Scheda Tecnica LED Lampada 523-2SURD/S530-A3 - Rosso Brillante - 20mA - 32mcd - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete per una lampada LED ad alta luminosità da 5mm, progettata per applicazioni di segnalazione e retroilluminazione. Il dispositivo utilizza un chip in AlGaInP per produrre un'emissione di colore rosso brillante con una lente in resina diffusa, garantendo un angolo di visione ampio e uniforme. È progettato per affidabilità e robustezza in vari assemblaggi elettronici.

1.1 Caratteristiche Principali e Conformità

La serie LED offre diverse caratteristiche chiave e certificazioni di conformità che la rendono adatta al design elettronico moderno:

• Opzioni Angolo di Visione:Disponibile con vari angoli di visione per soddisfare diverse esigenze applicative.
• Confezionamento:Fornita su nastro e bobina per compatibilità con i processi di assemblaggio automatizzati pick-and-place.
• Conformità Ambientale:Il prodotto è conforme alle normative UE RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose) e REACH. È anche classificato come privo di alogeni, con contenuto di Bromo (Br) e Cloro (Cl) ciascuno inferiore a 900 ppm e la loro somma totale inferiore a 1500 ppm.
• Alta Luminosità:Progettato specificamente per applicazioni che richiedono un'intensità luminosa più elevata.
• Varianti di Colore e Intensità:La serie di lampade è disponibile in diversi colori e gradi di intensità.

1.2 Applicazioni Target

Questo LED è destinato principalmente all'uso come indicatore o sorgente di retroilluminazione nell'elettronica di consumo e industriale. Le aree applicative tipiche includono:

• Televisori
• Monitor per Computer
• Telefoni
• Periferiche e Indicatori Generici per Computer

2. Specifiche Tecniche e Interpretazione Obiettiva

Questa sezione dettaglia i limiti assoluti e le caratteristiche operative standard del LED. Tutti i parametri sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C salvo diversa indicazione.

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Non è consigliato l'uso a o vicino a questi limiti per un funzionamento normale.

• 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 è consentito solo in condizioni pulsate con un ciclo di lavoro di 1/10 a 1 kHz.
• Tensione Inversa (VR):5 V. Superare questa tensione in direzione inversa può causare la rottura della giunzione.
• Dissipazione di Potenza (Pd):60 mW. La massima potenza che il package può dissipare.
• Temperatura di Funzionamento & Stoccaggio:-40°C a +85°C (funzionamento), -40°C a +100°C (stoccaggio).
• Temperatura di Saldatura (Tsol):260°C per 5 secondi. Questo definisce la tolleranza del profilo di saldatura a rifusione.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

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

• Intensità Luminosa (Iv):32 mcd (Tipico), 16 mcd (Minimo). Questa è la luminosità percepita nella direzione di massima intensità.
• Angolo di Visione (2θ1/2):120° (Tipico). L'angolo a cui l'intensità luminosa è la metà del valore di picco. La lente diffusa crea questo ampio pattern di emissione.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λp):632 nm (Tipico). La lunghezza d'onda alla quale l'emissione spettrale è più forte.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λd):624 nm (Tipico). La singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano, che definisce il colore "rosso brillante".
• Tensione Diretta (VF):2.0 V (Tipico), con un range da 1.7 V (Min) a 2.4 V (Max) a 20mA. Questo parametro ha un'incertezza di misura di ±0.1V.
• Corrente Inversa (IR):10 μA (Massimo) a VR=5V.

Tolleranze di Misura:Intensità Luminosa: ±10%, Lunghezza d'Onda Dominante: ±1.0nm.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce diverse curve caratteristiche che illustrano il comportamento del dispositivo in condizioni variabili. Comprenderle è cruciale per un robusto design del circuito.

3.1 Distribuzione Spettrale e Spaziale

Lacurva Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Ondamostra uno spettro di emissione tipicamente stretto centrato attorno a 632 nm, caratteristico dei materiali AlGaInP. Lacurva di Direttivitàconferma visivamente l'ampio pattern di emissione di 120°, simile a Lambertiano, creato dalla lente diffusa, garantendo una buona visibilità da angoli fuori asse.

3.2 Caratteristiche Elettriche e Termiche

Lacurva Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva IV)dimostra la relazione esponenziale del diodo. Al tipico punto di lavoro di 20mA, la tensione è approssimativamente 2.0V. Lacurva Intensità Relativa vs. Corrente Direttamostra che l'output luminoso aumenta linearmente con la corrente fino al valore massimo nominale, ma i progettisti devono considerare la dissipazione del calore a correnti più elevate.

