Indice
- 1. Panoramica del Prodotto
- 1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali
- 1.2 Mercato di Riferimento e Applicazioni
- 2. Approfondimento dei Parametri Tecnici
- 2.1 Valori Massimi Assoluti
- 2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche
- 3. Analisi delle Curve di Prestazione
- 3.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda
- 3.2 Diagramma di Direttività
- 3.3 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva IV)
- 3.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta
- 3.5 Caratteristiche Termiche
- 4. Informazioni Meccaniche e sul Package
- 4.1 Dimensioni del Package
- 4.2 Identificazione della Polarità
- 5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio
- 5.1 Formatura dei Terminali
- 5.2 Condizioni di Magazzinaggio
- 5.3 Parametri di Saldatura
- 5.4 Pulizia
- 6. Gestione Termica ed Elettrica
- 6.1 Gestione del Calore
- 6.2 Sensibilità alle ESD (Scariche Elettrostatiche)
- 7. Confezionamento e Informazioni per l'Ordine
- 7.1 Specifica di Confezionamento
- 7.2 Quantità di Confezionamento
- 7.3 Spiegazione delle Etichette
- 8. Considerazioni per la Progettazione dell'Applicazione
- 8.1 Progettazione del Circuito di Pilotaggio
- 8.2 Layout PCB e Dissipazione del Calore
- 8.3 Integrazione Ottica
- 9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)
- 10. Tecnologia e Principio di Funzionamento
1. Panoramica del Prodotto
Il 1383SYGD/S530-E2 è un LED ad alta luminosità progettato per applicazioni che richiedono un'intensità luminosa superiore e prestazioni affidabili. Questo dispositivo utilizza la tecnologia a chip AlGaInP per produrre un'emissione luminosa Giallo Verde Brillante, incapsulata in un package di resina diffusa verde. È progettato per robustezza e longevità in varie applicazioni elettroniche.
1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali
La serie offre diversi vantaggi chiave che la rendono adatta ad applicazioni impegnative:
- Alta Luminosità:Progettato specificamente per applicazioni che richiedono un'intensità luminosa più elevata.
- Opzioni di Angolo di Visione:Disponibile con vari angoli di visione per adattarsi a diverse esigenze progettuali.
- Flessibilità di Confezionamento:Fornito su nastro e bobina per processi di assemblaggio automatizzati.
- Conformità Ambientale:Il prodotto è privo di piombo, conforme a RoHS, REACH UE e standard alogeni-free (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
- Affidabilità:Costruito per essere affidabile e robusto nelle condizioni operative specificate.
1.2 Mercato di Riferimento e Applicazioni
Questo LED è destinato al mercato dell'elettronica di consumo e della retroilluminazione dei display. Le sue applicazioni principali includono:
- Televisori
- Monitor per Computer
- Telefoni
- Periferiche e Indicatori Generici per Computer
2. Approfondimento dei Parametri Tecnici
Questa sezione fornisce un'interpretazione dettagliata e oggettiva dei principali parametri tecnici specificati nella scheda tecnica.
2.1 Valori Massimi Assoluti
Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento a o oltre questi limiti non è garantito.
- 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 con un duty cycle di 1/10 e 1 kHz. Adatta per funzionamento in impulsi.
- Tensione Inversa (VR):5 V. Superare questa tensione in polarizzazione inversa può causare il breakdown della giunzione.
- Dissipazione di Potenza (Pd):60 mW. La massima potenza che il package può dissipare a Ta=25°C.
- Temperatura di Esercizio (Topr):-40°C a +85°C. L'intervallo di temperatura ambiente per un funzionamento affidabile.
- Temperatura di Magazzinaggio (Tstg):-40°C a +100°C.
- Temperatura di Saldatura (Tsol):260°C per 5 secondi. Definisce la tolleranza del profilo di saldatura a rifusione.
2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche
Questi sono i parametri di prestazione tipici misurati a Ta=25°C e IF=20mA, salvo diversa indicazione.
- Intensità Luminosa (Iv):100 mcd (Min), 200 mcd (Tip). Questo parametro quantifica la luminosità percepita del LED.
- Angolo di Visione (2θ1/2):25° (Tip). L'angolo a cui l'intensità luminosa è la metà del valore a 0°.
- Lunghezza d'Onda di Picco (λp):575 nm (Tip). La lunghezza d'onda alla quale l'emissione spettrale è massima.
- Lunghezza d'Onda Dominante (λd):573 nm (Tip). La singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano.
- Larghezza di Banda Spettrale (Δλ):20 nm (Tip). La larghezza spettrale a metà dell'intensità massima.
