Scheda Tecnica LED Lampada 383-2SURC/S530-A3 - Iper Rosso - 20mA - 2.0V Tip - Documento Tecnico Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete per la lampada LED 383-2SURC/S530-A3. Questo componente è un dispositivo a montaggio superficiale (SMD) progettato per applicazioni che richiedono alta luminosità e prestazioni affidabili. La serie è basata sulla tecnologia del chip AlGaInP, emette nello spettro iper rosso ed è incapsulata in una resina trasparente.

1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali

Il LED offre diverse caratteristiche chiave che lo rendono adatto per applicazioni elettroniche impegnative:

• Alta Luminosità:Progettato specificamente per applicazioni in cui è richiesta un'intensità luminosa superiore.
• Scelta dell'Angolo di Visione:Disponibile con diverse opzioni di angolo di visione per soddisfare diverse esigenze progettuali.
• Imballaggio Robusto:Disponibile su nastro e bobina per l'assemblaggio automatizzato, garantendo affidabilità e facilità di gestione nella produzione di grandi volumi.
• Conformità Ambientale:Il prodotto è conforme alle principali normative ambientali tra cui RoHS, REACH UE ed è privo di alogeni (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• Opzioni di Colore e Intensità:La serie di lampade LED è disponibile in diversi colori e gradi di intensità luminosa.

1.2 Applicazioni Target

Questo LED è progettato per l'integrazione in una varietà di elettronica di consumo e industriale dove sono richiesti indicatori luminosi o retroilluminazione. Le aree di applicazione tipiche includono:

• Televisori
• Monitor per Computer
• Telefoni
• Personal Computer e Periferiche

2. Analisi dei Parametri Tecnici

Questa sezione fornisce un'analisi dettagliata e oggettiva dei parametri elettrici, ottici e termici specificati per il LED. Tutti i valori nominali sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C salvo diversa indicazione.

2.1 Valori Nominali Assoluti

I Valori Nominali Assoluti definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Queste non sono condizioni operative consigliate.

• Corrente Diretta Continua (IF):25 mA. Questa è la massima corrente continua che può essere applicata in modo continuativo.
• Corrente Diretta di Picco (IFP):160 mA. Questo è consentito solo in condizioni pulsate con un ciclo di lavoro di 1/10 a 1 kHz.
• Resistenza alla Scarica Elettrostatica (ESD):2000 V (Modello Corpo Umano). Sono obbligatorie le corrette procedure di manipolazione ESD.
• Tensione Inversa (VR):5 V. Superare questa tensione in polarizzazione inversa può causare un guasto immediato.
• Dissipazione di Potenza (Pd):60 mW. Questa è la massima potenza che il package può dissipare.
• Intervallo di Temperatura Operativa (Topr):-40°C a +85°C.
• Intervallo di Temperatura di Stoccaggio (Tstg):-40°C a +100°C.
• Temperatura di Saldatura (Tsol):260°C per un massimo di 5 secondi durante il reflow o la saldatura manuale.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi parametri definiscono le prestazioni tipiche del LED in condizioni operative normali (IF=20mA, Ta=25°C).

• Intensità Luminosa (Iv):1000 mcd (Min), 2500 mcd (Tip). Questa alta intensità è caratteristica dei LED iper rossi AlGaInP. L'incertezza di misura è ±10%.
• Angolo di Visione (2θ1/2):6° (Tipico). Questo è un angolo di visione molto stretto, che produce un fascio altamente direzionale.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λp):632 nm (Tipico). La lunghezza d'onda alla quale l'intensità radiante spettrale è massima.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):624 nm (Tipico). L'unica lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano. L'incertezza di misura è ±1.0 nm.
• Larghezza di Banda della Radiazione Spettrale (Δλ):20 nm (Tipico). La larghezza spettrale a metà dell'intensità massima.
• Tensione Diretta (VF):2.0 V (Tipico), 2.4 V (Massimo) a 20mA. L'incertezza di misura è ±0.1V.
• Corrente Inversa (IR):10 μA (Massimo) a VR=5V.

2.3 Caratteristiche Termiche

Sebbene non elencate esplicitamente in una tabella separata, la gestione termica è fondamentale. La dissipazione di potenza (Pd) di 60 mW e l'intervallo di temperatura operativa implicano che sia necessario un layout PCB adeguato per lo smaltimento del calore, specialmente quando si opera alla corrente diretta massima o vicino ad essa. Le curve di prestazione mostrano la relazione tra temperatura ambiente e corrente/intensità diretta.

3. Sistema di Binning e Selezione

La scheda tecnica indica che il prodotto è disponibile con diverse intensità e colori. Le etichette delle specifiche di imballaggio si riferiscono a sistemi di classificazione per parametri chiave, consentendo la selezione in base alle esigenze dell'applicazione:

• CAT:Classi di Intensità Luminosa. Consente la selezione dei gradi di luminosità.
• HUE:Classi di Lunghezza d'Onda Dominante. Consente la selezione all'interno di un bin specifico di colore/lunghezza d'onda.
• REF:Classi di Tensione Diretta. Utile per progetti che richiedono un abbinamento di tensione preciso.