Lecurve Intensità Relativa vs. Temperatura AmbienteeCorrente Diretta vs. Temperatura Ambientesono critiche per la gestione termica. L'intensità luminosa diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente. Al contrario, per una tensione fissa, la corrente diretta aumenta con la temperatura a causa del coefficiente di temperatura negativo della tensione diretta del diodo. Ciò può portare a una fuga termica se non gestita correttamente con un circuito limitatore di corrente.

4. Informazioni Meccaniche e sul Package

4.1 Dimensioni del Package

Il LED presenta un package radiale standard con terminali da 5mm. Le note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri (mm).
• L'altezza della flangia deve essere inferiore a 1.5mm (0.059 pollici).
• La tolleranza standard per dimensioni non specificate è ±0.25mm.

Il disegno dimensionale specifica la spaziatura dei terminali, il diametro del corpo, la forma della lente e l'altezza complessiva, essenziali per il design dell'impronta PCB e il montaggio meccanico.

4.2 Identificazione della Polarità

Il catodo è tipicamente identificato da un punto piatto sulla flangia di plastica del LED e/o dal terminale più corto. La polarità corretta deve essere osservata durante l'installazione per prevenire danni da polarizzazione inversa.

5. Linee Guida per Montaggio, Saldatura e Manipolazione

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

5.1 Formatura dei Terminali

• La piegatura deve avvenire ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico per evitare stress sulla tenuta.
• Formare i terminali prima della saldatura.
• Evitare di stressare il package. Fori PCB disallineati che causano un'inserzione forzata possono degradare la resina epossidica.
• Tagliare i terminali a temperatura ambiente.

5.2 Stoccaggio

• Stoccaggio raccomandato: ≤30°C e ≤70% Umidità Relativa fino a 3 mesi dalla spedizione.
• Per stoccaggi più lunghi (fino a 1 anno), utilizzare un contenitore sigillato con azoto e essiccante.
• Evitare rapidi cambi di temperatura in ambienti umidi per prevenire la condensa.

5.3 Processo di Saldatura

Regola Critica:Mantenere una distanza minima di 3mm dal giunto di saldatura al bulbo epossidico.

Saldatura Manuale:Temperatura punta saldatore massima 300°C (per saldatore da 30W), tempo di saldatura massimo 3 secondi.

Saldatura ad Onda/Per Immersione:Temperatura di pre-riscaldo massima 100°C (per max 60 secondi). Temperatura bagno di saldatura massima 260°C per 5 secondi.

Note Generali sulla Saldatura:

• Evitare stress sui terminali durante le fasi ad alta temperatura.
• Non eseguire la saldatura ad immersione/manuale più di una volta.
• Proteggere il LED da shock meccanici finché non si raffredda a temperatura ambiente dopo la saldatura.
• Utilizzare la temperatura di saldatura efficace più bassa.
• Viene fornito un grafico del profilo di saldatura raccomandato, che mostra le zone tempo vs. temperatura per pre-riscaldo, stabilizzazione, rifusione e raffreddamento.

5.4 Pulizia

• Se necessario, pulire solo con alcol isopropilico a temperatura ambiente per ≤1 minuto.
• Evitare la pulizia ad ultrasuoni. Se assolutamente necessaria, qualificare preventivamente i parametri del processo (potenza, tempo) per assicurarsi che non si verifichino danni.

5.5 Gestione del Calore ed ESD

Gestione del Calore:La corrente operativa deve essere opportunamente declassata in base alla temperatura ambiente, come mostrato nella curva di declassamento. Un layout PCB adeguato e, se necessario, un dissipatore di calore dovrebbero essere considerati durante la fase di design dell'applicazione per controllare la temperatura di giunzione.

ESD (Scarica Elettrostatica):Il LED è sensibile all'ESD. Dovrebbero essere seguite le precauzioni standard ESD durante la manipolazione e l'assemblaggio, inclusi l'uso di postazioni di lavoro e braccialetti collegati a terra.

6. Confezionamento, Etichettatura e Informazioni d'Ordine

6.1 Specifica di Confezionamento

I LED sono confezionati per prevenire danni durante spedizione e stoccaggio:

• Confezionamento Primario:Sacchetti anti-statici.
• Confezionamento Secondario:Scatole interne contenenti 5 sacchetti.
• Confezionamento Terziario:Scatole esterne contenenti 10 scatole interne.
• Quantità di Confezionamento:Da 200 a 500 pezzi per sacchetto. Pertanto, una scatola esterna contiene tra 10.000 e 25.000 pezzi (10 scatole interne * 5 sacchetti * 200-500 pz).

