Scheda Tecnica LED Lamp 7344-15SUBC/C470/S400-A6 - Blu - 3.3V Tip. - 20mA - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete per un LED blu ad alta luminosità, identificato dal numero di parte 7344-15SUBC/C470/S400-A6. Questo componente fa parte di una serie progettata specificamente per applicazioni che richiedono un'elevata emissione luminosa. Il LED è disponibile in varie configurazioni per soddisfare diverse esigenze progettuali.

1.1 Vantaggi Principali e Posizionamento

Il LED offre diverse caratteristiche chiave che lo posizionano come una scelta affidabile per progetti elettronici. Offre una scelta di vari angoli di visione, consentendo ai progettisti di selezionare il pattern di fascio ottimale per la loro applicazione. Il componente è progettato per essere affidabile e robusto, garantendo prestazioni costanti. È conforme ai principali standard ambientali e di sicurezza, essendo privo di piombo (Pb-free), conforme RoHS, conforme al regolamento UE REACH e privo di alogeni (con Bromo <900 ppm, Cloro <900 ppm e Br+Cl < 1500 ppm). La disponibilità su nastro e bobina facilita processi di assemblaggio automatizzato efficienti nella produzione di grandi volumi.

1.2 Mercato di Riferimento e Applicazioni

Questo LED è destinato al mercato dell'elettronica di consumo e dei display. Le sue applicazioni principali includono la retroilluminazione per televisori e monitor per computer, luci spia nei telefoni e illuminazione generica all'interno dei computer. L'alta luminosità lo rende adatto a situazioni in cui è fondamentale un'emissione luminosa chiara e visibile.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

Le prestazioni del LED sono definite da una serie di valori massimi assoluti e caratteristiche elettro-ottiche standard misurate a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C.

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Non devono essere superati in nessuna condizione operativa.

• Corrente Diretta Continua (IF):25 mA. Questa è la massima corrente continua che può essere applicata in modo continuativo.
• Corrente Diretta di Picco (IFP):100 mA. Questo è consentito solo in condizioni pulsate con un ciclo di lavoro di 1/10 a 1 kHz.
• Tensione Inversa (VR):5 V. Applicare una tensione superiore a questa in polarizzazione inversa può danneggiare la giunzione del LED.
• Dissipazione di Potenza (Pd):90 mW. Questa è la massima potenza che il package può dissipare.
• Temperatura Operativa (Topr):-40°C a +85°C. L'intervallo di temperatura ambiente per un funzionamento affidabile.
• Temperatura di Stoccaggio (Tstg):-40°C a +100°C. L'intervallo di temperatura per lo stoccaggio non operativo.
• Temperatura di Saldatura (Tsol):260°C per 5 secondi. Il profilo termico massimo per i processi di saldatura.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi parametri definiscono le prestazioni tipiche del LED in condizioni di test standard (IF=20mA, Ta=25°C salvo diversa indicazione).

• Intensità Luminosa (Iv):1000 (Min.) a 2000 (Tip.) mcd. Specifica la potenza luminosa percepita dall'occhio umano.
• Angolo di Visione (2θ1/2):20° (Tip.). Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore di picco, indicando un fascio relativamente stretto.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λp):468 nm (Tip.). La lunghezza d'onda alla quale l'emissione spettrale è più forte.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):470 nm (Tip.). La singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano, che definisce il colore blu.
• Larghezza di Banda dello Spettro (Δλ):35 nm (Tip.). L'ampiezza dello spettro emesso, misurata a metà dell'intensità di picco (FWHM).
• Tensione Diretta (VF):2.7V (Min.), 3.3V (Tip.), 3.7V (Max.) a 20mA. La caduta di tensione ai capi del LED durante il funzionamento.
• Corrente Inversa (IR):50 μA (Max.) a VR=5V. La piccola corrente di dispersione quando il LED è polarizzato inversamente.

