Scheda Tecnica LED 336UYSYGW/S530-A3 - Dimensioni 3.0x?x?mm - Tensione 2.0-2.4V - Potenza 60mW - Super Giallo/Giallo Verde - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il 336UYSYGW/S530-A3 è un LED compatto progettato per applicazioni di segnalazione e retroilluminazione. Integra due chip semiconduttori in un unico package, offrendo flessibilità di progettazione e illuminazione uniforme.

1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali

I vantaggi principali di questo LED derivano dalla sua architettura a doppio chip e dalla composizione del materiale.

• Prestazioni dei Chip Abbinati:I due chip integrati sono accuratamente abbinati per garantire un'emissione luminosa altamente uniforme e un angolo visivo ampio e costante di circa 80 gradi, fornendo un'illuminazione omogenea da diverse prospettive.
• Affidabilità allo Stato Solido e Lunga Vita:Essendo un dispositivo di illuminazione a stato solido, offre un'affidabilità eccezionale e una lunga durata operativa, superando significativamente le tradizionali lampadine a incandescenza.
• Funzionamento Efficiente:Il dispositivo è progettato per un basso consumo energetico ed è direttamente compatibile con i livelli di pilotaggio dei circuiti integrati (I.C.), semplificando la progettazione dell'interfaccia.
• Conformità Ambientale:Il prodotto è fabbricato con materiali privi di piombo e conforme alle direttive RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose).

1.2 Descrizione del Prodotto e Varianti

Il codice "336" si riferisce al tipo di package. Questa lampada è offerta in due configurazioni elettriche principali: bicolore e bipolare.

• Tipi Bicolore:Queste lampade contengono due diodi che emettono colori diversi. Per questo modello specifico, i colori emessi sono Super Giallo e Giallo Verde. Il colore della resina per le varianti bicolore è Bianco Diffuso, che aiuta a fondere i due colori e fornisce un angolo visivo più ampio.
• Tipi Bipolari:Queste lampade hanno un singolo colore per dispositivo. Sono disponibili con resina Trasparente Bianca o Trasparente Colorata. La resina trasparente offre una maggiore emissione luminosa ma un fascio più diretto.
• Scienza dei Materiali:L'emissione luminosa è ottenuta utilizzando il materiale semiconduttore Fosfuro di Alluminio Gallio Indio (AlGaInP), altamente efficiente per produrre lunghezze d'onda gialle e verdi.

1.3 Applicazioni Target

Questo LED è adatto per una varietà di apparecchiature elettroniche che richiedono indicazione di stato o retroilluminazione del pannello.

• Televisori (stato alimentazione, indicatori di funzione)
• Monitor per computer
• Telefoni e dispositivi di comunicazione
• Periferiche e strumentazione informatica generali

2. Parametri Tecnici: Interpretazione Oggettiva Approfondita

Questa sezione fornisce un'analisi dettagliata delle specifiche elettriche, ottiche e termiche.

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi sono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento in queste condizioni non è garantito.

• Corrente Diretta Continua (I_F):25 mA per entrambi i chip UY (Super Giallo) e SYG (Giallo Verde). Superare questa corrente può causare un guasto catastrofico dovuto al surriscaldamento.
• Tensione Inversa (V_R):5 V. Applicare una tensione inversa più elevata può rompere la giunzione semiconduttrice.
• Dissipazione di Potenza (P_d):60 mW. Questa è la massima potenza consentita (V_F* I_F) che il package può dissipare senza superare i suoi limiti termici.
• Intervalli di Temperatura:Operativa: -40°C a +85°C; Magazzinaggio: -40°C a +100°C. Questi definiscono i limiti ambientali per un funzionamento affidabile e lo stoccaggio non operativo.
• Temperatura di Saldatura:260°C per 5 secondi. Questo definisce il profilo di temperatura di picco e tempo per i processi di saldatura a onda o rifusione.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi sono i parametri di prestazione tipici misurati a 25°C. I progettisti dovrebbero utilizzare il valore "Tip." per i calcoli iniziali, ma progettare i circuiti per accogliere gli intervalli "Min." e "Max.".

