Scheda Tecnica Lampada Indicatrice a Matrice LED A694B/SYGUY/S530-A3 - Documento Tecnico

1. Panoramica del Prodotto

L'A694B/SYGUY/S530-A3 è una versatile lampada indicatrice a matrice LED progettata per l'uso in strumenti elettronici. È costituita da un supporto in plastica che consente combinazioni di singole lampade LED, offrendo flessibilità nella progettazione e nell'applicazione. La funzione principale di questo prodotto è fungere da indicatore visivo per vari parametri come grado, funzione o posizione all'interno di apparecchiature elettroniche.

1.1 Vantaggi Principali

• Basso consumo energetico, ideale per applicazioni sensibili all'efficienza.
• Alta efficienza e basso costo, offrendo una soluzione conveniente per le esigenze di indicazione.
• Eccellente controllo del colore e possibilità di creare combinazioni libere dei colori delle lampade LED all'interno della matrice.
• Meccanismo di bloccaggio sicuro e processo di assemblaggio semplice.
• Design impilabile, che consente l'impilamento verticale e orizzontale per creare pannelli multi-indicatore.
• Opzioni di montaggio versatili su circuiti stampati o pannelli.
• Conforme agli standard ambientali: senza piombo (Pb-free), conforme RoHS, conforme REACH UE e privo di alogeni (Br<900 ppm, Cl<900 ppm, Br+Cl<1500 ppm).

1.2 Mercato di Riferimento e Applicazioni

Questa matrice LED è principalmente rivolta ai produttori di strumenti elettronici e pannelli di controllo. La sua applicazione principale è come indicatore per visualizzare stato, livelli, funzioni o posizioni. Esempi includono indicatori di potenza del segnale su dispositivi di comunicazione, selettori di modalità su controllori industriali o indicatori di livello su apparecchiature di test e misura.

2. Parametri Tecnici e Interpretazione Obiettiva

La scheda tecnica fornisce specifiche elettriche, ottiche e termiche dettagliate per il dispositivo. Vengono specificati due materiali di chip primari e i relativi colori emessi: Giallo Verde Brillante (SYG) e Giallo Brillante (UY).

2.1 Valori Massimi Assoluti

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

• Corrente Diretta Continua (I_F): 25 mA per entrambi i tipi SYG e UY. Superare questa corrente può portare a surriscaldamento e riduzione della durata.
• Corrente Diretta di Picco (I_FP): 60 mA (Duty 1/10 @ 1kHz). Questo valore è valido solo per il funzionamento in impulso.
• Tensione Inversa (V_R): 5 V. Applicare una tensione inversa più alta può causare il breakdown della giunzione.
• Dissipazione di Potenza (P_d): 60 mW. Questa è la potenza massima che il dispositivo può dissipare senza superare la sua massima temperatura di giunzione.
• Temperatura di Funzionamento & Stoccaggio: -40°C a +85°C (funzionamento), -40°C a +100°C (stoccaggio).
• Temperatura di Saldatura: 260°C per 5 secondi, definisce la tolleranza del profilo di saldatura a rifusione.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi sono i parametri di prestazione tipici misurati a 25°C in condizioni di test specificate.

• Tensione Diretta (V_F): da 1,7V a 2,4V a I_F=20mA. I progettisti devono assicurarsi che il circuito di pilotaggio possa fornire questa tensione.
• Intensità Luminosa (I_V): SYG: 25-50 mcd (Tip. 50 mcd). UY: 40-80 mcd (Tip. 80 mcd). Ciò indica che la variante UY è generalmente più luminosa nelle stesse condizioni di test.
• Angolo di Visione (2θ_1/2): 60 gradi (tipico) per entrambi, definisce la diffusione angolare della luce.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p): SYG: 575 nm (Giallo-Verde). UY: 591 nm (Giallo).
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d): SYG: 573 nm. UY: 589 nm. Questa è la lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano.
• Larghezza di Banda dello Spettro di Radiazione (Δλ): 20 nm (tipico), indica la purezza spettrale della luce emessa.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica include diverse curve caratteristiche cruciali per comprendere il comportamento del dispositivo in diverse condizioni operative.

3.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Queste curve per SYG e UY mostrano la distribuzione spettrale della luce. La curva SYG ha un picco attorno a 575nm (giallo-verde), mentre la UY ha un picco attorno a 591nm (giallo). La larghezza di banda di circa 20nm conferma la natura monocromatica dei LED.

3.2 Diagramma di Direttività

I grafici polari illustrano l'angolo di visione. L'intensità è massima a 0 gradi (sull'asse) e diminuisce alla metà del suo valore massimo a circa ±30 gradi, confermando l'angolo di visione totale di 60 gradi.

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

Questa curva mostra la relazione esponenziale tipica di un diodo. La tensione aumenta bruscamente una volta superata una certa soglia (circa 1,5V-1,7V). L'operazione alla corrente consigliata di 20mA garantisce prestazioni stabili entro il tipico V_F range.

