Scheda Tecnica LED 484-10SURT/S530-A3 - Rosso Brillante - 20mcd - 2.0V - 60mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete e le linee guida applicative per la serie di lampade LED 484-10SURT/S530-A3. Questo componente è un diodo emettitore di luce discreto progettato per applicazioni che richiedono un'illuminazione affidabile con caratteristiche specifiche di colore e intensità.

1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali

Il LED offre diverse caratteristiche chiave che lo rendono adatto a una varietà di applicazioni elettroniche:

• Opzioni Angolo di Visione:Disponibile con vari angoli di visione per soddisfare diverse esigenze applicative.
• Confezionamento:Fornito su nastro e bobina per compatibilità con i processi di assemblaggio automatizzati.
• Robustezza:Progettato per essere affidabile e robusto in condizioni operative standard.
• Conformità Ambientale:Il prodotto è conforme a RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose), ai regolamenti UE REACH ed è privo di alogeni, con limiti per Bromo (Br) e Cloro (Cl) come specificato.

1.2 Descrizione del Prodotto

Questa serie di LED è appositamente progettata per fornire livelli di luminosità più elevati. Le lampade sono disponibili in diversi colori e intensità luminose, consentendo ai progettisti di selezionare il componente ottimale per le loro esigenze di indicatori visivi o retroilluminazione. Il modello specifico trattato qui emette un colore Rosso Brillante.

1.3 Applicazioni Target

Le applicazioni tipiche per questo LED includono, ma non sono limitate a:

• Televisori
• Monitor per computer
• Telefoni
• Apparecchiature elettroniche e informatiche generali

2. Specifiche Tecniche e Analisi Approfondita

2.1 Selezione del Dispositivo e Materiale

Il chip emettitore è realizzato in materiale semiconduttore AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio). Questo sistema di materiali è noto per produrre LED rossi, arancioni e gialli ad alta efficienza. L'incapsulante in resina è rosso e trasparente, ottimizzato per il colore emesso Rosso Brillante.

2.2 Valori Assoluti Massimi (Absolute Maximum Ratings)

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

• Corrente Diretta Continua (I_F):25 mA
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):60 mA (a ciclo di lavoro 1/10, 1 kHz)
• Tensione Inversa (V_R):5 V
• Dissipazione di Potenza (P_d):60 mW
• Temperatura di Esercizio (T_opr):-40°C a +85°C
• Temperatura di Stoccaggio (T_stg):-40°C a +100°C
• Temperatura di Saldatura (T_sol):260°C per 5 secondi (a onda o rifusione)

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

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

• Intensità Luminosa (I_v):Tipica 20 mcd (Minima 10 mcd). Questo quantifica la luminosità percepita della luce rossa.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):Tipico 130 gradi. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa è la metà dell'intensità di picco.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p):Tipica 632 nm. La lunghezza d'onda alla quale l'emissione spettrale è più forte.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):Tipica 624 nm. La singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano, che definisce il colore.
• Larghezza di Banda dello Spettro di Radiazione (Δλ):Tipica 20 nm. L'ampiezza dello spettro emesso.
• Tensione Diretta (V_F):Tipica 2.0 V (Intervallo: 1.7 V a 2.4 V). La caduta di tensione ai capi del LED durante il funzionamento.
• Corrente Inversa (I_R):Massimo 10 μA a V_R=5V.

Nota: Sono fornite le incertezze di misura per i parametri chiave: V_F(±0.1V), I_v(±10%), λ_d(±1.0nm).

3. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica include diverse curve caratteristiche che illustrano il comportamento del dispositivo in condizioni variabili. Queste sono cruciali per la progettazione del circuito e la gestione termica.

3.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Questa curva mostra la distribuzione spettrale di potenza, con un picco intorno a 632 nm (rosso) e una larghezza di banda tipica di 20 nm, confermando il colore Rosso Brillante.

3.2 Diagramma di Direttività

Un grafico polare che illustra l'angolo di visione tipico di 130 gradi, mostrando come l'intensità luminosa diminuisce agli angoli fuori dall'asse centrale.

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

Questo grafico mostra la relazione esponenziale tra corrente e tensione. La tensione diretta tipica di 2.0V a 20mA è un parametro chiave per calcolare i valori delle resistenze in serie nei circuiti di pilotaggio.

3.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

Questa curva dimostra che l'emissione luminosa (intensità) aumenta con la corrente diretta, ma non necessariamente in modo lineare su tutto l'intervallo. Aiuta a selezionare una corrente di pilotaggio appropriata per la luminosità desiderata.