- Tensione Diretta (VF):1.7 V (Min), 2.0 V (Tip), 2.4 V (Max) a IF=20mA.
- Corrente Inversa (IR):10 μA (Max) a VR=5V.
Tolleranze di Misura:Tensione Diretta: ±0.1V; Intensità Luminosa: ±10%; Lunghezza d'Onda Dominante: ±1.0nm.
3. Analisi delle Curve di Prestazione
La scheda tecnica fornisce diverse curve caratteristiche cruciali per i progettisti.
3.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda
Questa curva mostra la distribuzione spettrale di potenza della luce emessa, centrata attorno a 575 nm con una larghezza di banda tipica di 20 nm, confermando il punto colore Giallo Verde Brillante.
3.2 Diagramma di Direttività
La curva di direttività illustra la distribuzione spaziale della luce, correlata al tipico angolo di visione di 25°. Mostra un pattern di tipo Lambertiano comune per i package LED diffusi.
3.3 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva IV)
Questo grafico è essenziale per la progettazione del driver. Mostra la relazione esponenziale tra corrente e tensione. Al tipico punto di lavoro di 20mA, la tensione diretta è di circa 2.0V. I progettisti devono assicurarsi che il circuito limitatore di corrente tenga conto dell'intervallo VF Min-Max (1.7V-2.4V).
3.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta
Questa curva dimostra la dipendenza dell'emissione luminosa dalla corrente di pilotaggio. Sebbene l'intensità aumenti con la corrente, la relazione non è perfettamente lineare, ed è vietato operare oltre il valore massimo assoluto (25mA continuo) per prevenire un degrado accelerato.
3.5 Caratteristiche Termiche
Due curve chiave mettono in relazione le prestazioni con la temperatura ambiente:
- Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra la diminuzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura. Un efficace dissipatore termico è fondamentale per mantenere la luminosità.
- Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente:Può essere utilizzata per comprendere i requisiti di derating, sebbene una curva specifica di derating non sia fornita in questa scheda tecnica. La regola generale è ridurre la corrente di pilotaggio a temperature ambiente più elevate per rimanere entro il limite di dissipazione di potenza.
4. Informazioni Meccaniche e sul Package
4.1 Dimensioni del Package
Il LED è fornito in un package standard di tipo lampada. Le note dimensionali chiave della scheda tecnica includono:
- Tutte le dimensioni sono in millimetri (mm).
- L'altezza della flangia deve essere inferiore a 1.5mm (0.059\").
- La tolleranza generale per le dimensioni è ±0.25mm, salvo diversa specifica nel disegno.
Considerazione Progettuale:Il disegno dimensionale esatto è necessario per la progettazione dell'impronta PCB, garantendo la corretta spaziatura dei terminali e l'altezza di distacco.
4.2 Identificazione della Polarità
La polarità è tipicamente indicata dalla lunghezza dei terminali o da una tacca/lato piatto sul package. Il catodo è solitamente il terminale più corto o quello adiacente al lato piatto. I progettisti devono consultare il disegno del package per il metodo esatto di identificazione per prevenire polarizzazione inversa durante l'assemblaggio.
5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio
Una manipolazione corretta è fondamentale per garantire l'affidabilità e prevenire danni.
5.1 Formatura dei Terminali
- La piegatura deve avvenire ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico.
- Formare i terminali prima della saldatura.
- Evitare sollecitazioni sul package. Fori PCB disallineati che causano stress sui terminali possono degradare l'epossidico e il LED.
- Tagliare i terminali a temperatura ambiente.
5.2 Condizioni di Magazzinaggio
- Consigliate: ≤30°C e ≤70% Umidità Relativa (UR).
- Durata di conservazione dopo la spedizione: 3 mesi nelle condizioni consigliate.
- Per conservazioni più lunghe (fino a 1 anno): Utilizzare un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e essiccante.
- Evitare transizioni rapide di temperatura in ambienti umidi per prevenire la condensa.
5.3 Parametri di Saldatura
Regola Critica:Mantenere una distanza minima di 3mm dal giunto di saldatura al bulbo in epossidico.
Saldatura Manuale:
Temperatura Puntale: 300°C Max (saldatore Max 30W).
Tempo di Saldatura: 3 secondi Max per terminale.
Saldatura ad Onda o ad Immersione:
Temperatura di Preriscaldamento: 100°C Max (60 secondi Max).
Temperatura e Tempo del Bagno di Saldatura: 260°C Max per 5 secondi Max.
Note Generali sulla Saldatura:
- Evitare stress sui terminali durante le operazioni ad alta temperatura.