3.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

L'emissione luminosa aumenta linearmente con la corrente fino alla corrente massima nominale. Ciò consente un semplice controllo della luminosità tramite modulazione di corrente (ad es., utilizzando PWM).

3.5 Curve di Dipendenza dalla Temperatura

Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente: Mostra che l'intensità luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente. Questa è una considerazione critica per ambienti ad alta temperatura.

Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente: Indica che la tensione diretta ha un coefficiente di temperatura negativo (diminuisce con l'aumentare della temperatura), che deve essere considerato nei progetti di driver a corrente costante per prevenire la fuga termica.

4. Informazioni Meccaniche e sul Package

4.1 Dimensioni del Package

La scheda tecnica fornisce un disegno meccanico dettagliato. Le dimensioni chiave includono la spaziatura dei terminali, le dimensioni del corpo e l'altezza complessiva. La nota specifica che tutte le dimensioni sono in millimetri con una tolleranza generale di ±0,25mm salvo diversa indicazione, e la spaziatura dei terminali è misurata nel punto in cui i terminali emergono dal package.

4.2 Identificazione della Polarità e Formatura dei Terminali

Il disegno del package indica il catodo (tipicamente il terminale più corto o un lato piatto sulla lente). Per la formatura dei terminali, il documento impone di piegare ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico per prevenire danni da stress. I terminali devono essere formati prima della saldatura, e i fori del PCB devono allinearsi perfettamente con i terminali del LED per evitare stress di montaggio.

5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

5.1 Condizioni di Saldatura Consigliate

• Saldatura Manuale: Temperatura punta saldatore: max 300°C (max 30W). Tempo di saldatura: max 3 secondi. Mantenere una distanza minima di 3mm tra il punto di saldatura e il bulbo in epossidico.
• Saldatura ad Onda/Per Immersione: Temperatura di preriscaldamento: max 100°C (max 60 sec). Temperatura bagno di saldatura: max 260°C per max 5 secondi. Mantenere la stessa regola della distanza di 3mm.

5.2 Profilo di Saldatura

Viene fornito un profilo temperatura-tempo consigliato, che enfatizza una rampa di riscaldamento controllata, una temperatura di picco non superiore a 260°C per 5 secondi e un raffreddamento controllato. Non è raccomandato un processo di raffreddamento rapido.

5.3 Precauzioni Critiche

• Evitare stress sul telaio dei terminali durante le operazioni ad alta temperatura.
• Non eseguire la saldatura per immersione o manuale più di una volta.
• Proteggere il bulbo in epossidico da urti meccanici finché non ritorna a temperatura ambiente dopo la saldatura.

5.4 Condizioni di Stoccaggio

I LED dovrebbero essere stoccati a ≤30°C e ≤70% di Umidità Relativa. La durata di stoccaggio dalla spedizione è di 3 mesi. Per stoccaggi più lunghi (fino a 1 anno), utilizzare un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e assorbente di umidità. Evitare transizioni rapide di temperatura in ambienti umidi per prevenire la condensa.

6. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

6.1 Specifica di Imballaggio

I componenti sono imballati in materiali resistenti all'umidità: sacchetti anti-statici, cartoni interni e cartoni esterni.

• Quantità per Imballo: 270 pezzi per piastra. 4 piastre per cartone interno. 10 cartoni interni per cartone esterno (Totale: 10.800 pezzi per cartone master).

6.2 Spiegazione Etichetta

L'etichetta sull'imballaggio include campi come Numero di Produzione del Cliente (CPN), Numero di Parte (P/N), Quantità per Imballo (QTY), Classi (CAT), Lunghezza d'Onda Dominante (HUE), Tensione Diretta (REF) e Numero di Lotto (LOT No). Ciò facilita la tracciabilità e la corretta identificazione del componente.

7. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progettazione

7.1 Scenari Applicativi Tipici

• Indicatori di stato su switch di rete, router e modem.
• Indicatori di livello su apparecchiature audio, alimentatori o caricabatterie.
• Selettori di modalità funzione su pannelli di controllo industriali e dispositivi medici.
• Indicatori di posizione su interruttori, manopole o cursori.

7.2 Considerazioni di Progettazione

• Limitazione di Corrente: Utilizzare sempre una resistenza in serie o un driver a corrente costante per limitare la corrente diretta a 20mA o meno per il funzionamento continuo.
• Gestione Termica: Sebbene a bassa potenza, assicurare un'adeguata ventilazione se utilizzato in matrici ad alta densità o ad alte temperature ambiente per mantenere luminosità e longevità.
• Protezione ESD:** Manipolare con appropriate precauzioni ESD durante l'assemblaggio.
• Progettazione Ottica: L'angolo di visione di 60 gradi è adatto per la visione diretta. Per un'illuminazione più ampia, potrebbero essere necessarie ottiche secondarie (diffusori).

