Scheda Tecnica LED 7344-15SUGC/S400-A5 - Verde Brillante - 3.3V - 20mA - Documento Tecnico Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche di un LED verde brillante ad alta luminosità. Il dispositivo fa parte di una serie progettata per applicazioni che richiedono una resa luminosa superiore. Utilizza la tecnologia a chip InGaN incapsulata in una resina trasparente, ottenendo un'emissione verde vibrante e intensa. Il prodotto è concepito con affidabilità e robustezza come attributi chiave, rendendolo adatto all'integrazione in vari assemblaggi elettronici.

1.1 Vantaggi Principali

Il LED offre diversi vantaggi chiave per progettisti e produttori. Fornisce una scelta di vari angoli di visione per soddisfare diverse esigenze ottiche. Il componente è disponibile su nastro e bobina per la compatibilità con i processi di assemblaggio automatizzati pick-and-place, migliorando l'efficienza produttiva. Inoltre, il prodotto è conforme alle principali normative ambientali e di sicurezza, inclusi RoHS, REACH UE, ed è prodotto senza alogeni, garantendo il rispetto degli stringenti standard globali per i componenti elettronici.

1.2 Mercato di Riferimento & Applicazioni

Questo LED è destinato al mercato dell'elettronica di consumo e della retroilluminazione dei display. Le sue applicazioni principali includono l'uso come indicatore o sorgente di retroilluminazione in televisori, monitor per computer, telefoni e altri dispositivi informatici dove è richiesto un segnale verde chiaro e luminoso.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

Le prestazioni del LED sono definite in condizioni di test specifiche, tipicamente a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C. Comprendere questi parametri è cruciale per un corretto design del circuito e la gestione termica.

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Non sono destinati al funzionamento normale.

• Corrente Diretta Continua (IF):25 mA. Superare questa corrente può portare a una temperatura di giunzione eccessiva e a un degrado accelerato.
• Corrente Diretta di Picco (IFP):100 mA (con un duty cycle di 1/10 e frequenza di 1 kHz). Questo valore è valido solo per il funzionamento in impulso.
• Tensione Inversa (VR):5 V. Applicare una tensione inversa più alta può causare la rottura.
• Dissipazione di Potenza (Pd):90 mW. Questa è la potenza massima che il package può dissipare.
• Temperatura di Funzionamento & Stoccaggio:Intervallo da -40°C a +85°C (funzionamento) e da -40°C a +100°C (stoccaggio).
• Temperatura di Saldatura (Tsol):260°C per un massimo di 5 secondi, definisce la tolleranza del profilo di saldatura a rifusione.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi sono i parametri di prestazione tipici misurati alla corrente di test standard di IF=20mA.

• Intensità Luminosa (Iv):Intervallo da 5000 mcd (min) a 8000 mcd (tip). Questa alta intensità è una caratteristica distintiva di questa serie.
• Angolo di Visione (2θ1/2):Tipicamente 30 gradi, indica un fascio moderatamente focalizzato.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λp):518 nm, eLunghezza d'Onda Dominante (λd):525 nm, classificando il colore come verde brillante.
• Tensione Diretta (VF):Intervallo da 2.7V (min) a 3.7V (max), con un valore tipico di 3.3V a 20mA. Questo parametro è critico per il design del driver.
• Corrente Inversa (IR):Massimo di 50 µA a VR=5V.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Il prodotto utilizza un sistema di binning per classificare le unità in base a parametri ottici ed elettrici chiave, garantendo coerenza nella produzione di massa. Le etichette CAT, HUE e REF corrispondono a questi bin.

• CAT:Classi di Intensità Luminosa. Le unità sono ordinate in base alla loro emissione luminosa misurata.
• HUE:Classi di Lunghezza d'Onda Dominante. Questo binning garantisce la coerenza del colore raggruppando LED con lunghezze d'onda di emissione di picco simili.
• REF:Classi di Tensione Diretta. I LED sono raggruppati per la loro caduta di tensione diretta per semplificare il design del circuito limitatore di corrente.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce diverse curve caratteristiche che illustrano il comportamento del dispositivo in condizioni variabili.

4.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Questa curva di distribuzione spettrale mostra il picco di emissione a 518 nm (verde) con una larghezza di banda spettrale tipica (Δλ) di 35 nm, definendo la purezza del colore.

