Scheda Tecnica LED 1533SURD/S530-A3 - Rosso Brillante - 20mcd - 2.0V - 60mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento fornisce le specifiche tecniche complete per il LED 1533SURD/S530-A3. Questo componente è un LED a montaggio superficiale (SMD) progettato per applicazioni che richiedono prestazioni affidabili ed emissione luminosa costante. I principali campi di applicazione includono l'illuminazione di sfondo per l'elettronica di consumo e le funzioni di indicatore.

1.1 Caratteristiche e Vantaggi Principali

Il LED offre diverse caratteristiche chiave che lo rendono adatto a un'ampia gamma di progetti elettronici. È disponibile con una scelta di vari angoli di visione, offrendo flessibilità di progettazione per diverse esigenze di distribuzione della luce. Il componente è fornito su nastro e bobina, ideale per i processi di assemblaggio automatizzati, migliorando l'efficienza produttiva. È costruito per essere affidabile e robusto, garantendo prestazioni stabili durante la sua vita operativa. Il prodotto è privo di piombo (Pb-free) ed è progettato per rimanere conforme alla direttiva RoHS (Restrizione delle Sostanze Pericolose), rispettando le normative ambientali.

1.2 Mercato di Riferimento e Applicazioni

Questa serie di LED è appositamente progettata per applicazioni che richiedono livelli di luminosità più elevati. I LED sono disponibili in diversi colori e intensità, consentendo una personalizzazione in base alle specifiche esigenze progettuali. Le applicazioni tipiche includono televisori, monitor per computer, telefoni e periferiche informatiche generiche, dove sono comunemente utilizzati per indicatori di stato, retroilluminazione di pulsanti o illuminazione di display.

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

Questa sezione fornisce un'analisi dettagliata e oggettiva delle caratteristiche elettriche, ottiche e termiche del LED come definite nella scheda tecnica.

2.1 Selezione del Dispositivo e Composizione del Materiale

Il LED utilizza un materiale per chip semiconduttore in AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio). Questo sistema di materiali è noto per produrre un'emissione luminosa ad alta efficienza nello spettro dal rosso all'ambra. Il colore emesso è specificato come Rosso Brillante, e il colore della resina del package LED è Rosso Diffuso, il che aiuta a diffondere la luce per ottenere l'ampio angolo di visione specificato.

2.2 Valori Massimi Assoluti

I Valori Massimi Assoluti definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Questi valori sono specificati a una temperatura ambiente (Ta) di 25°C. La corrente diretta continua (IF) non deve superare i 25 mA. Per il funzionamento in impulsi, è consentita una corrente diretta di picco (IFP) di 60 mA con un ciclo di lavoro di 1/10 a 1 kHz. La tensione inversa massima (VR) che il LED può sopportare è di 5 V. La dissipazione di potenza totale (Pd) del dispositivo è limitata a 60 mW. L'intervallo di temperatura di funzionamento (Topr) va da -40°C a +85°C, e l'intervallo di temperatura di conservazione (Tstg) va da -40°C a +100°C. La temperatura di saldatura (Tsol) è specificata a 260°C per una durata massima di 5 secondi, requisito standard per i processi di saldatura senza piombo.

2.3 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Le Caratteristiche Elettro-Ottiche sono misurate in condizioni di prova standard di Ta=25°C e una corrente diretta (IF) di 20 mA, salvo diversa indicazione. L'intensità luminosa (Iv) ha un valore tipico di 20 millicandele (mcd) con un minimo di 10 mcd. L'angolo di visione (2θ1/2), definito come l'angolo in cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore di picco, è tipicamente di 170 gradi, indicando un pattern di emissione molto ampio. La lunghezza d'onda di picco (λp) è tipicamente di 632 nanometri (nm), e la lunghezza d'onda dominante (λd) è tipicamente di 624 nm, entrambe rientranti nella regione rossa dello spettro visibile. La larghezza di banda della radiazione spettrale (Δλ) è tipicamente di 20 nm. La tensione diretta (VF) misura tipicamente 2,0 volt, con un intervallo da 1,7 V (min) a 2,4 V (max) a 20 mA. La corrente inversa (IR) ha un valore massimo di 10 microampere (μA) quando viene applicata una tensione inversa di 5 V.

La scheda tecnica include note importanti sull'incertezza di misura: ±0,1V per la tensione diretta, ±10% per l'intensità luminosa e ±1,0nm per la lunghezza d'onda dominante. Queste tolleranze devono essere considerate durante la progettazione del circuito e il controllo qualità.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

I dati grafici forniscono una comprensione più approfondita del comportamento del LED in condizioni variabili.

3.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

La curva mostra la distribuzione spettrale di potenza della luce emessa. Tipicamente presenta un picco intorno ai 632 nm (rosso) con una larghezza di banda definita, confermando la purezza del colore. Il grafico del pattern di direttività illustra la distribuzione dell'intensità attraverso l'angolo di visione di 170 gradi, mostrando un profilo di emissione Lambertiano o quasi-Lambertiano comune per i LED diffusi.

