Specifiche LED Bianco 3030 - Dimensione 3.00x3.00x0.55mm - Tensione 2.8-3.6V - Potenza ~1.5W - Documento Tecnico

1. Descrizione

Il presente documento fornisce le specifiche tecniche per un componente LED bianco ad alta luminosità. Il dispositivo è progettato per l'assemblaggio con tecnologia a montaggio superficiale (SMT) e presenta un ingombro a pacchetto 3030, standard del settore.

1.1 Panoramica

Il LED bianco è realizzato utilizzando una tecnologia a chip blu e fosfori per produrre luce bianca. Il componente è racchiuso in un pacchetto EMC (composto per stampaggio epossidico), che offre una buona stabilità termica e meccanica per prestazioni affidabili.

1.1.1 Caratteristiche

• Pacchetto EMC per una maggiore affidabilità.
• Angolo di visione estremamente ampio, ideale per un'illuminazione diffusa.
• Completamente compatibile con i processi standard di assemblaggio SMT e rifusione della saldatura.
• Fornito su nastro e bobina per l'assemblaggio automatizzato pick-and-place.
• Livello di Sensibilità all'Umidità (MSL): Livello 3.
• Conforme alle direttive ambientali RoHS.

1.1.2 Applicazioni

• Retroilluminazione per pannelli LCD, televisori e monitor.
• Illuminazione per interruttori e simboli.
• Indicatori ottici per uso generale.
• Applicazioni per display indoor.
• Apparecchi di illuminazione tubolari.
• Usi per illuminazione generale.

1.2 Dimensioni del Pacchetto e Contorno Meccanico

Il LED presenta un ingombro compatto 3030. Le principali dimensioni meccaniche sono le seguenti:

• Lunghezza del Pacchetto: 3.00 mm (tolleranza \u00b10.2mm).
• Larghezza del Pacchetto: 3.00 mm (tolleranza \u00b10.2mm).
• Altezza del Pacchetto: 0.55 mm (nominale).
• La lente presenta una forma a cupola con un diametro di circa 2.6 mm.
• I terminali anodo e catodo sono situati sul fondo del pacchetto, con le dimensioni consigliate per le piazzole di saldatura fornite per il progetto del PCB (2.26mm x 1.45mm per ciascuna piazzola con uno spazio di 0.69mm tra di esse).

Tutte le unità di dimensione sono in millimetri e le tolleranze standard sono \u00b10.2mm salvo diversa specifica. L'identificazione corretta della polarità è fondamentale; il pacchetto include marcature visive per distinguere i terminali anodo e catodo.

1.3 Parametri del Prodotto: Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Tutti i parametri sono specificati a una temperatura di giunzione (T\u2097) di 25\u00b0C. Comprendere questi valori nominali è essenziale per un progetto di circuito affidabile e una corretta gestione termica._J.

Caratteristiche Elettriche e Ottiche (T\u2097_S=25\u00b0C)

Metriche di prestazione chiave in condizioni operative tipiche:

• Tensione Diretta (V\u2097): 2.8V (Min) a 3.6V (Max) con una corrente di test di 500mA. Il valore tipico rientra in questo intervallo._F).
• Corrente Inversa (I\u1d63): Massimo 10 \u00b5A con una tensione inversa di 5V._R).
• Flusso Luminoso (\u03a6): 115 lm (Min) a 180 lm (Max) a 500mA..
• Angolo di Visione (2\u03b8\u00bd): Tipicamente 120 gradi, garantendo un pattern di luce molto ampio._/2).
• Resistenza Termica (R\u1d40\u1d34\u1d39-\u1d38): Tipica 12 \u00b0C/W, misurata dalla giunzione al punto di saldatura._THJ-S).

Valori Assoluti Massimi (T\u2097_S=25\u00b0C)

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente. Non devono mai essere superati in esercizio.

• Dissipazione di Potenza (P\u1d29): Massimo 2160 mW._D).
• Corrente Diretta Continua (I\u1d34): Massimo 600 mA._F).
• Corrente Diretta di Picco (I\u1d34\u209c): Massimo 900 mA, in condizioni pulsate (duty cycle 1/10, larghezza impulso 0.1ms)._FP).
• Tensione Inversa (V\u1d63): Massimo 5 V._R).
• Scarica Elettrostatica (ESD) HBM: Resiste fino a 2000V (HBM) con una resa superiore al 90%, sebbene sia comunque necessaria la protezione ESD durante la manipolazione..
• Temperatura Operativa (T\u2090): da -10\u00b0C a +80\u00b0C._OPR).
• Temperatura e Umidità di Stoccaggio: da 5\u00b0C a 30\u00b0C con umidità relativa \u226460%..
• Temperatura Massima di Giunzione (T\u2097\u2092\u1d8a\u2093\u2090): 115 \u00b0C. Questo è un limite critico per la longevità del LED._J).

Nota Critica di Progetto:La massima corrente operativa deve essere determinata dopo aver misurato la temperatura effettiva del pacchetto durante il funzionamento. La temperatura di giunzione non deve superare il valore massimo nominale di 115\u00b0C. Si deve prestare attenzione affinché la dissipazione di potenza totale (V\u2097 \u00d7 I\u1d34) non superi il valore assoluto massimo di 2160mW._Fx I_F) does not exceed the absolute maximum rating of 2160mW.

1.4 Sistema di Binning del Prodotto

Per garantire la consistenza di colore e luminosità nelle applicazioni produttive, i LED vengono suddivisi in bin in base a parametri chiave misurati a I\u1d34 = 500mA._F= 500mA.

• Binning della Tensione Diretta (V\u2097)_F: I LED vengono suddivisi in otto bin (G1, G2, H1, H2, I1, I2, J1, J2), ognuno dei quali rappresenta un passo di 0.1V da 2.8-2.9V fino a 3.5-3.6V. Ciò consente ai progettisti di selezionare LED con tolleranze di tensione più strette per l'equalizzazione della corrente in array multi-LED..
• Binning del Flusso Luminoso (\u03a6): I LED vengono suddivisi in bin di flusso luminoso etichettati T115, T120, T125, ecc., ciascuno dei quali rappresenta un passo di 5 lumen a partire da 115-120 lm. Ciò consente un controllo preciso della luce totale emessa in un'applicazione.

Specificando una combinazione di bin V\u2097 e \u03a6, gli ingegneri possono ottenere prestazioni altamente uniformi nei loro prodotti finali. La specifica fornisce note di tolleranza per la misurazione della tensione diretta (\u00b10.1V) e del flusso luminoso (\u00b15%)._Fand \u03a6 bins, engineers can achieve highly uniform performance in their final products. The specification provides tolerance notes for measurement of forward voltage (\u00b10.1V) and luminous flux (\u00b15%).

1.5 Caratteristiche Ottiche e Colorimetria

Il documento fa riferimento al Diagramma di cromaticità C.I.E. 1931, standard internazionale per la definizione del colore. Per i LED bianchi, il colore è definito dalle sue coordinate (x, y) su questo diagramma. La specifica include una tabella di codici bin con corrispondenti intervalli di coordinate CIE (x, y) target (es. CIE-X1, CIE-Y1, CIE-X2, CIE-Y2). La tolleranza di misura tipica per queste coordinate colore è \u00b10.005. Selezionare LED dallo stesso bin di colore o da bin adiacenti è essenziale per evitare differenze di colore visibili (color shift) tra i singoli LED in un assemblaggio.

2. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

Il prodotto è fornito in un formato ottimizzato per la produzione automatizzata ad alto volume.

2.1 Specifiche di Imballaggio

Il LED è fornito su nastro portatore goffrato avvolto su bobine. Vengono fornite le dimensioni dettagliate per le tasche del nastro portatore, il diametro della bobina e le dimensioni del mozzo per garantire la compatibilità con le apparecchiature standard di posizionamento SMT. È definita anche una specifica di etichettatura per la bobina. Il processo di imballaggio include misure anti-umidità appropriate per la classificazione MSL 3, e le unità sono ulteriormente imballate in scatole di cartone per spedizione e stoccaggio.

