Scheda Tecnica LED 333/Y5C1-ATWB/MS - Package T-1 3/4 - 2.0V - 50mA - Giallo Brillante - 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'emissione luminosa superiore. Il dispositivo utilizza la tecnologia a chip AlGaInP per produrre una luce gialla brillante ed è alloggiato nel popolare package rotondo T-1 3/4 con resina epossidica trasparente resistente ai raggi UV.

1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali

• Alta Efficienza:Progettato per massimizzare l'emissione luminosa rispetto alla potenza in ingresso.
• Package Standard:Utilizza il diffusissimo package rotondo T-1 3/4, garantendo compatibilità con zoccoli comuni e impronte PCB standard.
• Piedini Standard:Configurazione dei piedini standard per una facile integrazione.
• Bin di Intensità Selezionati:I dispositivi sono classificati in base all'intensità luminosa minima, garantendo uniformità nella brillantezza.
• Conformità RoHS:Il prodotto è conforme agli standard ambientali RoHS.
• Resina Epossidica Resistente ai Raggi UV:Il materiale della lente trasparente è resistente al degrado da ultravioletti, rendendolo adatto per un uso esterno a lungo termine.

1.2 Applicazioni Target

Questa serie di LED è specificamente destinata ad applicazioni di visualizzazione ad alta visibilità, tra cui:

• Insegne grafiche a colori e pannelli messaggi.
• Cartelli a messaggio variabile (VMS).
• Display pubblicitari commerciali per esterni.

2. Approfondimento delle Specifiche Tecniche

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento in queste condizioni non è garantito.

• Tensione Inversa (V_R):5 V
• Corrente Diretta Continua (I_F):50 mA
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):160 mA (Ciclo di lavoro 1/10 @ 1 kHz)
• Dissipazione di Potenza (P_d):115 mW
• Intervallo di Temperatura Operativa (T_opr):-40°C a +85°C
• Intervallo di Temperatura di Stoccaggio (T_stg):-40°C a +100°C
• Scarica Elettrostatica (ESD) HBM:2000 V
• Temperatura di Saldatura (T_sol):260°C per un massimo di 5 secondi.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Misurate 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):7150 mcd (Min), 18000 mcd (Max). Questa elevata intensità è una caratteristica chiave per applicazioni di segnaletica.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):15° (Tipico). Un angolo di visione stretto concentra la luce in avanti, ideale per l'illuminazione diretta nelle insegne.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p):591 nm (Tipico).
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):586 nm (Min), 589 nm (Tipico), 594 nm (Max). Definisce il colore percepito (giallo brillante).
• Larghezza di Banda Spettrale (Δλ):15 nm (Tipico). Indica la purezza del colore giallo.
• Tensione Diretta (V_F):1.8 V (Min), 2.0 V (Tipico), 2.6 V (Max) a I_F=20mA.
• Corrente Inversa (I_R):10 μA (Max) a V_R=5V.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza di colore e luminosità nei lotti di produzione, i LED vengono suddivisi in bin in base a parametri chiave.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

I dispositivi sono classificati in quattro bin (T, U, V, W) con una tolleranza di ±10% all'interno di ciascun bin.

• Bin T:7150 - 9000 mcd
• Bin U:9000 - 11250 mcd
• Bin V:11250 - 14250 mcd
• Bin W:14250 - 18000 mcd

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

Suddivisi in due bin con una stretta tolleranza di ±1 nm per mantenere l'uniformità del colore.

• Bin 1:586 - 590 nm
• Bin 2:590 - 594 nm

3.3 Binning della Tensione Diretta

Suddivisi in quattro bin (1, 2, 3, 4) con una tolleranza di ±0.1V. Questo aiuta nella progettazione di circuiti di pilotaggio a corrente costante.

• Bin 1:1.8 - 2.0 V
• Bin 2:2.0 - 2.2 V
• Bin 3:2.2 - 2.4 V
• Bin 4:2.4 - 2.6 V

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce diverse curve caratteristiche cruciali per la progettazione del circuito e la gestione termica.

4.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Questa curva mostra la distribuzione spettrale della potenza, con un picco intorno a 591 nm (giallo) e una larghezza di banda tipica di 15 nm, confermando la purezza del colore.

4.2 Diagramma di Direttività

Il diagramma polare illustra l'angolo di visione di 15°, mostrando come l'intensità luminosa cali bruscamente al di fuori del fascio centrale, ottimale per applicazioni di illuminazione diretta.

