Scheda Tecnica LED SMD 95-21UYC/S530-XX/XXX - Super Giallo - 2.0x1.25x0.8mm - 2.4V - 60mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il 95-21UYC/S530-XX/XXX è un LED compatto a montaggio superficiale progettato per applicazioni di indicazione e retroilluminazione. Utilizzando la tecnologia a chip AlGaInP, emette una luce Super Gialla con un incapsulamento in resina trasparente. I suoi vantaggi principali includono un ingombro significativamente ridotto rispetto ai componenti a foro passante, consentendo una maggiore densità di impacchettamento sulle PCB, dimensioni ridotte dell'apparecchiatura e idoneità per i processi di assemblaggio automatizzati, garantendo precisione di posizionamento.

2. Caratteristiche Principali e Conformità

Il dispositivo è fornito su nastro portante goffrato da 12 mm avvolto su bobina da 7 pollici di diametro, compatibile con le attrezzature standard di posizionamento automatico. È di tipo monocromatico, senza piombo (Pb-free) e conforme alle principali normative ambientali e di sicurezza. Ciò include l'adesione alla direttiva UE RoHS, ai regolamenti UE REACH e agli standard senza alogeni (Bromo <900 ppm, Cloro <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Il prodotto stesso è mantenuto entro specifiche conformi RoHS.

3. 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
• Corrente Diretta (I_F):20 mA (Continuo)
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):60 mA (Ciclo di Lavoro 1/10 @ 1kHz)
• Dissipazione di Potenza (P_d):60 mW
• Temperatura di Esercizio (T_opr):-40°C a +85°C
• Temperatura di Stoccaggio (T_stg):-40°C a +90°C
• Scarica Elettrostatica (ESD):2000 V (Modello del Corpo Umano)
• Temperatura di Saldatura (T_sol):Rifusione: 260°C per max 10 sec; Manuale: 350°C per max 3 sec.

4. Caratteristiche Elettro-Ottiche

Tutti i parametri sono specificati a una temperatura ambiente (T_a) di 25°C e una corrente diretta (I_F) di 20mA, salvo diversa indicazione.

4.1 Intensità Luminosa e Binning

L'intensità luminosa (I_v) è suddivisa in gradi (da A2 ad A7), fornendo una gamma di opzioni di luminosità per flessibilità progettuale.

• Grado A2:Tipico 496 mcd (Min. 198 mcd)
• Grado A3:Tipico 714 mcd (Min. 463 mcd)
• Grado A4:Tipico 892 mcd (Min. 661 mcd)
• Grado A5:Tipico 1156 mcd (Min. 793 mcd)
• Grado A6:Tipico 1454 mcd (Min. 991 mcd)
• Grado A7:Tipico 1600 mcd (Min. 1150 mcd)

4.2 Parametri Spettrali ed Elettrici

• Angolo di Visione (2θ_1/2):25° (Tipico)
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p):591 nm (Tipico)
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):589 nm (Tipico)
• Larghezza di Banda Spettrale (Δλ):15 nm (Tipico)
• Tensione Diretta (V_F):2.4 V (Tipico), 2.0 V (Min.) a I_F=20mA
• Corrente Inversa (I_R):10 μA (Max.) a V_R=5V

Nota:Il valore di tensione inversa di 5V è applicabile solo per il test di I_R. Il dispositivo non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa.

5. Contorno del Package e Dimensioni Meccaniche

Il LED è fornito in un package SMD standard. Le dimensioni chiave sono fornite in disegni dettagliati (riferiti come TR7, TR9, TR10 nella scheda tecnica). Salvo diversa specificazione, la tolleranza dimensionale è di ±0.1 mm.

5.1 Dimensioni Principali del Package (Tipiche)

• Lunghezza Package: 2.0 mm
• Larghezza Package: 1.25 mm
• Altezza Package: 0.8 mm
• Land Pattern: Sono fornite linee guida di progetto per garantire una corretta saldatura e gestione termica.

5.2 Identificazione della Polarità

Il catodo è tipicamente contrassegnato sul package. Consultare il disegno dimensionale dettagliato per lo schema di marcatura esatto.

6. Spiegazione Etichetta e Informazioni d'Ordine

L'etichettatura del prodotto include diversi codici per tracciabilità e specifica:

• CPN:Numero Prodotto del Cliente
• P/N:Numero di Prodotto (es., 95-21UYC/S530-XX/XXX)
• LOT No:Numero di Lotto di Produzione
• QTY:Quantità di Imballaggio
• CAT:Grado di Intensità Luminosa (A2-A7)
• HUE:Grado di Lunghezza d'Onda Dominante
• REF:Grado di Tensione Diretta

7. Specifiche di Imballaggio

I componenti sono forniti su nastro portante goffrato per la manipolazione automatizzata.

• Larghezza Nastro Portante:12 mm
• Diametro Bobina:7 pollici
• Passo Tasca:4.0 mm
• Quantità per Bobina:Quantità standard secondo specifica EIA.
• Imballaggio alla Rinfusa:Disponibile anche in sacchetti da 1000 pezzi.

8. Linee Guida per Manipolazione, Stoccaggio e Saldatura

8.1 Protezione da Sovracorrente

Una resistenza limitatrice di corrente esterna è obbligatoria. La caratteristica V-I del LED è esponenziale, il che significa che un piccolo aumento della tensione può causare un grande e dannoso aumento della corrente.

8.2 Sensibilità all'Umidità e Stoccaggio

Questo componente è sensibile all'umidità (MSL).

• Prima dell'apertura:Conservare a ≤30°C e ≤90% UR.
• Dopo l'apertura:La vita a banco è di 72 ore a ≤30°C e ≤60% UR.
• Riasciugatura:Se la busta barriera all'umidità è compromessa o il tempo di stoccaggio è superato, asciugare a 60±5°C per 24 ore prima dell'uso.