- Non eseguire saldatura ad immersione/manuale più di una volta.
- Proteggere il LED da urti meccanici finché non si raffredda a temperatura ambiente dopo la saldatura.
- Evitare un raffreddamento rapido dalla temperatura di picco.
- Utilizzare sempre la temperatura di saldatura efficace più bassa.
- I parametri della saldatura ad onda devono essere rigorosamente controllati.
5.4 Pulizia
- Se necessario, pulire solo con alcol isopropilico a temperatura ambiente per ≤1 minuto.
- Asciugare a temperatura ambiente prima dell'uso.
- Non utilizzare la pulizia ad ultrasuonia meno che non sia pre-qualificata in condizioni specifiche, poiché può causare danni.
6. Gestione Termica ed Elettrica
6.1 Gestione del Calore
Una corretta progettazione termica è essenziale per prestazioni e durata.
- La gestione del calore deve essere considerata durante la fase di progettazione dell'applicazione.
- La corrente di pilotaggio dovrebbe essere opportunamente deratata a temperature ambiente più elevate. (Fare riferimento alla curva di derating, che dovrebbe essere consultata nella specifica del prodotto).
- La temperatura attorno al LED nell'applicazione finale deve essere controllata.
6.2 Sensibilità alle ESD (Scariche Elettrostatiche)
Il prodotto è sensibile alle scariche elettrostatiche o alle sovratensioni. Le ESD possono danneggiare la giunzione del semiconduttore. Devono essere seguite le corrette procedure di manipolazione ESD (uso di postazioni di lavoro messe a terra, braccialetti, schiuma conduttiva) durante tutti i processi di manipolazione e assemblaggio.
7. Confezionamento e Informazioni per l'Ordine
7.1 Specifica di Confezionamento
I LED sono confezionati per garantire protezione da danni elettrostatici, elettromagnetici e da umidità.
- Confezionamento Primario:Busta anti-elettrostatica con materiali resistenti all'umidità.
- Confezionamento Secondario:Scatola interna.
- Confezionamento Terziario:Scatola esterna per la spedizione.
7.2 Quantità di Confezionamento
- Minimo 200-500 pezzi per busta anti-statica.
- 5 buste per scatola interna.
- 10 scatole interne per scatola esterna.
7.3 Spiegazione delle Etichette
Le etichette sul confezionamento contengono informazioni chiave:
- CPN:Numero di Produzione del Cliente
- P/N:Numero di Produzione
- QTY:Quantità di Confezionamento
- CAT:Categorie (es. bin di luminosità)
- HUE:Lunghezza d'Onda Dominante
- REF:Riferimento
- LOT No:Numero di Lotto per tracciabilità
8. Considerazioni per la Progettazione dell'Applicazione
8.1 Progettazione del Circuito di Pilotaggio
Dato l'intervallo della tensione diretta (1.7V-2.4V), è fortemente consigliato un driver a corrente costante rispetto a una sorgente a tensione costante con una semplice resistenza in serie. Un driver a corrente costante garantisce una luminosità uniforme tra i vari unità e al variare della temperatura, indipendentemente dalla dispersione di Vf. Il driver dovrebbe essere progettato per non superare il limite di corrente continua di 25mA.
8.2 Layout PCB e Dissipazione del Calore
Sebbene si tratti di un dispositivo a bassa potenza, prestare attenzione ai percorsi termici sul PCB migliora la longevità. Utilizzare un'adeguata area di rame collegata ai terminali del LED per fungere da dissipatore. Assicurarsi che il materiale del PCB possa resistere al profilo di saldatura consigliato.
8.3 Integrazione Ottica
L'angolo di visione di 25° e la resina diffusa verde rendono questo LED adatto per la visione diretta o come retroilluminazione con guide luminose. Per applicazioni come indicatori, considerare l'intensità luminosa richiesta (200 mcd tip) rispetto alle condizioni di luce ambientale. Il package diffuso fornisce un pattern luminoso ampio e uniforme.
9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)
D1: Posso pilotare questo LED a 30mA per una maggiore luminosità?
R: No. Il Valore Massimo Assoluto per la corrente diretta continua è 25mA. Superare questo valore rischia danni permanenti e invalida le specifiche di affidabilità. Per una luminosità più elevata, selezionare un LED classificato per una corrente maggiore.
D2: Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco (575nm) e Lunghezza d'Onda Dominante (573nm)?
R: La Lunghezza d'Onda di Picco è il picco fisico della curva di emissione spettrale. La Lunghezza d'Onda Dominante è il punto di "colore" percepito dall'occhio umano, calcolato dallo spettro e dalle funzioni di corrispondenza dei colori CIE. Sono spesso vicine ma non identiche.