2.3 Selezione del Dispositivo e Tecnologia del Chip

Il LED utilizza un materiale semiconduttore per chip InGaN (Indio Gallio Nitruro) per produrre luce blu. L'incapsulante in resina è trasparente come l'acqua, ottimale per i LED blu in quanto non altera il colore e consente la massima estrazione della luce.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

I dati grafici forniscono una comprensione più approfondita del comportamento del LED in condizioni variabili.

3.1 Distribuzione Spettrale e Angolare

Lacurva Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Ondamostra uno spettro di emissione blu caratteristico centrato intorno a 468-470 nm con una FWHM tipica di 35 nm. Lacurva di Direttivitàrappresenta visivamente l'angolo di visione di 20°, mostrando come l'intensità luminosa diminuisce dall'asse centrale.

3.2 Caratteristiche Elettriche e Termiche

Lacurva Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva IV)dimostra la relazione esponenziale tipica dei diodi. Al tipico punto di lavoro di 20mA, la tensione è di circa 3.3V. Lacurva Intensità Relativa vs. Corrente Direttamostra che l'emissione luminosa aumenta con la corrente ma può diventare sub-lineare a correnti più elevate a causa del riscaldamento e del calo di efficienza. Lecurve Intensità Relativa vs. Temperatura AmbienteeCorrente Diretta vs. Temperatura Ambientesono cruciali per la gestione termica, mostrando come sia l'emissione luminosa che le caratteristiche della tensione diretta cambino con la temperatura. L'emissione luminosa generalmente diminuisce all'aumentare della temperatura.

4. Informazioni Meccaniche e di Confezionamento

4.1 Dimensioni del Package

La scheda tecnica include un disegno meccanico dettagliato del package del LED. Le note dimensionali chiave specificano che tutte le dimensioni sono in millimetri, l'altezza della flangia deve essere inferiore a 1.5mm (0.059\"), e la tolleranza generale è ±0.25mm salvo diversa indicazione. Il disegno definisce la spaziatura dei terminali, le dimensioni del corpo e la forma complessiva, critiche per il design dell'impronta sul PCB.

4.2 Identificazione della Polarità e Montaggio

Sebbene non dettagliato esplicitamente nel testo fornito, le lampade LED radiali standard hanno un terminale anodo (+) più lungo e un terminale catodo (-) più corto, spesso con un lato piatto sul lato catodo della lente o della base in plastica. La nota sottolinea che i fori sul PCB devono allinearsi esattamente con i terminali del LED per evitare stress di montaggio.

5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

Una manipolazione corretta è essenziale per l'affidabilità.

5.1 Formatura dei Terminali

• Piegare i terminali in un punto ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico.
• Eseguire la formaturaprima soldering.
• Evitare di stressare il package. Lo stress può danneggiare i collegamenti interni o crepare l'epossidico.
• Tagliare i terminali a temperatura ambiente.
• Assicurare un allineamento preciso dei fori sul PCB per prevenire stress durante l'inserimento.

5.2 Condizioni di Stoccaggio

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

5.3 Parametri del Processo di Saldatura

Mantenere una distanza minima di 3mm dal punto di saldatura al bulbo in epossidico.

Saldatura Manuale:

• Temperatura della Puntina: Max. 300°C (per un saldatore max 30W)
• Tempo di Saldatura: Max. 3 secondi per terminale

Saldatura ad Onda (Dip):

• Temperatura di Preriscaldo: Max. 100°C (per max. 60 secondi)
• Temperatura e Tempo del Bagno di Saldatura: Max. 260°C per 5 secondi

Viene fornito un grafico consigliato del profilo di temperatura di saldatura, che enfatizza una fase controllata di riscaldamento, picco e raffreddamento. Istruzioni aggiuntive chiave includono:

• Evitare stress meccanici sui terminali ad alta temperatura.
• Non saldare (ad onda o manualmente) più di una volta.
• Proteggere il LED da urti/vibrazioni finché non si raffredda a temperatura ambiente dopo la saldatura.
• Evitare un raffreddamento rapido dalla temperatura di picco.
• Utilizzare la temperatura di saldatura più bassa possibile che garantisca un giunto affidabile.