8.3 Profilo di Saldatura a Rifusione (Senza Piombo)

Viene fornito un profilo di temperatura consigliato:

• Preriscaldamento:150-200°C per 60-120 secondi (rampa max 3°C/sec).
• Tempo sopra il liquidus (217°C):60-150 secondi.
• Temperatura di Picco:260°C massimo, mantenuta per non più di 10 secondi.
• Tempo sopra 255°C:Massimo 30 secondi.
• Velocità di Raffreddamento:Massimo 6°C/sec.

Note Critiche:Non superare due cicli di rifusione. Evitare stress meccanici sul LED durante il riscaldamento. Non deformare la PCB dopo la saldatura.

8.4 Saldatura Manuale e Rilavorazione

Se la saldatura manuale è inevitabile:

• Utilizzare un saldatore con temperatura della punta <350°C.
• Limitare il tempo di contatto a 3 secondi per terminale.
• Utilizzare un saldatore a bassa potenza (<25W).
• Lasciare un intervallo minimo di 2 secondi tra la saldatura dei terminali.
• Evitare la rilavorazione. Se assolutamente necessaria, utilizzare un saldatore a doppia testa per riscaldare simultaneamente entrambi i terminali e minimizzare lo stress termico. Verificare la funzionalità del dispositivo dopo la rilavorazione.

9. Aree di Applicazione

Questo LED è adatto per un'ampia gamma di funzioni di indicazione e retroilluminazione a bassa potenza, in particolare dove spazio e peso sono vincoli.

• Indicatori di stato nell'elettronica di consumo (uso interno).
• Retroilluminazione per pannelli LCD, interruttori a membrana e simboli.
• Illuminazione indicatori e pannelli nelle apparecchiature per ufficio (stampanti, fotocopiatrici).
• Indicatori per dispositivi alimentati a batteria (telecomandi, strumenti portatili).
• Luci di stato per apparecchiature audio/video.
• Retroilluminazione cruscotto e interruttori negli interni automobilistici.
• Indicatori e retroilluminazione tastiera nei dispositivi di telecomunicazione (telefoni, fax).

10. Considerazioni Progettuali e Analisi Tecnica

10.1 Progettazione del Circuito di Pilotaggio

Data una tensione diretta tipica di 2.4V, una resistenza in serie è essenziale. Il valore della resistenza (R_s) può essere calcolato usando la Legge di Ohm: R_s= (V_{alimentazione}- V_F) / I_F. Per un'alimentazione di 5V e un I_Fobiettivo di 20mA, R_s≈ (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ω. Dovrebbe essere utilizzata una resistenza standard da 130Ω o 150Ω con adeguata potenza nominale (P = I_F²* R_s).

10.2 Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa (60mW max), un corretto layout della PCB è cruciale per l'affidabilità a lungo termine. Assicurarsi che le piazzole di saldatura siano connesse a un'area di rame sufficiente per fungere da dissipatore di calore, specialmente se si opera vicino alla corrente massima o a temperature ambiente elevate.

10.3 Prestazioni Ottiche

L'angolo di visione di 25° fornisce un fascio relativamente focalizzato, rendendolo adatto per applicazioni di indicazione direzionale. Il colore Super Giallo (λ_d~589nm) offre un alto contrasto visivo ed è spesso utilizzato per indicatori di cautela o attenzione.

10.4 Confronto con Tecnologie Alternative

Rispetto ai vecchi LED gialli a foro passante, questa versione SMD offre una drastica riduzione di dimensioni e peso, consentendo progetti moderni e miniaturizzati. Il sistema di materiali AlGaInP fornisce alta efficienza e buona purezza del colore per l'emissione gialla. Rispetto ad alcuni LED bianchi utilizzati per la retroilluminazione, offre un colore saturo senza bisogno di fosfori, potenzialmente semplificando il progetto ottico per specifici requisiti di colore.

11. Domande Frequenti (FAQ)

11.1 Posso pilotare questo LED senza una resistenza?

No.Il funzionamento senza una resistenza limitatrice di corrente distruggerà quasi certamente il LED a causa della sovracorrente, anche con una piccola fonte di tensione come una batteria a bottone da 3V.

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

Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p):La lunghezza d'onda alla quale la distribuzione di potenza spettrale è massima (591 nm tipico).Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):L'unica lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano che corrisponde al colore della luce (589 nm tipico). Per LED monocromatici come questo, sono molto vicine.

11.3 Come seleziono il corretto grado di luminosità (CAT)?

Scegliere in base all'intensità luminosa richiesta dalla tua applicazione. Il grado A2 è il più debole e A7 il più luminoso. Considerare le condizioni di luce ambientale e la distanza di visione. Per situazioni con luce ambientale elevata, potrebbe essere necessario un grado superiore (A5-A7).

11.4 Questo LED è adatto per uso esterno?

La scheda tecnica specifica le applicazioni come "interne". L'intervallo di temperatura di esercizio (-40°C a +85°C) è ampio, ma l'uso esterno richiederebbe una validazione progettuale aggiuntiva per fattori come esposizione ai raggi UV, tenuta all'umidità e cicli termici, che non sono coperti in questo documento.

12. Esempio di Applicazione Pratica

Scenario:Progettazione di un indicatore di batteria scarica per un dispositivo medico portatile.

• Selezione del Componente:Il 95-21UYC in Grado A5 è scelto per la sua luce gialla brillante e attira-attenzione.
• Progettazione del Circuito:Il dispositivo è alimentato da un regolatore da 3.3V. Viene calcolata una resistenza in serie da 47Ω: (3.3V - 2.4V) / 0.02A = 45Ω. