Scheda Tecnica LED 484-10UYT/S530-A3 - Angolo Visivo 110° - Tensione Diretta 2.0V - Corrente 20mA - Colore Giallo Brillante - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il 484-10UYT/S530-A3 è un LED a montaggio through-hole progettato per applicazioni che richiedono elevata luminosità e prestazioni affidabili. Utilizza un chip AlGaInP per produrre una luce gialla brillante. Questo componente è caratterizzato da una costruzione robusta, conformità alle normative ambientali e idoneità per processi di assemblaggio automatizzati.

1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali

Il LED offre diverse caratteristiche chiave che lo rendono adatto a un'ampia gamma di applicazioni elettroniche. Offre una scelta di vari angoli visivi, con il modello standard che presenta un ampio angolo visivo di 110 gradi. Il prodotto è disponibile su nastro e bobina per un posizionamento automatizzato efficiente nella produzione di grandi volumi. È progettato per essere affidabile e robusto, garantendo prestazioni a lungo termine in ambienti impegnativi. Inoltre, il LED è conforme ai principali standard ambientali, tra cui RoHS, REACH UE, ed è privo di alogeni, rispettando limiti specifici per il contenuto di bromo e cloro.

1.2 Mercato di Riferimento e Applicazioni

Questo LED è specificamente rivolto ai mercati dell'elettronica di consumo e dell'illuminazione di sfondo per display. Le sue applicazioni principali includono l'uso come luci spia o sorgenti di retroilluminazione in televisori, monitor per computer, telefoni e periferiche informatiche generali. La combinazione di luminosità, colore e affidabilità lo rende una scelta versatile per i progettisti.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

Questa sezione fornisce un'analisi dettagliata e oggettiva dei principali parametri tecnici del LED come definiti nella scheda tecnica.

2.1 Valori Massimi Assoluti

I Valori Massimi Assoluti definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Queste non sono condizioni operative consigliate. Per il 484-10UYT/S530-A3, la corrente diretta continua (IF) è nominale a 25 mA. È ammessa una corrente diretta di picco (IFP) più elevata di 60 mA in condizioni pulsate con un ciclo di lavoro di 1/10 a 1 kHz. La tensione inversa massima (VR) che il LED può sopportare è di 5 V. Il limite di dissipazione di potenza (Pd) è di 60 mW. Il dispositivo può operare entro un intervallo di temperatura ambiente (Topr) da -40°C a +85°C e può essere conservato (Tstg) tra -40°C e +100°C. La temperatura di saldatura (Tsol) nominale è di 260°C per una durata massima di 5 secondi, aspetto critico per i processi di assemblaggio PCB.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Le Caratteristiche Elettro-Ottiche sono misurate in condizioni di prova standard (Ta=25°C, IF=20mA) e definiscono le prestazioni del dispositivo. L'intensità luminosa (Iv) ha un valore tipico di 32 mcd, con un minimo di 16 mcd. L'angolo visivo (2θ1/2), definito come l'angolo totale a metà intensità, è tipicamente di 110 gradi. La lunghezza d'onda di picco (λp) è tipicamente di 591 nm e la lunghezza d'onda dominante (λd) è tipicamente di 589 nm, collocandolo saldamente nello spettro del giallo brillante. La larghezza di banda della radiazione spettrale (Δλ) è tipicamente di 15 nm. La tensione diretta (VF) ha un valore tipico di 2,0 V, con un intervallo da 1,7 V (min) a 2,4 V (max). La corrente inversa (IR) è specificata con un massimo di 10 μA quando viene applicata una tensione inversa di 5V. La scheda tecnica riporta anche le incertezze di misura per la tensione diretta (±0,1V), l'intensità luminosa (±10%) e la lunghezza d'onda dominante (±1,0nm), importanti per il controllo qualità e i calcoli dei margini di progetto.

2.3 Caratteristiche Termiche

Sebbene non elencate esplicitamente in una tabella separata, la gestione termica è un aspetto critico del funzionamento del LED dedotto dai valori nominali e dalle curve. Il valore nominale di dissipazione di potenza di 60 mW e l'intervallo di temperatura operativa indicano la necessità di un adeguato dissipatore di calore nella progettazione dell'applicazione, specialmente se si opera vicino alla corrente massima o ad alte temperature ambientali. Le curve di prestazione mostrano la relazione tra intensità relativa, corrente diretta e temperatura ambiente, che è fondamentalmente una caratteristica termica.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

La scheda tecnica indica l'uso di un sistema di binning per i parametri chiave, come riferito nella spiegazione dell'etichetta. Questo sistema categorizza i LED in base alle prestazioni misurate per garantire la coerenza all'interno di un lotto di produzione.

3.1 Binning della Lunghezza d'Onda/Lunghezza d'Onda Dominante (HUE)

I LED vengono suddivisi in bin in base alla loro lunghezza d'onda dominante (HUE). Ciò garantisce che l'output di colore sia coerente per una data applicazione, aspetto cruciale per applicazioni in cui l'abbinamento dei colori è importante, come nei display multi-LED o negli indicatori di stato.

3.2 Binning dell'Intensità Luminosa (CAT)

Anche l'intensità luminosa è soggetta a binning (CAT). Ciò consente ai progettisti di selezionare LED con un intervallo di luminosità specifico, offrendo flessibilità nella progettazione dove possono essere richiesti diversi livelli di luminosità o per compensare le perdite del sistema ottico.

3.3 Binning della Tensione Diretta (REF)

La tensione diretta è soggetta a binning (REF). Raggruppare i LED per tensione diretta aiuta a progettare circuiti di pilotaggio più consistenti, poiché riduce la variazione nell'assorbimento di corrente quando più LED sono collegati in parallelo o pilotati da una sorgente a tensione costante.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce diverse curve caratteristiche tipiche che illustrano il comportamento del dispositivo in condizioni variabili.

4.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Questa curva mostra la distribuzione spettrale di potenza della luce emessa. Presenta tipicamente un singolo picco intorno a 589-591 nm (giallo), con una larghezza di banda definita (Δλ) di circa 15 nm. La forma di questa curva conferma la natura monocromatica del chip AlGaInP.

4.2 Diagramma di Direttività

La curva di direttività (diagramma di radiazione) rappresenta visivamente l'angolo visivo di 110 gradi. Mostra come l'intensità luminosa diminuisce all'aumentare dell'angolo dall'asse centrale (0°), raggiungendo metà del suo valore massimo a circa ±55 gradi.

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

Questa è una caratteristica fondamentale dei semiconduttori. Per un LED, la relazione è esponenziale. La curva mostra che un piccolo aumento della tensione diretta oltre il punto di accensione (circa 1,7V) provoca un rapido aumento della corrente. Ciò evidenzia l'importanza dei meccanismi di limitazione della corrente (come resistori o driver a corrente costante) nella progettazione del circuito per prevenire la fuga termica.

4.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

Questa curva dimostra che l'output luminoso (intensità relativa) è approssimativamente proporzionale alla corrente diretta entro l'intervallo operativo. Tuttavia, l'efficienza può diminuire a correnti molto elevate a causa dell'aumento della generazione di calore.

4.5 Curve di Dipendenza dalla Temperatura

Due curve chiave mostrano l'effetto della temperatura ambiente (Ta). LaIntensità Relativa vs. Temperatura Ambiente.La curva mostra tipicamente una diminuzione dell'output luminoso all'aumentare della temperatura, una caratteristica comune dei LED dovuta alla ricombinazione non radiativa e ad altri effetti. LaCorrente Diretta vs. Temperatura Ambiente.La curva (probabilmente a tensione costante) mostra come la tensione diretta del LED cambi con la temperatura, aspetto critico per comprendere la stabilità termica nei circuiti.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il LED presenta un package radiale standard con terminali. Le dimensioni chiave del disegno includono la spaziatura dei terminali, il diametro del corpo e l'altezza complessiva. Sono indicate tolleranze specifiche: l'altezza della flangia deve essere inferiore a 1,5 mm e le tolleranze generali sono ±0,25 mm salvo diversa indicazione. Le dimensioni esatte devono essere prese dal disegno del package fornito per la progettazione dell'impronta PCB.

5.2 Identificazione dei Terminali e Polarità

Essendo un componente radiale, ha due terminali. Il terminale più lungo indica tipicamente l'anodo (positivo) e quello più corto il catodo (negativo). Questa è una pratica standard del settore per l'identificazione della polarità. Si consiglia di consultare il disegno del package per confermare eventuali segni specifici come una smussatura della flangia o altri marchi che indicano la polarità.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

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

6.1 Formatura dei Terminali

I terminali devono essere piegati in un punto ad almeno 3 mm dalla base del bulbo in epossidico. La formatura deve essere eseguita prima della saldatura e a temperatura ambiente per evitare sollecitazioni al package o danni ai bonding interni. I fori del PCB devono allinearsi perfettamente con i terminali del LED per prevenire stress di montaggio.

6.2 Condizioni di Conservazione

I LED devono essere conservati a ≤30°C e ≤70% UR. La durata di conservazione dopo la spedizione è di 3 mesi. Per conservazioni più lunghe (fino a 1 anno), devono essere conservati in un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e essiccante. Evitare sbalzi rapidi di temperatura in ambienti umidi per prevenire la condensa.

6.3 Parametri di Saldatura

Saldatura Manuale:La temperatura della punta del saldatore non deve superare i 300°C (per un saldatore max 30W). Il tempo di saldatura per terminale deve essere di massimo 3 secondi. Il giunto di saldatura deve essere ad almeno 3 mm dal bulbo in epossidico.

Saldatura a Onda (DIP):La temperatura di preriscaldamento non deve superare i 100°C per un massimo di 60 secondi. La temperatura del bagno di saldatura non deve superare i 260°C, con un tempo di permanenza massimo di 5 secondi. Anche in questo caso, deve essere mantenuta una distanza minima di 3 mm dal bulbo.

Viene fornito un profilo di temperatura di saldatura consigliato, sottolineando l'importanza di velocità di riscaldamento e raffreddamento controllate. La saldatura (a immersione o manuale) non deve essere eseguita più di una volta. Il LED deve essere protetto da urti meccanici mentre è caldo e durante il raffreddamento.

6.4 Pulizia

Se la pulizia è necessaria, utilizzare solo alcol isopropilico a temperatura ambiente, per non più di un minuto. La pulizia a ultrasuoni non è raccomandata e, se assolutamente necessaria, deve essere preventivamente qualificata, poiché può danneggiare la struttura interna.

6.5 Gestione Termica

La scheda tecnica afferma esplicitamente che la gestione termica deve essere considerata durante la fase di progettazione dell'applicazione. La corrente operativa dovrebbe essere opportunamente deratata a temperature ambientali più elevate per mantenere l'affidabilità e prevenire un degrado prematuro dell'output luminoso. Ciò implica l'uso delle curve termiche per determinare i punti operativi sicuri.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifiche di Imballaggio

I LED sono confezionati in sacchetti anti-statici per proteggerli dalle scariche elettrostatiche. Questi sacchetti sono posti all'interno di scatole interne, che a loro volta sono imballate in scatole esterne per la spedizione. La quantità minima di imballaggio è di 200 a 1000 pezzi per sacchetto. Quattro sacchetti sono imballati in una scatola interna. Dieci scatole interne sono imballate in una scatola esterna.

7.2 Spiegazione dell'Etichetta

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

8. Suggerimenti Applicativi

8.1 Circuiti Applicativi Tipici

Il circuito più comune per pilotare questo LED è un semplice resistore in serie collegato a un'alimentazione in tensione continua. Il valore del resistore è calcolato utilizzando la Legge di Ohm: R = (V_alimentazione - V_F) / I_F, dove V_F è la tensione diretta del LED (utilizzare 2,0 V tipico o max per robustezza) e I_F è la corrente diretta desiderata (es. 20mA). Ad esempio, con un'alimentazione a 5V: R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ohm. È richiesto un resistore con una potenza nominale di almeno I²R = (0,02)² * 150 = 0,06W.

8.2 Considerazioni di Progettazione

• Controllo della Corrente:Utilizzare sempre un dispositivo limitatore di corrente (resistore o IC driver). Non collegare direttamente a una sorgente di tensione.
• Progettazione Termica:Assicurarsi che il PCB e l'area circostante consentano la dissipazione del calore, specialmente se si opera ad alte temperature ambientali o vicino alla corrente massima.
• Protezione ESD:Sebbene confezionati in sacchetti anti-statici, durante l'assemblaggio devono essere seguite le procedure standard di manipolazione ESD.
• Progettazione Ottica:L'ampio angolo visivo di 110 gradi lo rende adatto per applicazioni che richiedono un'illuminazione ampia o visibilità da più angolazioni.

