Indice
- 1. Panoramica del Prodotto
- 2. Approfondimento dei Parametri Tecnici
- 2.1 Caratteristiche Elettro-Ottiche (a Ts=25°C, IF=20mA)
- 2.2 Valori Massimi Assoluti
- 3. Spiegazione del Sistema di Bin
- 4. Analisi delle Curve di Prestazione
- 4.1 Tensione Diretta vs. Corrente Diretta (Fig. 1-6)
- 4.2 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta (Fig. 1-7)
- 4.3 Temperatura del Pin vs. Intensità Relativa (Fig. 1-8)
- 4.4 Temperatura del Pin vs. Derating della Corrente Diretta (Fig. 1-9)
- 4.5 Corrente Diretta vs. Lunghezza d'Onda Dominante (Fig. 1-10)
- 4.6 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda (Fig. 1-11)
- 4.7 Diagramma di Radiazione (Fig. 1-12)
- 5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio
- 5.1 Dimensioni del Package (Figg. 1-1 a 1-4)
- 5.2 Nastro Trasportatore e Bobina (Figg. 2-1, 2-2)
- 5.3 Etichetta e Busta Antiumidità (Figg. 2-3, 2-4)
- 6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio
- 6.1 Profilo di Rifusione Consigliato (Fig. 3-1, Tabella 3-1)
- 6.2 Saldatura a Stagno e Riparazione
- 6.3 Precauzioni di Manipolazione
- 7. Raccomandazioni Applicative
- 7.1 Applicazioni Tipiche
- 7.2 Considerazioni di Progetto
- 8. Stoccaggio e Durata a Scaffale
- 9. Riepilogo dei Test di Affidabilità
- 10. Caratteristiche Prestazionali Tipiche
- 11. Caso di Studio di Progettazione: Modulo Indicatore Ottico
- 12. Principio di Base: Come Funziona il LED Giallo
- 13. Tendenze del Settore ed Evoluzione
- 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
Il RF-YG1808TS-AC-E0 è un LED chip giallo compatto progettato per indicazioni e illuminazione generica. Alloggiato in un package SMD miniaturizzato da 1.8mm x 0.8mm x 0.50mm, offre un angolo di visione estremamente ampio di 140 gradi, rendendolo adatto per applicazioni che richiedono una distribuzione uniforme della luce. Il dispositivo è realizzato utilizzando un chip giallo ad alta efficienza con lunghezza d'onda dominante tipica nell'intervallo da 585nm a 595nm. Supporta processi di assemblaggio SMT standard ed è conforme alla direttiva RoHS. Con un livello di sensibilità all'umidità pari a 3, è necessario osservare condizioni di manipolazione e stoccaggio adeguate.
2. Approfondimento dei Parametri Tecnici
2.1 Caratteristiche Elettro-Ottiche (a Ts=25°C, IF=20mA)
- Lunghezza d'Onda Dominante (λD):585-595nm (classificato in sottogruppi D10, D20, E10, E20)
- Tensione Diretta (VF):1.8V a 2.4V (classificato in sottogruppi B1, B2, C1, C2, D1, D2)
- Intensità Luminosa (IV):350-800 mcd (classificato in sottogruppi J10, J20, K10, K20)
- Larghezza di Banda Spettrale a Metà Altezza (Δλ):Tipicamente 15 nm
- Angolo di Visione (2θ1/2):140 gradi (tipico)
- Corrente Inversa (IR):≤10 μA a VR=5V
- Resistenza Termica (RTHJ-S):≤260 K/W
2.2 Valori Massimi Assoluti
- Dissipazione di Potenza (Pd):78 mW
- Corrente Diretta (IF):30 mA (continua); 60 mA (impulso, duty 1/10, larghezza 0.1ms)
- ESD (HBM):2000 V
- Temperatura di Esercizio (Topr):-40°C a +85°C
- Temperatura di Stoccaggio (Tstg):-40°C a +85°C
- Temperatura di Giunzione (Tj):95°C (massima)
3. Spiegazione del Sistema di Bin
Il prodotto viene suddiviso in bin precisi per lunghezza d'onda, intensità luminosa e tensione diretta per garantire prestazioni consistenti nelle applicazioni finali.
