Scheda Tecnica LED 383-2UYC/S530-A3 - Giallo Brillante - 20mA - 2.0V Tip. - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche di un LED ad alta luminosità progettato per applicazioni che richiedono un'uscita luminosa superiore. Il dispositivo utilizza la tecnologia del chip AlGaInP per produrre una luce gialla brillante. È progettato per affidabilità e robustezza, rendendolo adatto a una varietà di applicazioni di visualizzazione elettronica e indicatori.

1.1 Vantaggi Principali e Mercato di Riferimento

Il vantaggio principale di questa serie di LED è la sua elevata intensità luminosa, con valori tipici che raggiungono 4263 mcd a una corrente diretta standard di 20mA. Ciò lo rende ideale per applicazioni in cui visibilità e luminosità sono critiche. Il prodotto è conforme alle principali normative ambientali tra cui RoHS, REACH UE ed è prodotto senza alogeni. È disponibile in confezione a nastro e bobina per processi di assemblaggio automatizzati, supportando la produzione di grandi volumi. I mercati target includono principalmente l'elettronica di consumo e le periferiche per computer.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

Questa sezione fornisce un'analisi oggettiva e dettagliata dei parametri tecnici chiave del LED, come definito nelle tabelle dei Valori Massimi Assoluti e delle Caratteristiche Elettro-Ottiche.

2.1 Valori Massimi Assoluti

Il dispositivo è classificato per una corrente diretta continua (I_F) di 25 mA, con una corrente diretta di picco (I_FP) di 60 mA consentita in condizioni pulsate (duty cycle 1/10 @ 1kHz). La tensione inversa massima (V_R) è 5V. La potenza dissipata (P_d) nominale è 60 mW. L'intervallo di temperatura operativa è specificato da -40°C a +85°C, con un intervallo di temperatura di conservazione (T_stg) leggermente più ampio, da -40°C a +100°C. La tolleranza alla temperatura di saldatura è di 260°C per 5 secondi, che è uno standard per i processi di rifusione senza piombo.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

In condizioni di test standard (T_a=25°C, I_F=20mA), il dispositivo presenta un'intensità luminosa (I_v) con un minimo di 2713 mcd e un valore tipico di 4263 mcd. L'angolo di visione (2θ_1/2) è stretto, di 6 gradi, tipico per un'emissione di luce focalizzata ad alta intensità. La lunghezza d'onda di picco (λ_p) è 591 nm, e la lunghezza d'onda dominante (λ_d) è 589 nm, posizionando saldamente l'uscita nello spettro del giallo brillante. La larghezza di banda della radiazione spettrale (Δλ) è 15 nm. La tensione diretta (V_F) varia da 1,7V a 2,4V, con un valore tipico di 2,0V. La corrente inversa (I_R) è al massimo di 10 μA a V_R=5V.

2.3 Caratteristiche Termiche

Sebbene non siano esplicitamente definite in una tabella separata, la gestione termica è fondamentale. La potenza dissipata nominale di 60 mW e l'intervallo di temperatura operativa definiscono i limiti termici. Un adeguato dissipatore di calore o una riduzione della corrente a temperature ambiente elevate sono essenziali per l'affidabilità a lungo termine, come indicato nelle note applicative.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

La scheda tecnica fa riferimento a un sistema di binning per i parametri chiave, indicato da codici sull'etichetta di imballaggio (CAT, HUE, REF). Questo sistema consente ai produttori di selezionare LED con caratteristiche strettamente controllate per prestazioni coerenti nelle loro applicazioni.

• CAT (Classi di Intensità Luminosa):Raggruppa i LED in base alla loro emissione luminosa misurata (es. minimo 2713 mcd probabilmente definisce un bin).
• HUE (Classi di Lunghezza d'Onda Dominante):Ordina i LED in base alla loro lunghezza d'onda dominante (λ_d), garantendo la coerenza del colore.
• REF (Classi di Tensione Diretta):Classifica i LED in base alla loro caduta di tensione diretta (V_F), importante per la progettazione del circuito e le considerazioni sull'alimentazione.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Le tipiche curve delle caratteristiche elettro-ottiche forniscono una visione visiva del comportamento del dispositivo in condizioni variabili.

4.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Questa curva mostra la distribuzione della potenza spettrale, con un picco a circa 591 nm (giallo) e una larghezza di banda definita, confermando la natura monocromatica dell'emissione luminosa.

4.2 Diagramma di Direttività

Il grafico di direttività illustra il ristretto angolo di visione di 6 gradi, mostrando come l'intensità luminosa diminuisca bruscamente al di fuori del fascio centrale.