6.2 Spiegazione Etichette

Le etichette sulla confezione contengono diversi codici per tracciabilità e binning:

• CPN:Numero di Parte del Cliente.
• P/N:Numero di Parte del Produttore (es., 523-2SURD/S530-A3).
• QTY:Quantità di Confezionamento.
• 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 per tracciabilità.

7. Considerazioni sul Design Applicativo e FAQ

7.1 Design del Circuito

Una resistenza limitatrice di corrente è obbligatoria quando si pilota questo 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 la tensione diretta massima (2.4V) dalla scheda tecnica per un design conservativo per assicurarsi che la corrente non superi i 20mA anche con variazioni da pezzo a pezzo. Ad esempio, con un'alimentazione a 5V: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohm. Una resistenza standard da 150 Ohm fornirebbe un margine di sicurezza.

7.2 Domande Tipiche degli Utenti Risposte

D: Posso pilotare questo LED a 25mA in modo continuo?

R: Sebbene il valore massimo assoluto sia 25mA, le caratteristiche elettro-ottiche sono specificate a 20mA. Per un funzionamento affidabile a lungo termine e per tenere conto degli effetti della temperatura, è consigliabile progettare per 20mA o meno, utilizzando le curve di declassamento se la temperatura ambiente è alta.

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

R: La Lunghezza d'Onda di Picco (632nm) è il picco fisico dello spettro di emissione luminosa. La Lunghezza d'Onda Dominante (624nm) è la singola lunghezza d'onda che l'occhio umano percepirebbe come corrispondente al colore del LED. La lunghezza d'onda dominante è più rilevante per le applicazioni di indicazione del colore.

D: È necessario un dissipatore di calore?

R: Per un funzionamento a 20mA a temperature ambienti moderate, un dissipatore dedicato tipicamente non è necessario per un singolo LED. Tuttavia, la gestione termica diventa critica in array ad alta densità, alte temperature ambienti o quando si pilota vicino alla corrente massima. Il PCB stesso funge da dissipatore attraverso i terminali.

8. Confronto Tecnico e Differenziazione

Questo LED si differenzia attraverso le sue specifiche scelte di materiale e costruzione:

• Tecnologia del Chip (AlGaInP):Rispetto alle tecnologie più vecchie, l'AlGaInP offre una maggiore efficienza e una migliore purezza del colore per i LED rossi e ambra, risultando nel colore "rosso brillante" specificato con una buona intensità luminosa.
• Lente Diffusa vs. Trasparente:La lente in resina diffusa scambia una piccola quantità di intensità assiale di picco per un angolo di visione molto più ampio e uniforme (120°), eliminando l'effetto "hot spot". Questo è ideale per indicatori che devono essere visti da varie angolazioni.
• Conformità:La piena conformità RoHS, REACH e priva di alogeni lo rende adatto per i mercati globali e design attenti all'ambiente, differenziandolo dalle alternative non conformi.

9. Principi Operativi e Tendenze

9.1 Principio Operativo di Base

Questo è un fotodiodo a semiconduttore che opera in polarizzazione diretta. Quando viene applicata una tensione che supera la tensione diretta (V_F), elettroni e lacune si ricombinano alla giunzione p-n all'interno del materiale semiconduttore AlGaInP. Questa ricombinazione rilascia energia sotto forma di fotoni (luce) con una lunghezza d'onda corrispondente all'energia del bandgap del materiale, che si trova nella regione rossa dello spettro visibile. La lente in resina epossidica diffusa incapsula il chip, fornisce protezione meccanica e modella il fascio di luce in uscita.

9.2 Contesto e Tendenze del Settore

Il LED radiale da 5mm rimane un componente fondamentale e ampiamente utilizzato grazie alla sua semplicità, basso costo e facilità d'uso per l'assemblaggio a foro passante. Mentre i LED a montaggio superficiale (SMD) dominano la produzione automatizzata ad alto volume, i LED a foro passante come questo sono ancora prevalenti in prototipazione, kit educativi, lavori di riparazione e applicazioni che richiedono una maggiore luminosità puntuale o robustezza contro le vibrazioni. La tendenza all'interno di questo segmento è verso una maggiore efficienza (più output luminoso per mA), una conformità ambientale più rigorosa e un binning più consistente per l'uniformità di colore e luminosità nella produzione in serie.