Scheda Tecnica LED 383-2SYGD/S530-E2 - Giallo Verde Brillante - 20mA - 2.0V - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete per un LED ad alta luminosità di colore Giallo Verde Brillante. Il dispositivo fa parte di una serie progettata per applicazioni che richiedono un'elevata emissione luminosa e affidabilità. Utilizza la tecnologia a chip AlGaInP incapsulata in resina diffondente verde, garantendo un'emissione giallo-verde distinta e vibrante.

I vantaggi principali di questo LED includono la robusta costruzione, la conformità alle principali normative ambientali (RoHS, REACH, Senza Alogeni) e la disponibilità in varie opzioni di imballaggio, come nastro e bobina, per l'assemblaggio automatizzato. È progettato per l'integrazione in un'ampia gamma di prodotti elettronici consumer e industriali dove è richiesta un'illuminazione indicatrice costante e brillante.

Il mercato di riferimento comprende i produttori di pannelli di visualizzazione, dispositivi di comunicazione e apparecchiature informatiche, dove l'affidabilità del componente e le prestazioni ottiche sono critiche.

2. Analisi Approfondita 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. Queste non sono condizioni operative consigliate.

• Corrente Diretta Continua (IF):25 mA. Questa è la massima corrente continua che può essere applicata in modo continuo al LED.
• Corrente Diretta di Picco (IFP):60 mA. Questa specifica per corrente impulsiva (a ciclo di lavoro 1/10, 1 kHz) consente brevi periodi di intensità più elevata, utili per effetti di multiplexing o stroboscopici.
• Tensione Inversa (VR):5 V. Superare questa tensione in polarizzazione inversa può causare la rottura della giunzione.
• Dissipazione di Potenza (Pd):60 mW. La massima potenza che il package può dissipare come calore, calcolata come VF * IF.
• Temperatura di Funzionamento e Conservazione:Intervallo da -40°C a +85°C (funzionamento) e da -40°C a +100°C (conservazione). Questo ampio intervallo garantisce la funzionalità in ambienti ostili.
• Temperatura di Saldatura (Tsol):260°C per 5 secondi. Definisce la tolleranza del profilo di saldatura a rifusione.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi parametri sono misurati in condizioni di prova standard di Ta=25°C e IF=20mA, fornendo i dati di prestazione di base.

• Intensità Luminosa (Iv):40 (Min), 80 (Tip) mcd. Specifica la luminosità percepita del LED dall'occhio umano. Il valore tipico di 80 mcd indica un'uscita luminosa adatta per applicazioni indicatrici.
• Angolo di Visione (2θ1/2):25° (Tip). Questo angolo di visione stretto concentra l'emissione luminosa in un fascio più diretto, ideale per applicazioni che richiedono un punto di luce focalizzato.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λp):575 nm (Tip). La lunghezza d'onda alla quale l'emissione spettrale è più forte.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):573 nm (Tip). La singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano, che definisce il colore "Giallo Verde Brillante".
• Larghezza di Banda dello Spettro di Radiazione (Δλ):20 nm (Tip). L'intervallo di lunghezze d'onda emesse, che indica un colore relativamente puro.
• Tensione Diretta (VF):1.7 (Min), 2.0 (Tip), 2.4 (Max) V. La caduta di tensione ai capi del LED quando funziona a 20mA. Questo è cruciale per la progettazione del circuito e il calcolo della resistenza limitatrice di corrente.
• Corrente Inversa (IR):10 μA (Max) a VR=5V. Specifica la corrente di dispersione in polarizzazione inversa.

Le incertezze di misura sono fornite per i parametri chiave: Intensità Luminosa (±10%), Lunghezza d'Onda Dominante (±1.0nm) e Tensione Diretta (±0.1V), importanti per il controllo qualità e l'analisi dei margini di progetto.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica include diverse curve caratteristiche che illustrano il comportamento del dispositivo in condizioni variabili. Sono essenziali per comprendere le prestazioni oltre il punto di prova standard.

3.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Questa curva mostra la distribuzione della potenza spettrale. Il picco è centrato intorno a 575 nm con una larghezza di banda tipica (FWHM) di 20 nm, confermando il punto di colore giallo-verde. La forma è caratteristica del materiale semiconduttore AlGaInP.

3.2 Diagramma di Direttività

Il grafico del diagramma di radiazione visualizza l'angolo di visione di 25°. L'intensità è massima a 0° (sull'asse) e diminuisce della metà a circa ±12.5° fuori asse, definendo l'angolo 2θ1/2.

