Scheda Tecnica Lampada LED 313-2UYD/S530-A3 - Giallo Brillante - 20mA - 2.0V - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche per una lampada LED ad alta luminosità, di colore Giallo Brillante. Il dispositivo è progettato utilizzando la tecnologia a chip AlGaInP, incapsulato in una resina diffusa gialla, rendendolo adatto per applicazioni che richiedono visibilità migliorata e prestazioni affidabili. La serie offre una scelta di vari angoli di visione ed è disponibile in confezione su nastro e bobina per processi di assemblaggio automatizzati.

Il prodotto è progettato per essere robusto e affidabile, conforme ai principali standard ambientali e di sicurezza tra cui RoHS, REACH UE e requisiti senza alogeni (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Il suo obiettivo di progettazione principale è fornire livelli di luminosità più elevati per una gamma di applicazioni elettroniche consumer e industriali.

2. Interpretazione Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

I limiti operativi del dispositivo sono definiti in condizioni di Ta=25°C. Superare questi valori può causare danni permanenti.

• Corrente Diretta Continua (IF):25 mA. Questa è la massima corrente continua che può essere applicata in modo continuativo.
• Corrente Diretta di Picco (IFP):60 mA. Questo valore si applica in condizioni pulsate con un ciclo di lavoro di 1/10 a 1 kHz.
• Tensione Inversa (VR):5 V. Applicare una tensione inversa oltre questo limite può danneggiare la giunzione del LED.
• Dissipazione di Potenza (Pd):60 mW. Questa è la massima potenza che il package può dissipare.
• Temperatura di Esercizio (Topr):-40 a +85 °C. L'intervallo di temperatura ambiente per un funzionamento affidabile.
• Temperatura di Magazzinaggio (Tstg):-40 a +100 °C. L'intervallo di temperatura sicuro per lo stoccaggio del dispositivo quando non in funzione.
• Temperatura di Saldatura (Tsol):260 °C per 5 secondi. La massima temperatura e tolleranza di tempo per i processi di saldatura.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

I parametri di prestazione chiave sono misurati a Ta=25°C e una corrente diretta (IF) di 20 mA, che è il punto di lavoro tipico.

• Intensità Luminosa (Iv):Il valore tipico è 200 mcd, con un minimo di 100 mcd. Questo parametro indica la luminosità percepita dell'emissione di luce gialla. L'incertezza di misura è ±10%.
• Angolo di Visione (2θ1/2):Il valore tipico è 50 gradi. Questo definisce l'ampiezza angolare in cui l'intensità luminosa è almeno la metà del suo valore di picco.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λp):Il valore tipico è 591 nm. Questa è la lunghezza d'onda alla quale l'emissione spettrale è più forte.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):Il valore tipico è 589 nm. Questa è la singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano, che rappresenta il colore del LED. L'incertezza di misura è ±1.0 nm.
• Larghezza di Banda della Radiazione Spettrale (Δλ):Il valore tipico è 15 nm. Questo indica la larghezza spettrale della luce emessa.
• Tensione Diretta (VF):Il valore tipico è 2.0 V, con un intervallo da un minimo di 1.7 V a un massimo di 2.4 V a 20 mA. L'incertezza di misura è ±0.1 V.
• Corrente Inversa (IR):Il valore massimo è 10 μA quando viene applicata una tensione inversa (VR) di 5 V.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Il prodotto utilizza un sistema di binning per classificare i dispositivi in base a parametri ottici ed elettrici chiave, garantendo coerenza nella progettazione dell'applicazione. Le etichette sulla confezione indicano questi bin.

• CAT (Classi di Intensità Luminosa):Questo codice classifica il LED in base alla sua intensità luminosa misurata.
• HUE (Classi di Lunghezza d'Onda Dominante):Questo codice classifica il LED in base alla sua lunghezza d'onda dominante, che corrisponde alla precisa tonalità di giallo.
• REF (Classi di Tensione Diretta):Questo codice classifica il LED in base alla sua caduta di tensione diretta alla corrente di test.

Questo binning consente ai progettisti di selezionare LED con caratteristiche strettamente controllate per applicazioni in cui l'uniformità del colore o della luminosità è critica.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

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

4.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Questa curva mostra la distribuzione di potenza spettrale della luce emessa, centrata attorno alla lunghezza d'onda di picco di 591 nm con una larghezza di banda tipica di 15 nm, confermando il colore Giallo Brillante.

