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Scheda Tecnica LED 1254-10SYGD/S530-E2 - 5.0mm Rotondo - 2.0V - 20mA - Giallo Verde Brillante - Documento Tecnico in Italiano

Scheda tecnica completa per il LED 1254-10SYGD/S530-E2. Caratteristiche: intensità luminosa 40-63 mcd, angolo di visione 40°, lunghezza d'onda dominante 573nm, conforme RoHS/REACH.
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1. Panoramica del Prodotto

Il LED 1254-10SYGD/S530-E2 è un dispositivo ad alta luminosità progettato per applicazioni che richiedono un'emissione luminosa superiore. Questo componente utilizza la tecnologia a chip AlGaInP per produrre una luce giallo-verde brillante con un package in resina diffondente verde. È progettato per affidabilità e robustezza, rendendolo adatto a una varietà di applicazioni di visualizzazione elettronica e indicatori.

1.1 Vantaggi Principali

1.2 Mercato di Riferimento e Applicazioni

Questo LED è destinato al settore dell'elettronica di consumo e dell'informatica. Le sue applicazioni principali includono retroilluminazione e indicazione di stato in:

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

Questa sezione fornisce un'interpretazione dettagliata e oggettiva dei principali parametri tecnici specificati nella scheda tecnica.

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.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche (Ta=25°C)

Questi sono i parametri di prestazione tipici misurati in condizioni di test standard (IF=20mA).

3. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce diverse curve caratteristiche cruciali per comprendere il comportamento del dispositivo in condizioni non standard.

3.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Questa curva mostra la distribuzione spettrale della luce emessa, centrata attorno a 575nm con una tipica larghezza di banda spettrale (Δλ) di 20nm. Conferma la natura monocromatica del chip AlGaInP.

3.2 Diagramma di Direttività

Il grafico polare illustra la distribuzione spaziale della luce, correlata all'angolo di visione di 40°. Mostra un tipico pattern di emissione Lambertiano o quasi-Lambertiano comune per LED con lente diffondente.

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

Questa curva esponenziale è fondamentale per la progettazione del driver. Mostra la relazione tra tensione applicata e corrente risultante. La tensione di "ginocchio" è attorno a 1.8V-2.0V, oltre la quale la corrente aumenta rapidamente con piccoli incrementi di tensione, evidenziando la necessità di controllo di corrente, non di tensione.

3.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

Questa curva dimostra la relazione super-lineare tra corrente di pilotaggio e emissione luminosa. Sebbene aumentare la corrente incrementi la luminosità, aumenta anche la temperatura di giunzione e può accelerare il decadimento del flusso luminoso se si superano i valori massimi assoluti.

3.5 Curve di Dipendenza dalla Temperatura

Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra la diminuzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura ambiente (Ta). Questo derating termico è critico per applicazioni in ambienti ad alta temperatura.
Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente:Sotto polarizzazione a tensione costante, la corrente diretta tipicamente aumenterebbe con la temperatura per un diodo. Questa curva probabilmente mostra il necessario aggiustamento di corrente per mantenere un parametro, enfatizzando l'importanza della gestione termica.

4. Informazioni Meccaniche e sul Package

4.1 Dimensioni del Package

Il LED presenta un package radiale standard rotondo da 5mm. Le dimensioni chiave includono:

  • Diametro totale: 5.0mm (nominale).
  • Distanza tra i terminali: 2.54mm (passo standard 0.1 pollici).
  • L'altezza totale è vincolata, con l'altezza della flangia specificata inferiore a 1.5mm.
  • La tolleranza standard per le dimensioni è ±0.25mm salvo diversa specifica.

Il disegno meccanico è essenziale per la progettazione dell'impronta sul PCB, garantendo un corretto adattamento e allineamento.

4.2 Identificazione della Polarità

Il catodo è tipicamente identificato da un punto piatto sul bordo della lente o da un terminale più corto. Il disegno nella scheda tecnica deve essere consultato per il marcatore specifico utilizzato su questo modello per garantire il corretto orientamento durante l'assemblaggio.

5. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

Una manipolazione corretta è vitale per l'affidabilità. La scheda tecnica fornisce istruzioni dettagliate.