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

Questa relazione non lineare è fondamentale per selezionare la resistenza di limitazione della corrente o il driver a corrente costante appropriati. La V_Ftipica è di 2.0V a 20mA.

4.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

L'emissione luminosa aumenta con la corrente ma non in modo lineare. È vietato operare al di sopra del valore massimo assoluto (50mA continui) nonostante una potenziale emissione maggiore.

4.5 Dipendenza dalla Temperatura

Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente:L'emissione luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente. Un adeguato dissipatore di calore è essenziale per mantenere la brillantezza in ambienti ad alta temperatura.

Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente:A tensione costante, la corrente diretta può variare con la temperatura, influenzando l'emissione luminosa. Si raccomanda il pilotaggio a corrente costante per prestazioni stabili.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il LED utilizza un package rotondo standard T-1 3/4 (5mm). Le note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri salvo diversa specificazione.
• Si applica una tolleranza standard di ±0.25mm alla maggior parte delle caratteristiche.
• La sporgenza massima della lente in resina al di sotto della flangia è di 1.5mm, importante per il gioco nel montaggio su pannello.

5.2 Identificazione della Polarità

Il catodo è tipicamente indicato da un punto piatto sul bordo della flangia del LED o da un piedino più corto. Fare sempre riferimento al diagramma del package per il corretto orientamento durante l'assemblaggio per prevenire danni da polarizzazione inversa.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Precauzioni per la Formatura dei Piedini

• Piegare i piedini in un punto ad almeno 3mm dalla base della lente epossidica per evitare stress sul die interno e sui fili di collegamento.
• Formare sempre i piedini prima della saldatura.
• Tagliare i supporti dei piedini a temperatura ambiente per prevenire shock termici.
• Assicurarsi che i fori del PCB siano perfettamente allineati con i piedini del LED per evitare stress di montaggio.

6.2 Condizioni di Stoccaggio

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

6.3 Raccomandazioni per la Saldatura

Mantenere una distanza minima di 3mm tra il giunto di saldatura e il bulbo epossidico.

• Saldatura Manuale:Temperatura della punta del saldatore ≤300°C (per saldatori ≤30W). Tempo di saldatura ≤3 secondi.
• Saldatura a Onda/Immersione:Preriscaldamento ≤100°C per ≤60 secondi. Temperatura del bagno di saldatura ≤260°C per ≤5 secondi.
• Evitare stress meccanici sui piedini mentre il LED è caldo.
• Non saldare (a immersione o manuale) più di una volta.
• Proteggere il LED da urti/vibrazioni fino a quando non si raffredda a temperatura ambiente dopo la saldatura.
• Evitare un raffreddamento rapido dalla temperatura di picco di saldatura.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifica di Imballaggio

• I LED sono confezionati in sacchetti antistatici per prevenire danni da ESD.
• Quantità per Confezione:200-500 pezzi per sacchetto. 5 sacchetti per scatola interna. 10 scatole interne per scatola master (esterna).

7.2 Spiegazione delle Etichette

Le etichette sull'imballaggio contengono informazioni critiche:

• CPN: Numero di parte del cliente.
• P/N: Numero di parte del produttore (es. 333/Y5C1-ATWB/MS).
• QTY: Quantità nel pacco.
• CAT: Codice per il bin di Intensità Luminosa e Tensione Diretta.
• HUE: Codice per il bin di Lunghezza d'Onda Dominante.
• LOT No.: Numero di lotto di produzione tracciabile.

7.3 Designazione del Prodotto / Scomposizione del Numero di Parte

Il numero di parte 333/Y5C1-ATWB/MS può essere decodificato come segue, sebbene la mappatura esatta di ogni carattere sia specifica del modello: Tipicamente include codici per la serie del prodotto (333), colore (Y per Giallo, 5 per tonalità specifica), angolo di visione, bin di intensità luminosa, gruppo di tensione e colore della lente (Trasparente).

8. Considerazioni di Progettazione Applicativa

8.1 Progettazione del Circuito di Pilotaggio

A causa della caratteristica I-V non lineare e del binning della tensione diretta, si raccomanda vivamente un driver a corrente costante rispetto a una semplice resistenza in serie per una brillantezza e longevità uniformi, specialmente in array multi-LED. Assicurarsi che il driver rispetti i Valori Massimi Assoluti (50mA continui).

