LTW-206DCG-TMS Scheda Tecnica LED Bianco PLCC - 3.0x2.8x1.9mm - 3.1V - 120mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

La serie LTW (LiteOn White PLCC LED) rappresenta una sorgente luminosa energeticamente efficiente e ultra compatta. Unisce la lunga durata e l'alta affidabilità intrinseche dei Diodi Emettitori di Luce a livelli di luminosità competitivi con le tecnologie di illuminazione convenzionali. Questo prodotto offre una significativa flessibilità di progettazione e un'elevata emissione luminosa, aprendo nuove opportunità per l'illuminazione a stato solido di sostituire le sorgenti luminose tradizionali in varie applicazioni.

1.1 Caratteristiche Principali

• Sorgente LED ad alta potenza.
• Emissione luminosa istantanea (tempo di risposta inferiore a 100 nanosecondi).
• Funzionamento in corrente continua a bassa tensione.
• Package a bassa resistenza termica.
• Conforme alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose).
• Compatibile con i processi di saldatura a rifusione senza piombo.

1.2 Applicazioni Target

Questo LED è adatto per un'ampia gamma di scopi di illuminazione, inclusi ma non limitati a:

• Luci di lettura per interni di automobili, autobus e aeromobili.
• Illuminazione portatile come torce e luci per biciclette.
• Faretti a incasso e luci di orientamento.
• Illuminazione decorativa e per intrattenimento.
• Illuminazione per dissuasori, sicurezza e giardino.
• Illuminazione a soffitto, sottopensile e per compiti specifici.
• Segnaletica stradale, fari e luci per attraversamenti ferroviari/laterali.
• Illuminazione architettonica commerciale e residenziale, interna ed esterna.
• Insegne a luce laterale (es. segnaletica di uscita, display punto vendita).

2. Parametri Tecnici: Interpretazione Oggettiva Approfondita

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Non è consigliabile operare a o oltre questi limiti.

• Dissipazione di Potenza:120 mW. Questa è la potenza massima che il package può dissipare come calore in condizioni specificate.
• Corrente Diretta di Picco:100 mA (a ciclo di lavoro 1/10, larghezza di impulso 0.1ms). Per impulsi brevi, il LED può gestire una corrente superiore al suo valore nominale continuo.
• Corrente Diretta Continua (DC):30 mA. La massima corrente diretta continua raccomandata per un funzionamento affidabile a lungo termine.
• Tensione Inversa:5 V. Superare questa tensione in polarizzazione inversa può causare un guasto immediato.
• Intervallo di Temperatura di Funzionamento:-30°C a +85°C. L'intervallo di temperatura ambiente per il normale funzionamento del dispositivo.
• Intervallo di Temperatura di Conservazione:-40°C a +100°C.
• Condizione di Saldatura a Rifusione:Resiste a una temperatura di picco di 260°C per 10 secondi, compatibile con i profili standard di rifusione senza piombo (es. conforme a J-STD-020D).

Nota Importante:Far funzionare il LED in condizioni di polarizzazione inversa in un circuito applicativo può portare a danni o guasti del componente. Una corretta progettazione del circuito per prevenire tensioni inverse è essenziale.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Misurato a Ta=25°C con IF = 20 mA, salvo diversa indicazione. Questi sono i parametri di prestazione tipici.

• Flusso Luminoso (Φv):Il valore tipico è 9.00 lm, con un minimo di 6.75 lm. Questo quantifica l'emissione totale di luce visibile.
• Intensità Luminosa:Il valore tipico è 3100 mcd (millicandela), con un minimo di 2200 mcd. Misura il flusso luminoso per angolo solido, rilevante per la luminosità direzionale.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):120 gradi. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa è la metà dell'intensità di picco (a 0°).
• Coordinate Cromatiche (CIE 1931):I valori tipici sono x=0.282, y=0.265. Questo definisce il punto di bianco sul diagramma di cromaticità. A queste coordinate va applicata una tolleranza di ±0.01.
• Tensione Diretta (V_F):Tipicamente 3.1 V, con un massimo di 3.1 V e un minimo di 2.7 V a 20 mA.

Note di Misurazione:Il flusso luminoso viene misurato utilizzando una combinazione sensore/filtro che approssima la curva di risposta fotopica dell'occhio CIE. Lo standard di prova per le coordinate cromatiche e il flusso luminoso è CAS140B. Durante la manipolazione sono obbligatorie adeguate precauzioni ESD (Scarica Elettrostatica) per prevenire danni.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Il LED viene classificato in bin per garantire la coerenza dei parametri chiave. Ciò consente ai progettisti di selezionare componenti che corrispondano alle loro specifiche esigenze di tensione, flusso e colore.

