Scheda Tecnica LED 333-2UYD/S530-A3 - Giallo Brillante - 20mA - 320mcd - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete per una lampada LED ad alta luminosità di colore giallo brillante. Il dispositivo è progettato per applicazioni che richiedono prestazioni affidabili e visibilità migliorata. Utilizza una tecnologia a chip AlGaInP incapsulata in una resina diffusa gialla, ottenendo un colore emesso giallo brillante distinto. La serie offre una scelta di angoli di visione ed è disponibile su nastro e bobina per processi di assemblaggio automatizzati.

1.1 Vantaggi Fondamentali e Conformità

Il prodotto è progettato con affidabilità e robustezza come caratteristiche chiave. È conforme alle principali normative ambientali e di sicurezza, garantendo il rispetto degli standard di produzione moderni. Nello specifico, il dispositivo è conforme alla direttiva UE RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose), al regolamento UE REACH ed è classificato come privo di alogeni, con limiti rigorosi sul contenuto di Bromo (Br) e Cloro (Cl) (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Ciò lo rende adatto a un'ampia gamma di elettronica di consumo e industriale.

1.2 Mercato di Riferimento e Applicazioni

Questa lampada LED è destinata ai mercati dell'illuminazione di fondo e degli indicatori nell'elettronica di consumo. Le sue applicazioni principali includono l'uso come indicatore o sorgente di retroilluminazione in televisori, monitor per computer, telefoni e varie periferiche informatiche. La combinazione del suo colore, luminosità e dimensioni del package lo rende un componente versatile per i progettisti.

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

Questa sezione fornisce un'interpretazione dettagliata e oggettiva dei principali parametri elettrici, ottici e termici del dispositivo 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. Questi non sono condizioni per il funzionamento normale.

• Corrente Diretta Continua (IF):25 mA. Superare questa corrente in modo continuativo genererà un calore eccessivo, degradando la durata e l'output luminoso del LED.
• Corrente Diretta di Picco (IFP):60 mA (con un ciclo di lavoro di 1/10 e 1 kHz). Questo valore consente brevi impulsi di corrente più elevata, utili per schemi di multiplexing o funzionamento impulsivo, ma deve essere gestito con attenzione per evitare surriscaldamento.
• Tensione Inversa (VR):5 V. Applicare una tensione inversa superiore a questa può causare un guasto immediato e catastrofico della giunzione LED.
• Dissipazione di Potenza (Pd):60 mW. Questa è la potenza massima che il package può dissipare in determinate condizioni, calcolata dalla tensione diretta e dalla corrente.
• Temperatura di Funzionamento & Stoccaggio:Il dispositivo può funzionare da -40°C a +85°C ed essere stoccato da -40°C a +100°C. Questi ampi intervalli garantiscono affidabilità in ambienti ostili.
• Temperatura di Saldatura:260°C per 5 secondi. Questo definisce la temperatura di picco e la tolleranza di tempo per i processi di saldatura a onda o a rifusione.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi parametri sono misurati in condizioni di test standard (Ta=25°C, IF=20mA salvo diversa specifica) e definiscono le prestazioni del dispositivo.

• Intensità Luminosa (Iv):Varia da 100 mcd (minimo) a un valore tipico di 320 mcd. Questa è una misura della luminosità percepita della luce gialla dall'occhio umano. L'ampio intervallo indica un processo di binning.
• Angolo di Visione (2θ1/2):Tipicamente 30 gradi. Questo è l'angolo totale a cui l'intensità luminosa è la metà dell'intensità di picco. Un angolo di 30 gradi indica un fascio relativamente focalizzato, adatto per indicazioni direzionali.
• Lunghezza d'Onda di Picco & Dominante (λp, λd):I valori tipici sono rispettivamente 591 nm e 589 nm. La lunghezza d'onda di picco è il picco spettrale, mentre la lunghezza d'onda dominante si correla al colore percepito (giallo brillante).
• Larghezza di Banda dello Spettro di Radiazione (Δλ):Tipicamente 15 nm. Questo definisce la purezza spettrale della luce gialla emessa.
• Tensione Diretta (VF):Varia da 1.7V (min) a 2.4V (max), con un valore tipico di 2.0V a 20mA. Questo è fondamentale per progettare il circuito di limitazione della corrente.
• Corrente Inversa (IR):Massimo di 10 μA a VR=5V. Una bassa corrente inversa è auspicabile.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

La scheda tecnica fa riferimento a un sistema di binning per parametri chiave, essenziale per garantire la coerenza di colore e luminosità nella produzione.

• CAT (Classi di Intensità Luminosa):Questo codice sull'etichetta dell'imballaggio indica la specifica classe di intensità luminosa per quel lotto di LED.
• HUE (Classi di Lunghezza d'Onda Dominante):Questo codice specifica la classe di lunghezza d'onda/colore, garantendo che il colore giallo rientri in una tolleranza definita.
• REF (Classi di Tensione Diretta):Questo codice indica la classe di tensione diretta, che aiuta a progettare circuiti di pilotaggio coerenti, specialmente quando più LED sono utilizzati in serie.