4.2 Diagramma di Direttività

Questo grafico visualizza la distribuzione spaziale della luce, corrispondente al tipico angolo di visione di 50 gradi, mostrando come l'intensità diminuisce dall'asse centrale.

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

Questo grafico descrive la relazione esponenziale tra tensione diretta e corrente. La VF tipica di 2.0V a 20mA è un punto chiave su questa curva. È essenziale per progettare il circuito di limitazione della corrente.

4.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

Questa curva mostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente diretta. È generalmente lineare entro l'intervallo operativo ma satura a correnti più elevate. Operare alla corrente consigliata di 20mA garantisce efficienza e longevità ottimali.

4.5 Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente

Questa curva dimostra il coefficiente di temperatura negativo dell'emissione luminosa. All'aumentare della temperatura ambiente (Ta), l'emissione luminosa relativa diminuisce. Questo è cruciale per la gestione termica nell'applicazione.

4.6 Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente

Questo grafico illustra probabilmente la relazione tra corrente diretta e temperatura in condizioni di tensione o potenza costante, informando sulle pratiche di derating.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Disegno Dimensionale del Package

La scheda tecnica fornisce un disegno meccanico dettagliato del package del LED. Le dimensioni chiave includono le dimensioni complessive del corpo, la spaziatura dei terminali e la forma della lente in epossidico. Tutte le dimensioni sono in millimetri (mm).

Note Critiche:

• L'altezza della flangia deve essere inferiore a 1.5mm (0.059\").
• Salvo diversa specifica, la tolleranza generale per le dimensioni è ±0.25mm.

5.2 Identificazione della Polarità

Il terminale catodico (negativo) è tipicamente identificato nel disegno dimensionale, spesso da un punto piatto sulla lente, un intaglio nel package o un terminale più corto. La polarità corretta deve essere osservata durante il montaggio sul PCB.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

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

6.1 Formatura dei Terminali

• Piegare i terminali in un punto ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico.
• Eseguire la formatura dei terminaliprima soldering.
• Evitare di sollecitare il package del LED durante la formatura per prevenire danni interni o rotture.
• Tagliare i telai dei 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 Magazzinaggio

• Conservare a ≤30°C e ≤70% di Umidità Relativa (UR) dopo la ricezione. La durata di conservazione in queste condizioni è di 3 mesi.
• Per conservazione oltre i 3 mesi, utilizzare un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e essiccante fino a un anno.
• Evitare rapidi cambiamenti di temperatura in condizioni di alta umidità per prevenire la condensa.

6.3 Processo di Saldatura

Regola Generale:Mantenere una distanza minima di 3mm dal punto di saldatura al bulbo in epossidico.

Saldatura Manuale:

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

Saldatura ad Onda (DIP):

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

Note Critiche sulla Saldatura:

• Evitare stress sui terminali ad alte temperature.
• Non saldare (ad immersione o manuale) più di una volta.
• Proteggere il bulbo in epossidico da urti/vibrazioni finché il LED non si raffredda a temperatura ambiente.
• Evitare un raffreddamento rapido dalla temperatura di picco.
• Utilizzare la temperatura più bassa possibile che garantisca un giunto di saldatura affidabile.
• Seguire il profilo di saldatura consigliato per la saldatura ad onda.

6.4 Pulizia

• Se necessario, pulire solo con alcol isopropilico a temperatura ambiente per ≤1 minuto.
• Asciugare a temperatura ambiente prima dell'uso.
• Evitare la pulizia ad ultrasuoni. Se assolutamente necessaria, qualificare preventivamente il processo per assicurarsi che non si verifichino danni.

7. Gestione Termica

Un'effettiva dissipazione del calore è essenziale per le prestazioni e la durata del LED.

• Considerare la gestione termica durante la fase iniziale di progettazione dell'applicazione.
• Declassare opportunamente la corrente operativa in base alla temperatura ambiente dell'applicazione, facendo riferimento alle curve di derating (implicite nei grafici di prestazione).
• Controllare la temperatura attorno al LED nell'applicazione finale. Una temperatura di giunzione eccessiva riduce l'emissione luminosa e può accelerare il degrado.

8. Precauzioni contro le Scariche Elettrostatiche (ESD)

Questo prodotto LED è sensibile alle scariche elettrostatiche (ESD) e alle sovratensioni, che possono danneggiare il die del semiconduttore e influenzare l'affidabilità.

• Maneggiare sempre i dispositivi in un ambiente protetto da ESD (utilizzando braccialetti a terra, tappetini conduttivi, ecc.).
• Utilizzare imballaggi e contenitori sicuri per ESD appropriati durante il trasporto e lo stoccaggio.

