7343/B1C2-A PSA/MS Lampada LED - Scheda Tecnica - Package T-1 3/4 - Blu 468nm - 20mA 3.2V - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il modello 7343/B1C2-A PSA/MS è una lampada LED blu ad alta luminosità, progettata per applicazioni che richiedono un'intensità luminosa superiore. Utilizza un chip InGaN per produrre luce blu con una lunghezza d'onda dominante tipica di 470nm. Il dispositivo è alloggiato nel popolare package rotondo T-1 3/4, offrendo un fattore di forma compatto e versatile adatto a un'ampia gamma di assemblaggi elettronici.

Vantaggi Principali:Questa serie di LED è progettata per affidabilità e robustezza. Le caratteristiche principali includono la scelta tra vari angoli di visione, la disponibilità su nastro e bobina per l'assemblaggio automatizzato e la conformità agli standard ambientali RoHS, garantendo l'assenza di sostanze pericolose.

Mercato di Riferimento:Principalmente destinata ad applicazioni di segnaletica commerciale e industriale. La sua elevata luminosità e coerenza cromatica la rendono ideale per sistemi di visualizzazione visiva impegnativi.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

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

• Tensione Inversa (VR):5 V - Superare questa tensione in polarizzazione inversa può causare il breakdown della giunzione.
• Corrente Diretta Continua (IF):30 mA - La massima corrente continua per un funzionamento affidabile a lungo termine.
• Corrente Diretta di Picco (IFP):100 mA - Consentita solo in condizioni pulsate (duty cycle 1/10, 1kHz) per gestire sovratensioni transitorie.
• Dissipazione di Potenza (Pd):110 mW - La massima potenza che il package può dissipare a Ta=25°C, calcolata come VF * IF.
• Temperatura di Funzionamento & Stoccaggio:-40°C a +85°C / -40°C a +100°C. Questa ampia gamma garantisce la funzionalità in ambienti ostili.
• ESD (HBM):1000 V - Indica una sensibilità moderata alle scariche elettrostatiche; sono necessarie procedure di manipolazione appropriate.
• Temperatura di Saldatura (Tsol):260°C per 5 secondi - Definisce la tolleranza del profilo di saldatura a rifusione.

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

Questi parametri sono misurati in condizioni di test standard (IF=20mA) e definiscono le prestazioni del dispositivo.

• Intensità Luminosa (Iv):2850 - 7150 mcd (millicandela). Questa ampia gamma è gestita attraverso un sistema di binning (vedi Sezione 3). L'elevato valore minimo indica un'uscita luminosa brillante.
• Angolo di Visione (2θ1/2):23 gradi (tipico). Questo è un angolo del fascio relativamente stretto, che concentra l'uscita luminosa per un'illuminazione diretta.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λp):468 nm (tipico). La lunghezza d'onda alla quale l'emissione spettrale è più forte.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):465 - 475 nm. La lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano, anch'essa gestita tramite binning.
• Larghezza di Banda Spettrale (Δλ):25 nm (tipico). Definisce la purezza del colore; una larghezza di banda più piccola indica un colore più monocromatico.
• Tensione Diretta (VF):2.8 - 3.6 V a 20mA. La caduta di tensione ai capi del LED durante il funzionamento, cruciale per la progettazione del driver.
• Corrente Inversa (IR):50 μA max a VR=5V. Una misura della dispersione della giunzione nello stato di spegnimento.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza di colore e luminosità nella produzione, i LED vengono suddivisi in bin di prestazioni.

3.1 Binning dell'Intensità Radiometrica

I LED sono categorizzati in quattro bin (P, Q, R, S) in base all'intensità luminosa misurata a 20mA. Ad esempio, il Bin S offre l'uscita più alta (5650-7150 mcd). I progettisti devono considerare una tolleranza di misura di ±10%.

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

Due bin di lunghezza d'onda (1 e 2) garantiscono l'uniformità del colore. Il Bin 1 copre 465-470nm, e il Bin 2 copre 470-475nm, con una tolleranza di misura di ±1.0nm.

3.3 Binning della Tensione Diretta

Quattro gruppi di tensione (0, 1, 2, 3) da 2.8V a 3.6V aiutano nella progettazione di circuiti limitatori di corrente efficienti e nella previsione del consumo energetico, con una tolleranza di ±0.1V.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce diverse curve caratteristiche essenziali per comprendere il comportamento del dispositivo in condizioni non standard.

4.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Questa curva mostra un picco netto intorno ai 468nm, confermando l'emissione di colore blu con una larghezza di banda tipica di 25nm. C'è un'emissione minima in altre regioni spettrali.

4.2 Diagramma di Direttività

Il diagramma polare illustra l'angolo di visione di 23 gradi, mostrando come l'intensità luminosa diminuisca all'aumentare dell'angolo dall'asse centrale. Questo è fondamentale per la progettazione ottica nella segnaletica.

4.3 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva IV)

La curva dimostra la relazione esponenziale tipica di un diodo. La tensione diretta aumenta in modo logaritmico con la corrente. Al tipico punto di funzionamento di 20mA, VF è approssimativamente 3.2V.

4.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

L'uscita luminosa è quasi lineare con la corrente fino al valore massimo nominale. Tuttavia, pilotare il LED oltre la sua corrente specificata porta a un calo di efficienza e a una degradazione accelerata.

4.5 Caratteristiche Termiche

Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente:L'uscita luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente a causa dell'aumento della ricombinazione non radiativa all'interno del semiconduttore. Una gestione termica efficace è vitale per mantenere la luminosità.

Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente:Per un pilotaggio a tensione costante, la corrente diretta aumenterebbe con la temperatura a causa di una diminuzione di VF. Ciò evidenzia l'importanza dei driver a corrente costante per un funzionamento stabile.

5. Informazioni Meccaniche & Package

5.1 Disegno Dimensionale del Package

Il disegno meccanico specifica le dimensioni del package T-1 3/4. Le misure chiave includono il diametro complessivo, la spaziatura dei terminali e la geometria della lente in epossidico. Tutte le dimensioni sono in millimetri con una tolleranza standard di ±0.25mm salvo diversa indicazione. La massima sporgenza della resina sotto la flangia è di 1.5mm.

5.2 Identificazione Polarità & Lead Frame

Il catodo è tipicamente identificato da un punto piatto sulla lente, un terminale più corto o altre marcature come da disegno. La polarità corretta deve essere osservata durante l'installazione per prevenire danni da polarizzazione inversa.

6. Linee Guida per Saldatura & Assemblaggio

6.1 Formatura dei Terminali

• La piegatura deve avvenire ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico per prevenire crepe da stress.
• Formare i terminali prima della saldatura.
• Evitare di applicare stress al package; fori PCB disallineati possono indurre stress e degradare le prestazioni.
• Tagliare i terminali a temperatura ambiente.

6.2 Condizioni di Stoccaggio

• Stoccaggio raccomandato: ≤ 30°C e ≤ 70% Umidità Relativa.
• Durata di conservazione dopo la spedizione: 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.

6.3 Raccomandazioni per la Saldatura

Saldatura Manuale:Temperatura punta saldatore ≤ 300°C (max 30W), tempo di saldatura ≤ 3 secondi, mantenere ≥ 3mm di distanza dal bulbo in epossidico.

Saldatura ad Onda/Immersione:Preriscaldamento ≤ 100°C per ≤ 60 sec, bagno di saldatura a ≤ 260°C per ≤ 5 sec, mantenere ≥ 3mm di distanza dal bulbo.

Regole Generali:Evitare stress sui terminali durante i processi ad alta temperatura. Non saldare (immergere o manualmente) più di una volta. Lasciare raffreddare il LED naturalmente dopo la saldatura.

7. Imballaggio & Informazioni d'Ordine

7.1 Specifica d'Imballaggio

I LED sono imballati in buste antistatiche per prevenire danni da ESD. La gerarchia d'imballaggio è: 200-500 pz per busta -> 5 buste per cartone interno -> 10 cartoni interni per cartone master (esterno).

7.2 Spiegazione Etichette

Le etichette su buste/cartoni includono: CPN (Numero Prodotto Cliente), P/N (Numero Prodotto), QTY (Quantità), CAT (Bin Intensità & Tensione), HUE (Bin Lunghezza d'Onda), REF (Riferimento) e LOT No. (Codice di Tracciabilità).

7.3 Designazione di Produzione / Numerazione Parti

Il numero di parte 7343/B1C2-A PSA/MS segue un formato strutturato in cui gli elementi denotano la serie, il colore (Blu), il bin di intensità luminosa, il gruppo di tensione, l'angolo di visione e il tipo di lente. Ciò consente un ordinamento preciso delle caratteristiche di prestazione desiderate.

8. Suggerimenti Applicativi

8.1 Scenari Applicativi Tipici

• Cartelli Grafici a Colori & Pannelli Messaggi:L'alta luminosità e il colore blu saturo lo rendono eccellente per display RGB a colori completi o messaggi monocromatici blu.
• Segnali a Messaggio Variabile (VMS):Utilizzati su autostrade o display di informazione pubblica, dove l'affidabilità e la visibilità in varie condizioni di illuminazione sono critiche.
• Pubblicità Commerciale Esterna:Adatto per display di grande formato dove la luminosità del singolo pixel contribuisce alla chiarezza e all'impatto complessivo dell'immagine.