Consultare la documentazione dettagliata di binning del produttore per le definizioni dei codici specifici e gli intervalli disponibili.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica include diverse curve caratteristiche tipiche essenziali per la progettazione del circuito e la comprensione delle prestazioni in condizioni non standard.

4.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Questo grafico mostra la distribuzione della potenza spettrale, con un picco a circa 632 nm e una larghezza di banda (FWHM) di circa 20 nm, confermando il colore iper rosso.

4.2 Diagramma di Direttività

Il grafico polare illustra l'angolo di visione tipico di 6°, mostrando un'intensità molto elevata nella direzione anteriore con un rapido decadimento.

4.3 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva IV)

Questa curva è non lineare, tipica per i diodi. Mostra la relazione tra tensione applicata e corrente risultante. La Vf tipica di 2.0V a 20mA è visibile. I progettisti devono utilizzare una resistenza limitatrice di corrente o un driver a corrente costante.

4.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

L'intensità luminosa aumenta con la corrente diretta ma non in modo lineare. Operare al di sopra della corrente consigliata riduce l'efficienza e la durata a causa dell'aumento del calore.

4.5 Curve di Dipendenza dalla Temperatura

• Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra che l'emissione luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente. Questo deve essere preso in considerazione nei progetti per ambienti ad alta temperatura.
• Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente:Indica come la caratteristica della tensione diretta si sposta con la temperatura, il che può influenzare la corrente se pilotata da una sorgente di tensione costante.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

La scheda tecnica fornisce un disegno dimensionale dettagliato del package del LED. Le note chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri.
• L'altezza della flangia deve essere inferiore a 1.5mm (0.059\").
• La tolleranza predefinita è ±0.25mm salvo diversa specificazione.

Il disegno specifica le dimensioni del corpo, la spaziatura dei terminali e la forma complessiva, che sono critiche per la progettazione dell'impronta 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 terminale accorciato. Consultare il disegno dimensionale per il marcatore specifico utilizzato su questo modello.

6. Linee Guida per la Saldatura e l'Assemblaggio

Una manipolazione corretta è cruciale per l'affidabilità. La scheda tecnica fornisce istruzioni complete.

6.1 Formatura dei Terminali

• Piegare i terminali in un punto ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico.
• Eseguire la formatura prima della saldatura.
• Evitare di sollecitare il package. Un disallineamento durante il montaggio sul PCB può causare crepe nella resina e guasti.
• Tagliare i terminali a temperatura ambiente.

6.2 Stoccaggio

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

6.3 Parametri di Saldatura

Saldatura Manuale:Temperatura della punta del saldatore max 300°C (30W max). Tempo di saldatura max 3 secondi. Mantenere una distanza minima di 3mm dal giunto di saldatura al bulbo in epossidico.

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. Mantenere una distanza minima di 3mm dal giunto al bulbo.

Regole Generali:Non applicare sollecitazioni ai terminali ad alta temperatura. Non saldare più di una volta. Proteggere dagli urti fino al raffreddamento a temperatura ambiente. Evitare un raffreddamento rapido. Utilizzare sempre la temperatura efficace più bassa.

6.4 Pulizia

• Pulire solo con alcol isopropilico a temperatura ambiente per ≤1 minuto.
• Evitare la pulizia ad ultrasuoni. Se assolutamente necessario, qualificare preventivamente il processo per garantire che non si verifichino danni.

6.5 Gestione Termica

La nota sottolinea che la gestione termica deve essere considerata durante la fase di progettazione. La corrente operativa dovrebbe essere opportunamente declassata in base all'ambiente termico effettivo dell'applicazione per garantire longevità e prestazioni stabili.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifiche di Imballaggio

I LED sono imballati per prevenire danni durante la spedizione e la manipolazione:

• Imballaggio Primario:Sacchetti anti-statici.
• Imballaggio Secondario:Scatole interne.
• Imballaggio Terziario:Scatole esterne per spedizioni all'ingrosso.
• Quantità di Imballaggio:Tipicamente da 200 a 500 pezzi per sacchetto, 6 sacchetti per scatola interna e 10 scatole interne per scatola esterna.

7.2 Spiegazione delle Etichette

Le etichette sull'imballaggio contengono codici per la tracciabilità e la selezione: CPN (PN Cliente), P/N (PN Produttore), QTY, CAT (classe intensità), HUE (classe lunghezza d'onda), REF (classe tensione) e LOT No.

8. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progettazione

8.1 Circuiti Applicativi Tipici

Questo LED deve essere pilotato con un meccanismo limitatore di corrente. Il metodo più semplice è una resistenza in serie. Calcolare il valore della resistenza usando R = (Vsupply - Vf) / If. Per un'alimentazione di 5V e una Vf tipica di 2.0V a 20mA: R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω. Per precisione e stabilità, specialmente in funzione della temperatura, è consigliato un driver a corrente costante.