2.1.6 Test di Affidabilità

Il prodotto è sottoposto a una serie di test di affidabilità per garantire le prestazioni sotto vari stress ambientali. La specifica elenca gli elementi di prova e le condizioni, che tipicamente includono test come stoccaggio ad alta temperatura, stoccaggio a bassa temperatura, cicli termici, resistenza all'umidità e resistenza al calore della saldatura. Per ogni test sono definite condizioni specifiche (es. temperatura, durata, numero di cicli).

2.1.7 Criteri di Danno

Sono stabiliti chiari criteri visivi e funzionali per giudicare se un componente è stato danneggiato dopo i test di affidabilità o la manipolazione. Ciò può includere criteri come la crepa del pacchetto, scolorimento, distacco dei terminali o deviazione significativa dai parametri elettrici/ottici iniziali.

3. Linee Guida per la Saldatura a Rifusione SMT

Una corretta saldatura è fondamentale per l'integrità meccanica e le prestazioni termiche. Il componente è progettato per processi di saldatura a rifusione senza piombo.

Le linee guida specificano un profilo di temperatura per la saldatura a rifusione. Questo profilo definisce parametri chiave come la temperatura e il tempo di pre-riscaldamento, la velocità di riscaldamento, la temperatura di picco, il tempo sopra il liquidus e la velocità di raffreddamento. Il rispetto di questo profilo previene shock termici al LED, che possono causare stress interno, delaminazione o guasto prematuro. La temperatura massima del corpo durante la saldatura non deve superare il limite specificato.

3.1.1 Uso del Saldatore (Per Rilavorazione)

Se è necessaria una rilavorazione manuale, devono essere prese precauzioni specifiche. La temperatura della punta del saldatore deve essere controllata e il tempo di contatto con i terminali del LED deve essere minimizzato (tipicamente meno di 3 secondi) per evitare che un calore eccessivo si trasmetta al chip LED danneggiandolo o i collegamenti interni.

3.1.2 Processo di Riparazione

Viene fornito un processo consigliato per la rimozione e la sostituzione di un LED difettoso. Questo solitamente comporta l'applicazione attenta di calore ai giunti di saldatura per rimuovere il vecchio componente, la pulizia della piazzola, l'applicazione di nuova pasta saldante e quindi il posizionamento e la rifusione del nuovo componente, seguendo il profilo standard.

3.1.3 Precauzioni Generali

• Non applicare stress meccanico alla lente del LED.
• Evitare di toccare la superficie della lente con le dita o strumenti per prevenirne la contaminazione.
• Assicurarsi che il progetto delle piazzole sul PCB corrisponda al pattern di saldatura raccomandato per ottenere un filetto di saldatura affidabile e un corretto allineamento.

4. Precauzioni per la Manipolazione e lo Stoccaggio

Per mantenere qualità e affidabilità, si enfatizzano diverse precauzioni di manipolazione:

• Protezione ESD: Sebbene il LED abbia un rating ESD HBM di 2000V, rimane un dispositivo a semiconduttore. Devono essere utilizzate procedure anti-statiche (es. postazioni di lavoro con messa a terra, braccialetti) per prevenire danni da scariche elettrostatiche.
• Sensibilità all'Umidità: Come componente MSL Livello 3, il pacchetto può assorbire umidità dall'aria. Se la busta barriera sigillata viene aperta o danneggiata, i componenti devono essere utilizzati entro un tempo specificato (tipicamente 168 ore a <30\u00b0C/60% UR) oppure essere ribakeati secondo la procedura prescritta prima della saldatura a rifusione per prevenire l'effetto \"popcorn\" (crepatura del pacchetto dovuta all'umidità vaporizzata durante la rifusione).
• Condizioni di Stoccaggio: Conservare in un ambiente fresco e asciutto come specificato (5-30\u00b0C, UR \u2264 60%). Evitare l'esposizione alla luce solare diretta, gas corrosivi o polvere eccessiva.
• Pulizia: Se è richiesta una pulizia post-saldatura, utilizzare solventi e metodi approvati compatibili con il materiale del pacchetto LED. Evitare la pulizia ultrasonica a meno che non sia verificato come sicura per il componente specifico.