D3: È sufficiente una resistenza limitatrice per pilotare questo LED da un'alimentazione a 5V?
R: Può esserlo, ma non è ottimale. Il valore della resistenza dovrebbe essere calcolato per il caso peggiore di Vf (per prevenire sovracorrente). Ciò porta a una luminosità variabile tra i LED e a un uso inefficiente dell'energia. Per prestazioni consistenti, è preferibile un semplice circuito a corrente costante o un IC driver LED dedicato.
D4: Quanto è critica la distanza minima di 3mm dal giunto di saldatura al bulbo in epossidico?
R: Molto critica. Saldare a meno di 3mm può esporre la resina epossidica a calore eccessivo, potenzialmente causando crepe, scolorimento (ingiallimento), delaminazione o guasto del filo di connessione interno, portando a un guasto immediato o prematuro del dispositivo.
10. Tecnologia e Principio di Funzionamento
Questo LED è basato sul materiale semiconduttore AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio). Quando una tensione diretta viene applicata attraverso la giunzione p-n, elettroni e lacune vengono iniettati nella regione attiva dove si ricombinano. Nei LED AlGaInP, questa ricombinazione rilascia energia sotto forma di fotoni (luce) nella regione giallo-verde dello spettro visibile (attorno a 573-575 nm). Il colore specifico è determinato dalla composizione precisa della lega AlGaInP. L'incapsulante in resina diffusa verde protegge il chip semiconduttore, funge da lente per modellare il fascio luminoso in uscita (angolo di visione 25°), e converte la luce da sorgente puntiforme in un'emissione più uniforme e diffusa, adatta per indicatori e retroilluminazioni.
Terminologia delle specifiche LED
Spiegazione completa dei termini tecnici LED
Prestazioni fotoelettriche
| Termine | Unità/Rappresentazione | Spiegazione semplice | Perché importante |
|---|---|---|---|
| Efficienza luminosa | lm/W (lumen per watt) | Uscita luce per watt di elettricità, più alto significa più efficiente energeticamente. | Determina direttamente il grado di efficienza energetica e il costo dell'elettricità. |
| Flusso luminoso | lm (lumen) | Luce totale emessa dalla sorgente, comunemente chiamata "luminosità". | Determina se la luce è abbastanza brillante. |
| Angolo di visione | ° (gradi), es. 120° | Angolo in cui l'intensità luminosa scende alla metà, determina la larghezza del fascio. | Influisce sulla gamma di illuminazione e uniformità. |
| CCT (Temperatura colore) | K (Kelvin), es. 2700K/6500K | Calore/freschezza della luce, valori più bassi giallastri/caldi, più alti biancastri/freddi. | Determina l'atmosfera di illuminazione e scenari adatti. |
| CRI / Ra | Senza unità, 0–100 | Capacità di riprodurre accuratamente i colori degli oggetti, Ra≥80 è buono. | Influisce sull'autenticità del colore, utilizzato in luoghi ad alta richiesta come centri commerciali, musei. |
| SDCM | Passi ellisse MacAdam, es. "5 passi" | Metrica di consistenza del colore, passi più piccoli significano colore più consistente. | Garantisce colore uniforme attraverso lo stesso lotto di LED. |
| Lunghezza d'onda dominante | nm (nanometri), es. 620nm (rosso) | Lunghezza d'onda corrispondente al colore dei LED colorati. | Determina la tonalità di LED monocromatici rossi, gialli, verdi. |
| Distribuzione spettrale | Curva lunghezza d'onda vs intensità | Mostra la distribuzione dell'intensità attraverso le lunghezze d'onda. | Influisce sulla resa cromatica e qualità del colore. |
Parametri elettrici
| Termine | Simbolo | Spiegazione semplice | Considerazioni di progettazione |
|---|---|---|---|
| Tensione diretta | Vf | Tensione minima per accendere il LED, come "soglia di avvio". | La tensione del driver deve essere ≥Vf, le tensioni si sommano per LED in serie. |
| Corrente diretta | If | Valore di corrente per il normale funzionamento del LED. | Solitamente azionamento a corrente costante, la corrente determina luminosità e durata. |
| Corrente di impulso massima | Ifp | Corrente di picco tollerabile per brevi periodi, utilizzata per dimmerazione o lampeggio. | La larghezza dell'impulso e il ciclo di lavoro devono essere rigorosamente controllati per evitare danni. |
| Tensione inversa | Vr | Tensione inversa massima che il LED può sopportare, oltre può causare rottura. | Il circuito deve prevenire connessione inversa o picchi di tensione. |