9. Confronto e Differenziazione Tecnica

Rispetto ai vecchi LED gialli basati su tecnologia (es. GaAsP), questo LED basato su AlGaInP offre un'efficienza luminosa e un output significativamente più brillanti a parità di corrente di pilotaggio. La sua conformità agli standard ambientali moderni (RoHS, Senza Alogeni) è un differenziatore chiave rispetto ai componenti più vecchi. L'ampio angolo visivo e la disponibilità su nastro e bobina lo rendono competitivo per la produzione automatizzata di elettronica di consumo dove costo, luminosità e velocità di assemblaggio sono critici.

10. Domande Frequenti (FAQ)

10.1 Qual è la differenza tra lunghezza d'onda di picco e lunghezza d'onda dominante?

La lunghezza d'onda di picco (λp) è la lunghezza d'onda alla quale lo spettro di emissione ha la massima intensità. La lunghezza d'onda dominante (λd) è la singola lunghezza d'onda della luce monocromatica che corrisponde al colore percepito dell'output del LED. Per un LED a spettro stretto come questo, sono molto vicine (591 nm vs. 589 nm tipici).

10.2 Posso pilotare questo LED con un'alimentazione da 3,3V?

Sì. Utilizzando la formula con un V_F tipico di 2,0V e un I_F target di 20mA: R = (3,3V - 2,0V) / 0,020A = 65 Ohm. Un resistore standard da 68 Ohm comporterebbe una corrente di circa 19,1 mA, che è accettabile.

10.3 Perché la distanza di saldatura (3 mm dal bulbo) è così importante?

Questa distanza impedisce che il calore eccessivo risalga il terminale e danneggi la resina epossidica del bulbo o i collegamenti interni del die e i fili di bonding. Il calore eccessivo può causare crepe, delaminazione o cambiamenti nelle proprietà ottiche, portando a guasti immediati o a una ridotta affidabilità a lungo termine.

10.4 Cosa significa "Senza Alogeni" in questo contesto?

Significa che i materiali utilizzati nella costruzione del LED contengono livelli molto bassi di alogeni come bromo (Br) e cloro (Cl). Nello specifico, Br<900 ppm, Cl<900 ppm, e la loro somma (Br+Cl)<1500 ppm. Ciò riduce l'emissione di fumi tossici se il componente viene incenerito a fine vita.

11. Esempio di Caso d'Uso Pratico

Scenario:Progettazione di un pannello indicatore di stato per un router di rete.

Implementazione:Potrebbero essere utilizzati più LED 484-10UYT/S530-A3 per indicare alimentazione, connessione internet, attività Wi-Fi e stato delle porte LAN. Il loro colore giallo brillante è altamente visibile. Sarebbero pilotati dall'alimentazione logica a 3,3V del router tramite resistori limitatori di corrente. Essendo su nastro e bobina, possono essere posizionati rapidamente e in modo affidabile da una macchina pick-and-place durante la produzione. L'ampio angolo visivo garantisce che lo stato sia visibile da varie posizioni in una stanza. La conformità ambientale si allinea con i requisiti di politica verde del produttore del router.

12. Introduzione al Principio di Funzionamento

Questo LED è basato su un chip semiconduttore AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio). 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 (~589 nm). La lente in epossidico incapsula il chip, fornisce protezione meccanica e modella il fascio luminoso in uscita (angolo visivo di 110 gradi).

13. Tendenze Tecnologiche e Contesto

La tecnologia AlGaInP rappresenta una soluzione matura e altamente efficiente per produrre LED rossi, arancioni, ambra e gialli. Mentre tecnologie più recenti come i LED bianchi a conversione di fosforo e i LED InGaN ad emissione diretta (blu, verdi) hanno visto rapidi progressi, l'AlGaInP rimane la scelta dominante e più conveniente per la luce monocromatica ad alta luminosità nello spettro giallo-arancione-rosso grazie alla sua efficienza e purezza del colore superiori in quel range. La tendenza per tali componenti è verso un'efficienza ancora maggiore (più luce per watt), prestazioni termiche migliorate per correnti di pilotaggio più elevate e il continuo rispetto di normative ambientali e sui materiali più severe.