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

Questa curva fondamentale mostra la relazione esponenziale tra corrente e tensione per un diodo. Il tipico V_Fdi 2,0V a 20mA è un parametro di progettazione chiave per il circuito di pilotaggio.

4.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

Questa curva dimostra che l'emissione luminosa (intensità relativa) aumenta con la corrente diretta. Tuttavia, un funzionamento oltre i valori massimi assoluti ridurrà la durata e l'affidabilità.

4.5 Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente & Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente

Queste curve sono cruciali per la progettazione termica. Mostrano che l'emissione luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente. Al contrario, per una tensione fissa, la corrente diretta diminuisce anch'essa con l'aumento della temperatura a causa dei cambiamenti nelle proprietà del semiconduttore. Ciò evidenzia la necessità di gestione termica e di una potenziale riduzione della corrente in ambienti ad alta temperatura.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il LED è alloggiato in un package standard di tipo lampada. Il disegno dimensionale fornisce le misure critiche per la progettazione dell'impronta PCB e l'integrazione meccanica. Note chiave specificano che tutte le dimensioni sono in millimetri, l'altezza della flangia deve essere inferiore a 1,5 mm e la tolleranza generale è ±0,25 mm salvo diversa indicazione. I progettisti devono attenersi a queste dimensioni per garantire un corretto montaggio e saldatura.

5.2 Identificazione della Polarità

La polarità è tipicamente indicata dalla lunghezza del terminale (il terminale più lungo è l'anodo) o da un punto piatto sulla flangia del package. Per il marcatore specifico utilizzato su questo componente, è necessario consultare il disegno dimensionale nella scheda tecnica.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

Una manipolazione corretta è essenziale per prevenire danni. Le linee guida chiave includono:

• Formatura dei Terminali:Deve essere effettuata prima della saldatura, ad almeno 3 mm dal bulbo in epossidico. Evitare stress sul package.
• Conservazione:Conservare a ≤30°C e ≤70% UR. Per la conservazione a lungo termine (>3 mesi), utilizzare un contenitore sigillato, purgato con azoto e con essiccante.
• Saldatura:
  • Mantenere una distanza minima di 3 mm tra il giunto di saldatura e il bulbo in epossidico.
  • Saldatura Manuale:Punta del saldatore ≤300°C (max 30W), tempo ≤3 secondi.
  • Saldatura ad Onda/Per Immersione:Preriscaldamento ≤100°C (≤60 sec), bagno di saldatura ≤260°C per ≤5 secondi.
  • Evitare cicli di saldatura multipli e stress meccanici durante/dopo la saldatura fino al raffreddamento del dispositivo.
• Pulizia:Se necessario, utilizzare alcol isopropilico a temperatura ambiente per ≤1 minuto. Evitare la pulizia ad ultrasuoni a meno che non sia prequalificata.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifiche di Imballaggio

I LED sono confezionati in sacchetti anti-statici, posizionati in scatole interne, che vengono poi imballate in scatole esterne. La quantità di imballaggio standard è di 200-500 pezzi per sacchetto, 6 sacchetti per scatola interna e 10 scatole interne per cartone master (esterno).

7.2 Spiegazione dell'Etichetta

L'etichetta di imballaggio include codici per la tracciabilità e il binning: CPN (Numero di Parte del Cliente), P/N (Numero di Parte), QTY (Quantità), CAT (Bin Intensità Luminosa), HUE (Bin Lunghezza d'Onda Dominante), REF (Bin Tensione Diretta) e LOT No. (Numero di Lotto).

8. Suggerimenti per l'Applicazione

8.1 Scenari Applicativi Tipici

Grazie alla sua elevata luminosità e al fascio focalizzato, questo LED è particolarmente adatto per: retroilluminazione per televisori e monitor, indicatori di stato in telefoni e computer, indicatori su pannelli e altre applicazioni che richiedono un segnale giallo brillante e visibile.

8.2 Considerazioni di Progettazione

• Limitazione della Corrente:Utilizzare sempre una resistenza in serie o un driver a corrente costante per limitare I_Fal valore desiderato (es. 20mA per la luminosità tipica).
• Gestione Termica:Considerare il layout del PCB per la dissipazione del calore, specialmente se si opera vicino ai valori massimi nominali o in alte temperature ambientali. Fare riferimento alle linee guida di derating.
• Protezione ESD:Implementare le precauzioni ESD standard durante la manipolazione e l'assemblaggio, poiché i LED sono sensibili alle scariche elettrostatiche.
• Progettazione Ottica:Il ristretto angolo di visione potrebbe richiedere lenti o diffusori se è necessaria un'area di illuminazione più ampia.