- Bin di Lunghezza d'Onda:D10 (585-587.5nm), D20 (587.5-590nm), E10 (590-592.5nm), E20 (592.5-595nm)
- Bin di Intensità:J10 (350-430 mcd), J20 (430-530 mcd), K10 (530-650 mcd), K20 (650-800 mcd)
- Bin di Tensione:B1 (1.8-1.9V), B2 (1.9-2.0V), C1 (2.0-2.1V), C2 (2.1-2.2V), D1 (2.2-2.3V), D2 (2.3-2.4V)
Tutte le misurazioni hanno tolleranze specificate: ±0.1V per la tensione diretta, ±2nm per la lunghezza d'onda dominante e ±10% per l'intensità luminosa.
4. Analisi delle Curve di Prestazione
4.1 Tensione Diretta vs. Corrente Diretta (Fig. 1-6)
La tensione diretta aumenta monotonicamente con la corrente. Nella condizione di test IF=20mA, VF cade tipicamente nell'intervallo 1.8-2.4V. Applicare la corrente massima nominale (30mA) richiederà una tensione di pilotaggio leggermente superiore.
4.2 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta (Fig. 1-7)
L'emissione luminosa relativa aumenta in modo non lineare con la corrente. La curva mostra che a correnti inferiori la pendenza è più ripida, indicando una maggiore efficienza a correnti di pilotaggio basse. A 20mA l'intensità relativa è circa 1.0 (normalizzata).
4.3 Temperatura del Pin vs. Intensità Relativa (Fig. 1-8)
All'aumentare della temperatura di giunzione, l'intensità relativa diminuisce. A 100°C, l'intensità scende a circa 0.7 del valore a 25°C. Una corretta gestione termica è essenziale per mantenere la luminosità.
4.4 Temperatura del Pin vs. Derating della Corrente Diretta (Fig. 1-9)
La corrente diretta massima consentita deve essere ridotta all'aumentare della temperatura del pin. A 100°C, la corrente sicura è di circa 10mA, rispetto a 30mA a 25°C. Questa curva di derating deve essere considerata negli ambienti ad alta temperatura.
4.5 Corrente Diretta vs. Lunghezza d'Onda Dominante (Fig. 1-10)
La lunghezza d'onda dominante si sposta leggermente con la corrente. A 20mA la lunghezza d'onda è di circa 591nm. All'aumentare della corrente da 0 a 30mA, la lunghezza d'onda cambia di meno di 2nm, dimostrando una buona stabilità del colore.
4.6 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda (Fig. 1-11)
Lo spettro di emissione raggiunge il picco vicino a 590nm con una larghezza di banda a metà altezza di 15nm. La distribuzione spettrale è stretta, fornendo un colore giallo saturo.
4.7 Diagramma di Radiazione (Fig. 1-12)
La radiazione angolare è di tipo Lambertiano con un ampio angolo di semipotenza di 140°. L'intensità rimane relativamente uniforme da -70° a +70° rispetto all'asse.
5. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio
5.1 Dimensioni del Package (Figg. 1-1 a 1-4)
- Dimensioni: 1.80mm x 0.80mm x 0.50mm (tolleranza ±0.2mm)
- Polarità: Vedere Fig. 1-4 per l'identificazione dei pad (pad 1 e pad 2)
- Pattern di Saldatura (Fig. 1-5): Dimensioni consigliate della piastra in rame 0.95mm x 0.80mm (distanza tra i pad 1.3mm, larghezza totale 2.6mm). Nota: la vista dal basso mostra la geometria dei pad.
