Scheda Tecnica Lampada LED Bicolore 209SDRSYGW/S530-A3 - Rosso Profondo & Giallo Verde - 20mA - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il modello 209SDRSYGW/S530-A3 è una lampada LED bicolore progettata per applicazioni di segnalazione e retroilluminazione. Integra due distinti chip semiconduttori in AlGaInP all'interno di un unico package, emettendo luce Rosso Profondo e Giallo Verde Brillante. Questa configurazione a doppio chip consente una segnalazione versatile e l'indicazione di stato in un fattore di forma compatto. La lampada è offerta nella versione bicolore con resina diffondente bianca, garantendo un ampio angolo di visione e un'emissione luminosa uniforme.

1.1 Vantaggi Principali

• Chip Abbinati:I due chip sono accuratamente abbinati per garantire un'intensità luminosa e una resa cromatica uniformi, migliorando l'uniformità visiva nelle applicazioni.
• Ampio Angolo di Visione:Caratterizzato da un tipico angolo di visione (2θ1/2) di 80 gradi, lo rende adatto per applicazioni che richiedono visibilità da diverse angolazioni.
• Affidabilità allo Stato Solido:In quanto LED, offre una lunga durata operativa, resistenza agli urti e un'elevata affidabilità rispetto alle tradizionali lampade a incandescenza.
• Basso Consumo Energetico e Compatibilità IC:Opera a basse correnti dirette (tipicamente 20mA), rendendolo compatibile con i driver a circuito integrato e adatto per progetti sensibili al consumo energetico.
• Conformità Ambientale:Il prodotto è conforme alle normative RoHS, REACH UE ed è privo di alogeni (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.2 Applicazioni Target

Questo LED è destinato principalmente all'uso nell'elettronica di consumo e nelle apparecchiature per la visualizzazione di informazioni, tra cui:

• Televisori (indicatori di stato, retroilluminazione)
• Monitor per computer
• Telefoni
• Periferiche e strumentazione informatica generale

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

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.

• Corrente Diretta Continua (I_F):25 mA per entrambi i chip Rosso Profondo (SDR) e Giallo Verde Brillante (SYG). Superare questa corrente può portare a un eccessivo riscaldamento e a una degradazione accelerata dell'emissione luminosa.
• Tensione Inversa (V_R):5 V. Applicare una tensione inversa superiore a questo valore può causare la rottura della giunzione.
• Dissipazione di Potenza (P_d):60 mW per chip. Questa è la massima perdita di potenza ammissibile sotto forma di calore alla giunzione.
• Temperatura di Funzionamento e Stoccaggio:Il dispositivo può operare da -40°C a +85°C ed essere stoccato da -40°C a +100°C. Questa ampia gamma lo rende adatto a varie condizioni ambientali.
• Temperatura di Saldatura:Resiste alla saldatura a rifusione a 260°C per 5 secondi, compatibile con i processi standard di saldatura senza piombo.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche (Ta=25°C)

Questi sono i parametri di prestazione tipici in condizioni di test standard.

• Tensione Diretta (V_F):Tipicamente 2.0V (intervallo 1.7V a 2.4V) a I_F=20mA per entrambi i colori. Questa bassa tensione è vantaggiosa per progetti di circuiti a bassa tensione.
• Intensità Luminosa (I_V):Il chip Rosso Profondo offre un'intensità tipica di 50 mcd, mentre il chip Giallo Verde Brillante offre 32 mcd a 20mA. I valori minimi sono rispettivamente 25 mcd e 16 mcd.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p):Rosso Profondo: 650 nm. Giallo Verde Brillante: 575 nm. Questi valori definiscono i punti colore sullo spettro.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):Rosso Profondo: 639 nm. Giallo Verde Brillante: 573 nm. Questa è la lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano.
• Larghezza di Banda della Radiazione Spettrale (Δλ):Circa 20 nm per entrambi i colori, indicando la purezza spettrale della luce emessa.

Nota sull'Incertezza di Misura: Tensione Diretta ±0.1V, Intensità Luminosa ±10%, Lunghezza d'Onda Dominante ±1.0nm.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce le curve caratteristiche per ogni colore del chip, fondamentali per comprendere le prestazioni in condizioni non standard.

3.1 Caratteristiche del Chip Rosso Profondo (SDR)

• Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda:Mostra un picco netto attorno ai 650 nm, confermando l'emissione del colore rosso profondo.
• Diagramma di Direttività:Illustra il pattern di emissione di tipo Lambertiano con l'angolo di visione di 80 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 può diventare sub-lineare a correnti più elevate a causa degli effetti termici.
• Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente:Indica che l'intensità luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente, una caratteristica comune dei LED. Una corretta gestione termica è essenziale per mantenere la luminosità.
• Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente:Per un pilotaggio a tensione costante, la corrente diretta cambierebbe con la temperatura a causa dello spostamento della V_F del diodo. È raccomandato il pilotaggio a corrente costante per un funzionamento stabile.

