Indice
- 1. Panoramica del Prodotto
- 1.1 Vantaggi Principali e Mercato di Riferimento
- 2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici
- 2.1 Valori Massimi Assoluti
- 2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche (Ta=25°C)
- 3. Analisi delle Curve di Prestazione
- 3.1 Caratteristiche SUR (Rosso Brillante)
- 3.2 Caratteristiche SYG (Giallo Verde Brillante)
- 4. Informazioni Meccaniche e sul Package
- 4.1 Dimensioni del Package
- 5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio
- 5.1 Formatura dei Terminali
- 5.2 Magazzinaggio
- 5.3 Processo di Saldatura
- 6. Imballaggio e Informazioni d'Ordine
- 6.1 Specifiche d'Imballaggio
- 6.2 Spiegazione Etichette
- 7. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progettazione
- 7.1 Circuiti Applicativi Tipici
- 7.2 Considerazioni di Progettazione
- 8. Confronto Tecnico e Differenziazione
- 9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)
- 9.1 Qual è la differenza tra le versioni SUR e SYG?
- 9.2 Posso pilotare questo LED alla sua corrente continua massima di 25mA?
- 9.3 Cosa significano "bicolore" e "bipolare" per questa lampada?
- 9.4 Quanto è critica la distanza minima di 3mm per saldatura e piegatura dei terminali?
- 10. Caso Pratico di Progettazione e Utilizzo
- 11. Introduzione al Principio Tecnologico
- 12. Tendenze e Contesto del Settore
- 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 modello 339-1SURSYGC/S530-A3 è una lampada LED a doppio chip progettata per applicazioni che richiedono un'illuminazione indicatrice chiara e affidabile. È disponibile sia in configurazione bicolore che bipolare, offrendo flessibilità di progettazione. I colori principali emessi sono il Rosso Brillante e il Giallo Verde Brillante, ottenuti grazie alla tecnologia a semiconduttore AlGaInP. Il dispositivo è caratterizzato da un'affidabilità allo stato solido, una lunga durata operativa e un basso consumo energetico, rendendolo adatto all'integrazione in vari sistemi elettronici.
1.1 Vantaggi Principali e Mercato di Riferimento
I vantaggi chiave di questa lampada LED includono chip abbinati per un'emissione luminosa uniforme e un ampio angolo di visione, garantendo prestazioni visive costanti. È progettato per essere compatibile con circuiti integrati, semplificando la progettazione del circuito. Il prodotto è conforme alle normative ambientali pertinenti, inclusi RoHS, REACH UE, ed è privo di alogeni (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). I suoi principali mercati e applicazioni sono l'elettronica di consumo e le periferiche informatiche, in particolare:
- Televisori
- Monitor per Computer
- Telefoni
- Computer
2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici
Questa sezione fornisce una suddivisione dettagliata delle specifiche elettriche, ottiche e termiche del dispositivo.
2.1 Valori Massimi Assoluti
Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento in queste condizioni non è garantito.
| Parametro | Simbolo | Valore (SUR/SYG) | Unità |
|---|---|---|---|
| Corrente Diretta Continua | IF | 25 | mA |
| Corrente Diretta di Picco (Duty 1/10 @ 1KHz) | IFP | 60 | mA |
| Tensione Inversa | VR | 5 | V |
| Dissipazione di Potenza | Pd | 60 | mW |
| Temperatura di Esercizio | TT_opr | -40 a +85 | °C |
| Temperatura di Magazzinaggio | TT_stg | -40 a +100 | °C |
| Temperatura di Saldatura | TT_sol | 260 (per 5 sec.) | °C |
2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche (Ta=25°C)
Questi sono i parametri operativi tipici in condizioni di test standard.
| Parametro | Simbolo | Min. | Typ. | Max. | Unità | Condizione |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tensione Diretta | VF | 1.7 | 2.0 | 2.4 | V | IFI_F=20mA |
| Corrente Inversa | IR | -- | -- | 10 | µA | VRV_R=5V |
| Intensità Luminosa | IV | -- | 250 (SUR) / 63 (SYG) | -- | mcd | IFI_F=20mA |
| Angolo di Visione (2θ1/2) | -- | -- | 25 | -- | deg | IFI_F=20mA |
| Lunghezza d'Onda di Picco | λp | -- | 632 (SUR) / 575 (SYG) | -- | nm | IFI_F=20mA |
| Lunghezza d'Onda Dominante | λd | -- | 624 (SUR) / 573 (SYG) | -- | nm | IFI_F=20mA |
| Larghezza di Banda Spettrale | Δλ | -- | 20 | -- | nm | IFI_F=20mA |
Note di Misura:L'incertezza sulla Tensione Diretta è ±0.1V. L'incertezza sull'Intensità Luminosa è ±10%. L'incertezza sulla Lunghezza d'Onda Dominante è ±1.0nm.