3.1 Binning della Tensione Diretta (V_F)

I LED vengono ordinati in base alla loro tensione diretta a IF = 20 mA. Il binning garantisce requisiti prevedibili per il driver.

• V0:2.7V - 2.8V
• V1:2.8V - 2.9V
• V2:2.9V - 3.0V
• V3:3.0V - 3.1V

La tolleranza su ciascun bin V_Fè di ±0.05 V.

3.2 Binning del Flusso Luminoso e dell'Intensità

I LED vengono classificati sia per il flusso luminoso (lm) che per l'intensità luminosa correlata (mcd) a IF = 20 mA. Il valore di intensità è fornito come riferimento.

• I bin vanno da64(6.75-7.00 lm / 2200-2300 mcd) a84(8.75-9.00 lm / 3000-3100 mcd).

La tolleranza su ciascun bin di intensità luminosa e flusso luminoso è del ±10%.

3.3 Binning del Colore (Cromaticità)

Il colore della luce bianca è strettamente controllato attraverso il binning delle coordinate cromatiche sul diagramma CIE 1931. Più ranghi (es. Z1, Z2, A1, A2, B1, B2, C1, C2, ecc., con sottovarianti) definiscono specifici quadrilateri sul piano delle coordinate x,y. Ciò garantisce la coerenza del colore all'interno di un lotto. La tolleranza per ciascun bin di tonalità (x, y) è di ±0.01.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento a curve caratteristiche tipiche (presumibilmente riportate a pagina 6/13). Sebbene i grafici specifici non siano riprodotti nel testo, si possono dedurre le tendenze di prestazione standard dei LED:

• Curva I-V (Corrente-Tensione):Mostrerebbe la relazione esponenziale tra corrente diretta e tensione diretta, cruciale per la progettazione del driver.
• Flusso Luminoso vs. Corrente Diretta:Illustrerebbe come l'emissione luminosa aumenta con la corrente, tipicamente con una relazione quasi lineare entro l'intervallo di funzionamento prima del calo di efficienza.
• Flusso Luminoso vs. Temperatura Ambiente:Dimostrerebbe la diminuzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura di giunzione, evidenziando l'importanza della gestione termica.
• Intensità Relativa vs. Angolo di Visione:Traccerebbe il modello di radiazione spaziale, confermando l'angolo di visione di 120 gradi.
• Distribuzione Spettrale di Potenza:Per un LED bianco (probabilmente a conversione di fosforo), mostrerebbe un ampio picco di emissione nella regione blu (dal chip) e un'emissione più ampia di fosforo giallo, che si combinano per produrre luce bianca.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni di Contorno

Il LTW-206DCG-TMS è un package PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier). Le dimensioni chiave (tutte in mm, tolleranza ±0.1 mm salvo indicazione) includono:

• Lunghezza totale del package: 3.0 mm
• Larghezza totale del package: 2.8 mm
• Altezza totale del package: 1.9 mm
• Distanza e dimensioni dei terminali come per il disegno dettagliato.

5.2 Piazzola di Montaggio PCB Raccomandata

Viene fornito un disegno del land pattern per la saldatura a rifusione a infrarossi o a fase di vapore. Ciò garantisce una corretta formazione del giunto di saldatura, trasferimento termico e stabilità meccanica. Il disegno include tipicamente pattern di sgravio termico per gestire il calore durante la saldatura e il funzionamento.

5.3 Identificazione della Polarità

Il package include un indicatore di polarità (tipicamente una tacca o uno spigolo smussato sulla lente o sul corpo) per identificare il terminale catodico (-). L'orientamento corretto è vitale per il funzionamento del circuito.

6. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

6.1 Parametri di Saldatura a Rifusione

Il componente è classificato per la saldatura a rifusione senza piombo con una temperatura di picco di 260°C per 10 secondi. Si raccomanda di seguire un profilo di rifusione standard conforme a J-STD-020D. Le fasi di preriscaldamento sono critiche per minimizzare lo shock termico.

6.2 Pulizia

Non devono essere utilizzati detergenti chimici non specificati poiché potrebbero danneggiare il package in plastica. Se è necessaria la pulizia dopo la saldatura, è accettabile l'immersione in alcol etilico o isopropilico a temperatura normale per meno di un minuto.

