Scheda Tecnica Lampada LED Ovale 3474DKGR/MS - Forma Ovale - 2.4-3.4V - 30mA - Verde Brillante - Documento Tecnico Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per una lampada LED ovale di precisione, modello 3474DKGR/MS. Questo componente è progettato specificamente per applicazioni che richiedono un'illuminazione chiara e ad alta visibilità nei sistemi di segnaletica. Il suo obiettivo progettuale principale è garantire prestazioni affidabili in cartelli informativi per passeggeri, pannelli a messaggi variabili e pubblicità commerciale esterna.

1.1 Vantaggi Principali e Mercato di Riferimento

La caratteristica distintiva della lampada è la sua forma ovale, che produce un diagramma di radiazione spaziale ben definito. Questo design ottico è ottimizzato per applicazioni che coinvolgono la miscelazione dei colori, ad esempio con filtri gialli, blu o rossi, rendendola ideale per segnali grafici multicolore. I mercati di riferimento sono principalmente le infrastrutture di trasporto (es. aeroporti, stazioni ferroviarie, autostrade per VMS) e la pubblicità commerciale, dove l'affidabilità a lungo termine e una resa cromatica costante sono critiche.

1.2 Caratteristiche Chiave

• Elevata Intensità Luminosa:Emette una luce brillante e visibile, adatta alla visione in pieno giorno.
• Forma Ovale e Radiazione Definitiva:Crea un pattern del fascio specifico, ottimizzato per l'illuminazione della segnaletica.
• Ampio Angolo di Visione:L'angolo di visione asimmetrico di 90° (asse X) / 45° (asse Y) garantisce la visibilità da diverse posizioni.
• Materiale Robusto:Costruita con resina epossidica resistente ai raggi UV per una maggiore durata in ambienti esterni.
• Conformità Ambientale:Il prodotto è conforme agli standard RoHS, REACH UE e senza alogeni (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm).

2. Approfondimento dei Parametri Tecnici

2.1 Selezione del Dispositivo e Valori Massimi Assoluti

Il LED utilizza un chip in materiale InGaN (Nitruro di Indio e Gallio) per emettere un colore Verde Brillante attraverso una lente diffondente verde. Il funzionamento oltre i Valori Massimi Assoluti può causare danni permanenti.

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

Questi parametri definiscono l'emissione luminosa e il comportamento elettrico in condizioni di test standard (Corrente Diretta I_F_F=20mA).

3. Spiegazione del Sistema di Binning

Per garantire la coerenza nella produzione di massa, i LED vengono suddivisi in bin in base a metriche chiave di prestazione. I progettisti devono tenere conto di questi intervalli quando specificano i componenti per un progetto.

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

I LED sono categorizzati in cinque bin (da GA a GE) in base alla loro intensità luminosa misurata a 20mA. La tolleranza è ±10%.

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante

Il colore (tonalità) è controllato suddividendo la lunghezza d'onda dominante in cinque gruppi (da G1 a G5) con una tolleranza di ±1nm. Questo è cruciale per l'abbinamento cromatico nei segnali con più LED.

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Le seguenti curve tipiche illustrano il comportamento del dispositivo in condizioni variabili. Sono essenziali per una progettazione robusta del sistema.

4.1 Distribuzione Spettrale e Direttività

La curvaIntensità Relativa vs. Lunghezza d'Ondamostra un picco attorno a 522nm, confermando l'emissione verde brillante con una tipica larghezza di banda spettrale di 20nm. Il grafico dellaDirettivitàrappresenta visivamente l'angolo di visione asimmetrico 90°x45°, mostrando come l'intensità luminosa si distribuisce spazialmente.

4.2 Caratteristiche Elettriche e Termiche

LaCorrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V)dimostra la caratteristica esponenziale del diodo. Alla tipica corrente di esercizio di 20mA, la tensione diretta rientra nell'intervallo da 2.4V a 3.4V. La curvaIntensità Relativa vs. Corrente Direttamostra che l'emissione luminosa aumenta con la corrente, ma i progettisti non devono superare i valori massimi assoluti.

4.3 Dipendenza dalla Temperatura

La curvaIntensità Relativa vs. Temperatura Ambienteindica una diminuzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura, una caratteristica comune nei LED. La curvaCorrente Diretta vs. Temperatura Ambiente(probabilmente a tensione costante) può mostrare variazioni nell'assorbimento di corrente con la temperatura. Questi grafici sono critici per progettare la gestione termica e i circuiti di pilotaggio per prestazioni stabili nell'intervallo specificato da -40°C a +85°C.

5. Informazioni Meccaniche e sul Package

5.1 Dimensioni del Package

La lampada ovale ha un ingombro e un profilo specifici. Note dimensionali chiave includono: tutte le dimensioni sono in millimetri con una tolleranza standard di ±0.25mm salvo diversa indicazione. La massima sporgenza della resina sotto la flangia è di 1.5mm. Le dimensioni precise sono fornite nel disegno del package per il layout PCB e il montaggio meccanico.