3. Analisi delle Curve di Prestazione
La scheda tecnica fornisce le curve caratteristiche sia per la variante SUR (Rosso Brillante) che SYG (Giallo Verde Brillante). Queste curve sono essenziali per comprendere il comportamento del dispositivo in condizioni variabili.
3.1 Caratteristiche SUR (Rosso Brillante)
Le curve per il LED SUR mostrano la relazione tra intensità relativa e lunghezza d'onda, il diagramma di direttività, la corrente diretta in funzione della tensione diretta (curva I-V), l'intensità relativa in funzione della corrente diretta, l'intensità relativa in funzione della temperatura ambiente e la corrente diretta in funzione della temperatura ambiente. La curva I-V è tipica di un diodo, mostrando un aumento esponenziale della corrente dopo aver superato la soglia di tensione diretta (~1.7-2.0V). La curva intensità vs. temperatura mostra una diminuzione dell'emissione all'aumentare della temperatura ambiente, caratteristica comune dei LED dovuta all'aumento della ricombinazione non radiativa e al calo di efficienza.
3.2 Caratteristiche SYG (Giallo Verde Brillante)
Il LED SYG presenta tipi di curve simili: intensità relativa vs. lunghezza d'onda, direttività, curva I-V e intensità vs. corrente diretta. Inoltre, include una curva per le coordinate cromatiche in funzione della corrente diretta, cruciale per applicazioni dove la consistenza del colore sotto diverse condizioni di pilotaggio è importante. La curva corrente diretta vs. temperatura ambiente aiuta nella progettazione della gestione termica.
4. Informazioni Meccaniche e sul Package
4.1 Dimensioni del Package
Il LED è alloggiato in un package standard a lampada. Le note dimensionali chiave della scheda tecnica includono:
- Tutte le dimensioni sono in millimetri (mm).
- L'altezza della flangia deve essere inferiore a 1.5mm (0.059\").
- La tolleranza predefinita per le dimensioni, salvo diversa specifica, è ±0.25mm.
Un disegno dimensionale dettagliato è fornito nella scheda tecnica originale, specificando la spaziatura dei terminali, il diametro del corpo e l'altezza complessiva. I progettisti devono fare riferimento a questo disegno per creare accuratamente l'impronta sul PCB.
5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio
Una manipolazione corretta è fondamentale per mantenere le prestazioni e l'affidabilità del LED.
5.1 Formatura dei Terminali
- Piegare i terminali in un punto ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico.
- Eseguire la formatura dei terminaliprima soldering.
- Evitare di sollecitare il package del LED durante la formatura per prevenire danni o rotture.
- Tagliare i terminali a temperatura ambiente.
- Assicurarsi che i fori sul PCB siano perfettamente allineati con i terminali del LED per evitare stress di montaggio.
5.2 Magazzinaggio
- Condizioni di magazzinaggio consigliate: ≤30°C e ≤70% Umidità Relativa.
- Durata di magazzinaggio dopo la spedizione: 3 mesi in condizioni consigliate.
- Per magazzinaggio più lungo (fino a 1 anno): utilizzare un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e assorbente di umidità.
- Evitare transizioni rapide di temperatura in alta umidità per prevenire la condensa.
5.3 Processo di Saldatura
Mantenere una distanza di almeno 3mm dal punto di saldatura al bulbo in epossidico.
| Parametro | Saldatura Manuale | Saldatura a Onda (DIP) |
|---|---|---|
| Temperatura della Puntina | 300°C Max. (30W Max.) | -- |
| Tempo di Saldatura | 3 sec Max. | -- |
| Temperatura di Preriscaldamento | -- | 100°C Max. (60 sec Max.) |
| Temp. & Tempo Bagno | -- | 260°C Max., 5 sec Max. |
| Distanza Min. dal Bulbo | 3mm | 3mm |
Note Aggiuntive sulla Saldatura:
- Evitare stress sul telaio dei terminali ad alte temperature.
