Scheda Tecnica LED Lampada 494-10SYGT/S530-E2 - Giallo Verde Brillante - 20mcd - 2.0V - 60mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche per una lampada LED ad alta luminosità di colore Giallo Verde Brillante. Il dispositivo è progettato utilizzando la tecnologia a chip AlGaInP, incapsulato in resina trasparente verde, ed è destinato ad applicazioni che richiedono un'illuminazione affidabile e robusta con una resa cromatica distintiva.

1.1 Vantaggi Principali e Mercato di Riferimento

Il LED offre diverse caratteristiche chiave che lo rendono adatto per i moderni progetti elettronici. È disponibile con vari angoli di visione e opzioni di confezionamento come nastro e bobina per l'assemblaggio automatizzato. Il prodotto è conforme alle normative ambientali, essendo privo di piombo, conforme RoHS, conforme al regolamento UE REACH e privo di alogeni (con Bromo <900 ppm, Cloro <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Le sue applicazioni principali includono la retroilluminazione e le funzioni di indicatore nell'elettronica di consumo come televisori, monitor per computer, telefoni e apparecchiature informatiche generali.

2. Parametri Tecnici: Interpretazione Oggettiva Approfondita

Questa sezione dettaglia i limiti operativi critici e le caratteristiche prestazionali del LED in condizioni di test standard (Ta=25°C).

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. La corrente diretta continua (I_F) non deve superare i 25 mA. Per il funzionamento in impulsi, è consentita una corrente diretta di picco (I_FP) di 60 mA con un ciclo di lavoro di 1/10 e 1 kHz. La tensione inversa massima (V_R) è di 5 V. Il dispositivo può dissipare fino a 60 mW di potenza. L'intervallo di temperatura operativa è compreso tra -40°C e +85°C, mentre lo stoccaggio può avvenire tra -40°C e +100°C. La tolleranza alla temperatura di saldatura è di 260°C per una durata massima di 5 secondi.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi parametri definiscono le prestazioni tipiche quando il dispositivo è operato nelle condizioni consigliate. Con una corrente diretta di 20 mA, l'intensità luminosa (I_v) è tipicamente di 20 mcd, con un minimo di 10 mcd. L'angolo di visione (2θ_1/2) è tipicamente di 100 gradi. La lunghezza d'onda di picco (λ_p) è tipicamente di 575 nm, e la lunghezza d'onda dominante (λ_d) è tipicamente di 573 nm, definendo il suo colore Giallo Verde Brillante. La larghezza di banda spettrale (Δλ) è tipicamente di 20 nm. La tensione diretta (V_F) misura tipicamente 2.0 V, con un intervallo da 1.7 V a 2.4 V a 20 mA. La corrente inversa (I_R) è al massimo di 10 µA a 5 V. Sono indicate le incertezze di misura per la tensione diretta (±0.1V), l'intensità luminosa (±10%) e la lunghezza d'onda dominante (±1.0nm).

2.3 Caratteristiche Termiche

Sebbene non presentate in una tabella separata, la gestione termica è cruciale. La potenza dissipata nominale di 60 mW e l'intervallo di temperatura operativa sono direttamente correlati alle prestazioni termiche del dispositivo. È necessario un adeguato dissipatore di calore o una riduzione della corrente (derating) quando si opera vicino ai valori massimi o a temperature ambiente elevate per garantire la longevità e mantenere le prestazioni ottiche.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica include diverse rappresentazioni grafiche del comportamento del LED in condizioni variabili.

3.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Questa curva illustra la distribuzione spettrale della potenza, mostrando l'emissione centrata attorno al picco di 575 nm con una larghezza di banda definita, confermando il punto di colore giallo-verde.

3.2 Diagramma di Direttività

Questo grafico polare visualizza la distribuzione spaziale della luce, corrispondente all'angolo di visione di 100 gradi, mostrando come l'intensità diminuisce dall'asse centrale.

3.3 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V)

Questa curva fondamentale mostra la relazione esponenziale tra corrente e tensione, essenziale per progettare il corretto circuito di limitazione della corrente. La tipica V_Fdi 2.0V a 20mA è un parametro di progettazione chiave.