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

Rispetto ai LED indicatori standard, il differenziatore chiave di questo dispositivo è la sua intensità luminosa molto elevata (4263 mcd tip.) da un package lampada standard. L'uso della tecnologia AlGaInP fornisce un'elevata efficienza nello spettro giallo/arancio/rosso. La sua conformità agli standard ambientali moderni (RoHS, REACH, Senza Alogeni) è un'aspettativa di base ma rimane una caratteristica chiave per i mercati regolamentati. Il ristretto angolo di visione offre un'elevata intensità assiale, che è un vantaggio per applicazioni di luce diretta ma una limitazione dove è richiesta un'emissione ad ampio angolo.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Posso pilotare questo LED a 30mA per ottenere più luminosità?

R: Il Valore Massimo Assoluto per la corrente diretta continua è 25 mA. Operare a 30mA supera questo valore nominale, il che ridurrà significativamente l'affidabilità e la durata e potrebbe causare un guasto immediato. Operare sempre entro i limiti specificati.

D: Quale valore di resistenza devo usare per un'alimentazione a 5V?

R: Utilizzando la Legge di Ohm: R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Con V_{alimentazione}=5V, V_F=2,0V (tipico), e I_F=20mA (0,02A), R = (5 - 2,0) / 0,02 = 150 Ω. Scegliere un valore di resistenza standard vicino a questo (es. 150Ω o 160Ω) e assicurarsi che la sua potenza nominale sia sufficiente (P = I²R = 0,06W, quindi una resistenza da 1/8W o 1/4W va bene).

D: Perché l'emissione luminosa diminuisce quando il LED si surriscalda?

R: Questa è una caratteristica fondamentale dei LED a semiconduttore. All'aumentare della temperatura, l'efficienza quantistica interna diminuisce e la ricombinazione non radiativa aumenta, risultando in una minore emissione luminosa a parità di corrente di pilotaggio. Ciò è mostrato nella curva "Intensità Relativa vs. Temp. Ambiente".

11. Caso Pratico di Applicazione

Scenario: Progettazione di un indicatore di stato ad alta visibilità per apparecchiature industriali.Un ingegnere necessita di un LED giallo che possa essere visto chiaramente in un ambiente di fabbrica ben illuminato. Seleziona questo LED per la sua alta intensità (4263 mcd). Progetta un PCB con un'impronta che corrisponda alle dimensioni del package. Utilizza un driver a corrente costante impostato a 20mA per garantire luminosità e longevità costanti. Monta il LED dietro una piccola finestra trasparente sul pannello dell'apparecchiatura. Il ristretto angolo di visione di 6 gradi è perfetto per questa applicazione di indicatore diretto. Segue il profilo di saldatura ad onda consigliato durante l'assemblaggio e garantisce che le condizioni di conservazione siano rispettate prima dell'uso. Il risultato è un indicatore di stato robusto, affidabile e altamente visibile.

12. Introduzione al Principio di Funzionamento

Questo LED funziona secondo il principio dell'elettroluminescenza in un diodo a semiconduttore. Il materiale del chip è AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio), che è un semiconduttore a bandgap diretto. 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 corrisponde direttamente alla lunghezza d'onda (colore) della luce emessa - in questo caso, giallo brillante (~589-591 nm). La lente in resina epossidica serve a proteggere il die semiconduttore, modellare il fascio di luce in uscita (risultando nell'angolo di visione di 6 gradi) e migliorare l'estrazione della luce dal chip.

13. Tendenze Tecnologiche

L'industria dei LED continua ad evolversi verso una maggiore efficienza (più lumen per watt), un miglioramento della resa cromatica e una maggiore affidabilità. Sebbene questo dispositivo utilizzi la tecnologia AlGaInP consolidata, le tendenze nel mercato più ampio includono lo sviluppo di LED bianchi a conversione di fosforo più efficienti e micro-LED per applicazioni di visualizzazione. Per i LED monocromatici come questo, lo sviluppo in corso si concentra sul spingere i limiti di efficienza, migliorare le prestazioni ad alta temperatura e consentire un binning ancora più stretto per la coerenza di colore e flusso in applicazioni impegnative. L'enfasi sulla conformità ambientale (Senza Alogeni, REACH) è anche una tendenza persistente guidata dalle normative globali.