3.5 Dipendenza dalla Temperatura

Vengono fornite due curve critiche:

• Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra come l'emissione luminosa tipicamente diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente. Questa è una considerazione chiave per le applicazioni in ambienti ad alta temperatura.
• Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente:Può illustrare come la caratteristica della tensione diretta si sposti con la temperatura, influenzando il comportamento del circuito di pilotaggio.

4. Informazioni Meccaniche e di Confezionamento

4.1 Dimensioni del Package

Viene fornito un disegno meccanico dettagliato che specifica le dimensioni fisiche della lampada LED. Le note chiave includono:

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

Il disegno include la spaziatura dei terminali, il diametro del corpo, l'altezza totale e altre dimensioni critiche per il montaggio.

4.2 Identificazione della Polarità

Il catodo è tipicamente indicato da un punto piatto sulla lente, un terminale più corto o altre marcature come mostrato nel diagramma dimensionale. La polarità corretta deve essere osservata durante l'installazione.

5. Informazioni su Binning e Ordini

5.1 Spiegazione Etichetta

Le etichette del prodotto contengono diversi codici per la tracciabilità e la specifica:

• CPN:Numero di Produzione del Cliente
• P/N:Numero di Produzione (es., 484-10SURT/S530-A3)
• QTY:Quantità di Imballaggio
• 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

5.2 Specifiche di Imballaggio

I LED sono imballati per prevenire danni da scariche elettrostatiche (ESD) e umidità:

• Imballaggio Primario:Sacchetti anti-elettrostatici.
• Imballaggio Secondario:Scatole interne.
• Imballaggio Terziario:Scatole esterne per la spedizione.
• Quantità di Imballaggio:Tipicamente da 200 a 1000 pezzi per sacchetto, 5 sacchetti per scatola interna e 10 scatole interne per scatola esterna.

6. Linee Guida per Montaggio, Manipolazione e Applicazione

6.1 Formatura dei Terminali

Se i terminali devono essere piegati per il montaggio through-hole:

• Piegare in un punto ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico.
• Eseguire la piegaturaprima soldering.
• Evitare di sollecitare il package del LED; lo stress può danneggiare le connessioni interne o crepare l'epossidico.
• Tagliare i terminali a temperatura ambiente.
• Assicurarsi che i fori del PCB siano perfettamente allineati con i terminali del LED per evitare stress di montaggio.

6.2 Condizioni di Stoccaggio

Per preservare la saldabilità e le prestazioni:

• Conservare a ≤30°C e ≤70% di Umidità Relativa.
• La durata di stoccaggio standard è di 3 mesi dalla spedizione.
• Per stoccaggi più lunghi (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 Istruzioni per la Saldatura

Regola Critica:Mantenere una distanza minima di 3mm tra il giunto di saldatura e il bulbo in epossidico.

Saldatura Manuale:

• Temperatura punta saldatore: Max. 300°C (saldatore Max. 30W)
• Tempo di saldatura per terminale: Max. 3 secondi.

Saldatura a Onda/Per Immersione:

• Temperatura di preriscaldamento: Max. 100°C (Max. 60 secondi)
• Temperatura e tempo del bagno di saldatura: Max. 260°C, Max. 5 secondi.

Viene fornito un grafico consigliato del profilo di temperatura di saldatura, che mostra le fasi di preriscaldamento, stabilizzazione, rifusione e raffreddamento. Note aggiuntive chiave:

• Evitare stress meccanici sui terminali mentre il LED è caldo.
• Non saldare (per 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.
• Non utilizzare processi di raffreddamento rapido.
• Utilizzare la temperatura di saldatura più bassa possibile che garantisca un giunto affidabile.

6.4 Pulizia

• Se la pulizia è necessaria, utilizzare alcol isopropilico a temperatura ambiente per non più di un minuto.
• Asciugare a temperatura ambiente prima dell'uso.
• Evitare la pulizia ad ultrasuoni.Se assolutamente necessario, qualificare preventivamente i parametri del processo (potenza, tempo) per assicurarsi che non si verifichino danni.

6.5 Gestione Termica

La scheda tecnica sottolinea che la gestione termica deve essere considerata durante la fase di progettazione dell'applicazione. La corrente operativa dovrebbe essere opportunamente deratata se il LED viene utilizzato in alte temperature ambiente o su un PCB con scarsa dissipazione del calore per garantire longevità e mantenere l'emissione luminosa. Superare la massima temperatura di giunzione accelererà il degrado dell'emissione luminosa e può portare a guasti prematuri.

7. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progetto

7.1 Progetto del Circuito di Pilotaggio

Per far funzionare questo LED, è obbligatorio un dispositivo limitatore di corrente (solitamente una resistenza). Il valore della resistenza (R_s) può essere calcolato utilizzando la Legge di Ohm: R_s= (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Utilizzare il V_Fmassimo dal datasheet (2.4V) per un progetto conservativo per garantire che la corrente non superi i 20mA anche con le tolleranze dei componenti. Ad esempio, con un'alimentazione da 5V: R_s= (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohm. Una resistenza standard da 130Ω o 150Ω sarebbe adatta.

7.2 Layout PCB e Montaggio

Assicurarsi che l'impronta sul PCB corrisponda alle dimensioni del package. Fornire un adeguato spazio libero attorno al corpo del LED. Per il montaggio through-hole, le dimensioni dei fori dovrebbero accogliere il diametro del terminale senza eccessiva forza. Per le migliori prestazioni ottiche, considerare l'angolo di visione quando si posiziona il LED sulla scheda rispetto allo spettatore previsto o alla guida luminosa.

7.3 Affidabilità a Lungo Termine

Far funzionare il LED significativamente al di sotto dei suoi valori massimi (corrente, temperatura) ne migliorerà l'affidabilità a lungo termine e manterrà un'intensità luminosa stabile nel tempo. Considerare l'uso di un driver a corrente costante per applicazioni che richiedono una luminosità precisa e stabile.

8. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

8.1 Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco e Lunghezza d'Onda Dominante?

La Lunghezza d'Onda di Picco (632 nm) è la lunghezza d'onda fisica dove l'emissione spettrale è più forte. La Lunghezza d'Onda Dominante (624 nm) è la singola lunghezza d'onda psicofisica che l'occhio umano percepisce come corrispondente al colore del LED. Spesso differiscono, specialmente per colori saturi.

8.2 Posso pilotare questo LED con un'alimentazione da 3.3V?

Sì. Utilizzando il calcolo sopra: R_s= (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 Ohm. Una resistenza da 47Ω sarebbe appropriata. Assicurarsi che la potenza nominale della resistenza sia sufficiente (P = I²R = 0.02²* 47 = 0.0188W, quindi una resistenza da 1/8W o 1/10W va bene).

8.3 Perché l'angolo di visione è così ampio (130°)?

Un ampio angolo di visione è vantaggioso per applicazioni in cui l'indicatore deve essere visibile da un'ampia gamma di posizioni, come le luci di stato su elettronica di consumo posizionata su una scrivania. Il design della lente diffonde la luce per creare questo ampio pattern.

8.4 In che modo la temperatura influisce sulla luminosità?

Come mostrato nelle curve di prestazione, l'intensità luminosa relativa tipicamente diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente. Per applicazioni ad alta temperatura, potrebbe essere necessario selezionare inizialmente un LED da un bin di luminosità più alto o implementare una gestione termica per mantenere la temperatura di giunzione più bassa.

9. Principi Tecnici e Tendenze

9.1 Principio di Funzionamento

Questo LED funziona sul principio dell'elettroluminescenza in una giunzione p-n semiconduttrice. Quando viene applicata una tensione diretta, elettroni e lacune vengono iniettati nella regione attiva (lo strato di AlGaInP) dove si ricombinano. Questa ricombinazione rilascia energia sotto forma di fotoni (luce). La composizione specifica della lega AlGaInP determina l'energia del bandgap, che a sua volta determina la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa - in questo caso, Rosso Brillante.

9.2 Contesto Industriale e Tendenze

Lampade LED discrete come questa rappresentano una tecnologia matura e altamente affidabile per funzioni di indicazione e illuminazione semplice. Mentre i LED ad alta potenza per l'illuminazione e i package avanzati come i chip-scale LED (CSP) sono aree in rapido sviluppo, i LED through-hole e SMD a bassa potenza continuano a essere essenziali per la segnalazione economica e affidabile in innumerevoli prodotti elettronici. Le tendenze in questo segmento si concentrano sull'aumento dell'efficienza (più luce emessa per mA), sul miglioramento della coerenza del colore attraverso binning più stretti e sul potenziamento dell'affidabilità in condizioni difficili. La spinta alla miniaturizzazione continua, sebbene package come la serie 484 offrano un buon equilibrio tra dimensioni, facilità di manipolazione e prestazioni ottiche.