4.2 Diagramma di Direttività

Un grafico polare che illustra la distribuzione spaziale della luce, correlata all'angolo di visione di 30 gradi, mostrando come l'intensità diminuisce dall'asse centrale.

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

Questa curva è non lineare, tipica di un diodo. Mostra la relazione tra la tensione diretta applicata e la corrente risultante. Il tipico VF di 3.3V a 20mA è un punto operativo chiave.

4.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

Questo grafico dimostra che l'emissione luminosa (intensità) aumenta con la corrente diretta, ma la relazione può diventare sub-lineare a correnti più elevate a causa degli effetti termici e del calo di efficienza.

4.5 Curve di Prestazione Termica

Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra la diminuzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura ambiente, un fattore critico per le applicazioni in ambienti caldi.

Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente:Spesso utilizzata per derivare le linee guida di derating, indicando come la massima corrente continua ammissibile debba essere ridotta all'aumentare della temperatura per prevenire il surriscaldamento.

5. Informazioni Meccaniche & sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il LED utilizza un package SMD (Surface-Mount Device) standard 7344. Le note dimensionali chiave includono: tutte le dimensioni sono in millimetri; l'altezza della flangia deve essere inferiore a 1.5mm; e la tolleranza generale è ±0.25mm salvo diversa specificazione. Il disegno dimensionale fornisce le misure esatte per il design dell'impronta sul PCB.

5.2 Identificazione della Polarità

Il catodo è tipicamente indicato da un marcatore visivo sul package, come una tacca, un punto verde o un angolo tagliato. Il diagramma del package nella scheda tecnica specifica il marcatore esatto per un corretto orientamento durante l'assemblaggio.

6. Linee Guida per Saldatura & Assemblaggio

Una manipolazione corretta è essenziale per mantenere le prestazioni e l'affidabilità del LED.

6.1 Formatura dei Terminali (se applicabile per terminali preformati)

• La piegatura deve avvenire ad almeno 3mm dal bulbo in epossidico per evitare stress sul die.
• La formatura deve essere eseguita prima della saldatura e a temperatura ambiente.
• I fori sul PCB devono allinearsi perfettamente con i terminali del LED per evitare stress di montaggio.

6.2 Parametri di Saldatura

Saldatura Manuale:Temperatura punta saldatore max 300°C (per saldatore da 30W), tempo di saldatura max 3 secondi, mantenere una distanza minima di 3mm dal giunto al bulbo in epossidico.

Saldatura ad Onda/Ad immersione (DIP):Temperatura di pre-riscaldo max 100°C (per max 60 sec), temperatura del bagno di saldatura max 260°C per 5 secondi, mantenendo la regola della distanza di 3mm. Un grafico del profilo di saldatura consigliato illustra la relazione tempo-temperatura.

6.3 Note Critiche sulla Saldatura

• Evitare stress sui terminali durante le fasi ad alta temperatura.
• Non saldare (ad immersione/manuale) più di una volta.
• Proteggere il LED da urti/vibrazioni mentre si raffredda a temperatura ambiente dopo la saldatura.
• Utilizzare la temperatura di saldatura efficace più bassa.

6.4 Pulizia

Se necessario, pulire solo con alcol isopropilico a temperatura ambiente per ≤1 minuto. Evitare la pulizia ad ultrasuoni a meno che non sia pre-qualificata, poiché può danneggiare la struttura interna.

6.5 Condizioni di Stoccaggio

Conservare a ≤30°C e ≤70% di Umidità Relativa. La durata di conservazione è di 3 mesi dalla spedizione. Per uno stoccaggio più lungo (fino a 1 anno), utilizzare un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e essiccante.

7. Imballaggio & Informazioni d'Ordine

7.1 Specifica d'Imballaggio

I LED sono confezionati in sacchetti anti-statici e resistenti all'umidità. Questi sono posti in scatole interne, che a loro volta sono imballate in scatole esterne master. La quantità di imballaggio standard è di 200-500 pezzi per sacchetto, 5 sacchetti per scatola interna e 10 scatole interne per scatola esterna.

7.2 Spiegazione delle Etichette

Le etichette sull'imballaggio includono: CPN (Numero di Parte del Cliente), P/N (Numero di Parte del Produttore: 7344-15SUGC/S400-A5), QTY (Quantità), CAT/HUE/REF (Codici di Binning) e LOT No. (Numero di lotto per tracciabilità).

