Scheda Tecnica LED 1259-7SDRSYGW/S530-A3 - Rosso Super Profondo & Giallo Verde Brillante - 20mA - 50mcd - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il 1259-7SDRSYGW/S530-A3 è un LED bicolore che integra due chip semiconduttori in un unico package. Questo dispositivo è progettato per emettere due colori distinti: Rosso Super Profondo (SDR) e Giallo Verde Brillante (SYG). La costruzione principale utilizza materiale AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio) per entrambi i chip, noto per la sua alta efficienza nello spettro dal rosso al giallo-verde. La lampada è fornita in un package di resina bianca diffusa, che aiuta a ottenere un angolo di visione più ampio e uniforme diffondendo la luce emessa dai chip.

Questo componente è progettato per un'affidabilità allo stato solido, offrendo una lunga vita operativa rispetto agli indicatori tradizionali a incandescenza o fluorescenti. È compatibile con circuiti integrati, il che significa che può essere pilotato direttamente da uscite logiche standard di microcontrollori o altri circuiti digitali grazie alla sua bassa tensione diretta e ai requisiti di corrente ridotti. Il prodotto aderisce a diversi standard ambientali e di sicurezza, inclusa la direttiva RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose) dell'Unione Europea, il regolamento REACH (Registrazione, Valutazione, Autorizzazione e Restrizione delle Sostanze Chimiche) ed è classificato come privo di alogeni, con limiti rigorosi sul contenuto di Bromo (Br) e Cloro (Cl).

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

I Valori Massimi Assoluti definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Per un funzionamento affidabile, questi limiti non devono mai essere superati, nemmeno momentaneamente.

• Corrente Diretta Continua (I_F): 25 mA per entrambi i chip SDR e SYG. Questa è la massima corrente continua che può scorrere in modo continuo attraverso il LED.
• Tensione Inversa (V_R): 5 V. Applicare una tensione inversa superiore a questa può danneggiare la giunzione PN del LED.
• Dissipazione di Potenza (P_d): 60 mW per chip. Questa è la massima potenza che il package del LED può dissipare come calore a una temperatura ambiente di 25°C.
• Temperatura di Esercizio (T_opr): da -40°C a +85°C. Il dispositivo è garantito per funzionare entro questo intervallo di temperatura ambiente.
• Temperatura di Conservazione (T_stg): da -40°C a +100°C. Il dispositivo può essere conservato senza alimentazione applicata entro questo intervallo.
• Temperatura di Saldatura (T_sol): Per la saldatura a rifusione, è specificata una temperatura di picco di 260°C per un massimo di 5 secondi.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi parametri sono misurati in condizioni di test standard (Ta=25°C) e rappresentano le prestazioni tipiche del dispositivo.

• Tensione Diretta (V_F): Varia da 1,7V a 2,4V, con un valore tipico di 2,0V a una corrente di test di 20mA per entrambi i colori. Questa bassa tensione è fondamentale per applicazioni a basso consumo e alimentate a batteria.
• Corrente Inversa (I_R): Massimo di 10 µA a una tensione inversa di 5V, indicando una buona integrità della giunzione.
• Intensità Luminosa (I_V): Il chip SDR ha un'intensità tipica di 32 mcd, mentre il chip SYG è più luminoso a 50 mcd (entrambi a I_F=20mA). I valori minimi sono rispettivamente 16 mcd e 25 mcd.
• Angolo di Visione (2θ_1/2): Un tipico semi-angolo di 50 gradi per entrambi i colori, fornendo un campo visivo ragionevolmente ampio.
• Specifiche della Lunghezza d'Onda:
  • SDR: Lunghezza d'onda di Picco (λ_p) è 650 nm, e Lunghezza d'onda Dominante (λ_d) è 639 nm.
  • SYG: Lunghezza d'onda di Picco (λ_p) è 575 nm, e Lunghezza d'onda Dominante (λ_d) è 573 nm.
• Larghezza di Banda dello Spettro di Radiazione (Δλ): Circa 20 nm per entrambi, definendo la purezza spettrale della luce emessa.