5.1 Formatura dei Terminali

  • La piegatura deve avvenire ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico per evitare stress sulla tenuta.
  • La formatura deve essere eseguitaprimadella saldatura, a temperatura ambiente.
  • L'allineamento dei fori sul PCB deve essere preciso per evitare stress di montaggio.

5.2 Processo di Saldatura

Saldatura Manuale:Temperatura punta saldatore ≤300°C (max 30W), tempo ≤3 secondi per terminale. Mantenere una distanza ≥3mm dal punto di saldatura al bulbo in epossidico.
Saldatura ad Onda/Per Immersione:Preriscaldamento ≤100°C (≤60 sec). Bagno di saldatura a ≤260°C per ≤5 secondi. Mantenere una distanza ≥3mm dal punto di saldatura al bulbo in epossidico.
Regole Generali:Evitare stress sui terminali ad alta temperatura. Non saldare più di una volta. Lasciare raffreddare gradualmente a temperatura ambiente, protetto da urti/vibrazioni. Utilizzare la temperatura efficace più bassa.

5.3 Profilo di Saldatura Consigliato

Viene fornito un profilo grafico, che tipicamente mostra un preriscaldamento graduale, un tempo definito sopra il liquidus (es. 260°C) e una velocità di raffreddamento controllata. Il rispetto di questo profilo previene shock termici.

5.4 Pulizia

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

5.5 Condizioni di Stoccaggio

Conservare a ≤30°C e ≤70% di Umidità Relativa. La durata di conservazione dopo la spedizione è di 3 mesi. Per conservazioni più lunghe (fino a 1 anno), utilizzare un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e essiccante. Evitare rapidi cambi di temperatura in ambienti umidi per prevenire condensa.

6. Gestione Termica ed Elettrica

6.1 Gestione del Calore

Le prestazioni e la durata del LED dipendono fortemente dalla temperatura. La progettazione deve considerare:

  • Derating della Corrente:La corrente di funzionamento dovrebbe essere ridotta appropriatamente a temperature ambiente più elevate, come indicato dalle curve di derating (implicite nelle note della scheda tecnica).
  • Controllo dell'Ambiente:La temperatura attorno al LED nell'applicazione finale deve essere gestita, spesso attraverso il layout del PCB, dissipatori o flusso d'aria.

6.2 Sensibilità alle Scariche Elettrostatiche (ESD)

Il chip LED è sensibile alle scariche elettrostatiche e alle sovratensioni. Dovrebbero essere osservate le precauzioni ESD standard durante la manipolazione e l'assemblaggio, come l'uso di postazioni di lavoro e braccialetti collegati a terra.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifiche di Imballaggio

I LED sono imballati per garantire resistenza all'umidità e protezione da campi elettrostatici ed elettromagnetici.

  • Imballaggio Primario:Busta anti-elettrostatica.
  • Imballaggio Secondario:Scatola interna contenente 4 buste.
  • Imballaggio Terziario:Scatola esterna contenente 10 scatole interne.
  • Quantità di Imballaggio:Minimo 200 fino a 1000 pezzi per busta. La scatola esterna standard contiene 40 buste (da 8.000 a 40.000 pezzi a seconda del numero di buste).

7.2 Spiegazione dell'Etichetta

L'etichetta di imballaggio include diversi codici per tracciabilità e binning:

  • CPN:Numero di Produzione del Cliente.
  • P/N:Numero di Produzione del Produttore (1254-10SYGD/S530-E2).
  • QTY:Quantità nel pacco.
  • CAT:Classi di Intensità Luminosa (bin di luminosità).
  • HUE:Classi di Lunghezza d'Onda Dominante (bin di colore).
  • REF:Classi di Tensione Diretta (bin di tensione).
  • LOT No:Numero di lotto di produzione per tracciabilità.

8. Considerazioni per la Progettazione dell'Applicazione

8.1 Progettazione del Circuito

Utilizzare sempre una resistenza limitatrice di corrente in serie. Calcolare il valore della resistenza (R) utilizzando: R = (Valimentazione- VF) / IF. Utilizzare il VFmassimo dalla scheda tecnica (2.4V) per garantire che la corrente non superi i limiti nelle condizioni peggiori. Per un'alimentazione a 5V e un target di 20mA: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130Ω. Utilizzare il valore standard successivo (es. 150Ω) per un margine di sicurezza.