3.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

Questo grafico dimostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente di pilotaggio. Tipicamente è sub-lineare a correnti più elevate a causa del calo di efficienza (droop) e degli effetti termici, informando le decisioni sulla corrente di pilotaggio ottimale per la luminosità desiderata.

3.5 Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente

Questa curva mostra il coefficiente di temperatura negativo dell'emissione luminosa. All'aumentare della temperatura ambiente, l'intensità luminosa generalmente diminuisce, aspetto critico per applicazioni con ampie variazioni di temperatura.

3.6 Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente

Spesso correlata al derating, questo grafico può indicare come la corrente diretta massima consentita debba essere ridotta all'aumentare della temperatura ambiente per rimanere entro i limiti di dissipazione di potenza.

4. Informazioni Meccaniche e di Confezionamento

4.1 Dimensioni del Package

La scheda tecnica include un disegno meccanico dettagliato del package del LED. Le dimensioni chiave includono la lunghezza, larghezza e altezza complessive del componente, la spaziatura dei terminali e le dimensioni e posizione della lente in epossidico. Le note specificano che tutte le dimensioni sono in millimetri, l'altezza della flangia deve essere inferiore a 1.5mm e la tolleranza generale è di ±0.25mm salvo diversa indicazione. Queste informazioni sono vitali per il design dell'impronta PCB e per garantire il corretto montaggio nell'assemblaggio.

4.2 Identificazione della Polarità

Il catodo è tipicamente identificato da un punto piatto sulla lente, un terminale più corto o una marcatura specifica sul corpo del package come mostrato nel diagramma dimensionale. La polarità corretta deve essere osservata durante l'installazione.

5. Linee Guida per la Saldatura e l'Assemblaggio

Una manipolazione corretta è essenziale per prevenire danni e garantire l'affidabilità.

5.1 Formatura dei Terminali

Se necessario, i terminali devono essere piegati in un punto ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico. La formatura deve essere eseguita prima della saldatura a temperatura ambiente per evitare sollecitazioni al package o ai terminali, che potrebbero causare rotture o prestazioni degradate. I fori del PCB devono allinearsi precisamente con i terminali del LED per evitare stress di montaggio.

5.2 Stoccaggio

I LED devono essere conservati a 30°C o meno e con un'umidità relativa del 70% o inferiore. La durata di conservazione consigliata dopo la spedizione è di 3 mesi. Per conservazioni più lunghe fino a un anno, utilizzare un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e essiccante. Evitare rapidi cambiamenti di temperatura in ambienti umidi per prevenire la condensa.

5.3 Processo di Saldatura

Deve essere mantenuta una distanza minima di 3mm tra il giunto di saldatura e il bulbo in epossidico. Le condizioni consigliate sono:
Saldatura Manuale:Temperatura punta saldatore max 300°C (30W max), tempo di saldatura max 3 secondi.
Saldatura a Onda/Per Immersione:Temperatura di preriscaldamento max 100°C (60 sec max), temperatura del bagno di saldatura max 260°C per 5 secondi.
Viene fornito un grafico consigliato del profilo di temperatura di saldatura, che mostra tipicamente una fase di riscaldamento, preriscaldamento, rifusione e raffreddamento. La saldatura per immersione o manuale non deve essere eseguita più di una volta. Evitare stress sui terminali ad alte temperature. Dopo la saldatura, proteggere il LED da urti meccanici finché non si raffredda a temperatura ambiente. Non utilizzare processi di raffreddamento rapido.

5.4 Pulizia

Se la pulizia è necessaria, utilizzare alcol isopropilico a temperatura ambiente per non più di un minuto, quindi asciugare all'aria. La pulizia a ultrasuoni non è raccomandata in quanto può danneggiare il LED. Se assolutamente necessaria, è necessaria una pre-qualifica per determinare i livelli di potenza e la durata sicuri.