5.4 Pulizia

• Pulire solo se necessario, utilizzando alcol isopropilico a temperatura ambiente per ≤1 minuto.
• Asciugare a temperatura ambiente.
• Non utilizzare la pulizia ad ultrasuoni di routine. Se assolutamente necessario, qualificare preventivamente il processo (potenza, tempo, attrezzatura) per assicurarsi che non si verifichino danni.

5.5 Gestione Termica

Una gestione termica efficace è fondamentale per la longevità e la stabilità delle prestazioni del LED. I progettisti devono considerare il percorso di dissipazione del calore nell'applicazione. La corrente operativa dovrebbe essere opportunamente declassata in base alla temperatura ambiente, facendo riferimento alla curva di declassamento tipicamente presente nella specifica del prodotto. La nota afferma esplicitamente che la temperatura che circonda il LED nell'applicazione deve essere gestita.

6. Confezionamento e Informazioni per l'Ordine

6.1 Specifiche di Imballaggio

I LED sono confezionati per garantire la protezione dalle scariche elettrostatiche (ESD) e dall'umidità.

• Imballaggio Primario:Busta anti-elettrostatica.
• Imballaggio Secondario:Scatola interna contenente più buste.
• Imballaggio Terziario:Scatola esterna contenente più scatole interne.

6.2 Spiegazione delle Etichette

Le etichette sul packaging contengono diversi identificatori chiave:

• CPN:Numero di Produzione del Cliente
• P/N:Numero di Produzione (Numero di Parte)
• QTY:Quantità per Confezione
• CAT:Categorie (probabilmente bin di prestazione)
• HUE:Lunghezza d'Onda Dominante
• REF:Riferimento
• LOT No:Numero di Lotto per la tracciabilità

7. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progettazione

7.1 Scenari Applicativi Tipici

Questo LED blu ad alta luminosità è ideale per:

• Indicatori di Stato:Fornire segnali di accensione o attività chiari e visibili in luce ambientale fioca o intensa.
• Retroilluminazione:Per piccoli display LCD, tastiere o pannelli decorativi in dispositivi consumer.
• Illuminazione Decorativa:Per luci di accentuazione in elettronica dove è desiderato un colore blu intenso.

7.2 Considerazioni Critiche di Progettazione

• Limitazione di Corrente:Utilizzare sempre una resistenza in serie o un driver a corrente costante per limitare la corrente diretta a 20mA o meno per il funzionamento continuo. Non collegare direttamente a una sorgente di tensione.
• Layout del PCB:Progettare l'impronta sul PCB esattamente secondo le dimensioni del package. Assicurare un'adeguata area di rame o via termiche per la dissipazione del calore se si opera vicino ai valori massimi.
• Protezione ESD:Implementare procedure standard di manipolazione ESD durante l'assemblaggio, poiché i LED sono sensibili alle scariche elettrostatiche.
• Progettazione Ottica:L'angolo di visione di 20° è relativamente stretto. Considerare questo aspetto per il design della lente o della guida luminosa per ottenere il pattern di illuminazione desiderato.

8. Confronto Tecnico e Differenziazione

Sebbene un confronto diretto richieda dati specifici dei concorrenti, i principali fattori di differenziazione di questo LED, basati sulla sua scheda tecnica, sono la combinazione dialta intensità luminosa (fino a 2000 mcd)econformità completa(RoHS, REACH, Senza Alogeni). L'angolo di visione stretto di 20° è una caratteristica specifica, non un vantaggio o svantaggio universale, ma una peculiarità che lo rende adatto ad applicazioni che richiedono luce diretta piuttosto che illuminazione ad ampia area. Le specifiche di saldatura robuste (260°C per 5s) indicano una buona compatibilità con i processi standard di rifusione senza piombo.

9. Domande Frequenti (FAQ)

D: Qual è la corrente operativa consigliata per questo LED?

R: La condizione di test standard e il tipico punto di lavoro è 20mA in continua. Non dovrebbe superare i 25mA in modo continuativo.