Notare le incertezze di misura dichiarate: ±0,1V per V_F, ±10% per I_V, e ±1,0nm per λ_d.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

3.1 Caratteristiche del Rosso Super Profondo (SDR)

Le curve fornite offrono informazioni sul comportamento del chip SDR in condizioni variabili.

• Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda: Questo grafico mostra la distribuzione della potenza spettrale, centrata attorno a 650 nm.
• Diagramma di Direttività: Illustra la distribuzione angolare dell'intensità luminosa, correlata all'angolo di visione di 50 gradi.
• Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V): Dimostra la relazione esponenziale tipica di un diodo. La curva aiuta nella progettazione del circuito di limitazione della corrente.
• Intensità Relativa vs. Corrente Diretta: Mostra che l'emissione luminosa aumenta con la corrente ma potrebbe non essere perfettamente lineare, specialmente a correnti più elevate.
• Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente: Indica che l'intensità luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente, una caratteristica comune dei LED dovuta all'aumento della ricombinazione non radiativa.
• Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente: Probabilmente mostra la riduzione della corrente diretta massima consentita all'aumentare della temperatura per rimanere entro il limite di dissipazione di potenza.

3.2 Caratteristiche del Giallo Verde Brillante (SYG)

Il chip SYG condivide tipi di curve simili con il SDR, con differenze chiave nei grafici specifici della lunghezza d'onda.

• Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda: Centrata attorno a 575 nm.
• Coordinate Cromatiche vs. Corrente Diretta: Questo è un grafico importante per il chip SYG, che mostra come il colore percepito (definito dalle sue coordinate x,y sul diagramma cromatico CIE) possa spostarsi leggermente con i cambiamenti della corrente di pilotaggio. Questo è fondamentale per le applicazioni che richiedono una percezione del colore stabile.
• Le altre curve (Direttività, I-V, Intensità vs. Corrente/Temperatura) seguono tendenze simili al chip SDR ma con valori specifici per le proprietà del materiale del SYG.

4. Informazioni Meccaniche e sul Package

La scheda tecnica include un disegno dettagliato delle dimensioni del package. Le specifiche meccaniche chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono fornite in millimetri.
• Una nota critica specifica che l'altezza della flangia del componente deve essere inferiore a 1,5mm (0,059 pollici). Questo è probabilmente per la compatibilità con le macchine automatiche pick-and-place e per garantire un corretto posizionamento sul PCB.
• La tolleranza generale per le dimensioni non specificate è ±0,25mm.
• Il disegno mostra tipicamente la spaziatura dei terminali, le dimensioni del corpo e l'indicatore di polarità (che può essere un bordo piatto o un catodo contrassegnato). L'orientamento corretto è cruciale per la funzione bicolore, poiché invertire la polarità accenderà l'altro chip.

5. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

5.1 Formatura dei Terminali

Se i terminali devono essere piegati per il montaggio through-hole, ciò deve essere fatto con cura per evitare di danneggiare il LED.

• La piegatura deve avvenire ad almeno 3mm dalla base della lente in epossidica.
• La formatura deve essere eseguitaprima soldering.
• Uno stress eccessivo sul package durante la piegatura può crepare la resina epossidica o danneggiare i bonding interni.
• I terminali devono essere tagliati a temperatura ambiente.
• I fori del PCB devono allinearsi perfettamente con i terminali del LED per evitare stress di montaggio.

5.2 Conservazione

Una corretta conservazione previene l'assorbimento di umidità e il degrado.

• Conservazione consigliata: ≤30°C e ≤70% di Umidità Relativa (UR).
• La durata di conservazione dopo la spedizione è di 3 mesi in queste condizioni.
• Per una conservazione più lunga (fino a 1 anno), i dispositivi devono essere conservati in un contenitore sigillato, riempito di azoto, con essiccante.
• Evitare rapidi cambiamenti di temperatura in ambienti umidi per prevenire la condensa.

5.3 Processo di Saldatura

Vengono fornite istruzioni di saldatura dettagliate per garantire l'affidabilità.