5.5 Gestione del Calore

La gestione termica deve essere considerata durante la fase di progettazione dell'applicazione. La corrente operativa dovrebbe essere opportunamente ridotta (derating) in base alla temperatura ambiente, facendo riferimento alla curva di derating (implicita nei grafici delle prestazioni) per evitare di superare la temperatura di giunzione massima e garantire l'affidabilità a lungo termine.

6. Confezionamento e Informazioni per l'Ordine

6.1 Specifiche di Imballaggio

I LED sono confezionati per prevenire scariche elettrostatiche (ESD) e danni da umidità. Sono posti in sacchetti anti-statici. Questi sacchetti sono poi imballati in scatole interne, che vengono successivamente inserite in scatole esterne per la spedizione.

6.2 Quantità di Imballaggio e Spiegazione delle Etichette

Le quantità di imballaggio standard sono 200-1000 pezzi per sacchetto anti-statico, 4 sacchetti per scatola interna e 10 scatole interne per scatola esterna. Le etichette sull'imballaggio includono codici per: Numero di Produzione del Cliente (CPN), Numero di Parte (P/N), Quantità di Imballaggio (QTY), Classi (CAT, probabilmente per binning di intensità luminosa o lunghezza d'onda), Lunghezza d'Onda Dominante (HUE), Tensione Diretta (REF) e Numero di Lotto (LOT No).

7. Suggerimenti per l'Applicazione

7.1 Scenari Applicativi Tipici

Questo LED è ideale per indicatori di stato, retroilluminazione per piccoli display e illuminazione di pannelli nell'elettronica di consumo come TV, monitor, telefoni e computer dove è richiesto un segnale giallo-verde distintivo.

7.2 Considerazioni di Progettazione

Progettazione del Circuito:Utilizzare sempre una resistenza di limitazione della corrente in serie. Calcolare il valore della resistenza in base alla tensione di alimentazione (V_CC), alla tipica tensione diretta (V_F~2.0V) e alla corrente diretta desiderata (I_F, da non superare i 25mA continui). Formula: R = (V_CC- V_F) / I_F.
Layout PCB:Seguire l'impronta consigliata dalle dimensioni del package. Assicurarsi che la marcatura di polarità sul PCB corrisponda al catodo del LED.
Progettazione Termica:Per un funzionamento continuo a corrente massima o vicino ad essa, considerare la capacità del PCB di fungere da dissipatore di calore. Utilizzare piste di rame più larghe collegate ai pad del LED può aiutare a dissipare il calore.
Progettazione Ottica:L'angolo di visione di 100 gradi fornisce un fascio ampio. Per una luce più focalizzata, potrebbero essere necessarie lenti esterne o riflettori.

8. Confronto Tecnico e Differenziazione

Sebbene un confronto diretto con altri numeri di parte non sia fornito in questa singola scheda tecnica, i fattori chiave di differenziazione di questo LED possono essere dedotti:
Tecnologia del Chip:L'uso del materiale semiconduttore AlGaInP è standard per LED gialli e ambra ad alta efficienza, offrendo buona luminosità e purezza del colore.
Conformità Ambientale:La piena conformità agli standard RoHS, REACH e privi di alogeni lo rende adatto per i mercati globali con normative ambientali rigorose.
Package:Il package standard a lampada offre facilità di manipolazione e saldatura per applicazioni a foro passante, sebbene il documento menzioni anche la disponibilità su nastro e bobina, suggerendo varianti SMD o compatibilità con l'assemblaggio automatizzato.

9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D1: Di quale resistenza ho bisogno per un'alimentazione a 5V?
R1: Puntando a una corrente di pilotaggio sicura di 20mA con una tipica V_Fdi 2.0V: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. Utilizzare il valore standard più vicino (es. 150Ω o 160Ω) e verificare la potenza nominale della resistenza (P = I²R = 0.06W, quindi una resistenza da 1/8W o 1/4W va bene).

D2: Posso pilotare questo LED con 3.3V?
R2: Sì. Utilizzando lo stesso calcolo: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ω. Una resistenza standard da 68Ω comporterebbe una corrente leggermente inferiore (~19.1mA), il che è accettabile.