8.2 Layout del PCB

Assicurarsi che la distanza dei fori corrisponda alla distanza dei terminali di 2.54mm. Fornire un'adeguata area di rame o zone termiche attorno ai terminali se si prevedono correnti elevate o funzionamento continuo, per aiutare a dissipare il calore.

8.3 Integrazione Ottica

L'angolo di visione di 40° e la lente diffondente forniscono un pattern di luce ampio e morbido adatto per indicatori su pannello. Per illuminazione focalizzata, potrebbero essere necessarie ottiche esterne. La resina verde diffondente aiuta a ottenere un aspetto del colore uniforme.

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

Sebbene non siano forniti dati specifici sui concorrenti, i principali fattori di differenziazione di questo componente, basati sulla sua scheda tecnica, includono:

  • Tecnologia del Materiale:Uso del materiale semiconduttore AlGaInP, altamente efficiente per produrre lunghezze d'onda gialle, arancioni, rosse e verdi, spesso offrendo luminosità ed efficienza superiori rispetto alle tecnologie più vecchie per questi colori.
  • Conformità:La conformità completa alle moderne normative ambientali (RoHS, REACH, Senza Alogeni) è un vantaggio significativo per i prodotti destinati ai mercati globali, in particolare l'Europa.
  • Specifiche Robuste:Valori massimi assoluti chiari e linee guida dettagliate per la manipolazione/saldatura contribuiscono a una resa di assemblaggio e un'affidabilità sul campo più elevate rispetto a componenti con documentazione meno approfondita.

10. Domande Frequenti (FAQ)

D1: Posso pilotare questo LED a 25mA in modo continuo?
R1: Il Valore Massimo Assoluto per la corrente diretta continua è 25mA. Per un funzionamento affidabile a lungo termine, è pratica standard applicare un derating a questo valore. Si consiglia di operare nella condizione tipica di 20mA per una durata e stabilità ottimali.

D2: L'intensità luminosa è 40-63 mcd. Perché questo intervallo?
R2: Questo intervallo rappresenta la variazione di produzione. I LED sono tipicamente suddivisi in classi di luminosità (il "CAT" sull'etichetta). Per una luminosità uniforme in un'applicazione, specificare o selezionare LED della stessa classe.

D3: È necessario un dissipatore di calore?
R3: Per il funzionamento a 20mA a temperature ambiente moderate, di solito non è necessario un dissipatore dedicato per un singolo LED. Tuttavia, la gestione termica a livello di PCB (piazzole in rame) è una buona pratica. Per array, correnti più elevate o alte temperature ambiente, è necessaria un'analisi termica.

D4: Posso usarlo per applicazioni esterne?
R4: L'intervallo di temperatura di funzionamento si estende a -40°C, adatto a molti ambienti esterni. Tuttavia, il package non è specificamente classificato per impermeabilità o resistenza ai raggi UV. Per l'esposizione diretta all'esterno, sarebbe necessaria una protezione ambientale aggiuntiva (rivestimento conformale, custodie).

11. Esempio di Studio di Caso di Progettazione

Scenario:Progettazione di un pannello indicatore di stato per un router di rete.
Requisito:Più LED giallo-verdi per mostrare l'attività del collegamento e lo stato di alimentazione.
Passi di Progettazione:
1. Impostazione della Corrente:Scegliere una corrente di pilotaggio di 15mA per LED per garantire una buona visibilità fornendo un margine al di sotto del massimo di 25mA, migliorando la longevità.
2. Calcolo del Circuito:Con un'alimentazione di sistema a 3.3V e utilizzando VFmax=2.4V: R = (3.3V - 2.4V) / 0.015A = 60Ω. Utilizzare una resistenza da 62Ω al 5%.
3. Progettazione del PCB:Posizionare i LED su griglia da 2.54mm. Utilizzare piccole piazzole termiche per i terminali. Raggruppare i LED per semplificare il routing.
4. Assemblaggio:Seguire il profilo di saldatura ad onda specificato (260°C, max 5s). Assicurarsi che non ci sia risalita della saldatura entro 3mm dal bulbo in epossidico.
5. Risultato:Un pannello indicatore affidabile, uniformemente luminoso e con colore uniforme, adatto alla produzione di grandi volumi.