- Non eseguire saldatura a immersione o manuale più di una volta.
- Proteggere il bulbo in epossidico da urti/vibrazioni meccanici finché il LED non si raffredda a temperatura ambiente.
- Evitare un raffreddamento rapido dalla temperatura di picco di saldatura.
- Utilizzare sempre la temperatura efficace più bassa e il tempo più breve.
6. Imballaggio e Informazioni d'Ordine
6.1 Specifiche d'Imballaggio
I LED sono imballati per prevenire scariche elettrostatiche (ESD) e danni da umidità.
- Imballaggio Primario:Busta anti-elettrostatica.
- Imballaggio Secondario:Scatola interna.
- Imballaggio Terziario:Scatola esterna.
- Quantità per Imballo:Minimo 200 a 500 pezzi per busta. 5 buste per scatola interna. 10 scatole interne per scatola esterna.
6.2 Spiegazione Etichette
Le etichette sull'imballaggio contengono le seguenti informazioni:
- CPN:Numero di Produzione del Cliente
- P/N:Numero di Produzione (es., 339-1SURSYGC/S530-A3)
- QTY:Quantità Imballata
- CAT:Classi di Intensità Luminosa
- HUE:Classi di Lunghezza d'Onda Dominante
- REF:Classi di Tensione Diretta
- LOT No:Numero di Lotto per tracciabilità
7. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progettazione
7.1 Circuiti Applicativi Tipici
Per un uso indicatore standard, è richiesto un semplice resistore limitatore di corrente in serie. Il valore del resistore (Rs) può essere calcolato usando la Legge di Ohm: Rs= (Valimentazione- VF) / IF. Dove VFè la tipica tensione diretta (2.0V) e IFè la corrente diretta desiderata (es., 20mA). Assicurarsi che la potenza nominale del resistore sia sufficiente: PR= (IF)² * Rs.
7.2 Considerazioni di Progettazione
- Pilotaggio in Corrente:Pilotare sempre i LED con una corrente costante o utilizzando un resistore limitatore. Non è raccomandato applicare una tensione costante pari a VFa causa della variazione unità per unità e della dipendenza dalla temperatura di VF.
- Gestione Termica:Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa, assicurare un'adeguata ventilazione nell'involucro, specialmente se si utilizzano più LED o se le temperature ambiente si avvicinano al valore massimo.
- Funzionamento Bicolore/Bipolare:Comprendere il pinout e la configurazione interna (catodo/anodo comune per bipolare, chip separati per bicolore) per un corretto design del circuito.
- Protezione ESD:Seguire le procedure standard di manipolazione ESD durante l'assemblaggio, poiché i LED sono sensibili alle scariche elettrostatiche.
8. Confronto Tecnico e Differenziazione
La serie 339-1 si differenzia grazie al suo design a doppio chip in un package standard a lampada. Rispetto ai LED a singolo chip, offre la possibilità di due colori o una configurazione bipolare (protezione da polarità inversa) nella stessa impronta. L'uso della tecnologia AlGaInP fornisce alta efficienza per le lunghezze d'onda rosse e giallo-verdi, risultando in una buona intensità luminosa (250 mcd per il rosso, 63 mcd per il giallo-verde) con una modesta corrente di pilotaggio di 20mA. L'ampio angolo di visione di 25 gradi garantisce visibilità da varie prospettive, vantaggioso per indicatori su pannelli.
9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)
9.1 Qual è la differenza tra le versioni SUR e SYG?
SUR denota il LED Rosso Brillante (λd~624nm), mentre SYG denota il LED Giallo Verde Brillante (λd~573nm). Differiscono per la lunghezza d'onda dominante e l'intensità luminosa tipica.
9.2 Posso pilotare questo LED alla sua corrente continua massima di 25mA?
Sì, ma le caratteristiche elettro-ottiche nella scheda tecnica sono specificate a 20mA. Operare a 25mA produrrà una maggiore emissione luminosa ma aumenterà anche la dissipazione di potenza e la temperatura di giunzione, potenzialmente influenzando l'affidabilità a lungo termine e causando una leggera variazione della lunghezza d'onda. È generalmente buona pratica deratare e operare leggermente al di sotto del valore massimo assoluto per migliorare la durata.