8. Confronto Tecnico e Differenziazione

Rispetto a LED singoli discreti, questa matrice offre vantaggi significativi:

• Facilità di Assemblaggio: La matrice pre-assemblata su supporto semplifica il layout del PCB e l'assemblaggio rispetto al posizionamento di più LED individuali.
• Allineamento e Coerenza: Fornisce spaziatura e allineamento uniformi di più indicatori, migliorando la coerenza estetica e funzionale.
• Flessibilità di Progettazione: La caratteristica impilabile consente di creare barre o pannelli indicatore di dimensioni personalizzate senza un complesso design meccanico.
• Conformità Ambientale: Soddisfa gli standard ambientali moderni (RoHS, Senza Alogeni), che potrebbero non essere garantiti con LED discreti più vecchi o generici.

9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Posso pilotare questa matrice LED direttamente da un'alimentazione logica a 5V o 3,3V?

R: No. È necessario utilizzare una resistenza limitatrice di corrente. Ad esempio, con un'alimentazione a 5V e un tipico V_Fdi 2,0V a 20mA, la resistenza in serie richiesta è R = (5V - 2,0V) / 0,02A = 150 Ω.

D: Qual è la differenza tra i tipi SYG e UY?

R: Il tipo SYG (Giallo Verde Brillante) emette luce a una lunghezza d'onda di picco di ~575nm (giallo-verde), mentre il tipo UY (Giallo Brillante) emette a ~591nm (giallo). La variante UY ha anche una tipica intensità luminosa più alta (80 mcd vs. 50 mcd).

D: Questo prodotto è adatto per applicazioni esterne?

R: L'intervallo di temperatura di funzionamento è -40°C a +85°C, che copre molte condizioni esterne. Tuttavia, il dispositivo non è intrinsecamente impermeabile. Per uso esterno, deve essere alloggiato in un involucro sigillato che lo protegga dall'umidità e dalle radiazioni UV, che possono degradare la resina epossidica nel tempo.

D: Come interpreto le 'Classi' (CAT) sull'etichetta?

R: Le classi tipicamente suddividono i LED in base a parametri specifici come l'intensità luminosa o la tensione diretta. Consultare il documento completo di specifica di binning del produttore (non fornito in questo estratto) per selezionare la classe corretta in base ai requisiti di coerenza della propria applicazione.

10. Caso d'Uso Pratico

Scenario: Progettazione di un indicatore di carica batteria multi-livello per un dispositivo portatile.

Un ingegnere può utilizzare la caratteristica impilabile di questa matrice LED. Per un indicatore a 5 livelli, possono essere utilizzate cinque singole posizioni LED all'interno della matrice o cinque matrici impilate verticalmente/orizzontalmente. Ogni livello è pilotato da un circuito comparatore che monitora la tensione della batteria. La spaziatura e il colore uniformi forniti dalla matrice garantiscono un display professionale e leggibile. Il basso consumo energetico è fondamentale per i dispositivi alimentati a batteria. La progettazione comporterebbe il calcolo di appropriate resistenze limitatrici di corrente per ciascun LED in base alla tensione del circuito di pilotaggio e l'assicurazione che il consumo totale di corrente dalla batteria durante l'indicazione rientri nei limiti accettabili.

11. Introduzione al Principio di Funzionamento

I Diodi Emettitori di Luce (LED) sono dispositivi a semiconduttore che emettono luce quando una corrente elettrica li attraversa. Questo fenomeno è chiamato elettroluminescenza. Quando una tensione diretta viene applicata attraverso la giunzione p-n del materiale semiconduttore (AlGaInP in questo caso), gli elettroni si ricombinano con le lacune all'interno del dispositivo, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La specifica lunghezza d'onda (colore) della luce è determinata dal bandgap energetico del materiale semiconduttore. Il supporto in plastica (matrice) funge da supporto meccanico e interconnessione elettrica, consentendo il montaggio e il cablaggio conveniente di più chip LED individuali.

12. Tendenze Tecnologiche

Il mercato dei LED indicatori continua ad evolversi. Le tendenze rilevanti per prodotti come questa matrice includono:

• Efficienza Aumentata: Lo sviluppo continuo di materiali semiconduttori e design dei chip porta a una maggiore efficienza luminosa (più luce emessa per watt), consentendo correnti operative più basse e un consumo energetico ridotto.
• Miniaturizzazione: Sebbene questo sia un componente through-hole, c'è una tendenza generale del settore verso package più piccoli per dispositivi a montaggio superficiale (SMD) per una maggiore densità e assemblaggio automatizzato.
• Affidabilità Migliorata: I miglioramenti nelle formulazioni delle resine epossidiche e nelle tecniche di packaging continuano ad estendere la durata operativa e a migliorare la resistenza ai cicli termici e all'umidità.
• Integrazione Intelligente: Una tendenza più ampia è l'integrazione della logica di controllo e dei driver direttamente con gli indicatori LED, creando moduli indicatore 'intelligenti', sebbene questo prodotto specifico rimanga un componente passivo.