Scheda Tecnica Lampada LED Ovale 3474BKRR/MS - Forma Ovale - 2.0x3.0x4.5mm - Tensione Diretta 1.6-2.6V - Rosso Brillante - 120mW

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per una lampada LED ovale ad alte prestazioni ottiche. L'intento progettuale principale è l'utilizzo in cartelli informativi per passeggeri e applicazioni simili che richiedono un'illuminazione chiara e definita su un'area specifica. La forma ovale e i diagrammi di radiazione ottimizzati sono caratteristiche chiave che consentono un'efficace miscelazione del colore in applicazioni che utilizzano giallo, blu o verde insieme all'emissione primaria rossa.

Il dispositivo è realizzato con materiale epossidico resistente ai raggi UV, garantendo un'affidabilità a lungo termine in ambienti esposti alla luce solare. È conforme alle principali normative ambientali e di sicurezza, tra cui la direttiva UE RoHS, il regolamento UE REACH ed è prodotto come componente privo di alogeni (con Bromo <900 ppm, Cloro <900 ppm e la loro somma <1500 ppm).

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi valori definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Il funzionamento in queste condizioni non è garantito.

• Tensione Inversa (V_R):5 V. Superare questa tensione in polarizzazione inversa può causare la rottura della giunzione.
• Corrente Diretta (I_F):50 mA (Continua).
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):160 mA. Questo è consentito solo in condizioni pulsate con un ciclo di lavoro di 1/10 a 1 kHz. Consente una sovralimentazione breve, ad esempio, in applicazioni di display multiplexati.
• Dissipazione di Potenza (P_d):120 mW. Questa è la massima perdita di potenza consentita all'interno del dispositivo, calcolata come Tensione Diretta (V_F) * Corrente Diretta (I_F). Operare vicino a questo limite richiede un'attenta gestione termica.
• Temperatura di Esercizio (T_opr):-40 a +85 °C. Il dispositivo è classificato per intervalli di temperatura industriali.
• Temperatura di Magazzinaggio (T_stg):-40 a +100 °C.
• Temperatura di Saldatura (T_sol):260 °C per 5 secondi. Questo definisce la tolleranza del profilo di saldatura a rifusione.

2.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche (T_a=25°C)

Questi sono i parametri di prestazione tipici misurati in condizioni di test standard.

• Intensità Luminosa (I_v):1205-2490 mcd (Tipico: 1605 mcd) a I_F=20mA. Questa elevata emissione è adatta per cartelli leggibili in pieno giorno.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):110° (asse X) / 60° (asse Y). Il diagramma di radiazione ovale fornisce un'ampia diffusione orizzontale e un fascio verticale più focalizzato, ideale per la segnaletica vista da vari angoli orizzontali.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p):632 nm (Tipico). La lunghezza d'onda alla quale la potenza ottica emessa è massima.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):619-629 nm (Tipico: 621 nm). Questo definisce il colore percepito della luce, che si trova nella regione del rosso brillante.
• Larghezza di Banda dello Spettro di Radiazione (Δλ):20 nm (Tipico). Una misura della purezza spettrale della luce emessa.
• Tensione Diretta (V_F):1.6 - 2.6 V a I_F=20mA. La caduta di tensione ai capi del LED quando è in conduzione. Questo intervallo deve essere considerato nella progettazione del driver.
• Corrente Inversa (I_R):10 μA (Max) a V_R=5V. Una corrente di dispersione molto bassa nello stato di spegnimento.

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza di colore e luminosità nella produzione, i LED vengono suddivisi in bin in base a parametri chiave.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

I bin sono definiti con una tolleranza di ±10% rispetto ai valori nominali del bin. I codici bin (RA, RB, RC, RD) rappresentano livelli crescenti di intensità luminosa minima a 20mA.

• RA:1205 - 1445 mcd
• RB:1445 - 1730 mcd
• RC:1730 - 2075 mcd
• RD:2075 - 2490 mcd

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

I bin di lunghezza d'onda garantiscono un colore rosso percepito in modo uniforme, con una stretta tolleranza di ±1nm. I bin aiutano ad abbinare i LED per applicazioni in cui l'uniformità del colore è fondamentale.