8.2 Considerazioni di Progettazione

• Pilotaggio Corrente:Utilizzare sempre un driver a corrente costante impostato su ≤ 30mA CC per garantire un'uscita luminosa stabile e una lunga durata. Considerare il derating per alte temperature ambiente.
• Gestione Termica:Sebbene il package abbia un percorso termico limitato, garantire un buon flusso d'aria o un dissipatore sul PCB può mitigare l'aumento di temperatura, preservando intensità e longevità.
• Progettazione Ottica:L'angolo di visione di 23 gradi fornisce luce diretta. Per un'illuminazione più ampia, possono essere necessarie ottiche secondarie (diffusori, lenti).
• Protezione ESD:Implementare protezione ESD sulle linee PCB collegate al LED, specialmente in ambienti soggetti a scariche statiche.

9. Confronto Tecnico & Differenziazione

Rispetto ai LED blu generici da 5mm, il 7343/B1C2-A offre un'intensità luminosa significativamente più alta (migliaia di mcd contro centinaia), rendendolo adatto ad applicazioni dove la visibilità è fondamentale. Il suo sistema strutturato di binning fornisce una migliore coerenza di colore e luminosità per display su larga scala rispetto alle alternative non binnate o con binning approssimativo. Il package robusto e le specifiche dettagliate di manipolazione indicano un prodotto progettato per l'affidabilità industriale piuttosto che per l'uso hobbistico.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D1: Posso pilotare questo LED a 30mA in modo continuo?

R: Sì, 30mA è il Valore Massimo Assoluto per la corrente diretta continua. Per una durata e affidabilità ottimali, si raccomanda di operare alla o al di sotto della tipica condizione di test di 20mA, specialmente in ambienti ad alta temperatura.

D2: Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco e Lunghezza d'Onda Dominante?

R: La Lunghezza d'Onda di Picco (λp) è il picco fisico della curva di emissione spettrale (468nm). La Lunghezza d'Onda Dominante (λd) è la singola lunghezza d'onda che corrisponderebbe al colore percepito (470nm tipico). I progettisti dovrebbero utilizzare la Lunghezza d'Onda Dominante per la specifica del colore.

D3: Come seleziono il bin giusto per la mia applicazione?

R: Per un aspetto uniforme in un array, specificare bin stretti per la Lunghezza d'Onda Dominante (es., solo Bin 1). Per la massima luminosità, specificare il Bin di Intensità più alto (S). Il vostro fornitore può fornire parti binnate secondo gli intervalli della scheda tecnica.

D4: Perché la distanza di saldatura (3mm dal bulbo) è così importante?

R: La lente in epossidico e i wire bond interni sono sensibili al calore. Un calore eccessivo durante la saldatura può crepare l'epossidico, deformare la lente o rompere i bond, portando a guasti immediati o latenti.

11. Studio di Caso Pratico di Progettazione

Scenario:Progettazione di un indicatore di stato blu ad alta luminosità per un armadio di telecomunicazioni esterno.

Selezione:Viene scelto il 7343/B1C2-A nel Bin S (massima intensità) e Bin 1 (blu consistente) per la massima visibilità alla luce solare.

Progettazione Circuito:Viene progettato un semplice circuito a corrente costante utilizzando un regolatore lineare per un pilotaggio a 20mA da un'alimentazione a 12V, calcolando una resistenza in serie basata su un VF tipico di 3.2V. Viene aggiunto un soppressore di tensione transitoria per la protezione da sovratensioni.

Layout:L'impronta PCB corrisponde al disegno della scheda tecnica. Un pattern di alleggerimento termico collega la piazzola del catodo a una piccola area di rame per una leggera dissipazione. Il LED è posizionato a ≥ 3mm da altri componenti per consentire l'accesso alla saldatura manuale.

Risultato:Un indicatore affidabile e luminoso che soddisfa i requisiti ambientali e di visibilità.

12. Introduzione al Principio Tecnologico

Questo LED è basato su un chip semiconduttore di Nitruro di Indio Gallio (InGaN). Quando viene applicata una tensione diretta, elettroni e lacune vengono iniettati nella regione attiva dove si ricombinano, rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). La specifica composizione della lega InGaN determina l'energia del bandgap, che a sua volta definisce la lunghezza d'onda della luce emessa—in questo caso, blu (~468-470nm). Il package in epossidico serve a proteggere il chip, agire come lente primaria per modellare l'uscita luminosa e fornire supporto meccanico ai terminali.

13. Tendenze & Sviluppi del Settore

L'industria dei LED continua a concentrarsi sull'aumento dell'efficienza luminosa (lumen per watt), sul miglioramento della resa cromatica e sulla riduzione dei costi. Per lampade indicatrici e per segnaletica come la serie 7343, le tendenze includono un'ulteriore miniaturizzazione mantenendo o aumentando l'uscita, un'affidabilità migliorata per il funzionamento 24/7 e lo sviluppo di tolleranze di binning ancora più strette per consentire display ad area estesa senza soluzione di continuità. La tecnologia InGaN sottostante è anche la base per i LED bianchi (tramite conversione di fosfori) e per applicazioni di illuminazione ad alta potenza, guidando continui miglioramenti di processo che beneficiano tutte le categorie di prodotti LED.