• Tensione Diretta (V_F):2,0V a 2,4V a I_F=20mA. Una resistenza limitatrice di corrente è essenziale, poiché i LED sono dispositivi pilotati in corrente. La tensione è relativamente bassa, compatibile con sistemi logici a 3,3V e 5V.
• Intensità Luminosa (I_V):Super Giallo: 40-80 mcd (millicandela); Giallo Verde: 16-32 mcd. La variante Super Giallo è significativamente più luminosa. L'intensità è misurata alla corrente diretta tipica.
• Angolo Visivo (2θ_1/2):Circa 80 gradi per entrambi i colori. Questo è l'angolo totale in cui l'intensità scende alla metà del suo valore di picco.
• Specifiche della Lunghezza d'Onda:
  • Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p):Il punto di massima potenza spettrale. UY: ~591 nm; SYG: ~575 nm.
  • Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):La singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano. UY: ~589 nm; SYG: ~573 nm.
  • Larghezza di Banda Spettrale (Δλ):La larghezza dello spettro emesso a metà altezza. UY: ~15 nm; SYG: ~20 nm. Una larghezza di banda più stretta indica un colore più saturo e puro.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce dati grafici essenziali per comprendere il comportamento del dispositivo in condizioni variabili.

3.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Queste curve mostrano la distribuzione della potenza spettrale. La curva del Super Giallo è centrata attorno a 591nm, mentre quella del Giallo Verde attorno a 575nm. Le forme sono tipiche dei materiali AlGaInP, con lo SYG che ha uno spettro leggermente più ampio.

3.2 Diagramma di Direttività

I grafici polari confermano l'angolo visivo di 80 gradi, mostrando una distribuzione quasi-Lambertiana (coseno) comune per i package diffusi, fornendo luce ampia e uniforme.

3.3 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V)

Questa è una curva cruciale per la progettazione del circuito. Mostra la relazione esponenziale tipica di un diodo. La curva è relativamente ripida nella regione operativa (attorno a 2V), il che significa che piccole variazioni di tensione causano grandi variazioni di corrente, rafforzando la necessità di una regolazione di corrente.

3.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

Questa curva mostra che l'emissione luminosa è approssimativamente lineare con la corrente fino al massimo nominale. Pilotare il LED al di sotto di 20mA ridurrà proporzionalmente la luminosità.

3.5 Dipendenza dalla Temperatura

Due grafici chiave illustrano gli effetti termici:

• Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente:L'emissione luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura. Questa è una caratteristica fondamentale dei LED; l'efficienza diminuisce alle temperature di giunzione più elevate.
• Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente (a tensione costante):Se pilotato da una sorgente di tensione costante, la corrente attraverso il LED aumenterà al crescere della temperatura perché la tensione diretta diminuisce. Ciò può portare a una fuga termica se non gestita correttamente con un circuito limitatore di corrente.

3.6 Coordinate Cromatiche vs. Corrente Diretta (solo SYG)

Questo grafico mostra come il colore percepito (cromaticità) del LED Giallo Verde possa spostarsi leggermente con i cambiamenti della corrente di pilotaggio. I progettisti che richiedono una rigorosa coerenza del colore dovrebbero utilizzare driver a corrente costante.

4. Informazioni Meccaniche e sul Package

4.1 Dimensioni del Package

Il disegno meccanico specifica le dimensioni fisiche della lampada LED. Le dimensioni chiave includono la spaziatura dei terminali, il diametro del corpo e l'altezza complessiva. L'altezza della flangia è specificata inferiore a 1,5mm. La tolleranza standard per le dimensioni è ±0,25mm salvo diversa indicazione. La lunghezza e la larghezza esatte sono definite dal disegno (implicite come impronta standard del package "336").

4.2 Identificazione della Polarità

Il package utilizza una flangia o un lato piatto sulla lente (comune in questi package) per denotare il terminale catodico (negativo). La polarità corretta deve essere osservata durante l'installazione.

5. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

Una manipolazione corretta è fondamentale per prevenire danni.

5.1 Formatura dei Terminali

• Le pieghe devono essere effettuate ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico.
• La formatura deve essere eseguitaprimadella saldatura, a temperatura ambiente.
• Evitare di applicare stress al package o ai terminali.
• I fori del PCB devono allinearsi perfettamente con i terminali del LED per evitare stress di montaggio.

5.2 Condizioni di Magazzinaggio

• Consigliate: ≤30°C, ≤70% Umidità Relativa.
• Durata di conservazione dopo la spedizione: 3 mesi nella confezione originale.
• Per conservazioni più lunghe (fino a 1 anno): Utilizzare un contenitore sigillato con azoto e essiccante.
• Dopo l'apertura, utilizzare entro 24 ore per prevenire l'assorbimento di umidità.
• Evitare rapidi cambiamenti di temperatura in ambienti umidi per prevenire la condensa.

5.3 Processo di Saldatura

• Regola Critica:Mantenere una distanza minima di 3mm dal punto di saldatura al bulbo in epossidico.
• Saldatura Manuale:Punta del saldatore ≤300°C, tempo di saldatura ≤3 secondi.
• Saldatura a Onda/Per Immersione:Preriscaldamento ≤100°C (≤60 sec), bagno di saldatura ≤260°C per ≤5 secondi.
• Evitare stress sui terminali durante le fasi ad alta temperatura.
• Non saldare il dispositivo più di una volta.
• Lasciare raffreddare il LED naturalmente a temperatura ambiente dopo la saldatura prima di manipolarlo o applicare stress meccanici.

6. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

6.1 Specifiche di Imballaggio

I LED sono imballati per prevenire scariche elettrostatiche (ESD) e l'ingresso di umidità.

• Imballaggio Primario:Sacchetti anti-elettrostatici (protezione ESD per 750V).
• Imballaggio Secondario:Scatole interne contenenti 5 sacchetti.
• Imballaggio Terziario:Scatole esterne contenenti 10 scatole interne.
• Quantità di Imballaggio:Minimo 200 a 500 pezzi per sacchetto. Pertanto, una scatola esterna contiene tra 10.000 e 25.000 pezzi (10 scatole interne * 5 sacchetti * 200-500 pz).

6.2 Spiegazione delle Etichette

L'etichetta del package include diversi codici per la tracciabilità e il binning:

• CPN:Numero di Parte del Cliente.
• P/N:Numero di Parte del Produttore (es., 336UYSYGW/S530-A3).
• QTY:Quantità nel sacchetto.
• CAT:Classe di Intensità Luminosa (bin).
• HUE:Classe di Lunghezza d'Onda Dominante (bin).
• REF:Classe di Tensione Diretta (bin).
• LOT No:Numero di lotto di produzione per la tracciabilità.

7. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progettazione

7.1 Circuiti Applicativi Tipici

Il metodo di pilotaggio più comune è una resistenza limitatrice di corrente in serie. Il valore della resistenza (R) può essere calcolato come: R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Per un'alimentazione di 5V e una V_Ftipica di 2,0V a 20mA: R = (5 - 2,0) / 0,02 = 150 Ω. Spesso si utilizza un valore leggermente superiore (es., 180 Ω) per un margine di sicurezza, riducendo la corrente e aumentando la longevità.

7.2 Considerazioni di Progettazione

• Pilotaggio in Corrente:Utilizzare sempre un circuito a corrente costante o limitato in corrente. Il pilotaggio a tensione costante non è raccomandato a causa del coefficiente di temperatura negativo di V_F.
• Gestione Termica:Sebbene la potenza sia bassa, assicurarsi che il dispositivo non sia posizionato vicino ad altre fonti di calore. Alte temperature ambiente ridurranno l'emissione luminosa e la durata.
• Protezione ESD:Sebbene il sacchetto fornisca protezione, durante l'assemblaggio dovrebbero essere seguite le procedure standard di manipolazione ESD.
• Abbinamento Visivo:Per applicazioni che richiedono un aspetto uniforme, specificare bin stretti per HUE (lunghezza d'onda) e CAT (intensità).

8. Confronto Tecnico e Differenziazione

Il 336UYSYGW/S530-A3 offre vantaggi specifici nella sua categoria.

• Doppio Chip vs. Singolo Chip:Il design a due chip fornisce una ridondanza intrinseca e può offrire funzionalità più luminose o multicolore in un unico package rispetto ai LED standard a singolo die.
• Materiale AlGaInP:Rispetto alle tecnologie più vecchie, l'AlGaInP offre una maggiore efficienza e una migliore saturazione del colore per le lunghezze d'onda gialle e verdi.
• Opzioni di Package:La disponibilità di versioni sia bicolore (diffusa) che bipolare (trasparente) con la stessa impronta di package offre ai progettisti flessibilità per diversi effetti ottici (colore misto vs. singolo colore brillante).

9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D1: Posso pilotare questo LED direttamente da un pin di un microcontrollore a 3,3V?

R: È possibile ma non ideale. La V_Ftipica è 2,0V e un pin GPIO può spesso erogare 20mA. Tuttavia, è necessario calcolare la resistenza in serie richiesta in base alla tensione di uscita del pin sotto carico (che potrebbe essere inferiore a 3,3V). Inoltre, erogare alta corrente da più pin GPIO potrebbe superare il budget di corrente totale del microcontrollore. Utilizzare un transistor o un driver LED dedicato è più robusto.