8.2 Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia relativamente bassa (115mW max), alte temperature ambiente (fino a 85°C operative) ridurranno l'emissione luminosa come mostrato nelle curve di prestazione. Per array densamente impacchettati o apparecchiature chiuse, considerare piazzole di rame sul PCB o altri metodi di dissipazione del calore per mantenere bassa la temperatura di giunzione.

8.3 Progettazione Ottica per Insegne

L'angolo di visione di 15° fornisce un fascio concentrato. Per insegne di grandi dimensioni, potrebbe essere necessaria un'attenta progettazione ottica o l'uso di lenti per garantire un'illuminazione uniforme sulla superficie del display. La resina epossidica resistente ai raggi UV è fondamentale per mantenere la chiarezza e la trasmissione della luce in applicazioni alla luce solare diretta.

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

Questo LED si differenzia principalmente grazie alla suaintensità luminosa molto elevata(fino a 18.000 mcd) nello spettro giallo, ottenuta utilizzando la tecnologia a semiconduttore AlGaInP. Rispetto ai LED standard da 5mm, offre una brillantezza significativamente maggiore, rendendolo inadatto per scopi di indicazione ma ideale per l'illuminazione. L'angolo di visione stretto di 15° è una scelta progettuale per applicazioni che richiedono luce diretta piuttosto che una diffusione su ampia area.

10. Domande Frequenti (FAQ)

10.1 Qual è la corrente operativa raccomandata?

Le caratteristiche elettro-ottiche sono specificate a 20mA. Sebbene la corrente continua massima sia 50mA, operare a 20mA o meno è tipico per un equilibrio tra brillantezza, efficienza e affidabilità a lungo termine. Fare sempre riferimento alle curve di derating per il funzionamento ad alta temperatura.

10.2 Come interpreto i codici di binning?

Il codice CAT sull'etichetta combina il bin di intensità luminosa (T,W,V,W) e il bin di tensione (1,2,3,4). Il codice HUE indica il bin di lunghezza d'onda dominante (1 o 2). Per una coerenza di colore e brillantezza in un assemblaggio, specificare o selezionare LED dagli stessi bin.

10.3 Questo LED può essere utilizzato per applicazioni automobilistiche?

Sebbene abbia un ampio intervallo di temperatura operativa (-40°C a +85°C), questa scheda tecnica non specifica la qualifica automobilistica AEC-Q101. Per uso automobilistico, verificare che il numero di parte specifico soddisfi gli standard di affidabilità richiesti per quell'applicazione.

11. Esempio di Caso d'Uso Pratico

11.1 Progettazione di un Cartello di Avviso ad Alta Visibilità

Consideriamo un cartello di avviso autonomo ad energia solare. L'elevata intensità luminosa garantisce la visibilità in pieno giorno. L'angolo del fascio stretto aiuta a conservare l'energia dirigendo la luce verso gli osservatori. L'ampio intervallo di temperatura operativa consente il funzionamento dal caldo del deserto al freddo invernale. Verrebbe utilizzato un driver a corrente costante alimentato da una batteria/convertitore buck, con il driver impostato a 20mA per LED per massimizzare la durata della batteria mantenendo la brillantezza specificata.

12. Introduzione al Principio Tecnologico

Questo LED si basa sul materiale semiconduttoreAlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio). Quando viene applicata una tensione diretta, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva del chip, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La composizione specifica degli strati di AlGaInP determina l'energia del bandgap, che a sua volta definisce la lunghezza d'onda della luce emessa - in questo caso, nella regione gialla (~589 nm). La lente epossidica trasparente funge da ottica primaria, modellando l'emissione luminosa nell'angolo di visione specificato di 15°.

13. Tendenze del Settore

La tendenza nei LED ad alta luminosità per indicatori/insegne continua verso una maggiore efficienza (più lumen per watt), un miglioramento della coerenza del colore attraverso binning più stretti e un'affidabilità potenziata per ambienti ostili. C'è anche una crescente integrazione dell'elettronica di pilotaggio e delle interfacce di controllo (es. LED indirizzabili) a livello di package, sebbene questo particolare dispositivo rimanga un componente discreto tradizionale. L'uso di materiali resistenti ai raggi UV e ad alta temperatura rimane fondamentale per applicazioni esterne e vicine all'automotive.