8.2 Considerazioni sul Layout PCB

• Assicurarsi che l'impronta corrisponda esattamente alle dimensioni del package.
• Fornire un'adeguata area di rame attorno ai terminali per la dissipazione del calore, specialmente se si opera vicino ai valori nominali massimi.
• Mantenere la distanza consigliata di 3mm tra la piazzola di saldatura e il bulbo in epossidico per prevenire danni termici durante la saldatura.

8.3 Progettazione Ottica

Lo stretto angolo di visione di 6° rende questo LED adatto per applicazioni che richiedono un fascio focalizzato o dove la luce non deve diffondersi nelle aree adiacenti. Per un'illuminazione più ampia, sarebbero necessarie ottiche secondarie (lenti o diffusori).

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

Rispetto ai LED rossi standard GaAsP, questo LED iper rosso basato su AlGaInP offre un'efficienza luminosa e un'intensità significativamente maggiori a parità di corrente di pilotaggio. L'angolo di visione stretto è una caratteristica distintiva rispetto ai LED ad angolo più ampio utilizzati per l'illuminazione d'area. La sua conformità agli standard ambientali moderni (Senza Alogeni, REACH) è un vantaggio chiave per i prodotti destinati ai mercati globali con normative severe.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

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

R: No. Il Valore Nominale Assoluto per la corrente diretta continua è 25 mA. Superare questo valore nominale rischia di causare danni immediati o a lungo termine e invalida la garanzia. Per una luminosità maggiore, selezionare un LED da un bin con intensità luminosa più elevata (classe CAT).



D: La tensione diretta è elencata come 2.0V tipico. Quale valore dovrei usare per il calcolo della mia resistenza in serie?

R: Per un progetto robusto, utilizzare la tensione diretta massima (2.4V) dalla scheda tecnica. Ciò garantisce che la corrente non superi il valore desiderato anche se si riceve un LED all'estremità alta dell'intervallo Vf. L'uso del valore tipico potrebbe risultare in una sovracorrente per alcune unità.



D: Questo LED è adatto per uso esterno?

R: L'intervallo di temperatura operativa è -40°C a +85°C, che copre la maggior parte degli ambienti esterni. Tuttavia, il LED stesso non è impermeabile o stabilizzato ai raggi UV. Per uso esterno, deve essere posizionato dietro una finestra protettiva o una lente che fornisca una tenuta ambientale.



D: Perché le condizioni di stoccaggio sono così specifiche (≤30°C/70% UR per 3 mesi)?

R: I componenti SMD sono suscettibili all'assorbimento di umidità. Superare questi limiti può portare al \"popcorning\" durante la saldatura a reflow, dove l'umidità intrappolata evapora e crepa il package. Le linee guida garantiscono la saldabilità e l'affidabilità.

11. Caso Pratico di Progettazione e Utilizzo

Caso: Progettazione di un indicatore di stato per uno switch di rete.Il LED deve essere luminoso, affidabile e avere una lunga durata. Il 383-2SURC/S530-A3 è una scelta eccellente. Un progettista dovrebbe: 1) Selezionare il bin CAT/HUE appropriato per un colore e una luminosità consistenti su tutte le unità. 2) Progettare un'impronta PCB esattamente secondo il disegno dimensionale. 3) Utilizzare un driver a corrente costante impostato a 20mA (o leggermente inferiore per una vita più lunga) invece di una semplice resistenza per un'intensità stabile indipendentemente dalle fluttuazioni della tensione di alimentazione. 4) Assicurarsi che il layout PCB fornisca una piccola piazzola di sfiato termico collegata a un piano di massa per aiutare a dissipare il calore. 5) Seguire precisamente il profilo di saldatura a onda durante l'assemblaggio per evitare shock termici.

12. Introduzione al Principio Tecnologico

Questo LED utilizza un chip semiconduttore in AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio). Quando viene applicata una tensione diretta, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva del semiconduttore, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La composizione specifica della lega AlGaInP determina l'energia del bandgap, che a sua volta definisce la lunghezza d'onda di picco della luce emessa - in questo caso, nella regione iper rossa (~624-632 nm). La resina epossidica trasparente funge da lente primaria, modellando il fascio di uscita secondo l'angolo di visione specificato di 6°.

13. Tendenze Tecnologiche

La tendenza per i LED indicatori come questo continua verso una maggiore efficienza (più lumen per watt), che consente la stessa luminosità a corrente inferiore, riducendo il consumo energetico e la generazione di calore. C'è anche una forte spinta verso la miniaturizzazione mantenendo o migliorando le prestazioni ottiche. Inoltre, la spinta verso una più ampia conformità ambientale (oltre la RoHS per includere Senza Alogeni, REACH e minerali privi di conflitti) sta diventando standard in tutto il settore. Lo sviluppo di materiali per il packaging più robusti per resistere a temperature di reflow più elevate e condizioni ambientali più severe è anche un'area di attenzione continua.