Scheda Tecnica LED Lampada 523-2SDRD/S530-A3 - Rosso Profondo - Angolo di Visione 120° - Tensione Diretta 2.0V - Dissipazione 60mW - Documento Tecnico Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche per una lampada LED ad alta luminosità, rosso profondo, progettata per applicazioni generali di indicazione e retroilluminazione. Il dispositivo utilizza la tecnologia a chip AlGaInP incapsulata in una resina rossa diffusa, producendo luce con una lunghezza d'onda dominante di circa 639 nm. È caratterizzato da un ampio angolo di visione di 120 gradi ed è fornito su nastro e bobina per il montaggio automatizzato.

Il prodotto è progettato per essere affidabile e robusto, conforme agli standard ambientali e di sicurezza pertinenti, inclusi RoHS, REACH UE e requisiti senza alogeni (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Le sue applicazioni principali includono l'uso nell'elettronica di consumo come televisori, monitor, telefoni e computer dove è richiesto un indicatore rosso chiaro e visibile.

2. Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

Il dispositivo non deve essere operato oltre questi limiti, poiché ciò potrebbe causare danni permanenti.

• Corrente Diretta Continua (I_F)): 25 mA
• Scarica Elettrostatica (ESD)): 2000 V (Modello Corpo Umano)
• Tensione Inversa (V_R)): 5 V
• Dissipazione di Potenza (P_d)): 60 mW
• Temperatura di Esercizio (T_opr)): -40°C a +85°C
• Temperatura di Conservazione (T_stg)): -40°C a +100°C
• Temperatura di Saldatura (T_sol)): 260°C per massimo 5 secondi

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Tutti i parametri sono misurati a una temperatura ambiente (T_a) di 25°C e una corrente diretta (I_F) di 20 mA, salvo diversa specificazione.

• Intensità Luminosa (I_v)): Tipica 16 mcd (Minima 10 mcd)
• Angolo di Visione (2θ_1/2)): 120 gradi (Tipico)
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p)): 650 nm (Tipico)
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d)): 639 nm (Tipico)
• Larghezza di Banda Spettrale (Δλ)): 20 nm (Tipico)
• Tensione Diretta (V_F)): Tipica 2.0 V (Massima 2.4 V)
• Corrente Inversa (I_R)): Massima 10 μA a V_R=5V

Nota: Le incertezze di misura sono ±10% per l'intensità luminosa, ±0.1V per la tensione diretta e ±1.0nm per la lunghezza d'onda dominante.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica include diverse curve caratteristiche che illustrano il comportamento del dispositivo in condizioni variabili. Queste sono essenziali per la progettazione del circuito e la gestione termica.

3.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Questa curva mostra la distribuzione spettrale della potenza, centrata attorno alla lunghezza d'onda di picco di 650 nm con una larghezza di banda tipica di 20 nm, confermando l'uscita di colore rosso profondo.

3.2 Diagramma di Direttività

Un grafico polare illustra l'angolo di visione di 120 gradi, mostrando la distribuzione angolare dell'intensità luminosa. Il pattern è tipico per un LED stile lampada con lente diffusa.

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

Questo grafico descrive la relazione non lineare tra corrente e tensione. La tensione diretta tipica è di 2.0V a 20mA. I progettisti devono utilizzare resistori limitatori di corrente o driver a corrente costante basandosi su questa curva.

3.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

L'emissione luminosa (intensità relativa) aumenta con la corrente diretta ma non è perfettamente lineare. È vietato operare oltre il valore massimo assoluto di 25mA e ciò ridurrebbe la durata di vita.

3.5 Caratteristiche Termiche

Vengono forniti due grafici chiave:

Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente: Mostra che l'emissione luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente. Questo deve essere considerato nei progetti per ambienti ad alta temperatura.

Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente: Indica come la massima corrente diretta ammissibile dovrebbe essere ridotta (derating) all'aumentare della temperatura ambiente oltre i 25°C per rimanere entro il limite di dissipazione di 60mW.

4. Informazioni Meccaniche e di Confezionamento

4.1 Dimensioni del Package

Il LED è alloggiato in un package rotondo standard da 5mm (spesso indicato come T-1 3/4). Le note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri.
• L'altezza della flangia (il bordo alla base della cupola) deve essere inferiore a 1.5mm.
• La tolleranza generale per le dimensioni è ±0.25mm salvo diversa indicazione sul disegno.
• Il disegno mostra la distanza tra i terminali, il diametro del corpo e l'altezza complessiva, che sono critici per la progettazione dell'impronta sul PCB.

