la temperatura, da 180mA a 25°C a circa 100mA a 125°C per evitare danni termici.
5.5 Tensione diretta vs Temperatura di saldatura
La tensione diretta diminuisce linearmente con la temperatura (circa -2mV/°C).
5.6 Diagramma di radiazione
L'intensità luminosa relativa in funzione dell'angolo mostra un'ampia distribuzione angolare, tipica di un emettitore Lambertiano.
5.7 Cromaticità vs Temperatura
Le coordinate cromatiche si spostano leggermente con la temperatura, con i valori x e y che diminuiscono all'aumentare della temperatura.
5.8 Distribuzione spettrale
Il LED emette uno spettro ampio da circa 400nm a 750nm, con intensità di picco intorno a 450nm (blu) e un picco giallo più ampio dal fosforo, risultando in una luce bianca fredda.
6. Imballaggio e manipolazione
6.1 Specifiche di imballaggio
I LED sono imballati in nastro trasportatore con 4000 pezzi per bobina. Le dimensioni del nastro trasportatore sono specificate: A0=3,70±0,10mm, B0=3,70±0,10mm, K0=2,15±0,10mm, T=0,25±0,05mm, W=12,0±0,20mm, ecc. Dimensioni della bobina: diametro 330mm, diametro del nucleo 100mm, foro del mozzo 13mm.
6.2 Imballaggio resistente all'umidità
Il LED è sensibile all'umidità (MSL Livello 2). È imballato in un sacchetto barriera all'umidità con essiccante e indicatore di umidità. Condizioni di conservazione: prima di aprire il sacchetto di alluminio, conservare a<30°C/75%RH per un massimo di 1 anno. Dopo l'apertura, utilizzare entro 24 ore a<30°C/60%RH. Se superato, è necessaria una cottura a 60±5°C per 24 ore.
6.3 Test di affidabilità
I test includono: Rifusione (260°C max, 2x), Precondizionamento (MSL2), Shock termico (da -40°C a 125°C, 1000 cicli), Test di vita (105°C, 150mA, 1000 ore), Test di vita ad alta umidità (85°C/85%RH, 150mA, 1000 ore). Criteri: variazione VF ≤1,1x USL, IR ≤2,0x USL, flusso ≥0,7x LSL.
7. Saldatura a rifusione SMT
Il profilo di saldatura a rifusione raccomandato è fornito. Parametri chiave: velocità di rampa ≤3°C/s, preriscaldamento da 150°C a 200°C per 60-120s, tempo sopra 217°C (TL) entro 60-120s, temperatura di picco 260°C (TP) con tempo di permanenza ≤10s, velocità di raffreddamento ≤6°C/s. Massimo 2 cicli di rifusione. Saldatura a mano: temperatura del saldatore<300°C per<3s, una sola volta. Le riparazioni dovrebbero essere ridotte al minimo.
8. Precauzioni e conservazione
8.1 Ambiente operativo
Evitare composti contenenti zolfo >100PPM nei materiali di accoppiamento. Bromo e cloro ciascuno<900PPM, totale<1500PPM. I composti organici volatili (VOC) possono scolorire l'incapsulante in silicone; evitare adesivi che emettono gas.
8.2 Manipolazione
Maneggiare i componenti lungo le superfici laterali utilizzando pinzette; non toccare direttamente la lente in silicone. È necessaria la protezione dalle scariche elettrostatiche (ESD 8000V HBM). Progettare circuiti con resistori limitatori di corrente per prevenire sovracorrenti. La progettazione termica è fondamentale per mantenere le prestazioni e prevenire spostamenti del colore o degradazione del flusso.
8.3 Pulizia
Utilizzare alcol isopropilico per la pulizia se necessario. La pulizia a ultrasuoni non è consigliata poiché potrebbe danneggiare il LED.
8.4 Condizioni di conservazione
Conservare nel sacchetto sigillato originale a<30°C/75%RH per un massimo di 1 anno. Dopo la sigillatura, utilizzare entro 24 ore o cuocere a 60±5°C per 24h.
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. |