6.3 Conservazione e Manipolazione

• Sensibilità all'Umidità:Questo prodotto è classificato come Livello di Sensibilità all'Umidità (MSL) 3 secondo JEDEC J-STD-020. Sono necessarie precauzioni per prevenire la formazione di crepe "popcorn" durante la rifusione.
• Confezione Sigillata:Quando conservato nella sua confezione originale a tenuta di umidità con essiccante, deve essere mantenuto a ≤30°C e ≤90% UR. La durata di conservazione è di un anno dalla data di sigillatura della confezione.
• Dopo l'Apertura della Confezione:Una volta aperta, i componenti devono essere utilizzati entro un tempo di permanenza specificato (non esplicitamente dichiarato ma implicito per MSL3) o ricotti secondo le linee guida. La conservazione deve avvenire a ≤30°C e bassa umidità.
• Protezione ESD:Il LED è sensibile alle scariche elettrostatiche. La manipolazione deve coinvolgere misure antistatiche (braccialetti, postazioni di lavoro messe a terra, schiuma conduttiva).

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Imballaggio in Nastro e Bobina

I LED sono forniti su nastro portacomponenti goffrato e bobina per il montaggio automatizzato.

• Dimensioni del Nastro:Vengono fornite le dimensioni dettagliate per il passo delle tasche, la larghezza e l'allineamento dei fori di trascinamento.
• Dimensioni della Bobina:Vengono fornite le specifiche per bobine standard da 7 pollici.
• Quantità di Imballaggio:Un massimo di 2000 pezzi per bobina da 7 pollici. La quantità minima di imballaggio per lotti residui è di 500 pezzi.
• Qualità:Il numero massimo di componenti mancanti consecutivi nel nastro è due. L'imballaggio è conforme alle specifiche EIA-481-1-B.

8. Considerazioni per la Progettazione dell'Applicazione

8.1 Gestione Termica

Sebbene il package abbia una bassa resistenza termica, la dissipazione di potenza di 120 mW deve essere gestita. È necessario un PCB progettato correttamente con un'adeguata area di rame (utilizzando la piazzola raccomandata come dissipatore) per mantenere una bassa temperatura di giunzione (Tj). Un'alta Tj riduce l'emissione luminosa (deprezzamento dei lumen), sposta il colore e abbrevia la durata.

8.2 Pilotaggio della Corrente

Utilizzare un driver a corrente costante, non una sorgente a tensione costante, per un'emissione luminosa stabile e prevedibile. Il driver deve essere progettato per operare entro i Valori Massimi Assoluti (max 30 mA DC). Considerare di ridurre la corrente per applicazioni ad alta temperatura ambiente per migliorare l'affidabilità.

8.3 Progettazione Ottica

L'angolo di visione di 120 gradi è adatto per l'illuminazione di ampie aree. Per fasci più focalizzati, saranno necessarie ottiche secondarie (lenti, riflettori). Le piccole dimensioni della sorgente lo rendono compatibile con vari sistemi ottici.

9. Confronto e Differenziazione Tecnica

Sebbene un confronto diretto fianco a fianco con altri prodotti non sia presente nella scheda tecnica, si possono dedurre i principali fattori di differenziazione di questo LED PLCC:

• Alta Intensità Luminosa:Con 3100 mcd tipici, offre un'elevata luminosità direzionale per le sue dimensioni di package.
• Ampio Angolo di Visione:L'angolo di 120 gradi fornisce un'illuminazione ampia e uniforme rispetto ai LED con angolo più stretto.
• Compatibilità con la Rifusione:La compatibilità con la saldatura a rifusione senza piombo consente un montaggio SMT (Surface Mount Technology) economico e ad alto volume.
• Binning Completo:Un binning stretto su tensione, flusso e colore consente prestazioni precise e coerenti nei prodotti finali.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

10.1 Qual è la differenza tra Flusso Luminoso (lm) e Intensità Luminosa (mcd)?

Il Flusso Luminoso misura la quantità totale di luce visibile emessa in tutte le direzioni (integrata su una sfera). L'Intensità Luminosa misura quanto appare luminosa la luce in una direzione specifica. Questo LED ha un'alta intensità (mcd) grazie al suo design del package, anche se il suo flusso totale (lm) è moderato. Il fascio di 120 gradi distribuisce questa intensità su un'ampia area.

10.2 Posso pilotare questo LED a 30 mA in modo continuo?

Sì, 30 mA è la massima corrente diretta continua raccomandata. Tuttavia, per una durata ottimale e per tenere conto delle condizioni termiche reali, è spesso consigliabile pilotarlo a una corrente inferiore (es. 20 mA, come utilizzato per i test). Assicurarsi sempre che la temperatura di giunzione rimanga entro limiti sicuri attraverso un'adeguata dissipazione termica.