3.2 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva IV)

Questa curva fondamentale descrive la relazione tra la corrente che scorre attraverso il LED e la tensione ai suoi capi. È non lineare, caratteristica di un diodo. La curva mostra che alla tipica corrente operativa di 20 mA, la tensione diretta è di circa 2,0V. I progettisti utilizzano questa curva per determinare il valore necessario della resistenza limitatrice di corrente per una data tensione di alimentazione.

3.3 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

Questo grafico mostra come l'emissione luminosa (intensità relativa) aumenti all'aumentare della corrente diretta. È generalmente lineare nell'intervallo operativo raccomandato, ma può saturare o causare un eccessivo riscaldamento a correnti prossime ai valori massimi assoluti.

3.4 Dipendenza dalla Temperatura

Due grafici chiave analizzano gli effetti della temperatura:Intensità Relativa vs. Temperatura AmbienteeCorrente Diretta vs. Temperatura Ambiente. Il primo mostra tipicamente una diminuzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura ambiente, fattore critico per la gestione termica in applicazioni ad alta luminosità o alta densità. Il secondo può mostrare la relazione tra la tensione diretta del diodo e la temperatura, che può essere utilizzata per il rilevamento della temperatura in alcune applicazioni, sebbene non sia esplicitamente dichiarato qui.

4. Informazioni Meccaniche e sul Package

4.1 Dimensioni del Package

La scheda tecnica include un disegno meccanico dettagliato del package LED. Tutte le dimensioni sono fornite in millimetri. Note chiave specificano che l'altezza della flangia deve essere inferiore a 1,5 mm (0,059 pollici) e che, salvo diversa dichiarazione, la tolleranza generale sulle dimensioni è di ±0,25 mm. Il disegno definisce la spaziatura dei terminali, le dimensioni del corpo e l'impronta complessiva, essenziali per la progettazione del layout del PCB (Circuito Stampato).

4.2 Identificazione della Polarità

Sebbene non sia esplicitamente dettagliato nel testo fornito, i package LED standard hanno marcature per anodo e catodo, spesso indicate da un terminale più lungo (anodo), un bordo piatto sul package o un punto vicino al catodo. Il layout del PCB deve rispettare questa polarità.

5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

Una manipolazione corretta è cruciale per l'affidabilità. Questa sezione riunisce le note critiche della scheda tecnica.

5.1 Formatura dei Terminali

Se i terminali devono essere piegati, l'operazione deve essere eseguita in un punto ad almeno 3 mm dalla base del bulbo in epossidico. La formatura deve sempre avvenireprimadella saldatura. Lo stress sul package LED durante la formatura deve essere evitato per prevenire danni interni o rotture. I terminali devono essere tagliati a temperatura ambiente. I fori del PCB devono allinearsi perfettamente con i terminali del LED per evitare stress di montaggio.

5.2 Condizioni di Conservazione

I LED devono essere conservati a 30°C o meno e con un'umidità relativa (UR) del 70% o inferiore. La durata di conservazione consigliata dopo la spedizione è di 3 mesi. Per una conservazione più lunga (fino a un anno), dovrebbero essere conservati in un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e materiale assorbente di umidità. Evitare rapidi cambiamenti di temperatura in ambienti umidi per prevenire la condensa.

5.3 Processo di Saldatura

Il giunto di saldatura deve essere ad almeno 3 mm dal bulbo in epossidico. Le condizioni raccomandate sono:
Saldatura Manuale:Temperatura della punta del saldatore massima 300°C (per un saldatore max 30W), tempo di saldatura massimo 3 secondi.
Saldatura a Onda/Per Immersione:Temperatura di preriscaldamento massima 100°C (per max 60 secondi), temperatura del bagno di saldatura massima 260°C per massimo 5 secondi.
Si raccomanda un grafico del profilo di saldatura per il controllo del processo. Non deve essere applicato stress ai terminali mentre il LED è caldo. La saldatura per immersione e manuale non deve essere eseguita più di una volta. Dopo la saldatura, il LED deve essere protetto da urti meccanici finché non si raffredda a temperatura ambiente. Non è raccomandato un processo di raffreddamento rapido.

5.4 Pulizia

Se la pulizia è necessaria, utilizzare alcol isopropilico a temperatura ambiente per non più di un minuto, quindi asciugare all'aria. La pulizia a ultrasuoni generalmente non è raccomandata. Se deve essere utilizzata, i parametri del processo (potenza, tempo) devono essere pre-qualificati per garantire che non si verifichino danni.

5.5 Gestione Termica

La gestione termica è una considerazione progettuale critica. La corrente operativa dovrebbe essere opportunamente declassata in base alla temperatura ambiente, facendo riferimento alle curve di declassamento se fornite. La temperatura attorno al LED nell'applicazione deve essere controllata per garantire l'affidabilità a lungo termine e mantenere l'emissione luminosa.

6. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

6.1 Specifiche di Imballaggio

I LED sono imballati per prevenire scariche elettrostatiche (ESD) e danni da umidità. Sono posti in sacchetti anti-elettrostatici. Questi sacchetti sono poi confezionati in scatole interne, che vengono successivamente inserite in scatole esterne per la spedizione.

6.2 Quantità di Imballaggio

La quantità di imballaggio standard è di almeno 200 a 500 pezzi per sacchetto anti-statico. Quattro sacchetti sono confezionati in una scatola interna. Dieci scatole interne sono confezionate in una scatola esterna.

6.3 Spiegazione delle Etichette

Le etichette sull'imballaggio contengono diversi codici: CPN (Numero di Produzione del Cliente), P/N (Numero di Produzione), QTY (Quantità di Imballaggio), CAT (Classi - probabilmente un codice di binning delle prestazioni), HUE (Lunghezza d'Onda Dominante), REF (Riferimento) e LOT No (Numero di Lotto per la tracciabilità).

7. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progettazione

7.1 Circuiti Applicativi Tipici

L'applicazione più comune è come spia luminosa pilotata da una sorgente di tensione CC attraverso una resistenza limitatrice di corrente. Il valore della resistenza (R) è calcolato utilizzando la Legge di Ohm: R = (V_alimentazione - V_F) / I_F, dove V_F è la tensione diretta del LED (utilizzare 2,0V tipico o 2,4V max per un progetto robusto) e I_F è la corrente diretta desiderata (es. 20 mA). Ad esempio, con un'alimentazione di 5V: R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ohm. Un valore di resistenza leggermente più alto (es. 180 Ohm) fornisce un margine di sicurezza.

7.2 Considerazioni di Progettazione

• Pilotaggio della Corrente:Pilotare sempre i LED con una corrente costante o una sorgente di tensione con una resistenza in serie. Non collegare mai direttamente a una sorgente di tensione senza limitazione di corrente.
• Layout del PCB:Assicurarsi che il pattern delle piazzole corrisponda alle dimensioni del package. Fornire un'adeguata area di rame per la dissipazione del calore se si opera ad alte correnti o in alte temperature ambiente.
• Angolo di Visione:L'angolo di visione di 170 gradi rende questo LED adatto per applicazioni in cui la luce deve essere visibile da un'ampia gamma di posizioni.
• Protezione ESD:Sebbene il sacchetto fornisca protezione durante la conservazione, considerare circuiti di protezione ESD sul PCB se il LED è collegato a interfacce esterne soggette a scariche statiche.

8. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Qual è la differenza tra lunghezza d'onda di picco e lunghezza d'onda dominante?
R: La lunghezza d'onda di picco (λp) è la lunghezza d'onda alla quale la potenza ottica emessa è massima. La lunghezza d'onda dominante (λd) è la singola lunghezza d'onda della luce monocromatica che corrisponde al colore percepito della luce del LED. Per i LED, la lunghezza d'onda dominante è spesso più rilevante per la percezione del colore umana.

D: Posso far funzionare questo LED alla sua corrente continua massima assoluta di 25mA?
R: Sebbene possibile, non è raccomandato per un funzionamento affidabile a lungo termine. Operare alla tipica corrente di 20mA fornisce un margine di sicurezza contro le variazioni della tensione diretta, della tensione di alimentazione e della temperatura, che altrimenti potrebbero spingere il dispositivo oltre i suoi limiti.

D: Perché il giunto di saldatura deve essere a 3 mm dal bulbo in epossidico?
R: Questa distanza impedisce che il calore eccessivo del saldatore o dell'onda di saldatura si trasferisca alla lente in epossidico sensibile e al die semiconduttore interno, il che potrebbe causare crepe, scolorimento (ingiallimento) o degrado delle proprietà ottiche ed elettriche.

D: L'intensità luminosa ha un'incertezza di misura di ±10%. Come influisce sul mio progetto?
R: Questa tolleranza significa che l'effettiva emissione luminosa tra diverse unità dello stesso modello può variare. Se una luminosità uniforme è critica per la tua applicazione (es. in un array di indicatori), potrebbe essere necessario implementare una fase di calibrazione, utilizzare LED dello stesso lotto di produzione o selezionare componenti classificati per intensità (se disponibili).

9. Confronto Tecnico e Posizionamento

Sebbene un confronto diretto con altri modelli specifici non sia fornito in questa scheda tecnica, si possono dedurre i principali fattori di differenziazione di questo LED. I suoi vantaggi primari includono un angolo di visione molto ampio di 170 gradi, eccellente per indicatori omnidirezionali. L'uso della tecnologia AlGaInP offre tipicamente una maggiore efficienza e una migliore saturazione del colore nello spettro rosso rispetto alle tecnologie più vecchie. La combinazione di una tipica intensità di 20mcd a 20mA con una bassa tensione diretta di 2,0V lo rende energeticamente efficiente. Le linee guida complete per saldatura e manipolazione indicano che è progettato per processi di assemblaggio industriale standard. La conformità RoHS e senza piombo garantisce che soddisfi gli standard ambientali moderni per la produzione elettronica.