9. Informazioni su Imballaggio e Ordini

9.1 Specifica di Imballaggio

Il dispositivo è imballato per garantire la protezione dall'umidità e dalle scariche elettrostatiche.

• Imballaggio Primario:Busta anti-elettrostatica.
• Imballaggio Secondario:Scatola interna.
• Imballaggio Terziario:Scatola esterna.

Quantità di Imballaggio:

1. Minimo 200 a 500 pezzi per busta anti-static.
2. 6 buste sono confezionate in 1 scatola interna.
3. 10 scatole interne sono confezionate in 1 scatola esterna.

9.2 Spiegazione dell'Etichetta

L'etichetta di imballaggio contiene i seguenti codici per tracciabilità e specifica:

• CPN:Numero di Produzione del Cliente.
• P/N:Numero di Produzione (numero di parte del produttore).
• QTY:Quantità di Imballaggio.
• CAT:Classi di Intensità Luminosa (Binning).
• HUE:Classi di Lunghezza d'Onda Dominante (Binning).
• REF:Classi di Tensione Diretta (Binning).
• LOT No:Numero di Lotto di Produzione per tracciabilità.

10. Suggerimenti per l'Applicazione

10.1 Scenari Applicativi Tipici

Come indicato nella scheda tecnica, questo LED è adatto per retroilluminazione e indicazione di stato in vari dispositivi elettronici, tra cui:

• Televisori (TV)
• Monitor per Computer
• Telefoni
• Periferiche e Attrezzature Informatiche Generali

L'alta luminosità e il colore giallo affidabile lo rendono ideale per indicatori di alimentazione, luci di avvertimento e retroilluminazione decorativa dove è richiesta una chiara visibilità.

10.2 Considerazioni di Progettazione

• Limitazione della Corrente:Utilizzare sempre una resistenza di limitazione della corrente in serie o un driver a corrente costante. Calcolare il valore della resistenza in base alla tensione di alimentazione (Vs), alla tensione diretta tipica (Vf ≈ 2.0V) e alla corrente operativa desiderata (es. 20mA): R = (Vs - Vf) / I_F.
• Layout del PCB:Assicurare un'adeguata area di rame o via termiche attorno ai pad del LED per aiutare a dissipare il calore, specialmente se si opera vicino ai valori massimi.
• Progettazione Ottica:L'angolo di visione di 50 gradi fornisce un ampio pattern di emissione. Considerare i requisiti di lenti o diffusori se è necessario un pattern di fascio specifico.
• Protezione ESD:Nelle applicazioni soggette a eventi ESD, considerare l'aggiunta di diodi di soppressione di tensione transitoria (TVS) o altri circuiti di protezione sulle linee del LED.

11. Confronto e Differenziazione Tecnologica

Sebbene un confronto diretto con altri prodotti non sia fornito in questa scheda tecnica autonoma, le caratteristiche chiave di differenziazione di questo LED possono essere dedotte:

• Tecnologia del Materiale:L'uso del materiale semiconduttore AlGaInP è tipico per LED gialli e ambra ad alta efficienza, offrendo una buona luminosità.
• Conformità:La conformità simultanea agli standard RoHS, REACH e Senza Alogeni è un vantaggio significativo per i prodotti destinati ai mercati globali con normative ambientali severe.
• Imballaggio:La disponibilità su nastro e bobina facilita l'assemblaggio automatizzato ad alta velocità pick-and-place, riducendo i costi di produzione per la produzione di volume.
• Binning:Il sistema di binning esplicito (CAT, HUE, REF) consente un migliore abbinamento del colore e della luminosità nelle applicazioni che utilizzano più LED, un fattore critico nella retroilluminazione dei display.

12. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

12.1 Qual è la corrente operativa consigliata?

Le caratteristiche elettro-ottiche sono specificate a IF=20mA, che è la condizione di test standard e il punto operativo tipico consigliato per ottenere la luminosità e la longevità specificate.

12.2 Posso pilotare questo LED a 25mA in modo continuo?

Sebbene 25mA sia il Valore Massimo Assoluto per la corrente continua, non è raccomandato per il funzionamento normale. Operare al valore massimo riduce i margini di sicurezza, aumenta la temperatura di giunzione e può abbreviare la durata. Progettare per 20mA o meno per un'affidabilità ottimale.