3.3 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva IV)

Questo grafico mostra la relazione esponenziale tra corrente (I) e tensione (V) per un diodo. La curva consente ai progettisti di determinare la VF a correnti diverse da 20mA. La VF tipica di 2.0V a 20mA è visibile su questo grafico.

3.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

Questa curva dimostra che l'emissione luminosa (intensità) è approssimativamente lineare con la corrente diretta entro l'intervallo operativo. Conferma che pilotare il LED alla sua massima corrente continua (25mA) produrrà una luminosità maggiore rispetto alla corrente di prova di 20mA.

3.5 Curve di Prestazione Termica

Due grafici chiave mettono in relazione le prestazioni con la temperatura ambiente (Ta):Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra che l'emissione luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura. Questa derating è critica per applicazioni in ambienti ad alta temperatura; il LED sarà meno luminoso quando è caldo.Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente:Illustra come la tensione diretta (VF) cambi con la temperatura per una data corrente. Tipicamente, la VF ha un coefficiente di temperatura negativo per i LED, il che significa che diminuisce leggermente all'aumentare della temperatura.

4. Informazioni Meccaniche e sul Package

4.1 Dimensioni del Package

Il disegno meccanico fornisce le dimensioni critiche per la progettazione dell'impronta PCB e l'assemblaggio. Le specifiche chiave includono: - Tutte le dimensioni sono in millimetri. - L'altezza della flangia deve essere inferiore a 1.5mm (0.059\"). - Si applica una tolleranza generale di ±0.25mm salvo diversa indicazione. Il disegno dettaglia la spaziatura dei terminali, le dimensioni del corpo e il land pattern consigliato per la saldatura, garantendo un corretto adattamento meccanico e una gestione termica adeguata.

4.2 Identificazione della Polarità

Il terminale catodico (negativo) è tipicamente indicato da un punto piatto sulla lente del LED, un terminale più corto o una marcatura sul package. La polarità corretta deve essere rispettata durante l'installazione per prevenire danni da polarizzazione inversa.

5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

Una manipolazione corretta è cruciale per l'affidabilità. Vengono fornite istruzioni dettagliate:

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 sollecitare il package; lo stress può crepare l'epossidico o danneggiare il die.
• Tagliare i terminali a temperatura ambiente.
• Assicurarsi che i fori del PCB siano perfettamente allineati con i terminali del LED per evitare stress di montaggio.

5.2 Conservazione

• Conservare a ≤30°C e ≤70% UR. La durata di conservazione è di 3 mesi in queste condizioni.
• Per conservazioni più lunghe (fino a 1 anno), utilizzare un contenitore sigillato con azoto e essiccante.
• Evitare rapidi cambiamenti di temperatura in ambienti umidi per prevenire la condensa.

5.3 Processo di Saldatura

Regola Generale:Mantenere una distanza minima di 3mm dal giunto di saldatura al bulbo in epossidico.

Saldatura Manuale:- Temperatura punta saldatore: Max 300°C (per saldatore max 30W). - Tempo di saldatura: Max 3 secondi per terminale.

Saldatura ad Onda/Per Immersione:- Temperatura di preriscaldamento: Max 100°C (per max 60 secondi). - Temperatura e tempo del bagno di saldatura: Max 260°C per 5 secondi. - Viene fornito un grafico del profilo di saldatura consigliato, che mostra la curva ideale temperatura vs. tempo attraverso le zone di preriscaldamento, stabilizzazione, rifusione e raffreddamento.

Note Critiche:- Evitare stress sui terminali durante le fasi ad alta temperatura. - Non saldare (ad immersione o manuale) più di una volta. - Proteggere il LED da urti/vibrazioni finché non si raffredda a temperatura ambiente dopo la saldatura. - Evitare processi di raffreddamento rapido. - Utilizzare sempre la temperatura efficace più bassa.

5.4 Pulizia

• Se necessario, pulire solo con alcol isopropilico a temperatura ambiente per ≤1 minuto.
• Asciugare all'aria a temperatura ambiente.
• Evitare la pulizia ad ultrasuoni a meno che non sia assolutamente necessaria e pre-qualificata, poiché può danneggiare il die del LED o i collegamenti.

5.5 Gestione del Calore

Una progettazione termica efficace è essenziale per la longevità e il mantenimento delle prestazioni. - Considerare l'uso di dissipatori durante la fase di progettazione dell'applicazione. - Applicare un opportuno derating della corrente operativa in base alla temperatura ambiente, facendo riferimento alla curva di derating (implicita nei grafici di prestazione). - Controllare la temperatura attorno al LED nell'applicazione finale.