3.2 Caratteristiche del Chip Giallo Verde Brillante (SYG)

Vengono fornite curve simili per il chip SYG, con l'aggiunta di ungrafico delle Coordinate di Cromaticità vs. Corrente Diretta. Questa curva è particolarmente importante in quanto mostra come il colore percepito (coordinate di cromaticità sul diagramma CIE) possa spostarsi leggermente con le variazioni della corrente di pilotaggio. Per applicazioni che richiedono un colore costante, è fondamentale pilotare il LED alla sua corrente nominale (20mA).

4. Informazioni Meccaniche e sul Package

4.1 Dimensioni del Package

Il LED utilizza un package standard 209 (con reofori radiali). Le dimensioni chiave includono:

• Distanza tra i reofori: Circa 2.54 mm (standard).
• Diametro della lente in epossidico e dimensioni del corpo come da disegno dettagliato.
• L'altezza della flangia è specificata inferiore a 1.5mm.
• La tolleranza generale per le dimensioni è ±0.25mm salvo diversa specifica.

4.2 Identificazione della Polarità e Formatura dei Reofori

Il dispositivo presenta un lato piatto sulla lente o un reoforo più lungo (tipicamente l'anodo) per l'identificazione della polarità. Le linee guida critiche per la formatura dei reofori includono:

• La piegatura deve essere effettuata ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico per evitare stress sulla tenuta.
• La formatura dei reofori deve essere eseguitaprima soldering.
• della saldatura. Lo stress meccanico sul package durante la formatura deve essere minimizzato per prevenire danni interni o rotture.
• I fori sul PCB devono allinearsi perfettamente con i reofori del LED per evitare stress di montaggio.

5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

5.1 Condizioni di Saldatura Raccomandate

• Saldatura Manuale:Temperatura punta saldatore max 300°C (per saldatore max 30W), tempo di saldatura max 3 secondi. Mantenere una distanza minima di 3mm tra il punto di saldatura e il bulbo in epossidico.
• Saldatura ad Onda/Per Immersione:Temperatura di preriscaldamento max 100°C (max 60 sec), temperatura del bagno di saldatura max 260°C per 5 secondi. Mantenere la stessa regola della distanza di 3mm.
• Evitare di applicare stress ai reofori mentre il LED è caldo.
• Non saldare il dispositivo più di una volta utilizzando metodi a immersione o manuali.
• Proteggere il LED da urti meccanici dopo la saldatura fino al raffreddamento a temperatura ambiente.

5.2 Condizioni di Stoccaggio

Per preservare la saldabilità e l'integrità del dispositivo:

• Stoccare a ≤30°C e ≤70% Umidità Relativa dopo la ricezione.
• La durata di conservazione in queste condizioni è di 3 mesi.
• Per stoccaggi più lunghi (fino a 1 anno), utilizzare un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e essiccante.
• Evitare rapidi cambiamenti di temperatura in ambienti umidi per prevenire la condensa.

6. Imballaggio e Informazioni d'Ordine

6.1 Specifica di Imballaggio

I LED sono imballati con protezione ESD e dall'umidità:

• Imballaggio Primario:Sacchetti anti-statici.
• Imballaggio Secondario:Scatole interne contenenti 5 sacchetti.
• Imballaggio Terziario:Scatole esterne contenenti 10 scatole interne.
• Quantità di Imballaggio:Da 200 a 500 pezzi per sacchetto. Totale per scatola esterna: da 10.000 a 25.000 pezzi (basato su 5 sacchetti/scatola interna * 10 scatole interne * 200-500 pz/sacchetto).

6.2 Spiegazione Etichette

Le etichette sull'imballaggio includono informazioni chiave per la tracciabilità e la selezione dei bin:

• CPN:Numero di Parte del Cliente.
• P/N:Numero di Parte del Produttore (es., 209SDRSYGW/S530-A3).
• QTY:Quantità nel pacco.
• CAT:Classe (bin) di Intensità Luminosa.
• HUE:Classe (bin) di Lunghezza d'Onda Dominante.
• REF:Classe (bin) di Tensione Diretta.
• LOT No:Numero di lotto di produzione per la tracciabilità.