• Mantenere una distanza minima di 3mm tra il punto di saldatura e il bulbo in epossidica.
• Saldatura Manuale: Temperatura massima della punta del saldatore 300°C (per un saldatore da 30W), tempo di saldatura massimo 3 secondi.
• Saldatura ad Onda/Ad immersione: Preriscaldamento massimo 100°C per 60 sec, bagno di saldatura massimo 260°C per 5 sec.
• Viene fornito un profilo di rifusione consigliato, che tipicamente include una fase di preriscaldamento, stabilizzazione, rifusione (picco ~260°C) e raffreddamento con velocità controllate per minimizzare lo shock termico.
• Evitare stress meccanici sui terminali mentre il LED è caldo.
• Non saldare (ad immersione o manualmente) più di una volta.
• Proteggere il LED da urti/vibrazioni fino a quando non si raffredda a temperatura ambiente dopo la saldatura.
• Processi termici rapidi non sono raccomandati.

6. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

6.1 Specifiche di Imballaggio

I LED sono imballati per prevenire scariche elettrostatiche (ESD) e danni da umidità durante il trasporto e la conservazione.

• Imballaggio Primario: Sacchetti anti-elettrostatici.
• Imballaggio Secondario: Scatole interne.
• Imballaggio Terziario: Scatole esterne per la spedizione all'ingrosso.
• Quantità di Imballaggio: 200-500 pezzi per sacchetto, 5 sacchetti per scatola interna e 10 scatole interne per scatola esterna.

6.2 Spiegazione delle Etichette

Le etichette sull'imballaggio contengono informazioni critiche per la tracciabilità e la selezione del bin.

• CPN: Numero di Parte del Cliente.
• P/N: Numero di Parte del Produttore (es., 1259-7SDRSYGW/S530-A3).
• QTY: Quantità nel pacco.
• CAT: Codice di rango o bin per l'Intensità Luminosa.
• HUE: Codice di rango o bin per la Lunghezza d'Onda Dominante.
• REF: Codice di rango o bin per la Tensione Diretta.
• LOT No: Numero di Lotto di Produzione per la tracciabilità.

7. Suggerimenti per l'Applicazione

7.1 Scenari Applicativi Tipici

La scheda tecnica elenca diverse applicazioni classiche per le lampade indicatrici:

• Televisori & Monitor: Utilizzate come indicatori di alimentazione, standby o stato delle funzioni.
• Telefoni: Indicatori di stato linea, attesa messaggi o modalità.
• Computer: Luci di alimentazione, attività del disco rigido o stato della rete su desktop, laptop o periferiche.

La natura bicolore consente l'indicazione di doppio stato da un singolo componente (es., rosso per "spento/errore" e verde per "acceso/ok"), risparmiando spazio sulla scheda.

7.2 Considerazioni di Progettazione

• Limitazione della Corrente: Utilizzare sempre una resistenza in serie o un driver a corrente costante per impostare la corrente diretta al valore desiderato (es., 20mA), mai collegare direttamente a una sorgente di tensione.
• Polarità: Per il funzionamento bicolore, l'anodo di un chip è tipicamente il catodo dell'altro. Il design del circuito deve tenere conto di questa configurazione a catodo comune o anodo comune.
• Gestione del Calore: Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa, garantire un'adeguata ventilazione ed evitare il posizionamento vicino ad altre fonti di calore aiuta a mantenere l'emissione luminosa e la longevità, specialmente ad alte temperature ambientali.
• Protezione ESD: Maneggiare con appropriate precauzioni ESD durante l'assemblaggio.

8. Confronto Tecnico e Differenziazione

Sebbene non sia esplicitamente confrontato con altri prodotti in questa scheda tecnica, i vantaggi chiave di questo componente possono essere dedotti:

• Integrazione a Doppio Chip: Combina due colori indicatore in un unico package da 3mm o 5mm, riducendo il numero di componenti e l'ingombro sul PCB rispetto all'uso di due LED separati.
• Scelta del Materiale (AlGaInP): Offre alta efficienza e buona saturazione del colore nella gamma spettrale rosso-arancione-giallo-verde.
• Conformità: Soddisfa gli standard ambientali moderni (RoHS, REACH, Senza Alogeni), essenziale per i prodotti venduti nei mercati globali.
• Ampia Temperatura di Esercizio: L'intervallo da -40°C a +85°C lo rende adatto per applicazioni consumer, industriali e alcuni interni automobilistici.