5.6 Protezione da ESD (Scarica Elettrostatica)

Il LED è sensibile alle scariche elettrostatiche e ai sovratensioni, che possono danneggiare il die semiconduttore. Devono essere osservate le precauzioni standard di manipolazione ESD durante tutti i processi di assemblaggio e manipolazione. Utilizzare postazioni di lavoro, braccialetti e contenitori conduttivi a terra.

6. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

6.1 Specifiche di Imballaggio

I LED sono imballati per garantire la protezione durante la spedizione e la manipolazione: -Imballaggio Primario:Sacchetti anti-statici (min. 200 a 500 pezzi per sacchetto). -Imballaggio Secondario:5 sacchetti sono posti in una scatola interna. -Imballaggio Terziario:10 scatole interne sono imballate in una scatola esterna master. Questo imballaggio multilivello protegge da umidità, staticità e danni fisici.

6.2 Spiegazione delle Etichette

Le etichette sull'imballaggio contengono informazioni chiave per la tracciabilità e l'identificazione: -CPN:Numero di Produzione del Cliente. -P/N:Numero di Produzione del Produttore (es., 383-2SYGD/S530-E2). -QTY:Quantità di Imballaggio. -CAT:Classi/Bin per Intensità Luminosa. -HUE:Classi/Bin per Lunghezza d'Onda Dominante. -REF:Classi/Bin per Tensione Diretta. -LOT No:Numero di Lotto di Produzione per la tracciabilità.

7. Suggerimenti per l'Applicazione

7.1 Scenari Applicativi Tipici

Come elencato nella scheda tecnica, questo LED è adatto per: -Televisori e Monitor:Utilizzato come indicatori di stato, retroilluminazione per pulsanti o illuminazione decorativa. -Telefoni:Indicatori di stato chiamata, luci di attesa messaggi o retroilluminazione della tastiera. -Computer:Indicatori di accensione, luci di attività del disco rigido o accenti decorativi su periferiche. La sua elevata luminosità e prestazioni affidabili lo rendono ideale per l'elettronica di consumo dove lunga vita e colore costante sono importanti.

7.2 Considerazioni di Progettazione

• Limitazione di Corrente:Utilizzare sempre una resistenza in serie o un driver a corrente costante per limitare la corrente diretta al valore desiderato (es., 20mA). Calcolare il valore della resistenza usando R = (Valimentazione - VF) / IF.
• Progettazione Termica:Assicurare un'adeguata area di rame sul PCB o altri dissipatori se si opera vicino ai valori massimi o in alte temperature ambientali.
• Progettazione Ottica:L'angolo di visione di 25° fornisce un fascio focalizzato. Per un'illuminazione più ampia, considerare l'uso di una lente diffusore o selezionare un LED con un angolo di visione più ampio.
• Protezione ESD:In applicazioni sensibili, considerare l'aggiunta di diodi di soppressione di tensione transiente (TVS) o altre protezioni sulle linee del LED.

8. Confronto e Differenziazione Tecnica

Sebbene un confronto diretto fianco a fianco con altri prodotti non sia fornito in questa singola scheda tecnica, le caratteristiche chiave di differenziazione di questo LED possono essere dedotte: -Tecnologia del Chip:Utilizza AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio), noto per l'alta efficienza nelle regioni spettrali gialla, arancione e rossa, rispetto all'InGaN utilizzato per blu e verde.Conformità Ambientale:La piena conformità agli standard RoHS, REACH e Senza Alogeni (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm) è un vantaggio significativo per i prodotti destinati ai mercati globali con normative severe. -Angolo di Visione Stretto:L'angolo di 25° è più stretto di molti LED standard (spesso 30-60°), offrendo un'emissione luminosa più diretta adatta per specifiche applicazioni indicatrici.Istruzioni Dettagliate di Manipolazione:Le linee guida complete per saldatura, conservazione ed ESD vanno oltre le specifiche di base, indicando una progettazione focalizzata su affidabilità e producibilità.

9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D1: Che valore di resistenza devo usare con un'alimentazione a 5V per pilotare questo LED a 20mA?R1: Utilizzando la VF tipica di 2.0V: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohm. Usare il valore standard più vicino (es., 150Ω o 160Ω). Calcolare sempre utilizzando la VF massima (2.4V) per garantire una sufficiente limitazione di corrente nelle condizioni peggiori: R_min = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohm.