5. Linee Guida Applicative e Considerazioni di Progetto

5.1 Gestione Termica nel Progetto

Il fattore più critico per le prestazioni e la durata del LED è la gestione della temperatura di giunzione (T\u2097). La resistenza termica dalla giunzione al punto di saldatura è tipicamente di 12\u00b0C/W. Per calcolare T\u2097:_J). The thermal resistance from junction to solder point is 12\u00b0C/W typical. To calculate T_J:

T_JT\u2097 = T\u1d38 + (R\u1d40\u1d34\u1d39-\u1d38 \u00d7 Potenza Dissipata)_PCB+ (R_THJ-S\u00d7 Power Dissipation)

Dove T\u1d38 è la temperatura sulle piazzole di saldatura sul PCB. I progettisti devono garantire un'adeguata area di rame sul PCB (piazzole termiche o piani) e possibilmente ulteriori dissipatori per mantenere T\u2097 ben al di sotto del massimo di 115\u00b0C, preferibilmente sotto gli 85-100\u00b0C per una lunga vita. Utilizzare una corrente diretta inferiore al massimo di 600mA è un modo efficace per ridurre la dissipazione di potenza e la generazione di calore._PCBis the temperature at the solder pads on the PCB. Designers must ensure adequate PCB copper area (thermal pads or planes) and possibly additional heatsinking to keep T_Jwell below the 115\u00b0C maximum, preferably below 85-100\u00b0C for long life. Using a lower forward current than the maximum 600mA is an effective way to reduce power dissipation and heat generation.

5.2 Progetto del Circuito di Pilotaggio

I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Si raccomanda vivamente un driver a corrente costante rispetto a uno a tensione costante per garantire una luce stabile e prevenire la fuga termica. Il driver deve essere progettato per limitare la corrente al livello richiesto (es. 500mA per la luminosità nominale) tenendo conto della variazione della tensione diretta (2.8-3.6V). Per array multi-LED, il collegamento in serie aiuta a garantire l'equalizzazione della corrente, mentre i collegamenti in parallelo richiedono una attenta selezione dei bin o una limitazione di corrente individuale per compensare le variazioni di V\u2097._F variations.

.3 Optical Design Considerations

5.3 Considerazioni di Progetto Ottico

L'angolo di visione di 120 gradi rende questo LED adatto ad applicazioni che richiedono un'illuminazione ampia e diffusa piuttosto che un punto focalizzato. Per le applicazioni di retroilluminazione, vengono tipicamente utilizzati diffusori ottici e guide luminose per distribuire uniformemente la luce. Il flusso luminoso iniziale e la sua graduale diminuzione nel tempo (manutenzione del lumen) devono essere considerati nei requisiti di luce totale del sistema.

5.4 Circuiti Applicativi Tipici_{Un circuito applicativo di base coinvolge un driver LED a corrente costante o una semplice resistenza limitatrice di corrente in serie con il LED quando alimentato da una sorgente di tensione. Il valore della resistenza in serie è calcolato come R = (V\u1d4bb\u1d45\u1d4a\u1d46\u1d4a\u209a - V\u2097) / I\u1d34. La potenza nominale della resistenza deve essere sufficiente (P = I\u1d34\u00b2 \u00d7 R). Questo metodo è meno efficiente di un driver a commutazione a corrente costante ma può essere accettabile per applicazioni semplici e a bassa potenza. Per il funzionamento a 500mA, si raccomanda quasi sempre un driver LED dedicato per efficienza, controllo e protezione.}- V_F) / I_F. The power rating of the resistor must be sufficient (P = (I_F)²\u00d7 R). This method is less efficient than a switching constant-current driver but may be acceptable for simple, low-power applications. For the 500mA operation, a dedicated LED driver IC is almost always recommended for efficiency, control, and protection.