12. Introduzione al Principio Tecnologico

Questo LED si basa su un chip semiconduttore AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio). Quando viene applicata una tensione diretta, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva della giunzione PN, rilasciando energia sotto forma di fotoni (luce). Il colore specifico (giallo-verde brillante, 573nm) è determinato dall'energia del bandgap della composizione della lega AlGaInP. Il package in resina epossidica verde diffondente serve a più scopi: funge da lente per modellare l'emissione luminosa, fornisce protezione meccanica e incorpora fosfori o coloranti per modificare l'aspetto e la diffusione della luce emessa dal chip.

13. Tendenze e Contesto del Settore

Sebbene i LED a montaggio superficiale (SMD) dominino i nuovi progetti per la miniaturizzazione, i LED a foro passante come il package rotondo da 5mm rimangono rilevanti per diverse ragioni: sono ideali per prototipazione, breadboarding e applicazioni che richiedono alta luminosità in un singolo punto o dove il montaggio a foro passante è preferito per resistenza meccanica. La tendenza per tali componenti è verso una maggiore efficienza (più lumen per watt), un binning più stretto di colore e luminosità per uniformità e la garanzia di conformità agli standard ambientali e di sicurezza in evoluzione. Le linee guida dettagliate per saldatura e manipolazione riflettono l'attenzione del settore verso il miglioramento della resa produttiva e dell'affidabilità a lungo termine negli ambienti di produzione automatizzati.

Terminologia delle specifiche LED

Spiegazione completa dei termini tecnici LED

Prestazioni fotoelettriche

Termine Unità/Rappresentazione Spiegazione semplice Perché importante
Efficienza luminosa lm/W (lumen per watt) Uscita luce per watt di elettricità, più alto significa più efficiente energeticamente. Determina direttamente il grado di efficienza energetica e il costo dell'elettricità.
Flusso luminoso lm (lumen) Luce totale emessa dalla sorgente, comunemente chiamata "luminosità". Determina se la luce è abbastanza brillante.
Angolo di visione ° (gradi), es. 120° Angolo in cui l'intensità luminosa scende alla metà, determina la larghezza del fascio. Influisce sulla gamma di illuminazione e uniformità.
CCT (Temperatura colore) K (Kelvin), es. 2700K/6500K Calore/freschezza della luce, valori più bassi giallastri/caldi, più alti biancastri/freddi. Determina l'atmosfera di illuminazione e scenari adatti.
CRI / Ra Senza unità, 0–100 Capacità di riprodurre accuratamente i colori degli oggetti, Ra≥80 è buono. Influisce sull'autenticità del colore, utilizzato in luoghi ad alta richiesta come centri commerciali, musei.
SDCM Passi ellisse MacAdam, es. "5 passi" Metrica di consistenza del colore, passi più piccoli significano colore più consistente. Garantisce colore uniforme attraverso lo stesso lotto di LED.
Lunghezza d'onda dominante nm (nanometri), es. 620nm (rosso) Lunghezza d'onda corrispondente al colore dei LED colorati. Determina la tonalità di LED monocromatici rossi, gialli, verdi.
Distribuzione spettrale Curva lunghezza d'onda vs intensità Mostra la distribuzione dell'intensità attraverso le lunghezze d'onda. Influisce sulla resa cromatica e qualità del colore.

Parametri elettrici

Termine Simbolo Spiegazione semplice Considerazioni di progettazione
Tensione diretta Vf Tensione minima per accendere il LED, come "soglia di avvio". La tensione del driver deve essere ≥Vf, le tensioni si sommano per LED in serie.
Corrente diretta If Valore di corrente per il normale funzionamento del LED. Solitamente azionamento a corrente costante, la corrente determina luminosità e durata.
Corrente di impulso massima Ifp Corrente di picco tollerabile per brevi periodi, utilizzata per dimmerazione o lampeggio. La larghezza dell'impulso e il ciclo di lavoro devono essere rigorosamente controllati per evitare danni.
Tensione inversa Vr Tensione inversa massima che il LED può sopportare, oltre può causare rottura. Il circuito deve prevenire connessione inversa o picchi di tensione.
Resistenza termica Rth (°C/W) Resistenza al trasferimento di calore dal chip alla saldatura, più bassa è meglio. Alta resistenza termica richiede dissipazione termica più forte.
Immunità ESD V (HBM), es. 1000V Capacità di resistere a scariche elettrostatiche, più alto significa meno vulnerabile. Sono necessarie misure antistatiche in produzione, specialmente per LED sensibili.