D: Posso alimentare questo LED con un'alimentazione da 5V?

R: Non direttamente. Con una Vf tipica di 3.3V a 20mA, è necessaria una resistenza in serie. Il valore può essere calcolato come R = (Tensione Alimentazione - Vf) / If. Per un'alimentazione da 5V: R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85 ohm. Utilizzare il valore standard più vicino (es. 82 o 100 ohm) e verificare la corrente risultante.

D: Come identifico l'anodo e il catodo?

R: Per una lampada LED radiale standard, il terminale più lungo è l'anodo (+). Spesso, il lato catodo (-) della lente in plastica o della flangia ha un bordo piatto o un segno.

D: Questo LED è adatto per uso esterno?

R: L'intervallo di temperatura operativa è -40°C a +85°C, che copre molte condizioni esterne. Tuttavia, il package non è intrinsecamente impermeabile. Per uso esterno, è necessaria una sigillatura ambientale aggiuntiva (verniciatura conformale, involucri) per proteggere da umidità e contaminanti.

D: Perché è così importante mantenere una distanza di 3mm dal punto di saldatura al bulbo?

R: Questo impedisce che il calore eccessivo risalga il terminale e danneggi il die semiconduttore interno o l'incapsulante epossidico, il che può causare guasti prematuri o annerimento della lente.

10. Esempio Pratico di Utilizzo

Scenario: Progettazione di un indicatore di stato per un router di rete.

Il LED deve essere chiaramente visibile dall'altra parte della stanza. Il progettista seleziona questo LED per la sua alta luminosità (2000 mcd). Progetta un PCB con un'impronta corrispondente al disegno del package. Una resistenza di limitazione di corrente da 100 ohm è posta in serie con il LED, collegata a un pin GPIO di un microcontrollore a 3.3V. Questo fornisce circa (3.3V - 3.3V)/100Ω = 0mA a logica bassa e (3.3V - 2.7V)/100Ω = 6mA a logica alta (usando la Vf min), che è sicuro e sufficientemente luminoso. Durante l'assemblaggio, la linea di produzione utilizza il profilo di saldatura ad onda specificato. Lo stretto angolo di visione di 20° è perfetto, poiché crea un punto di luce luminoso e focalizzato rivolto verso l'utente, anche in una stanza ben illuminata.

11. Introduzione al Principio di Funzionamento

Questo è un diodo a emissione luminosa (LED), un dispositivo fotonico a semiconduttore. Il suo cuore è un chip realizzato in materiali InGaN. Quando viene applicata una tensione diretta (che supera la tensione diretta Vf), elettroni e lacune vengono iniettati attraverso la giunzione p-n del semiconduttore. Quando questi portatori di carica si ricombinano, rilasciano energia sotto forma di fotoni (luce). La specifica lunghezza d'onda (blu, 470 nm) è determinata dall'energia del bandgap del sistema di materiali InGaN. L'incapsulante in resina epossidica trasparente protegge il chip, funge da lente per modellare l'emissione luminosa (creando l'angolo di visione di 20°) e migliora l'estrazione della luce dal semiconduttore.

12. Tendenze Tecnologiche e Contesto

I LED blu basati sulla tecnologia InGaN rappresentano una conquista fondamentale nell'illuminazione a stato solido. Lo sviluppo di LED blu efficienti ha permesso la creazione di LED bianchi (combinando il blu con fosfori gialli) e display RGB a colori completi. Le tendenze attuali nella tecnologia LED si concentrano sull'aumento dell'efficienza (lumen per watt), sul miglioramento dell'indice di resa cromatica (CRI) per la luce bianca, sul raggiungimento di densità di potenza più elevate per l'illuminazione generale e sullo sviluppo di soluzioni miniaturizzate e integrate (come i micro-LED). Questo particolare componente rientra nella categoria di un LED indicatore standard, affidabile e di media potenza, un componente di base la cui tecnologia è matura e ampiamente utilizzata in tutta l'industria elettronica.