Scheda Tecnica LED Lampada 494-10SURT/S530-A3 - Package 5mm - Tensione Diretta 2.0V - Colore Rosso Brillante - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per una lampada LED ad alta luminosità, a foro passante da 5mm. Il dispositivo fa parte di una serie progettata per applicazioni che richiedono una resa luminosa superiore. Utilizza un chip semiconduttore in AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio) per produrre un colore rosso brillante, incapsulato in una resina epossidica trasparente rossa. Il prodotto è concepito per affidabilità e robustezza, rendendolo adatto a una varietà di applicazioni di indicatori elettronici e retroilluminazione.

1.1 Vantaggi Principali

• Alta Luminosità:Progettato specificamente per applicazioni che richiedono un'intensità luminosa superiore.
• Conformità: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 Confezionamento:Disponibile su nastro e bobina per processi di assemblaggio automatizzati.
• Scelta dell'Angolo di Visione:Offerto con vari angoli di visione per soddisfare diverse esigenze applicative.

1.2 Mercato di Riferimento & Applicazioni

Le applicazioni principali per questa lampada LED includono l'elettronica di consumo e le periferiche informatiche dove indicatori visivi chiari e luminosi sono essenziali. Casi d'uso tipici sono:

• Televisori (Indicatori di stato, retroilluminazione)
• Monitor per Computer
• Telefoni
• Apparecchiature Informatiche Generali

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

Questa sezione fornisce un'interpretazione dettagliata e oggettiva delle specifiche elettriche, ottiche e termiche del dispositivo.

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.

• Corrente Diretta Continua (I_F):25 mA. Questa è la massima corrente continua che può essere applicata in modo continuativo.
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):60 mA. Questo valore di corrente impulsiva (a ciclo di lavoro 1/10, 1 kHz) è per un funzionamento breve e non continuo.
• Tensione Inversa (V_R):5 V. Superare questa tensione in polarizzazione inversa può causare la rottura della giunzione.
• Dissipazione di Potenza (P_d):60 mW. La massima potenza che il dispositivo può dissipare sotto forma di calore.
• Temperatura di Funzionamento & Stoccaggio:-40°C a +85°C (funzionamento), -40°C a +100°C (stoccaggio).
• Temperatura di Saldatura:260°C per 5 secondi. Questo definisce la tolleranza del profilo di saldatura a rifusione.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Misurate in condizioni di prova standard di 20mA di corrente diretta e 25°C di temperatura ambiente (T_a).

• Intensità Luminosa (I_v):Il valore tipico è 32 mcd (millicandela), con un minimo di 16 mcd. Questo quantifica la luminosità percepita dell'emissione di luce rossa.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):100 gradi (tipico). Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore di picco, definendo l'ampiezza del fascio.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p):632 nm (tipico). La lunghezza d'onda alla quale la distribuzione spettrale di potenza è massima.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):624 nm (tipico). La singola lunghezza d'onda che meglio corrisponde al colore percepito del LED.
• Tensione Diretta (V_F):Varia da 1.7V (min) a 2.4V (max), con un valore tipico di 2.0V a 20mA. Questo è cruciale per il progetto del circuito e il calcolo della resistenza limitatrice di corrente.
• Corrente Inversa (I_R):Massimo di 10 µA a 5V di polarizzazione inversa.

Tolleranze di Misura:Tensione Diretta (±0.1V), Intensità Luminosa (±10%), Lunghezza d'Onda Dominante (±1.0nm). Queste incertezze devono essere considerate nei progetti di precisione.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

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

3.1 Distribuzione Spettrale & Direttività

La curvaIntensità Relativa vs. Lunghezza d'Ondamostra uno spettro di emissione stretto centrato attorno a 632 nm, caratteristico dei LED rossi AlGaInP. Il diagramma diDirettività(diagramma polare) rappresenta visivamente l'angolo di visione di 100 gradi, mostrando come l'intensità diminuisce rispetto all'asse centrale.