• R1:619 - 624 nm
• R2:624 - 629 nm

4. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce diverse curve caratteristiche essenziali per comprendere il comportamento del dispositivo in diverse condizioni operative.

4.1 Distribuzione Spettrale

Lacurva Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Ondamostra un tipico spettro di emissione stretto centrato attorno a 632 nm, caratteristico della tecnologia del materiale AlGaInP, che produce luce rossa ad alta efficienza.

4.2 Curva IV ed Efficienza

Lacurva Corrente Diretta vs. Tensione Direttapresenta la tipica relazione esponenziale del diodo. Lacurva Intensità Relativa vs. Corrente Direttaè generalmente lineare nel normale intervallo operativo (fino a 50mA), indicando un'efficienza stabile. I progettisti devono assicurarsi che il driver fornisca una corrente stabile, non tensione, per mantenere un'emissione luminosa costante.

4.3 Caratteristiche Termiche

Le curveIntensità Relativa vs. Temperatura AmbienteeCorrente Diretta vs. Temperatura Ambientesono cruciali per la gestione termica. L'intensità luminosa tipicamente diminuisce all'aumentare della temperatura di giunzione. Anche la tensione diretta ha un coefficiente di temperatura negativo (diminuisce con la temperatura), che deve essere considerato negli scenari di pilotaggio a tensione costante per evitare la fuga termica. Per operazioni ad alta corrente o ad alta temperatura ambiente, è consigliata un'adeguata area di rame sul PCB o un dissipatore di calore.

5. Informazioni Meccaniche e di Confezionamento

5.1 Dimensioni del Package

Il LED segue un contorno standard per package a montaggio superficiale. Le dimensioni chiave includono il passo dei terminali (2.54 mm), che è un'impronta comune per l'adattamento a foro passante o il montaggio diretto su PCB. La lente ovale sporge dal corpo principale. Tutte le dimensioni non specificate hanno una tolleranza predefinita di ±0.25 mm. La massima sporgenza della resina sotto la flangia è di 1.5 mm, importante per il gioco durante l'assemblaggio del PCB.

5.2 Identificazione della Polarità

Il catodo è tipicamente indicato da un lato piatto sulla lente, da una tacca sul corpo del package o da un terminale più corto (se presenti terminali nella versione a foro passante). Per il marcatore specifico di questa variante 3474BKRR/MS, consultare il diagramma nella scheda tecnica. La corretta polarità è essenziale per prevenire danni da polarizzazione inversa.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Parametri di Saldatura a Rifusione

Il dispositivo può sopportare una temperatura di picco di saldatura di 260°C per 5 secondi. Questo è in linea con i profili standard di rifusione senza piombo (SnAgCu). La temperatura deve essere misurata sul terminale del LED, non nell'aria del forno.

6.2 Precauzioni Critiche

• Formatura dei Terminali:Se si piegano i terminali, farlo ad almeno 3mm dalla base del bulbo epossidico. Eseguire la piegatura prima della saldatura per evitare stress sul giunto saldato. Utilizzare strumenti adeguati per evitare stress sul package, che potrebbero creparne la resina epossidica o danneggiare i fili di connessione interni.
• Allineamento dei Fori PCB:I fori del PCB devono allinearsi precisamente con i terminali del LED. Il montaggio sotto stress meccanico può degradare la tenuta epossidica e le prestazioni del LED nel tempo.
• Posizione del Giunto Saldato:Mantenere una distanza di oltre 3mm dal giunto saldato al bulbo epossidico. Si consiglia di saldare oltre la base della barra di collegamento.

6.3 Condizioni di Magazzinaggio

Dopo la ricezione, i LED devono essere conservati a ≤30°C e ≤70% di Umidità Relativa. La durata di conservazione consigliata in queste condizioni è di 3 mesi. Per conservazioni più lunghe (fino a 1 anno), i dispositivi devono essere conservati in un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e essiccante per prevenire l'assorbimento di umidità, fondamentale per la conformità MSL (Livello di Sensibilità all'Umidità) e per prevenire il fenomeno del \"popcorning\" durante la rifusione.