12.3 Come interpreto il valore di intensità luminosa?

L'intensità luminosa tipica è 200 millicandele (mcd) a 20mA. Questa è una misura della luminosità percepita nella direzione di emissione di picco. Il valore minimo garantito è 100 mcd. Il valore effettivo per un'unità specifica rientrerà nell'intervallo di binning indicato dal codice "CAT".

12.4 Cosa significa l'angolo di visione?

Un angolo di visione di 50 gradi (larghezza a metà altezza) significa che l'intensità luminosa è almeno la metà del suo valore di picco all'interno di un cono di 50 gradi centrato sull'asse del LED. La luce è visibile al di fuori di questo angolo ma con intensità inferiore.

12.5 È necessario un dissipatore di calore?

Per il funzionamento a 20mA a temperature ambiente moderate, un dissipatore dedicato di solito non è necessario per un singolo LED. Tuttavia, è necessaria una corretta gestione termica sul PCB (pad di rame adeguati). Se più LED sono raggruppati, o se la temperatura ambiente è alta (>~60°C), si raccomanda un'analisi termica e un possibile uso di dissipatori.

13. Studio di Caso Applicativo Pratico

Scenario: Indicatore di Stato su un Router di Rete

Un progettista necessita di un LED giallo luminoso e affidabile per indicare "Connessione Internet Attiva" su un router consumer. Il LED sarà pilotato direttamente da un pin GPIO di un microcontrollore a 3.3V.

1. Selezione del Componente:Questo LED è scelto per la sua alta luminosità (200 mcd tipici), che garantisce visibilità in una stanza ben illuminata, e per la sua conformità agli standard ambientali richiesti per l'elettronica di consumo.
2. Progettazione del Circuito:Viene calcolata una resistenza di limitazione della corrente. Utilizzando V_{alimentazione}= 3.3V, V_f= 2.0V, e I_f= 20mA: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ohm. Viene selezionato il valore standard più vicino (68 Ohm), risultando in una corrente leggermente inferiore (~19mA), che è accettabile.
3. Layout del PCB:Il LED è posizionato sul pannello frontale. L'impronta sul PCB corrisponde alle dimensioni del package. Una piccola area di rame è collegata ai pad del catodo e dell'anodo per favorire la dissipazione del calore.
4. Assemblaggio:I LED sono forniti su nastro e bobina, compatibili con la linea di assemblaggio automatizzata del produttore. Il profilo di saldatura a rifusione è regolato per rispettare il picco specificato di 260°C per 5 secondi.
5. Risultato:Il prodotto finale presenta una luce indicatrice gialla chiara e uniforme che mostra in modo affidabile lo stato della rete, soddisfacendo tutti i requisiti di luminosità e normativi.

14. Introduzione al Principio Tecnologico

Questo LED si basa sulla tecnologia dei semiconduttori in Fosfuro di Alluminio Gallio Indio (AlGaInP). Quando una tensione diretta viene applicata attraverso la giunzione p-n, elettroni e lacune vengono iniettati nella regione attiva. La loro ricombinazione rilascia 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, la composizione è sintonizzata per produrre fotoni nella regione gialla dello spettro (~589-591 nm). La resina diffusa gialla incapsulante serve a proteggere il die del semiconduttore, modellare il fascio di luce in uscita (contribuendo all'angolo di visione di 50 gradi) e migliorare l'estrazione della luce dal chip.

15. Tendenze dello Sviluppo Tecnologico

Il campo della tecnologia LED continua ad evolversi. Sebbene questa scheda tecnica rappresenti un prodotto maturo, le tendenze generali che influenzano tali componenti includono:

• Aumento dell'Efficienza:I miglioramenti continui nei materiali e nella struttura mirano a produrre più lumen per watt (maggiore efficacia), riducendo il consumo energetico a parità di emissione luminosa.
• Migliore Coerenza del Colore:I progressi nella crescita epitassiale e nei processi di binning portano a distribuzioni di lunghezza d'onda e intensità più strette, consentendo una migliore uniformità del colore negli array.
• Affidabilità e Durata Migliorate:La ricerca si concentra su materiali e imballaggi che gestiscono meglio il calore e resistono agli stress ambientali, portando a una maggiore durata operativa in condizioni difficili.
• Miniaturizzazione:La spinta verso dispositivi elettronici più piccoli spinge per LED in package con impronte sempre più ridotte, mantenendo o migliorando le prestazioni ottiche.
• Integrazione Intelligente:Una tendenza più ampia coinvolge l'integrazione di circuiti di controllo, sensori o capacità di comunicazione direttamente con il package del LED, muovendosi verso soluzioni di illuminazione "intelligenti".