3.2 Relazioni Elettriche & Termiche

• Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V):Questa curva non lineare è essenziale per determinare la resistenza dinamica del LED e per progettare circuiti di pilotaggio appropriati. Mostra la relazione esponenziale tipica di un diodo.
• Intensità Relativa vs. Corrente Diretta:Dimostra che l'emissione luminosa aumenta con la corrente, ma non necessariamente in modo lineare su tutto l'intervallo. Questo informa le decisioni sulla corrente di pilotaggio per ottenere la luminosità desiderata.
• Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra il coefficiente di temperatura negativo dell'emissione luminosa. All'aumentare della temperatura, l'efficienza e l'emissione luminosa generalmente diminuiscono.
• Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente:Spesso utilizzata insieme alle linee guida di derating, questa curva aiuta a determinare la massima corrente di funzionamento sicura a temperature ambiente elevate.

4. Informazioni Meccaniche & di Confezionamento

4.1 Dimensioni del Package

Il dispositivo è alloggiato in un package radiale standard da 5mm con terminali a foro passante. Note dimensionali chiave includono:

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

Il disegno dimensionale specifica la distanza tra i terminali, il diametro e la forma della lente e l'altezza complessiva, che sono critici per il progetto dell'impronta sul PCB e per garantire un corretto alloggiamento negli involucri.

4.2 Identificazione della Polarità

Il catodo è tipicamente identificato da un punto piatto sul bordo della lente e/o da un terminale più corto. La polarità corretta deve essere osservata durante l'installazione per prevenire danni da polarizzazione inversa.

5. Linee Guida per Saldatura & Assemblaggio

Una manipolazione corretta è fondamentale per mantenere l'affidabilità e le prestazioni del dispositivo.

5.1 Formatura dei Terminali

• Piegare i terminali in un punto ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico.
• Eseguire la formaturaprima soldering.
• Evitare di sollecitare il package. Fori PCB disallineati che causano stress sui terminali possono degradare l'epossidico e il LED.
• Tagliare i terminali a temperatura ambiente.

5.2 Parametri di Saldatura

Saldatura Manuale:Temperatura punta saldatore max 300°C (30W max), tempo di saldatura max 3 secondi, mantenere una distanza minima di 3mm dal punto di saldatura al bulbo epossidico.
Saldatura ad Onda/Immersione:Preriscaldamento max 100°C (60 sec max), bagno di saldatura max 260°C per 5 secondi, mantenere 3mm di distanza dal punto di saldatura al bulbo.
Regole Generali:Evitare stress sui terminali ad alta temperatura. Non saldare più di una volta. Lasciare raffreddare gradualmente a temperatura ambiente senza shock meccanici. Utilizzare la temperatura efficace più bassa.

5.3 Stoccaggio & Manipolazione

• Stoccaggio:Consigliato a ≤30°C e ≤70% UR. La durata di conservazione è di 3 mesi dalla spedizione. Per stoccaggi più lunghi (fino a 1 anno), utilizzare un contenitore sigillato con azoto e essiccante.
• ESD (Scarica Elettrostatica):Il dispositivo è sensibile all'ESD. Durante la manipolazione dovrebbero essere impiegate le normali precauzioni ESD (postazioni di lavoro messe a terra, braccialetti).
• Pulizia:Se necessario, pulire solo con alcol isopropilico a temperatura ambiente per ≤1 minuto. Evitare la pulizia ad ultrasuoni a meno che non sia specificamente prequalificata per l'applicazione, poiché può danneggiare il die.

5.4 Gestione Termica

Una corretta gestione termica è essenziale per la longevità. La corrente di funzionamento dovrebbe essere opportunamente ridotta (derating) a temperature ambiente più elevate, come indicato dalla curva di derating. La temperatura attorno al LED nell'applicazione finale deve essere controllata.

6. Confezionamento & Informazioni d'Ordine

6.1 Specifica di Imballaggio

I LED sono confezionati utilizzando materiali resistenti all'umidità e antistatici per prevenire danni durante la spedizione e lo stoccaggio. La gerarchia di imballaggio è:

1. Busta Antistatica:Contiene da 200 a 1000 pezzi.
2. Scatola Interna:Contiene 4 buste.
3. Scatola Esterna:Contiene 10 scatole interne.

6.2 Spiegazione Etichetta & Binning

L'etichetta di confezionamento include codici per l'identificazione del prodotto e il binning delle prestazioni:

• P/N:Numero di Produzione (es., 494-10SURT/S530-A3).
• 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 tracciabile.

Questo sistema di binning garantisce che i parametri elettrici e ottici rientrino in sotto-intervalli specificati, consentendo prestazioni consistenti nella produzione automatizzata.