9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

9.1 Posso pilotare questo LED a 25mA in modo continuativo?

Sì, 25mA è il Valore Massimo Assoluto per la corrente diretta continua. Per una longevità ottimale e per tenere conto di potenziali variazioni nella tensione di alimentazione o nella temperatura, è pratica comune pilotare i LED a una corrente inferiore al massimo, come i 20mA utilizzati per i test. Fare sempre riferimento alle linee guida di derating se si opera ad alte temperature ambientali.

9.2 Perché ci sono due specifiche di lunghezza d'onda diverse (Picco e Dominante)?

La Lunghezza d'onda di Picco (λ_p)è la lunghezza d'onda alla quale la distribuzione della potenza spettrale è massima.La Lunghezza d'onda Dominante (λ_d)è la lunghezza d'onda di una luce monocromatica che apparirebbe dello stesso colore del LED all'occhio umano. Per i LED con uno spettro ampio o uno spettro che non corrisponde perfettamente alla sensibilità dell'occhio umano, questi due valori possono differire. La lunghezza d'onda dominante è spesso più rilevante per le applicazioni di indicazione del colore.

9.3 Cosa significa la resina "Bianca Diffusa" per un LED bicolore?

La resina bianca diffusa agisce come un mezzo di diffusione della luce. Mescola più efficacemente la luce dei due chip ravvicinati, aiutando a creare un aspetto del colore più uniforme attraverso la lente quando uno dei chip è acceso. Allarga anche l'angolo di visione effettivo rispetto a una resina trasparente.

10. Introduzione al Principio di Funzionamento

Un LED è un diodo semiconduttore. Quando viene applicata una tensione diretta che supera la sua soglia, gli elettroni dal semiconduttore di tipo n e le lacune dal semiconduttore di tipo p vengono iniettati nella regione attiva (la giunzione PN). Quando questi elettroni e lacune si ricombinano, l'energia viene rilasciata sotto forma di fotoni (luce). La specifica lunghezza d'onda (colore) della luce emessa è determinata dal bandgap del materiale semiconduttore utilizzato nella regione attiva. In questo prodotto viene utilizzato AlGaInP, che ha un bandgap adatto per emettere luce nella parte rossa-giallo-verde dello spettro visibile. I due chip indipendenti all'interno del package hanno composizioni o strutture del materiale leggermente diverse per produrre i distinti colori Rosso Super Profondo e Giallo Verde Brillante.

11. Tendenze e Contesto del Settore

Il componente descritto rappresenta una tecnologia matura e ampiamente utilizzata per applicazioni indicatrici through-hole. Le tendenze del settore rilevanti per tali dispositivi includono:

• Miniaturizzazione: Sebbene questo sia un LED stile lampada, c'è una tendenza generale verso i package a montaggio superficiale (SMD) (come 0603, 0402) per gli indicatori per risparmiare spazio e consentire l'assemblaggio automatizzato. Tuttavia, i LED through-hole rimangono popolari per prototipazione, riparazione e applicazioni che richiedono maggiore visibilità individuale o robustezza.
• Aumento dell'Efficienza: I continui miglioramenti nella scienza dei materiali aumentano l'efficienza luminosa (lumen per watt) di tutti i LED, inclusi i tipi AlGaInP, consentendo un'emissione più luminosa alla stessa corrente o la stessa luminosità a potenza inferiore.
• Coerenza del Colore & Binning: Le richieste di tolleranze di colore più strette in applicazioni come indicatori di stato, dove l'identità del marchio è importante, spingono i produttori a offrire un binning di lunghezza d'onda e intensità più preciso, come indicato dai codici CAT, HUE e REF sull'etichetta.
• Integrazione: L'integrazione di due colori in un unico package, come visto qui, fa parte di una tendenza più ampia verso i package LED multi-chip (inclusi i LED RGB) che offrono più funzionalità in un singolo componente.