10.3 Come interpreto i bin delle Coordinate Cromatiche?

I bin (Z1, A1, B1, ecc.) definiscono piccole regioni sul diagramma dello spazio colore CIE 1931. Selezionare LED dallo stesso bin garantisce una variazione di colore minima nella tua applicazione. La tabella fornita indica i confini delle coordinate x,y per ciascun bin. Tipicamente si specifica il codice bin desiderato quando si ordina.

10.4 È sufficiente una resistenza limitatrice di corrente per pilotare questo LED?

Per applicazioni semplici e non critiche con un'alimentazione in tensione continua stabile, può essere utilizzata una resistenza in serie per impostare la corrente. Tuttavia, a causa della variazione di V_F(binning da 2.7V a 3.1V), la corrente e quindi la luminosità varieranno tra i LED. Per prestazioni consistenti, specialmente con più LED o da una sorgente di tensione variabile (come una batteria), si raccomanda vivamente un circuito driver LED dedicato a corrente costante.

11. Esempi Pratici di Utilizzo

11.1 Lampada da Lavoro Portatile

Scenario:Progettazione di una lampada da lavoro compatta e alimentata a batteria.

Implementazione:Quattro LED LTW-206DCG-TMS sono disposti su un piccolo PCB. Sono pilotati in una configurazione 2 in serie, 2 in parallelo da un convertitore boost/driver a corrente costante da una singola batteria Li-ion da 3.7V. Il driver è impostato su ~18 mA per LED per estendere la durata della batteria fornendo comunque luce sufficiente. L'ampio fascio di 120 gradi offre una buona copertura dell'area su un banco di lavoro. Sarebbe selezionato il bin V_Fbasso (V0) per massimizzare l'efficienza della batteria.

11.2 Unità di Retroilluminazione per Insegna a Luce Laterale

Scenario:Creazione di una retroilluminazione uniforme per un'insegna di uscita sottile.

Implementation:Più LED sono posizionati lungo uno o più bordi di una lastra guida luminosa in acrilico. L'alta intensità luminosa dei LED consente loro di accoppiarsi efficientemente nella guida luminosa. Vengono utilizzati LED dello stesso bin colore stretto (es. A2) e dello stesso bin flusso (es. 82) per garantire uniformità di colore e luminosità su tutta la superficie dell'insegna. Il package SMT consente un assemblaggio a profilo molto basso.

12. Principio di Funzionamento

Un Diodo Emettitore di Luce (LED) è un dispositivo a semiconduttore che emette luce quando una corrente elettrica lo attraversa. Questo fenomeno, chiamato elettroluminescenza, si verifica quando gli elettroni si ricombinano con le lacune elettroniche all'interno del dispositivo, rilasciando energia sotto forma di fotoni. Il colore della luce è determinato dal band gap del materiale semiconduttore. Il LTW-206DCG-TMS è un LED bianco, tipicamente creato utilizzando un chip semiconduttore che emette luce blu ricoperto da un fosforo giallo. Parte della luce blu viene convertita in gialla dal fosforo, e la miscela di luce blu e gialla viene percepita come bianca dall'occhio umano.

13. Tendenze Tecnologiche

L'industria dell'illuminazione a stato solido continua a evolversi con diverse tendenze chiare:

• Aumento dell'Efficienza:Lo sviluppo continuo mira a produrre più lumen per watt (lm/W), riducendo il consumo energetico a parità di emissione luminosa.
• Miglioramento della Qualità del Colore:I progressi nella tecnologia dei fosfori e nei design multi-chip portano a valori più alti dell'Indice di Resa Cromatica (CRI) e a punti colore più consistenti.
• Miniaturizzazione:I package continuano a ridursi mantenendo o aumentando l'emissione luminosa, consentendo soluzioni di illuminazione sempre più piccole e discrete.
• Integrazione Intelligente:I LED sono sempre più combinati con circuiti di controllo, sensori e interfacce di comunicazione per creare sistemi di illuminazione intelligenti e connessi.
• Affidabilità e Durata:L'attenzione rimane sul miglioramento dell'affidabilità a lungo termine e del mantenimento dei lumen, spingendo le durate operative ben oltre quelle dell'illuminazione tradizionale.

Il LTW-206DCG-TMS, come componente PLCC ad alta intensità e saldabile a rifusione, si allinea con le tendenze della miniaturizzazione e della compatibilità con processi di produzione automatizzati e ad alto volume.