8. Note Applicative & Considerazioni di Progetto

8.1 Gestione Termica

Questo è un fattore di progetto critico. La corrente deve essere opportunamente deratata a temperature ambiente più elevate. I progettisti devono fare riferimento alla curva di derating (implicita nel grafico Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente) per garantire che la temperatura di giunzione rimanga entro limiti sicuri, preservando la durata del LED e mantenendo l'emissione luminosa.

8.2 Pilotaggio della Corrente

È consigliato un driver a corrente costante rispetto a una sorgente a tensione costante con una resistenza in serie per una stabilità ed efficienza ottimali. Il driver dovrebbe essere progettato per il tipico VF di 3.3V e non deve superare la corrente continua massima assoluta di 25 mA.

8.3 Progetto Ottico

L'angolo di visione di 30 gradi dovrebbe essere considerato quando si progettano lenti o guide luminose. Per un'illuminazione più ampia, potrebbero essere necessarie ottiche secondarie.

9. Confronto Tecnico & Differenziazione

Rispetto ai LED indicatori standard, il differenziatore primario di questo dispositivo è la sua altissima intensità luminosa (5000-8000 mcd), rendendolo adatto per applicazioni che richiedono alta visibilità o come sorgente luminosa compatta. La sua conformità agli standard senza alogeni e REACH è anche un vantaggio significativo per progetti ambientalmente consapevoli destinati ai mercati globali.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Qual è la corrente operativa consigliata?

R: Le caratteristiche elettro-ottiche sono testate a 20mA, che è il punto operativo standard consigliato. Fornisce l'intensità luminosa specificata rimanendo ben all'interno del massimo di 25mA.

D: Posso pilotare questo LED con un'alimentazione a 5V?

R: Non direttamente. Con un VF tipico di 3.3V, una resistenza limitatrice di corrente in serie è obbligatoria quando si utilizza un'alimentazione a 5V per dissipare la tensione in eccesso e impostare la corrente corretta. Il valore della resistenza deve essere calcolato in base alla Legge di Ohm (R = (Valimentazione - VF) / IF).

D: Come influisce la temperatura sulla luminosità?

R: Come mostrato nelle curve di prestazione, l'intensità luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente. Uno smaltimento termico adeguato o il derating della corrente sono necessari per ambienti ad alta temperatura.

D: Cosa significa "S400" nel numero di parte?

R: Sebbene non sia esplicitamente definito qui, nella comune pratica del settore, tali suffissi spesso denotano combinazioni specifiche di binning (es. per intensità e lunghezza d'onda) o specifiche del nastro/bobina. Il significato esatto dovrebbe essere confermato con il catalogo prodotto specifico.

11. Esempio Pratico di Caso d'Uso

Scenario: Retroilluminazione per un Indicatore di Stato su un Router di Rete.Un progettista ha bisogno di un LED verde luminoso e affidabile per indicare "alimentazione accesa" o "attività di rete". Seleziona questo LED per la sua alta intensità. Progetta un'impronta PCB corrispondente alle dimensioni del package 7344. Un semplice circuito di pilotaggio che utilizza una linea a 3.3V e una resistenza in serie è calcolato per fornire 18mA (leggermente conservativo). Durante l'assemblaggio, seguono il profilo di saldatura ad onda. Il prodotto finale offre un indicatore verde chiaro e luminoso visibile anche in stanze ben illuminate.

12. Introduzione al Principio Tecnologico

Questo LED si basa sulla tecnologia a semiconduttore InGaN (Nitruro di Indio Gallio). Quando una tensione diretta viene applicata attraverso la giunzione p-n, elettroni e lacune si ricombinano, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La composizione specifica della lega InGaN determina l'energia della banda proibita, che a sua volta definisce la lunghezza d'onda della luce emessa - in questo caso, verde. La resina epossidica trasparente funge sia da incapsulante protettivo che da lente primaria, modellando il fascio luminoso in uscita.

13. Tendenze del Settore

La tendenza nei LED indicatori e di retroilluminazione continua verso una maggiore efficienza (più luce emessa per watt), un miglioramento della coerenza del colore attraverso binning più stretto e un'affidabilità migliorata in condizioni difficili. C'è anche una forte spinta verso la piena conformità alle normative ambientali in evoluzione come RoHS e REACH. La miniaturizzazione rimane una tendenza chiave, sebbene per applicazioni ad alta potenza o alta luminosità, i package devono bilanciare le dimensioni con la capacità di dissipare efficacemente il calore.