5.2 Nastro Trasportatore e Bobina (Figg. 2-1, 2-2)
- Nastro trasportatore: larghezza 8mm, passo tasca 4.00mm, spessore 0.65mm. Presenta un segno di polarizzazione e la direzione di alimentazione.
- Bobina: diametro 178mm, larghezza 8.0mm, diametro mozzo 60mm, fessura per nastro 13.0mm.
- Quantità: 4000 pezzi per bobina.
5.3 Etichetta e Busta Antiumidità (Figg. 2-3, 2-4)
L'etichetta include Numero Parte, Numero Specifica, Numero Lotto, Codice Bin, Flusso Luminoso, Bin Cromaticità, Tensione Diretta, Lunghezza d'Onda, Quantità e Data. I prodotti sono confezionati in una Busta Antiumidità (MBB) con essiccante e una carta indicatrice di umidità per mantenere il livello di umidità al di sotto della soglia MSL-3.
6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio
6.1 Profilo di Rifusione Consigliato (Fig. 3-1, Tabella 3-1)
- Preriscaldamento: Rampa ≤3°C/s; Tsmin=150°C, Tsmax=200°C; tempo 60-120s
- Rampa fino a TL (217°C): 60-150s
- Tempo sopra 217°C (tL): 60-120s
- Temperatura di Picco (TP): 260°C, tempo massimo entro 5°C dal picco (tp): 10s
- Raffreddamento: ≤6°C/s
- Tempo totale da 25°C al picco: ≤8 minuti
La saldatura a rifusione non deve superare 2 volte. Se tra le saldature intercorrono più di 24 ore, i LED potrebbero danneggiarsi.
6.2 Saldatura a Stagno e Riparazione
Saldatura manuale: temperatura<300°C, tempo<3s, una sola volta. Per la riparazione, si consiglia un saldatore a doppia punta; pre-test per confermare l'assenza di danni.
6.3 Precauzioni di Manipolazione
- Evitare sollecitazioni meccaniche sui LED durante e dopo la saldatura.
- Non deformare il PCB dopo il montaggio.
- Non raffreddare rapidamente dopo la saldatura.
- Non applicare vibrazioni eccessive durante il raffreddamento.
7. Raccomandazioni Applicative
7.1 Applicazioni Tipiche
- Indicatori ottici (stato, luci di avvertimento)
- Interruttori, simboli e retroilluminazione di display
- Illuminazione generica in fattori di forma ridotti
7.2 Considerazioni di Progetto
- Utilizzare resistori limitatori di corrente; piccole variazioni di tensione possono causare ampie oscillazioni di corrente portando a fuga termica.
- Garantire una buona dissipazione termica; mantenere la temperatura di giunzione al di sotto di 95°C.
- Evitare la tensione inversa; progettare i circuiti per applicare solo tensione diretta.
- Negli array serie/parallelo, considerare la distribuzione della corrente e la condivisione del calore.
- Il contenuto di zolfo ambientale dovrebbe essere inferiore a 100 ppm; il contenuto di alogeni (bromo, cloro) individualmente inferiore a 900 ppm e totale inferiore a 1500 ppm.
- Evitare COV che possono emettere gas e attaccare l'incapsulante in silicone; utilizzare adesivi testati.
8. Stoccaggio e Durata a Scaffale
| Condizione | Temperatura | Umidità | Tempo |
|---|---|---|---|
| Prima dell'apertura della busta (sigillata) | ≤30°C | ≤75% RH | 1 anno dalla data |
| Dopo l'apertura della busta | ≤30°C | ≤60% RH | 168 ore (7 giorni) |
| Cottura (se superato il limite) | 60±5°C | – | ≥24 ore |
Se la carta indicatrice di umidità mostra rosa (essiccante sbiadito) o il tempo di stoccaggio è stato superato, cuocere a 60±5°C per 24 ore prima dell'uso.