D2: Posso pilotare questo LED alla sua massima corrente continua di 25mA?R2: Sì, ma è necessario garantire un'adeguata dissipazione del calore. L'intensità luminosa sarà maggiore rispetto a 20mA (vedi curva Intensità Relativa vs. Corrente), ma anche la tensione diretta sarà leggermente più alta e il dispositivo funzionerà più caldo. Potrebbe essere necessario applicare un derating in alte temperature ambientali.

D3: La lunghezza d'onda dominante è 573nm. Tutte le unità avranno esattamente questo colore?R3: No. I 573nm sono un valore tipico. C'è una tolleranza di produzione e i LED sono spesso classificati in classi HUE. L'incertezza di misura è ±1.0nm. Per un colore coerente tra più LED in un prodotto, specificare o selezionare unità dalla stessa classe HUE.

D4: Perché la distanza di saldatura (3mm dal bulbo) è così importante?R4: Questo impedisce che un calore eccessivo risalga il terminale e raggiunga il bulbo in epossidico durante la saldatura. Un calore eccessivo può causare stress termico, crepare l'epossidico, degradare l'attacco interno del die o scolorire la lente, riducendo l'emissione luminosa.

10. Caso Pratico di Progettazione e Utilizzo

Caso: Progettazione di un Pannello Indicatore di Stato per un Router di ReteUn progettista necessita di più LED di stato luminosi e affidabili (Alimentazione, Internet, Wi-Fi, porte LAN) su un router che verrà utilizzato in vari ambienti domestici.Razionale della Selezione:Questo LED Giallo Verde Brillante è stato scelto per la sua elevata intensità tipica (80 mcd), che garantisce visibilità anche in stanze ben illuminate. La sua conformità alle normative ambientali è obbligatoria per il mercato globale. La disponibilità su nastro e bobina supporta l'assemblaggio PCB automatizzato ad alto volume.Implementazione:I LED sono pilotati a 18mA (leggermente sotto il punto di prova di 20mA per un margine) tramite un pin GPIO del microcontrollore principale con una resistenza in serie. Il layout PCB prevede un piccolo pad di alleggerimento termico collegato a un piano di massa per la dissipazione del calore. L'angolo di visione di 25° è perfetto poiché i LED sono montati dietro piccole aperture trasparenti sul pannello frontale del router, creando un punto di luce nitido e brillante per ogni stato. Il profilo di saldatura dettagliato della scheda tecnica è programmato nelle apparecchiature pick-and-place e nel forno a rifusione per garantire un processo produttivo affidabile e ad alta resa.

11. Introduzione al Principio di Funzionamento

Questo LED funziona secondo il principio dell'elettroluminescenza in una giunzione p-n semiconduttrice. La regione attiva è composta da strati di AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio). Quando viene applicata una tensione diretta che supera il potenziale di barriera della giunzione (circa 2.0V), gli elettroni dalla regione di tipo n e le lacune dalla regione di tipo p vengono iniettati nella regione attiva. Qui, si ricombinano, rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). La specifica composizione della lega AlGaInP determina l'energia del bandgap, che corrisponde direttamente alla lunghezza d'onda (colore) della luce emessa – in questo caso, giallo-verde intorno a 573-575 nm. La resina diffondente verde dell'incapsulante serve a proteggere il delicato die semiconduttore, modellare il diagramma di radiazione in un angolo di visione di 25° e diffondere leggermente la luce per migliorare l'omogeneità di visione.

12. Tendenze Tecnologiche

La tecnologia LED continua a evolversi, con tendenze generali che influenzano dispositivi come questo: -Efficienza Aumentata:I continui miglioramenti nella scienza dei materiali e nel design dei chip portano a una maggiore efficienza luminosa (più luce per watt elettrico), consentendo indicatori più luminosi o un consumo energetico inferiore. -Miniaturizzazione:La spinta verso dispositivi elettronici più piccoli richiede LED in package sempre più piccoli mantenendo o migliorando le prestazioni ottiche. -Affidabilità e Durata Migliorate:I miglioramenti nei materiali di incapsulamento, nei metodi di attacco del die e nella tecnologia dei fosfori (per LED bianchi) continuano ad estendere la durata operativa e l'affidabilità in condizioni severe. -Integrazione Intelligente:Esiste una tendenza verso LED con circuiti integrati di controllo integrati (come LED RGB indirizzabili), sebbene per semplici lampade indicatrici come questa, l'attenzione rimanga su componenti discreti ad alte prestazioni e costo-efficaci. -Standard Ambientali Più Severi:La conformità a normative come RoHS e REACH è ormai un requisito di base. La specifica senza alogeni evidenziata in questa scheda tecnica fa parte di questa tendenza verso l'eliminazione di sostanze pericolose dalla catena di fornitura elettronica.