4.2 Identificazione della Polarità

Il terminale più lungo denota l'anodo (positivo), e il terminale più corto denota il catodo (negativo). Questa è la convenzione standard per i LED a foro passante. Il catodo può anche essere indicato da un punto piatto sulla flangia della lente in plastica.

5. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

Una manipolazione corretta è cruciale per garantire l'affidabilità e prevenire danni al LED.

5.1 Formatura dei Terminali

• Piegare i terminali in un punto ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico.
• Eseguire la formatura dei terminaliprima soldering.
• della saldatura. Evitare di sollecitare il package durante la piegatura.
• Tagliare i terminali a temperatura ambiente.
• Assicurarsi che i fori sul PCB siano perfettamente allineati con i terminali del LED per evitare stress di montaggio.

5.2 Conservazione

• Conservare a ≤30°C e ≤70% di Umidità Relativa (UR). La durata di conservazione è di 3 mesi in queste condizioni.
• Per conservazioni superiori a 3 mesi, utilizzare un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e essiccante fino a 1 anno.
• 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 della Puntina: Massimo 300°C (per un saldatore max 30W).
• Tempo di Saldatura: Massimo 3 secondi per terminale.

Saldatura a Onda (DIP):

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

Note Critiche sulla Saldatura:

• Evitare stress sui terminali durante e immediatamente dopo la saldatura mentre il LED è caldo.
• Non saldare (a immersione o manuale) più di una volta.
• Proteggere il LED da urti/vibrazioni meccaniche finché non si raffredda a temperatura ambiente.
• Utilizzare la temperatura più bassa possibile che garantisca un giunto di saldatura affidabile.
• Seguire il profilo di saldatura raccomandato (preriscaldo, onda laminare, raffreddamento) per minimizzare lo shock termico.

5.4 Pulizia

• Se necessario, pulire solo con alcol isopropilico a temperatura ambiente per ≤1 minuto.
• Asciugare all'aria a temperatura ambiente.
• Non utilizzare la pulizia ad ultrasuoni a meno che non sia assolutamente necessario e solo dopo che test di pre-qualifica confermino che non si verifichino danni.

5.5 Gestione Termica

La gestione termica deve essere considerata durante la fase di progettazione dell'applicazione. La corrente diretta deve essere opportunamente ridotta (derating) in base alla temperatura ambiente di esercizio per evitare di superare la massima temperatura di giunzione e la potenza di dissipazione nominale, garantendo così l'affidabilità a lungo termine.

6. Informazioni su Confezionamento e Ordini

6.1 Specifiche di Imballaggio

I LED sono confezionati per prevenire danni da scariche elettrostatiche (ESD) e umidità.

• Imballaggio Primario: Sacchetti anti-statici.
• Imballaggio Secondario: Scatole interne.
• Imballaggio Terziario: Scatole esterne.
• Quantità per Confezione: Da 200 a 500 pezzi per sacchetto. 5 sacchetti per scatola interna. 10 scatole interne per scatola esterna.

6.2 Spiegazione delle Etichette

Le etichette sulla confezione contengono le seguenti informazioni:

• CPN: Numero di Produzione del Cliente
• P/N: Numero di Produzione (Codice Articolo)
• QTY: Quantità per Confezione
• CAT: Classe/Bin per Intensità Luminosa
• HUE: Classe/Bin per Lunghezza d'Onda Dominante
• REF: Classe/Bin per Tensione Diretta
• LOT No: Numero di Lotto di Produzione per la tracciabilità.

Questo sistema di binning garantisce che i parametri elettrici e ottici rientrino in intervalli specifici più stretti rispetto ai limiti generali della scheda tecnica.

7. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progetto

7.1 Circuiti Applicativi Tipici

Per l'uso con una sorgente a tensione costante (es. 5V o 12V), è obbligatorio un resistore limitatore di corrente. Il valore del resistore (R) può essere calcolato usando la Legge di Ohm: R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Utilizzando il tipico V_F di 2.0V e una I_F desiderata di 20mA con un'alimentazione di 5V: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. Dovrebbe essere selezionato un resistore con una potenza nominale di almeno (5V-2.0V)*0.020A = 0.06W.

7.2 Considerazioni di Progetto

• Pilotaggio della Corrente: Pilotare sempre con una corrente costante o utilizzare un resistore in serie. Non collegare mai direttamente a una sorgente di tensione.
• Progettazione Termica: Per un funzionamento continuo ad alte temperature ambiente o vicino alla corrente massima, considerare l'area di rame sul PCB per lo smaltimento del calore.
• Progettazione Ottica: L'angolo di visione di 120° è adatto per indicatori ad ampio angolo. Per una luce più focalizzata, potrebbe essere necessaria una lente esterna.
• Protezione ESD: Implementare misure di protezione ESD nell'ambiente di assemblaggio e sul PCB se il LED è accessibile all'utente.