5.2 Identificazione della Polarità e Montaggio

Il componente ha due terminali. La polarità corretta deve essere rispettata durante l'installazione per garantire il corretto funzionamento e prevenire danni da polarizzazione inversa. Il pattern dei fori sul PCB deve allinearsi esattamente con le posizioni dei terminali per evitare di imporre stress meccanico sul corpo in epossidico durante la saldatura.

6. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

6.1 Formatura dei Terminali e Manipolazione

• La piegatura deve avvenire ad almeno 3mm dalla base del bulbo in epossidico.
• Formare i terminali prima della saldatura.
• Evitare di stressare il package; una forza impropria può danneggiare le connessioni interne o crepare l'epossidico.
• Tagliare i terminali a temperatura ambiente.
• Assicurare un perfetto allineamento con i fori del PCB per prevenire stress.

6.2 Processo di Saldatura

La temperatura massima di saldatura è di 260°C per 5 secondi. Il giunto di saldatura deve essere mantenuto a più di 3mm di distanza dal bulbo in epossidico per prevenire danni termici alla resina e al die del semiconduttore.

6.3 Condizioni di Magazzinaggio

• Dopo la spedizione, conservare a ≤30°C e ≤70% di Umidità Relativa (UR). La durata di conservazione in queste condizioni è di 3 mesi.
• Per conservazioni superiori a 3 mesi e fino a un anno, posizionare i LED in un contenitore sigillato con atmosfera di azoto e disidratante assorbente di umidità.
• Evitare rapidi cambiamenti di temperatura in ambienti umidi per prevenire la condensazione sui componenti.

7. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

7.1 Imballaggio Resistente all'Umidità

I LED sono forniti in imballaggio resistente all'umidità. Sono tipicamente caricati in nastri portacomponenti, che vengono poi posizionati in scatole interne e infine in scatole esterne per la spedizione.

7.2 Quantità di Imballaggio e Specifiche del Nastro

• Imballaggio standard: 2500 pezzi per scatola interna.
• 10 scatole interne per cartone master (esterno) (25.000 pezzi totali).
• Vengono fornite le dimensioni dettagliate del nastro portacomponenti, compreso il passo dei fori di trascinamento (P=12.70mm), il passo delle tasche per componenti (F=2.54mm) e la larghezza totale del nastro (W3=18.00mm).

7.3 Spiegazione Etichetta e Numerazione Modello

L'etichetta dell'imballaggio include campi per il Numero Prodotto Cliente (CPN), il Numero Prodotto (P/N), la Quantità (QTY) e i Codici di Binning specifici per Intensità Luminosa (CAT), Lunghezza d'Onda Dominante (HUE) e Tensione Diretta (REF). La designazione completa del prodotto segue un formato strutturato:3474 D K G R - [Bin Intensità] [Bin Lunghezza d'Onda] [Bin Tensione] [Codice Opzionale], consentendo una selezione precisa dei parametri di prestazione.

8. Suggerimenti per l'Applicazione

8.1 Scenari Applicativi Tipici

• Cartelli Informativi Passeggeri:In aeroporti, stazioni ferroviarie e degli autobus.
• Pannelli a Messaggi Variabili (VMS):Sulle autostrade per avvisi e indicazioni sul traffico.
• Lavagne a Messaggi e Pubblicità Commerciale:Per display digitali interni ed esterni.
• Segnali Grafici a Colori:Dove vengono utilizzati filtri colorati su una sorgente luminosa bianca o verde per creare più colori da un singolo tipo di LED.

8.2 Considerazioni Progettuali

• Circuito di Pilotaggio:Utilizzare un driver a corrente costante impostato a ≤30mA (tipicamente 20mA) per garantire un'emissione luminosa stabile e una lunga durata. Includere protezioni contro transitori di tensione e connessione inversa.
• Gestione Termica:Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa (max 110mW), assicurare un'adeguata area di rame sul PCB o un dissipatore se si opera ad alte temperature ambiente o in spazi chiusi per mantenere prestazioni e affidabilità.
• Design Ottico:Sfruttare il pattern del fascio ovale e l'ampio angolo di visione. Per applicazioni di miscelazione colore, assicurarsi che il bin di lunghezza d'onda selezionato fornisca la tonalità desiderata dopo il filtraggio.
• Binning per la Coerenza:Per display di grandi dimensioni, specificare bin stretti (CAT e HUE) per minimizzare le differenze visibili di luminosità e colore tra LED adiacenti.

9. Confronto Tecnico e Differenziazione

Rispetto alle lampade LED rotonde standard, questa lampada ovale offre un vantaggio chiave: il suo pattern di radiazione asimmetrico (90°x45°) è intrinsecamente più adatto per illuminare i pixel rettangolari comunemente presenti nei segnali basati su caratteri e nei pannelli a messaggi, potenzialmente riducendo lo spreco ottico e migliorando l'efficienza. Il design dedicato per applicazioni di miscelazione colore la distingue anche dai LED indicatori generici. La sua conformità agli ultimi standard ambientali (Senza Alogeni, REACH) la rende adatta per progetti moderni ed eco-consapevoli dove le formulazioni dei componenti più vecchi potrebbero essere limitate.

10. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

D: Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco (522nm Tip.) e Lunghezza d'Onda Dominante (528nm Tip.)?
R: La Lunghezza d'Onda di Picco è il punto di massima intensità nello spettro. La Lunghezza d'Onda Dominante è la singola lunghezza d'onda della luce monocromatica che produrrebbe lo stesso colore percepito. I progettisti interessati all'aspetto cromatico dovrebbero concentrarsi sulla Lunghezza d'Onda Dominante e sul suo binning.

D: Posso pilotare questo LED a 30mA in modo continuo?
R: Sì, 30mA è la Corrente Diretta Continua Massima Assoluta. Tuttavia, operare al valore massimo può ridurre l'affidabilità a lungo termine e aumentare la temperatura di giunzione. I dati elettro-ottici tipici sono forniti a 20mA, che è il punto di esercizio raccomandato per prestazioni e durata ottimali.

D: Quanto è critica la distanza di 3mm per la piegatura e la saldatura dei terminali?
R: È molto importante. Piegare o applicare calore a meno di 3mm dal corpo in epossidico trasferisce stress meccanico o termico direttamente ai wire bond interni e al chip stesso, aumentando significativamente il rischio di guasto immediato o problemi di affidabilità latenti.

D: Perché le condizioni di magazzinaggio sono così specifiche (3 mesi a 30°C/70%UR)?
R: I package LED possono assorbire umidità dall'atmosfera. Se sottoposti a saldatura ad alta temperatura (riflusso) dopo l'assorbimento, la rapida vaporizzazione di questa umidità può causare delaminazione interna o crepe (\"popcorning\"). I limiti di conservazione specificati e il requisito di pre-essiccazione o conservazione in azoto dopo 3 mesi sono pratiche standard del settore (basate sulle classificazioni MSL - Livello di Sensibilità all'Umidità) per prevenire questa modalità di guasto.

11. Esempio Pratico di Caso d'Uso

Scenario: Progettazione di un Pixel per Pannello a Messaggi Variabile (VMS) Autostradale.
Un singolo pixel su un VMS monocromatico (verde) potrebbe utilizzare uno o più di questi LED ovali. Il progettista dovrebbe:
1. Selezionare un bin di intensità luminosa (es. GC o GD) per garantire che il segnale soddisfi gli standard minimi di visibilità in pieno sole.
2. Selezionare un bin di lunghezza d'onda dominante (es. G3) per garantire un colore verde uniforme su tutta la superficie del segnale.
3. Progettare un PCB con un layout che corrisponda al disegno meccanico del LED, fornendo un'adeguata area di rame per la dissipazione del calore.
4. Implementare un circuito driver a corrente costante per pixel o per riga/colonna, impostato per fornire 20mA ±5%.
5. Seguire precisamente le linee guida di assemblaggio, utilizzando apparecchiature automatizzate per l'inserimento e la saldatura dei terminali per mantenere il distacco di 3mm.
6. Eseguire test nell'intervallo di temperatura operativa (-40°C a +85°C) per verificare che l'emissione luminosa rimanga entro limiti accettabili.

12. Introduzione al Principio Operativo

Questo LED opera sul principio dell'elettroluminescenza in un semiconduttore. Il nucleo è un chip realizzato in materiali InGaN (Nitruro di Indio e Gallio). Quando viene applicata una tensione diretta (superando la soglia di ~2.4V), elettroni e lacune vengono iniettati nella regione attiva del semiconduttore dove si ricombinano. Questo processo di ricombinazione rilascia energia sotto forma di fotoni (luce). La specifica composizione della lega InGaN determina l'energia del bandgap, che a sua volta definisce la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa – in questo caso, verde. La lente epossidica di forma ovale incapsula poi il chip, lo protegge dall'ambiente e modella la luce emessa nel pattern di radiazione desiderato.

13. Tendenze Tecnologiche e Contesto

I LED per la segnaletica si sono evoluti da semplici indicatori a componenti ottici ad alte prestazioni. La tendenza è verso una maggiore efficienza (più lumen per watt), un miglioramento della coerenza cromatica attraverso binning più stretti e un'affidabilità potenziata per il funzionamento esterno 24/7. Questa lampada ovale rappresenta una soluzione specializzata all'interno di questa tendenza, ottimizzando il fattore di forma e il pattern del fascio per una nicchia applicativa specifica. Gli sviluppi futuri potrebbero includere elettronica di pilotaggio integrata, una maggiore tolleranza alla temperatura e distribuzioni di lunghezza d'onda ancora più strette per colori più puri nei display RGB a colori completi. L'enfasi sui materiali senza alogeni e conformi alle normative ambientali riflette il più ampio cambiamento del settore verso una produzione elettronica sostenibile.