9. Riepilogo dei Test di Affidabilità
Il prodotto ha superato i seguenti test (standard JEDEC) con criteri di accettazione di 0/1 guasti:
- Rifusione (260°C, 10s, 2x) – 22 pezzi
- Ciclo di temperatura (-40°C a 100°C, 100 cicli)
- Shock termico (-40°C a 100°C, 300 cicli)
- Stoccaggio ad alta temperatura (100°C, 1000h)
- Stoccaggio a bassa temperatura (-40°C, 1000h)
- Test di durata (Ta=25°C, IF=20mA, 1000h)
Criteri di giudizio: variazione VF ≤1.1x USL, IR ≤2x USL, flusso luminoso ≥0.7x LSL.
10. Caratteristiche Prestazionali Tipiche
- Tensione Diretta vs. Corrente:Aumento non lineare; operare a 20mA per un'efficienza ottimale.
- Intensità vs. Corrente:Sub-lineare; una corrente più elevata produce rendimenti decrescenti in luminosità.
- Dipendenza dalla temperatura:L'intensità diminuisce di circa il 30% a 100°C; derating della corrente di conseguenza.
- Stabilità della lunghezza d'onda:
- Diagramma di radiazione:Ampio angolo di visione di 140°, adatto per retroilluminazione e pannelli indicatori.
11. Caso di Studio di Progettazione: Modulo Indicatore Ottico
Si consideri un pannello dell'interfaccia utente che richiede un LED di stato giallo visibile oltre ±70°. L'utilizzo del package 1808 consente un posizionamento denso. Con pilotaggio a 20mA e un resistore di serie da 100Ω (ipotizzando VF≈2.0V su una linea a 5V), la dissipazione di potenza è di 78mW, ben entro i limiti. Per un ampio intervallo di temperatura (-40°C a +85°C), assicurarsi che la progettazione termica mantenga la giunzione al di sotto di 95°C. Utilizzando il pattern di saldatura e il profilo di rifusione forniti, si garantiscono giunti di saldatura affidabili. Se l'applicazione richiede un colore costante, selezionare il bin di lunghezza d'onda appropriato (ad esempio, E20 per 592.5-595nm). L'impronta ultra-piccola (1.8×0.8mm) consente layout PCB compatti con elevata densità di componenti.
12. Principio di Base: Come Funziona il LED Giallo
Il LED è realizzato utilizzando un chip giallo, tipicamente InGaAlP (fosfuro di indio gallio alluminio) cresciuto su un substrato di GaAs. Quando polarizzato direttamente, gli elettroni si ricombinano con le lacune nella regione attiva, rilasciando fotoni con energia corrispondente al gap di banda. L'emissione gialla (585-595nm) è ottenuta attraverso un attento controllo delle frazioni di alluminio e indio. La larghezza spettrale stretta (15nm) indica un'elevata qualità del materiale e strati epitassiali ben ottimizzati. L'ampio diagramma di radiazione deriva dalla geometria del chip e dal design del substrato trasparente.
13. Tendenze del Settore ed Evoluzione
I LED SMD gialli si stanno evolvendo verso una maggiore efficacia (lm/W) e package più piccoli. Il fattore di forma 1808 fa parte della tendenza alla miniaturizzazione nell'elettronica di consumo. Gli sviluppi futuri potrebbero includere una migliore gestione termica (RTHJ-S inferiore) e valori ESD più elevati. È in crescita anche l'integrazione con driver intelligenti e combinazioni tunabili di bianco/giallo. La domanda di LED gialli nel settore automobilistico (indicatori di direzione) e nella segnaletica continua a guidare l'innovazione in termini di luminosità e affidabilità.
Questo documento fornisce un riferimento tecnico completo per il LED giallo RF-YG1808TS-AC-E0. Per informazioni dettagliate sul binning e configurazioni personalizzate, consultare il rappresentante commerciale locale.
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. |