8. Confronto e Differenziazione Tecnica

Questo LED AlGaInP rosso profondo offre vantaggi specifici:

• vs. LED Rossi Standard: La lunghezza d'onda del rosso profondo (639nm dominante) è più spostata verso lo spettro rosso rispetto ai LED rossi standard (~625nm), il che può essere vantaggioso per applicazioni che richiedono una risposta spettrale specifica.
• vs. LED ad Alta Potenza: Questa è una lampada indicatrice a bassa potenza (60mW max). Non è progettata per l'illuminazione ma per l'indicazione di stato e la retroilluminazione dove costi inferiori e circuiti di pilotaggio più semplici sono priorità.
• Caratteristiche Chiave: La combinazione di un ampio angolo di visione di 120°, una tensione diretta relativamente bassa (~2.0V) e la conformità agli standard ambientali moderni (RoHS, Senza Alogeni) lo rende adatto a un'ampia gamma di elettronica di consumo.

9. Domande Frequenti (FAQ)

9.1 Posso pilotare questo LED a 30mA per una maggiore luminosità?

No.Il Valore Massimo Assoluto per la corrente diretta continua è 25 mA. Superare questo valore ridurrà significativamente la durata di vita del LED e potrebbe causare un guasto immediato a causa di surriscaldamento o sovrasollecitazione.

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

Lunghezza d'Onda di Picco (650nm) è la lunghezza d'onda alla quale la potenza ottica emessa è massima.

Lunghezza d'Onda Dominante (639nm) è la singola lunghezza d'onda che l'occhio umano percepisce come corrispondente al colore della sorgente luminosa. È l'equivalente fotometrico. I progettisti dovrebbero fare riferimento alla lunghezza d'onda dominante per applicazioni critiche per il colore.

9.3 Perché la condizione di conservazione (3 mesi) è importante?

I package dei LED possono assorbire umidità dall'atmosfera. Se un package carico di umidità viene sottoposto a saldatura ad alta temperatura, la rapida vaporizzazione dell'umidità può causare delaminazione interna o crepe ("popcorning"). La durata di conservazione di 3 mesi presuppone l'imballaggio a secco standard di fabbrica. Per conservazioni più lunghe, è necessario l'ambiente consigliato con azoto secco.

9.4 Come interpreto i codici di binning (CAT, HUE, REF)?

Questi codici specificano a quale sottogruppo di prestazioni appartiene il LED. Ad esempio, tutti i LED con un codice HUE specifico avranno una lunghezza d'onda dominante entro un intervallo molto ristretto (es. 638-640nm). Ciò consente una corrispondenza più stretta di colore e luminosità nelle applicazioni che utilizzano più LED. Consultare il documento dettagliato di binning del produttore per gli intervalli esatti associati a ciascun codice.

10. Caso Pratico di Progetto

10.1 Progettare un Indicatore di Stato Montato su Pannello

Scenario: Un pulsante di accensione su un dispositivo necessita di un indicatore rosso luminoso e ad ampio angolo. La tensione di sistema disponibile è 3.3V.

Passi di Progetto:

1. Selezione della Corrente: Scegliere una corrente di pilotaggio. Per una buona luminosità e longevità, viene selezionato 15mA (ben al di sotto del massimo di 25mA).
2. Calcolo del Resistore: Utilizzando il V_F massimo (2.4V) per un progetto conservativo: R = (3.3V - 2.4V) / 0.015A = 60 Ω. Il valore standard più vicino è 62 Ω.
3. Potenza Nominale del Resistore: P = (3.3V - 2.4V) * 0.015A = 0.0135W. Un resistore standard da 1/8W (0.125W) è più che sufficiente.
4. Layout del PCB: Posizionare il resistore limitatore di corrente in serie con l'anodo del LED. Assicurarsi che la distanza dei fori sul PCB corrisponda alla distanza dei terminali del LED. Fornire una piccola area di rame collegata al terminale del catodo per una leggera dissipazione del calore.
5. Adattamento Meccanico: Verificare che il diametro della lente di 5mm e l'altezza della flangia richiesta (<1.5mm) si adattino al foro del pannello e alla cornice.

Questo semplice circuito fornisce un indicatore affidabile con corrente controllata e adeguati margini di sicurezza.