D2: Perché l'intensità luminosa del LED Giallo Verde è inferiore a quella del Super Giallo?

R: Ciò è principalmente dovuto alla sensibilità spettrale dell'occhio umano (risposta fotopica). L'occhio è più sensibile alla luce verde attorno a 555nm. Il Giallo Verde (575nm) e il Super Giallo (589nm) si trovano ai lati di questo picco. La conversione dalla potenza radiante (watt) all'intensità luminosa (candele) risulta in un valore inferiore per lo SYG a parità di ingresso elettrico, anche se i chip hanno un'efficienza di conversione elettro-ottica simile.

D3: Cosa significano i codici "UY" e "SYG" nel numero di parte?

R: Sono codici interni per il tipo di chip: "UY" probabilmente sta per "Ultra Yellow" o "Super Yellow", e "SYG" per "Super Yellow Green". Il "GW" nel numero di parte può indicare il tipo di lente (es., Bianco Diffuso).

D4: Quanto è critica la distanza di 3mm dal punto di saldatura al bulbo?

R: Molto critica. Saldare a meno di 3mm trasmette calore eccessivo direttamente alla resina epossidica e ai fili di connessione interni. Ciò può causare la rottura della resina, la rottura dei collegamenti o il degrado delle proprietà del semiconduttore, portando a un guasto immediato o prematuro.

10. Esempio Pratico di Utilizzo

Scenario: Progettazione di un pannello indicatori di stato per un router di rete.

Il pannello richiede indicatori distinti per "Alimentazione Accesa" (verde fisso), "Attività di Rete" (verde lampeggiante) e "Errore di Sistema" (giallo fisso).

Scelta di Progettazione:Utilizzare il LED bicolore 336UYSYGW/S530-A3 per l'indicatore "Attività di Rete/Errore di Sistema". Un chip (SYG) può essere pilotato per mostrare il lampeggio verde per l'attività. L'altro chip (UY) può essere pilotato per mostrare un giallo fisso per una condizione di errore. Ciò risparmia spazio sulla scheda rispetto all'uso di due LED separati. La lente Bianca Diffusa fonde la luce dei due chip quando entrambi sono accesi (sebbene non sia un caso d'uso tipico) e fornisce un ampio angolo visivo adatto per un pannello. Resistenze limitatrici di corrente separate e pin GPIO dal processore principale del router controllerebbero ciascun chip in modo indipendente.

11. Introduzione alla Tecnologia

La tecnologia di base si basa sul sistema di materiale semiconduttore AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio). Quando una tensione diretta viene applicata alla giunzione p-n, elettroni e lacune si ricombinano, rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). Il rapporto specifico di Alluminio, Gallio e Indio nel reticolo cristallino determina l'energia del bandgap, che definisce direttamente la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa. Per questo dispositivo, la composizione è sintonizzata per emettere nelle regioni gialla e giallo-verde dello spettro visibile. L'uso di due chip indipendenti in un unico package è un'innovazione di packaging che aumenta la funzionalità senza aumentare l'impronta sulla scheda a circuito stampato.

12. Tendenze del Settore

L'industria dei LED continua a evolversi verso una maggiore efficienza, affidabilità e funzionalità integrate. Le tendenze rilevanti per dispositivi come il 336UYSYGW/S530-A3 includono:

• Miniaturizzazione:Sebbene il package 336 sia consolidato, i progetti più recenti spesso utilizzano package SMD ancora più piccoli come 0603 o 0402 per schede ad alta densità.
• Maggiore Efficienza:La ricerca in scienza dei materiali mira a migliorare l'efficienza quantica interna (IQE) e l'efficienza di estrazione della luce dei sistemi AlGaInP e altri, producendo più luce per watt di ingresso elettrico.
• Integrazione Intelligente:La tendenza si sta spostando verso LED con driver integrati (IC) o addirittura microcontrollori, creando moduli "LED intelligenti". Tuttavia, LED indicatori discreti come il 336 rimangono essenziali per applicazioni semplici e convenienti.
• Coerenza del Colore e Binning:I processi produttivi stanno migliorando per ridurre la varianza in lunghezza d'onda e intensità, fornendo bin più stretti e riducendo la necessità di selezione da parte dei clienti.