7. Confezionamento e Informazioni d'Ordine

7.1 Specifiche di Confezionamento

Il dispositivo è fornito in imballaggio resistente all'umidità. La quantità standard per confezione è di 2500 pezzi per cartone interno, con 10 cartoni interni (25.000 pezzi totali) per cartone esterno master. I componenti sono alloggiati su nastro portante goffrato con dimensioni specifiche per apparecchiature automatiche pick-and-place.

7.2 Spiegazione Etichetta e Numero di Modello

L'etichetta della bobina contiene informazioni essenziali per la tracciabilità e la corretta applicazione: Numero Parte Cliente (CPN), Numero Parte Produttore (P/N), Quantità Confezionata (QTY) e i Codici di Binning specifici per Intensità Luminosa (CAT), Lunghezza d'Onda Dominante (HUE) e Tensione Diretta (REF), insieme al Numero di Lotto di produzione.

La designazione completa del prodotto segue lo schema:3474 B K R R - □ □ □ □

• 3474:Tipo/dimensione del package.
• B:Probabilmente indica la luminosità o una serie specifica.
• K:Potrebbe denotare il colore (sebbene specifico per questa variante rossa).
• R R:Indica il colore \"Rosso Brillante\".
• - □ □ □ □:Questi segnaposto rappresentano i codici di binning specifici per Intensità (CAT), Lunghezza d'Onda (HUE) e Tensione (REF) selezionati per l'ordine.

8. Suggerimenti per l'Applicazione

8.1 Scenari Applicativi Tipici

• Cartelli Informativi Passeggeri (PIS):In autobus, treni e aeroporti, dove alta luminosità e ampio angolo di visione orizzontale sono essenziali.
• Tabelloni a Messaggi e Segnali a Messaggio Variabile (VMS):Per informazioni sul traffico, pubblicità e annunci pubblici. Il fascio ovale aiuta a creare un'illuminazione uniforme sui singoli pixel o segmenti.
• Cartelli Grafici a Colori e Pubblicità Esterna Commerciale:Utilizzato come elemento rosso in display a colori completi o multicolore. Il suo diagramma di radiazione ottimizzato facilita la miscelazione del colore con LED blu, verdi o gialli adiacenti.

8.2 Considerazioni di Progettazione

• Pilotaggio in Corrente:Utilizzare sempre un driver a corrente costante. La corrente operativa consigliata è 20mA per una luminosità tipica, ma può essere pilotata fino a 50mA in continuo per un'emissione maggiore, considerando l'aumento della dissipazione di potenza e le esigenze di gestione termica.
• Configurazione Serie/Parallelo:Quando si collegano più LED in serie, assicurarsi che la tensione del driver possa accogliere la somma delle tensioni dirette (considerando la V_F massima). Per collegamenti in parallelo, ogni LED dovrebbe idealmente avere la propria resistenza di limitazione di corrente per tenere conto delle variazioni di binning della V_F e prevenire l'\"accaparramento\" di corrente.
• Progettazione Ottica:L'angolo di visione di 110°x60° è intrinseco alla lente del package. Ottiche secondarie (diffusori, lenti) possono essere utilizzate per modellare ulteriormente il fascio se necessario, ma il pattern primario è ben adatto per la segnaletica a visione diretta.

9. Confronto e Differenziazione Tecnica

Rispetto ai LED standard con lente rotonda, questa lampada ovale offre un vantaggio chiave: un diagramma di radiazione asimmetrico (110° x 60°) che si adatta naturalmente alla forma rettangolare dei tipici segmenti o pixel della segnaletica. Ciò fornisce un utilizzo della luce più efficiente, riducendo lo spreco di luce al di fuori dell'area di visione desiderata e potenzialmente consentendo correnti di pilotaggio inferiori per ottenere la stessa luminosità percepita del cartello dal corridoio di visione target. La sua elevata intensità luminosa (fino a 2490 mcd) la rende competitiva per applicazioni esterne e in condizioni di alta luce ambientale dove è richiesto un contrasto superiore.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

10.1 Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco (632nm) e Lunghezza d'Onda Dominante (~621nm)?

La Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p) è la lunghezza d'onda fisica alla quale la potenza ottica in uscita è massima. La Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d) è un valore calcolato che corrisponde al colore percepito dall'occhio umano, basato sull'intero spettro di emissione e sulle funzioni di corrispondenza del colore CIE. Per LED monocromatici come questo rosso, sono vicine ma non identiche. La lunghezza d'onda dominante è più rilevante per la specifica del colore nei display.

10.2 Posso pilotare questo LED a 50mA in modo continuo?

Sì, 50mA è la Corrente Diretta Continua Massima Assoluta. Tuttavia, operare a questo limite genererà più calore (P_d≈ V_F*I_F). È necessario assicurarsi che il progetto del PCB fornisca un'adeguata dissipazione termica (sufficiente area di rame, possibili via termiche) per mantenere la temperatura di giunzione del LED entro limiti sicuri, specialmente ad alte temperature ambiente. Ridurre la corrente (ad esempio, a 30-40mA) migliorerà l'affidabilità a lungo termine e il mantenimento del flusso luminoso.

10.3 Perché la durata di conservazione è limitata a 3 mesi e cos'è l'MSL?

Il package epossidico assorbe umidità dall'aria. Quando sottoposto all'alto calore della saldatura a rifusione, questa umidità intrappolata può vaporizzarsi rapidamente, creando una pressione interna che può crepare il package (\"popcorning\"). La linea guida di conservazione di 3 mesi presuppone condizioni standard di sacchetto di fabbrica. Per conservazioni più lunghe, il contenitore sigillato con azoto ed essiccante resetta il contatore di esposizione all'umidità. Il Livello di Sensibilità all'Umidità (MSL), che dovrebbe essere verificato sull'etichetta della confezione, definisce l'esatta durata di vita a scaffale dopo l'apertura del sacchetto asciutto.

11. Esempio di Caso d'Uso Pratico

Scenario: Progettazione di un VMS alfanumerico rosso a linea singola per un autobus.

1. Layout dei Pixel:I LED ovali sono disposti in un pattern a matrice di punti 5x7 per ogni carattere. Il loro angolo di visione orizzontale di 110° garantisce che il messaggio sia leggibile dai sedili attraverso il corridoio.
2. Circuito di Pilotaggio:Viene selezionato un circuito integrato driver LED a corrente costante, configurato per fornire 20mA per canale. I LED in una colonna sono collegati in serie, con il driver che gestisce la tensione diretta cumulativa.
3. Gestione Termica:Il PCB è progettato con ampie piazzole di rame collegate ai pad del catodo del LED, che fungono da diffusori di calore. La temperatura ambiente interna dell'autobus è considerata entro l'intervallo da -40 a +85°C.
4. Binning:Per garantire un aspetto uniforme su tutto il display, nell'ordine vengono specificati LED dello stesso bin di Lunghezza d'Onda Dominante (R1 o R2) e di un intervallo ristretto di bin di Intensità Luminosa (ad esempio, solo RB e RC).

12. Introduzione al Principio Tecnologico

Questo LED utilizza un chip semiconduttore in AlGaInP (Fosfuro di Alluminio Gallio Indio). Quando viene applicata una tensione diretta, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva del chip, rilasciando energia sotto forma di fotoni. Il rapporto specifico di alluminio, gallio e indio nel reticolo cristallino determina l'energia della banda proibita, che corrisponde direttamente alla lunghezza d'onda della luce emessa - in questo caso, rossa (~621-632 nm). La lente epossidica di forma ovale è stampata con precisione per controllare il diagramma di radiazione, riflettendo e rifrangendo internamente la luce per ottenere l'angolo di visione desiderato di 110°x60°.

13. Tendenze del Settore

La tendenza nei LED per segnaletica e display continua verso una maggiore efficienza (più lumen per watt), consentendo un minor consumo energetico e un carico termico ridotto. C'è anche un focus sul miglioramento della coerenza del colore e su tolleranze di binning più strette per consentire display di grande formato senza soluzione di continuità. Inoltre, l'affidabilità e la longevità in condizioni ambientali severe (raggi UV, cicli termici, umidità) rimangono fattori critici per i progressi nei materiali e nel confezionamento, come l'uso di incapsulanti più robusti a base di silicone invece della tradizionale resina epossidica.