7. Considerazioni di Progettazione Applicativa

7.1 Progettazione del Circuito

Pilotare sempre i LED con una sorgente di corrente costante o una sorgente di tensione con una resistenza di limitazione della corrente in serie. Il valore della resistenza può essere calcolato usando R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Utilizzando la V_F tipica di 2.0V e una I_F desiderata di 20mA con un'alimentazione di 5V: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. Va selezionata una resistenza con un'adeguata potenza nominale (P = I²R).

7.2 Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa (60mW per chip), la diminuzione dell'intensità luminosa con l'aumento della temperatura ambiente (come mostrato nelle curve di prestazione) deve essere considerata in fase di progettazione. Assicurare un'adeguata ventilazione se il LED è utilizzato in spazi chiusi o vicino ad altri componenti che generano calore.

7.3 Considerazioni Ottiche

La lente diffondente bianca fornisce un ampio e uniforme angolo di visione ma riduce l'intensità luminosa assiale rispetto a una lente trasparente. Per applicazioni che richiedono un fascio stretto, potrebbero essere necessarie ottiche esterne. La natura bicolore consente la multiplazione o il controllo individuale dei due colori per l'indicazione multi-stato.

8. Confronto Tecnico e Differenziazione

La principale differenziazione di questo prodotto risiede nell'integrazione di due distinti chip AlGaInP ad alta efficienza in un unico package standard. Rispetto all'uso di due LED monocromatici separati, questa soluzione risparmia spazio sul PCB, semplifica l'assemblaggio e garantisce un allineamento meccanico coerente dei due punti colore. La tecnologia del materiale AlGaInP offre alta luminosità e buona efficienza per le lunghezze d'onda del rosso e del giallo-verde.

9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

9.1 Posso pilotare i due chip simultaneamente alla loro corrente massima?

Sì, ma è necessario considerare la dissipazione di potenza totale. Se entrambi i chip sono pilotati a 25mA con una V_F tipica di 2.0V, la potenza totale sarebbe di circa 100mW (2 chip * 2.0V * 0.025A). Questo è al di sotto del valore massimo combinato (120mW) ma vicino. Per un funzionamento affidabile a lungo termine, è consigliato il derating; si raccomanda di operare alla tipica corrente di 20mA.

9.2 Come interpreto le classi di intensità luminosa (CAT sull'etichetta)?

Il produttore suddivide i LED in classi (bin) in base all'intensità luminosa misurata. Un codice CAT specifico corrisponde a un intervallo di valori mcd (es., una classe per 40-60 mcd per il chip SDR). Per una luminosità uniforme nella tua applicazione, specifica o richiedi LED della stessa classe di intensità.

9.3 Qual è la differenza tra lunghezza d'onda di picco e lunghezza d'onda dominante?

La lunghezza d'onda di picco (λ_p) è la lunghezza d'onda alla quale la distribuzione di potenza spettrale è massima. La lunghezza d'onda dominante (λ_d) è la singola lunghezza d'onda della luce monocromatica che corrisponde al colore percepito del LED. La λ_d è più rilevante per la specifica del colore nelle applicazioni centrate sull'uomo.

10. Esempio di Caso d'Uso Pratico

Scenario: Indicatore di Stato Doppio per un Dispositivo.Il chip Rosso Profondo può essere utilizzato per indicare la modalità "Standby" o "In Carica", mentre il chip Giallo Verde Brillante indica la modalità "Acceso" o "Carica Completa". Un semplice microcontrollore o circuito logico può commutare tra il pilotaggio dell'anodo di un LED o dell'altro (assumendo una configurazione a catodo comune, tipica per tali LED bicolori). L'ampio angolo di visione garantisce che lo stato sia visibile da varie posizioni. Il basso consumo energetico si allinea con gli obiettivi di efficienza energetica del prodotto finale.

11. Principio di Funzionamento

La luce è prodotta attraverso l'elettroluminescenza in una giunzione p-n di un semiconduttore. Quando viene applicata una tensione diretta, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva (realizzata in materiale AlGaInP per questi colori), rilasciando energia sotto forma di fotoni. La specifica energia del bandgap della lega AlGaInP determina la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa. La lente in resina epossidica diffondente incapsula il chip, fornisce protezione meccanica e modella il pattern di emissione luminosa.

12. Tendenze Tecnologiche

I LED basati su AlGaInP sono una tecnologia matura e altamente efficiente per i colori ambra, rosso e giallo-verde. Le tendenze attuali nei LED di tipo indicatore si concentrano sull'aumento dell'efficienza (più luce emessa per mA), sul miglioramento della coerenza cromatica attraverso un binning più stretto e sul potenziamento dell'affidabilità in condizioni ambientali severe. L'integrazione di più chip o addirittura di chip RGB in un unico package per la capacità a colori completi è anche un percorso di sviluppo comune, che estende la funzionalità delle semplici lampade indicatrici.