Gestione termica e affidabilità

Termine Metrica chiave Spiegazione semplice Impatto
Temperatura di giunzione Tj (°C) Temperatura operativa effettiva all'interno del chip LED. Ogni riduzione di 10°C può raddoppiare la durata; troppo alta causa decadimento della luce, spostamento del colore.
Deprezzamento del lumen L70 / L80 (ore) Tempo affinché la luminosità scenda al 70% o 80% dell'iniziale. Definisce direttamente la "durata di servizio" del LED.
Manutenzione del lumen % (es. 70%) Percentuale di luminosità trattenuta dopo il tempo. Indica la ritenzione della luminosità su uso a lungo termine.
Spostamento del colore Δu′v′ o ellisse MacAdam Grado di cambiamento del colore durante l'uso. Influisce sulla consistenza del colore nelle scene di illuminazione.
Invecchiamento termico Degradazione del materiale Deterioramento dovuto ad alta temperatura a lungo termine. Può causare calo di luminosità, cambio colore o guasto a circuito aperto.

Imballaggio e materiali

Termine Tipi comuni Spiegazione semplice Caratteristiche e applicazioni
Tipo di imballaggio EMC, PPA, Ceramica Materiale di alloggiamento che protegge il chip, fornisce interfaccia ottica/termica. EMC: buona resistenza al calore, basso costo; Ceramica: migliore dissipazione termica, vita più lunga.
Struttura del chip Frontale, Flip Chip Disposizione degli elettrodi del chip. Flip chip: migliore dissipazione termica, maggiore efficienza, per alta potenza.
Rivestimento al fosforo YAG, Silicato, Nitruro Copre il chip blu, converte una parte in giallo/rosso, mescola a bianco. Diversi fosfori influenzano efficienza, CCT e CRI.
Lente/Ottica Piana, Microlente, TIR Struttura ottica sulla superficie che controlla la distribuzione della luce. Determina l'angolo di visione e la curva di distribuzione della luce.

Controllo qualità e binning

Termine Contenuto di binning Spiegazione semplice Scopo
Bin del flusso luminoso Codice es. 2G, 2H Raggruppato per luminosità, ogni gruppo ha valori lumen min/max. Garantisce luminosità uniforme nello stesso lotto.
Bin di tensione Codice es. 6W, 6X Raggruppato per intervallo di tensione diretta. Facilita l'abbinamento del driver, migliora l'efficienza del sistema.
Bin del colore Ellisse MacAdam 5 passi Raggruppato per coordinate colore, garantendo un intervallo ristretto. Garantisce consistenza del colore, evita colore non uniforme all'interno del dispositivo.
Bin CCT 2700K, 3000K ecc. Raggruppato per CCT, ognuno ha corrispondente intervallo di coordinate. Soddisfa diversi requisiti CCT della scena.

Test e certificazione

Termine Standard/Test Spiegazione semplice Significato
LM-80 Test di manutenzione del lumen Illuminazione a lungo termine a temperatura costante, registrando il decadimento della luminosità. Utilizzato per stimare la vita LED (con TM-21).
TM-21 Standard di stima della vita Stima la vita in condizioni reali basandosi sui dati LM-80. Fornisce una previsione scientifica della vita.
IESNA Società di ingegneria dell'illuminazione Copre metodi di test ottici, elettrici, termici. Base di test riconosciuta dal settore.
RoHS / REACH Certificazione ambientale Garantisce nessuna sostanza nociva (piombo, mercurio). Requisito di accesso al mercato a livello internazionale.
ENERGY STAR / DLC Certificazione di efficienza energetica Certificazione di efficienza energetica e prestazioni per l'illuminazione. Utilizzato negli appalti pubblici, programmi di sussidi, migliora la competitività.