D3: Quanto è luminoso 20 mcd?
R3: 20 millicandele è una luminosità moderata adatta per applicazioni di indicatori indoor dove sarà visualizzata da breve distanza. È chiaramente visibile in condizioni di illuminazione ambientale normale.

D4: Cosa significa "Giallo Verde Brillante"?
R4: Questo è un nome descrittivo per il colore definito dalla sua lunghezza d'onda dominante di circa 573 nm. Si colloca tra il verde puro (~525 nm) e il giallo puro (~590 nm) nello spettro.

D5: È necessario un dissipatore di calore?
R5: Per un funzionamento continuo alla corrente massima assoluta di 25mA in un ambiente ad alta temperatura, le considerazioni termiche sono importanti. Per un uso tipico a 20mA a temperatura ambiente, le piste del PCB sono di solito sufficienti. Fare riferimento alle curve di derating per il funzionamento ad alta temperatura.

10. Esempio Pratico di Caso d'Uso

Scenario: Progettazione di un indicatore di accensione per un computer desktop.
Implementazione:Il LED è posizionato sul pannello frontale. È collegato in serie con una resistenza di limitazione da 180Ω al rail di alimentazione di standby a 5V della scheda madre. Quando il computer è collegato alla rete (anche se spento), il rail 5VSB è attivo, illuminando il LED con circa 16.7mA ((5V-2.0V)/180Ω), fornendo una chiara indicazione di "standby". L'ampio angolo di visione garantisce la visibilità da varie angolazioni. Il basso consumo energetico (~50mW per LED+resistenza) è trascurabile. La conformità priva di alogeni e RoHS soddisfa gli standard ambientali richiesti per la produzione di computer.

11. Introduzione al Principio di Funzionamento

Questo LED opera sul principio dell'elettroluminescenza in un diodo semiconduttore. La regione attiva è composta da un semiconduttore composto di AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio). Quando viene applicata una tensione diretta, gli elettroni dalla regione di tipo n e le lacune dalla regione di tipo p vengono iniettati nella regione attiva. Quando questi portatori di carica si ricombinano, rilasciano energia sotto forma di fotoni (luce). La composizione specifica della lega AlGaInP determina l'energia del bandgap, che a sua volta determina la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa - in questo caso, circa 573-575 nm per il giallo-verde. Il package in resina epossidica serve a proteggere il chip semiconduttore, agisce come una lente per modellare il fascio luminoso in uscita (angolo di visione di 100 gradi) e migliora l'efficienza di estrazione della luce.

12. Tendenze Tecnologiche (Prospettiva Oggettiva)

L'industria dei LED continua ad evolversi. Sebbene questo sia un package standard a lampada a foro passante, le tendenze più ampie che influenzano tali componenti includono:
Aumento dell'Efficienza:La ricerca in corso nella scienza dei materiali mira a migliorare l'efficienza quantica interna (IQE) e l'efficienza di estrazione della luce (LEE) dei LED AlGaInP, potenzialmente portando a una maggiore luminosità a parità di corrente o alla stessa luminosità a potenza inferiore.
Miniaturizzazione:C'è una tendenza generale del mercato verso i package a montaggio superficiale (SMD) (come 0603, 0402) per gli indicatori, grazie alla loro impronta più piccola e alla compatibilità con l'assemblaggio automatizzato pick-and-place, sebbene i package a foro passante rimangano rilevanti per prototipazione, riparazione e alcune applicazioni robuste.
Consistenza del Colore:I progressi nella crescita epitassiale e nei processi di binning consentono un controllo più stretto sulla lunghezza d'onda dominante e sull'intensità luminosa, fornendo un colore e una luminosità più consistenti da dispositivo a dispositivo all'interno di un lotto di produzione.
Affidabilità e Durata:I miglioramenti nei materiali di incapsulamento (epossidico, silicone) e nelle tecniche di attacco del die continuano a migliorare l'affidabilità a lungo termine e il mantenimento del flusso luminoso (lumen maintenance) dei LED, specialmente in condizioni operative ad alta temperatura.