7. Considerazioni per il Progetto Applicativo

7.1 Progetto del Circuito

Una resistenza limitatrice di corrente è obbligatoria quando si pilota il LED da una sorgente di tensione. Il valore della resistenza (R) può essere calcolato usando la Legge di Ohm: R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Utilizzare il valore massimo di V_Fdalla scheda tecnica (2.4V) per un progetto robusto che garantisca che I_Fnon superi i 20mA anche con le tolleranze dei componenti. Per un'alimentazione a 5V: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ω. Una resistenza standard da 150 Ω fornirebbe un margine di sicurezza.

7.2 Layout del PCB

Assicurarsi che la distanza dei fori sul PCB corrisponda esattamente alla distanza dei terminali del LED per evitare stress meccanici. Fornire un adeguato spazio libero attorno al bulbo epossidico per la distanza di saldatura consigliata di 3mm.

7.3 Progetto Termico

In applicazioni con alta temperatura ambiente o dove più LED sono impacchettati densamente, considerare il derating termico. Se la temperatura locale supera l'intervallo raccomandato, ridurre la corrente di pilotaggio per prevenire una rapida diminuzione del flusso luminoso e potenziali guasti.

8. Confronto Tecnico & Differenziazione

Questo LED rosso basato su AlGaInP offre vantaggi distinti rispetto a tecnologie più datate come il GaAsP (Fosfuro di Gallio Arseniuro):

• Maggiore Efficienza & Luminosità:L'AlGaInP fornisce un'efficienza luminosa significativamente più alta, risultando in un'emissione più brillante a parità di corrente di pilotaggio.
• Superiore Purezza del Colore:La lunghezza d'onda dominante di 624 nm produce un \"rosso brillante\" più profondo e saturo rispetto al rosso spesso tendente all'arancione dei LED GaAsP.
• Migliore Stabilità Termica:I dispositivi AlGaInP generalmente mostrano prestazioni più stabili sugli intervalli di temperatura, sebbene il derating sia comunque necessario.

9. Domande Frequenti (FAQ)

9.1 Posso pilotare questo LED a 30mA per ottenere più luminosità?

No. Il Valore Massimo Assoluto per la corrente diretta continua è 25 mA. Operare a 30 mA supera questo valore, il che può causare una temperatura di giunzione eccessiva, una rapida diminuzione del flusso luminoso e un guasto catastrofico. Per una luminosità maggiore, selezionare un LED classificato per una corrente più alta.

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

Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p):La lunghezza d'onda fisica alla quale la potenza ottica emessa è massima.
Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):La singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano che corrisponde al colore del LED. Per i LED rossi, λ_dè spesso leggermente più corta di λ_p. λ_dè più rilevante per la specifica del colore nelle applicazioni.

9.3 Perché la distanza di 3mm dal punto di saldatura è così importante?

La resina epossidica che incapsula il die semiconduttore è sensibile alle alte temperature. Saldare troppo vicino al bulbo può trasferire calore eccessivo, potenzialmente causando crepe interne (\"shock termico\"), delaminazione o cambiamenti nelle proprietà ottiche della resina, portando a guasti prematuri o ridotta emissione luminosa.

10. Principi Operativi & Tendenze Tecnologiche

10.1 Principio Operativo di Base

Questo è un dispositivo fotonico a semiconduttore. Quando viene applicata una tensione diretta che supera la tensione di soglia del diodo (circa 1.7-2.4V), elettroni e lacune vengono iniettati nella regione attiva (il pozzo quantico di AlGaInP). 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 definisce direttamente la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa—in questo caso, il rosso.

10.2 Tendenze del Settore

Sebbene LED a foro passante come questa lampada da 5mm rimangano ampiamente utilizzati per indicatori e illuminazione semplice, la tendenza del settore è fortemente orientata verso package a montaggio superficiale (SMD) (es., 0603, 0805, 2835). Gli SMD offrono vantaggi per la produzione moderna: dimensioni ridotte, profilo più basso, migliore adattabilità all'assemblaggio automatizzato pick-and-place e spesso una migliore gestione termica tramite attacco diretto al PCB. Tuttavia, i LED a foro passante conservano vantaggi nella prototipazione, nelle applicazioni hobbistiche e nelle situazioni in cui è necessaria una luminosità puntuale superiore o angoli di visione più ampi da un package discreto.