9.3 Cosa significano "bicolore" e "bipolare" per questa lampada?
Bicolore:Il package contiene due chip LED separati (es., uno rosso, uno verde) che possono essere controllati indipendentemente. Tipicamente hanno tre terminali (catodo o anodo comune).
Bipolare:Il package contiene un singolo chip LED ma è costruito in modo da accendersi quando la tensione è applicata in entrambe le polarità (sebbene probabilmente solo una polarità sia corretta per il colore previsto). Funziona come un semplice indicatore che si accende indipendentemente dalla polarità DC, spesso usato in circuiti AC o insensibili alla polarità. La scheda tecnica menziona che questi sono disponibili in resina Trasparente Bianca e Trasparente Colorata.
9.4 Quanto è critica la distanza minima di 3mm per saldatura e piegatura dei terminali?
Molto critica. La resina epossidica che forma il bulbo del LED è sensibile al calore e allo stress meccanico. Saldare o piegare a meno di 3mm può trasferire calore eccessivo al semiconduttore, danneggiandolo, o può creparre l'epossidico, portando a guasti prematuri o ingresso di umidità.
10. Caso Pratico di Progettazione e Utilizzo
Scenario: Progettazione di un indicatore a doppio stato per un'unità di alimentazione.
Un progettista ha bisogno di un singolo componente per mostrare gli stati "Standby" (giallo) e "On" (rosso). Seleziona la versione bicolore della lampada 339-1. Progetta un circuito in cui un pin di un microcontrollore pilota il catodo del chip giallo (SYG) attraverso un resistore limitatore per lo standby. Un altro pin pilota il catodo del chip rosso (SUR) attraverso un resistore separato per lo stato "On". Gli anodi di entrambi i chip sono collegati insieme al positivo dell'alimentazione. L'angolo di visione di 25° garantisce che l'indicatore sia visibile dal pannello frontale. Il progettista segue le linee guida di saldatura, assicurando un gap di 3mm, e specifica la corretta impronta PCB dalle dimensioni del package. Assicura inoltre che le istruzioni di magazzinaggio e manipolazione siano passate al team di produzione.
11. Introduzione al Principio Tecnologico
La lampada LED 339-1 utilizza il materiale semiconduttore Fosfuro di Alluminio Gallio Indio (AlGaInP) per la sua regione di emissione luminosa. L'AlGaInP è un semiconduttore composto la cui energia di banda proibita—e quindi il colore della luce emessa—può essere regolata variando i rapporti di alluminio, gallio e indio. Un'emissione Rosso Brillante (~624nm) richiede una composizione diversa rispetto a un'emissione Giallo Verde Brillante (~573nm). Quando viene applicata una tensione diretta che supera la tensione di soglia del diodo, elettroni e lacune vengono iniettati nella regione attiva dove si ricombinano, rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). La lunghezza d'onda specifica di questi fotoni è determinata dalla banda proibita del materiale AlGaInP. La lente in epossidico serve a proteggere il chip semiconduttore, modellare il fascio luminoso in uscita (angolo di visione di 25°) e migliorare l'estrazione della luce.
12. Tendenze e Contesto del Settore
Sebbene questo prodotto rappresenti una tecnologia LED through-hole matura, rimane rilevante in applicazioni che richiedono alta affidabilità, facilità di assemblaggio manuale o specifici fattori di forma meccanici. La tendenza del settore per le luci indicatrici nell'elettronica di consumo si è largamente spostata verso LED a montaggio superficiale (SMD) (es., package 0603, 0402) per l'assemblaggio automatizzato e il risparmio di spazio. Tuttavia, LED through-hole come il 339-1 sono ancora ampiamente utilizzati in controlli industriali, elettrodomestici e aree dove si desidera una superiore resistenza meccanica del collegamento o una maggiore emissione luminosa puntuale da un package più grande. L'enfasi sulla conformità ambientale (RoHS, REACH, Senza Alogeni) vista in questa scheda tecnica è un riflesso diretto delle tendenze normative globali che spingono la produzione elettronica verso materiali e processi più ecologici.
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. |