I progettisti dovrebbero consultare le tabelle di binning dettagliate del produttore (non fornite in questa scheda tecnica di base) per selezionare i codici appropriati per i requisiti di uniformità di colore e luminosità della loro applicazione.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Le curve caratteristiche tipiche forniscono informazioni su come si comporta il LED in condizioni variabili.

4.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Questa curva mostra la distribuzione della potenza spettrale, con un picco intorno a 591 nm (giallo) e una larghezza di banda di circa 15 nm, confermando la natura monocromatica del chip AlGaInP.

4.2 Diagramma di Direttività

Il diagramma di direttività visualizza l'angolo di visione di 30 gradi, mostrando come l'intensità luminosa diminuisce allontanandosi dall'asse centrale.

4.3 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva IV)

Questa curva è non lineare, tipica di un diodo. Mostra la relazione tra la tensione diretta applicata e la corrente risultante. La tensione di ginocchio è intorno a 2.0V. Operando al di sopra di questa ginocchio, piccole variazioni di tensione causano grandi variazioni di corrente, rendendo necessario un pilotaggio a corrente costante per un funzionamento stabile.

4.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

L'intensità luminosa generalmente aumenta con la corrente diretta ma alla fine satura e poi diminuisce a causa dell'efficienza droop e degli effetti termici. La curva aiuta a determinare la corrente di pilotaggio ottimale per la luminosità desiderata rispetto a efficienza e durata.

4.5 Dipendenza dalla Temperatura

Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente:L'output luminoso di un LED diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione. Questa curva quantifica quella derating, cruciale per applicazioni che operano a temperature ambiente elevate.
Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente:Questa curva può mostrare come la caratteristica della tensione diretta si sposti con la temperatura, importante per scenari di pilotaggio a tensione costante.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

Il LED è alloggiato in un package through-hole radiale (rotondo) standard da 3mm. Le 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 dimensionato dettagliato (implicito nella scheda tecnica) specifica la distanza dei terminali, il diametro del corpo, la forma della lente e l'altezza complessiva, critici per il design dell'impronta PCB e per garantire un corretto inserimento nell'applicazione.

5.2 Identificazione della Polarità e Formatura dei Terminali

Il terminale più lungo è tipicamente l'anodo (positivo). La scheda tecnica enfatizza regole critiche per la formatura dei terminali per prevenire danni:
- Piegare i terminali in un punto ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico.
- Eseguire la formatura prima della saldatura.
- Evitare sollecitazioni sul package. Fori PCB disallineati che causano stress sui terminali possono degradare il LED.

6. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

Una manipolazione corretta è vitale per l'affidabilità.

6.1 Parametri del Processo di Saldatura

Saldatura Manuale:Temperatura massima della punta del saldatore 300°C (per saldatore max 30W), tempo di saldatura massimo 3 secondi per terminale.
Saldatura a Onda/Ad immersione:Temperatura di preriscaldamento massima 100°C (per max 60 sec), temperatura del bagno di saldatura massima 260°C per 5 secondi.
Regola Critica:Mantenere una distanza minima di 3mm dal giunto di saldatura al bulbo in epossidico per prevenire shock termico al chip LED.

6.2 Profilo di Saldatura Consigliato

Un profilo tipico include una rampa di preriscaldamento, una stabilizzazione termica, un breve picco a 260°C e una rampa di raffreddamento controllata. Il raffreddamento rapido non è raccomandato. Il processo dovrebbe utilizzare un'onda laminare e un flussante appropriato.

6.3 Condizioni di Stoccaggio

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

6.4 Pulizia

Se necessario, pulire solo con alcol isopropilico a temperatura ambiente per ≤1 minuto. Non utilizzare la pulizia ad ultrasuoni a meno che i suoi parametri (potenza, tempo) non siano stati prequalificati per garantire che non si verifichino danni, poiché l'energia ultrasonica può crepare l'epossidico o danneggiare i fili di collegamento.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Specifiche di Imballaggio

I LED sono imballati in sacchetti anti-statici per prevenire danni da ESD. Questi sono posizionati in scatole interne, che a loro volta sono imballate in scatole esterne per la spedizione.
Quantità di Imballaggio:Minimo 200 a 500 pezzi per sacchetto. Cinque sacchetti sono imballati in una scatola interna. Dieci scatole interne sono imballate in una scatola esterna.

7.2 Spiegazione dell'Etichetta

L'etichetta dell'imballaggio include diversi codici:
- CPN:Numero di Parte del Cliente.
- P/N:Numero di Parte del Produttore (es., 333-2UYD/S530-A3).
- QTY:Quantità nel pacco.
- CAT/HUE/REF:Codici di binning rispettivamente per Intensità Luminosa, Lunghezza d'Onda Dominante e Tensione Diretta.
- LOT No:Numero di lotto di produzione tracciabile.

8. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progetto

8.1 Circuiti Applicativi Tipici

Questo LED deve essere pilotato con un meccanismo di limitazione della corrente. Il metodo più semplice è una resistenza in serie. Il valore della resistenza (R) può essere calcolato usando la Legge di Ohm: R = (Vsupply - Vf) / If. Per un'alimentazione di 5V e un Vf tipico di 2.0V a 20mA, R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω. Un driver IC o un circuito a transistor è raccomandato per il pilotaggio a corrente costante, specialmente quando è richiesta coerenza di luminosità o dimmerazione.

8.2 Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia relativamente bassa (60mW max), una corretta gestione termica deve essere considerata durante il design del PCB, specialmente ad alte temperature ambiente o in spazi chiusi. Un'adeguata spaziatura tra i componenti e il possibile uso di via termiche può aiutare a dissipare il calore dai terminali del LED, prevenendo l'aumento della temperatura di giunzione e la conseguente perdita di luminosità e durata.

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

Rispetto ai vecchi LED gialli basati su tecnologia (es., GaAsP), questo dispositivo AlGaInP offre un'efficienza luminosa significativamente più alta e un colore giallo più saturo e puro. L'angolo di visione di 30 gradi fornisce un buon compromesso tra ampia visibilità e intensità direzionale, rendendolo adatto sia per ruoli di indicatore che di retroilluminazione dove un fascio focalizzato è vantaggioso. La sua conformità agli standard moderni privi di alogeni e RoHS è un differenziatore chiave per progetti attenti all'ambiente.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Posso pilotare questo LED a 30mA per una maggiore luminosità?
R: No. Il Valore Massimo Assoluto per la corrente diretta continua è 25 mA. Superare questo valore rischia danni permanenti e degradazione accelerata. Operare al di sotto o al massimo dei 20mA raccomandati per prestazioni affidabili.
D: Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco e Dominante?
R: La Lunghezza d'Onda di Picco è il punto di massima potenza spettrale in uscita. La Lunghezza d'Onda Dominante è la singola lunghezza d'onda della luce monocromatica che apparirebbe dello stesso colore all'occhio umano. Sono spesso vicine, come in questo caso (591nm vs 589nm).
D: Perché la regola della piegatura dei terminali a 3mm è così importante?
R: Piegare a meno di 3mm dal bulbo in epossidico trasmette lo stress meccanico direttamente ai fili di collegamento interni e al die del semiconduttore, potenzialmente causando rotture immediate o guasti latenti che si manifestano successivamente.
D: Come interpreto i codici CAT/HUE/REF sull'etichetta?
R: Questi sono codici di binning interni. Per garantire la coerenza di colore e luminosità nel tuo prodotto, dovresti specificare gli intervalli di binning desiderati quando ordini e verificare che i codici sul materiale ricevuto corrispondano alla tua specifica.

11. Caso Pratico di Progetto e Utilizzo

Scenario: Progettazione di un pannello indicatore di stato per un router di rete.Vengono utilizzati più LED giallo brillante per mostrare diversi stati di attività. Per garantire un aspetto uniforme, il progettista specifica al fornitore una classe HUE (lunghezza d'onda) stretta e una specifica classe CAT (intensità). I LED sono pilotati tramite un pin GPIO di un microcontrollore con una resistenza in serie calcolata per un funzionamento a 15mA (per bilanciare luminosità e affidabilità a lungo termine). Il layout del PCB garantisce che sia mantenuto il distacco consigliato di 3mm dal pad di saldatura al corpo del LED. Durante l'assemblaggio, viene utilizzato un processo di saldatura a onda con un profilo controllato corrispondente alla scheda tecnica.

12. Introduzione al Principio Tecnologico

Questo LED è basato sul materiale semiconduttore AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio). Quando viene applicata una tensione diretta, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva del semiconduttore, rilasciando energia sotto forma di fotoni. 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 (~589-591 nm). La cupola in resina diffusa gialla serve a proteggere il chip, modellare il fascio luminoso in uscita (angolo di visione di 30 gradi) e diffondere la luce per creare un aspetto uniforme.

13. Tendenze di Sviluppo Tecnologico

La tendenza generale nella tecnologia LED è verso una maggiore efficienza (più lumen per watt), un miglioramento della resa cromatica e costi più bassi. Per LED indicatori come questo, le tendenze includono un'ulteriore miniaturizzazione (es., package SMD più piccoli), una maggiore luminosità a parità di potenza e un'affidabilità migliorata in condizioni di funzionamento a temperature più elevate. C'è anche una spinta continua per una più ampia conformità alle normative ambientali e l'uso di materiali più sostenibili nell'imballaggio. Il sistema di materiale AlGaInP sottostante è maturo ma continua a vedere perfezionamenti nella crescita epitassiale e nel design del chip per estrarre più luce e migliorare la coerenza delle prestazioni.