| Resistenza termica | Rth (°C/W) | Resistenza al trasferimento di calore dal chip alla saldatura, più bassa è meglio. | Alta resistenza termica richiede dissipazione termica più forte. |
| Immunità ESD | V (HBM), es. 1000V | Capacità di resistere a scariche elettrostatiche, più alto significa meno vulnerabile. | Sono necessarie misure antistatiche in produzione, specialmente per LED sensibili. |
Gestione termica e affidabilità
| Termine | Metrica chiave | Spiegazione semplice | Impatto |
|---|---|---|---|
| Temperatura di giunzione | Tj (°C) | Temperatura operativa effettiva all'interno del chip LED. | Ogni riduzione di 10°C può raddoppiare la durata; troppo alta causa decadimento della luce, spostamento del colore. |
| Deprezzamento del lumen | L70 / L80 (ore) | Tempo affinché la luminosità scenda al 70% o 80% dell'iniziale. | Definisce direttamente la "durata di servizio" del LED. |
| Manutenzione del lumen | % (es. 70%) | Percentuale di luminosità trattenuta dopo il tempo. | Indica la ritenzione della luminosità su uso a lungo termine. |
| Spostamento del colore | Δu′v′ o ellisse MacAdam | Grado di cambiamento del colore durante l'uso. | Influisce sulla consistenza del colore nelle scene di illuminazione. |
| Invecchiamento termico | Degradazione del materiale | Deterioramento dovuto ad alta temperatura a lungo termine. | Può causare calo di luminosità, cambio colore o guasto a circuito aperto. |
Imballaggio e materiali
| Termine | Tipi comuni | Spiegazione semplice | Caratteristiche e applicazioni |
|---|---|---|---|
| Tipo di imballaggio | EMC, PPA, Ceramica | Materiale di alloggiamento che protegge il chip, fornisce interfaccia ottica/termica. | EMC: buona resistenza al calore, basso costo; Ceramica: migliore dissipazione termica, vita più lunga. |
| Struttura del chip | Frontale, Flip Chip | Disposizione degli elettrodi del chip. | Flip chip: migliore dissipazione termica, maggiore efficienza, per alta potenza. |
| Rivestimento al fosforo | YAG, Silicato, Nitruro | Copre il chip blu, converte una parte in giallo/rosso, mescola a bianco. | Diversi fosfori influenzano efficienza, CCT e CRI. |
| Lente/Ottica | Piana, Microlente, TIR | Struttura ottica sulla superficie che controlla la distribuzione della luce. | Determina l'angolo di visione e la curva di distribuzione della luce. |
Controllo qualità e binning
| Termine | Contenuto di binning | Spiegazione semplice | Scopo |
|---|---|---|---|
| Bin del flusso luminoso | Codice es. 2G, 2H | Raggruppato per luminosità, ogni gruppo ha valori lumen min/max. | Garantisce luminosità uniforme nello stesso lotto. |
| Bin di tensione | Codice es. 6W, 6X | Raggruppato per intervallo di tensione diretta. | Facilita l'abbinamento del driver, migliora l'efficienza del sistema. |
| Bin del colore | Ellisse MacAdam 5 passi | Raggruppato per coordinate colore, garantendo un intervallo ristretto. | Garantisce consistenza del colore, evita colore non uniforme all'interno del dispositivo. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K ecc. | Raggruppato per CCT, ognuno ha corrispondente intervallo di coordinate. | Soddisfa diversi requisiti CCT della scena. |
Test e certificazione
| Termine | Standard/Test | Spiegazione semplice | Significato |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Test di manutenzione del lumen | Illuminazione a lungo termine a temperatura costante, registrando il decadimento della luminosità. | Utilizzato per stimare la vita LED (con TM-21). |
| TM-21 | Standard di stima della vita | Stima la vita in condizioni reali basandosi sui dati LM-80. | Fornisce una previsione scientifica della vita. |
| IESNA | Società di ingegneria dell'illuminazione | Copre metodi di test ottici, elettrici, termici. | Base di test riconosciuta dal settore. |
| RoHS / REACH | Certificazione ambientale | Garantisce nessuna sostanza nociva (piombo, mercurio). | Requisito di accesso al mercato a livello internazionale. |
| ENERGY STAR / DLC | Certificazione di efficienza energetica | Certificazione di efficienza energetica e prestazioni per l'illuminazione. | Utilizzato negli appalti pubblici, programmi di sussidi, migliora la competitività. |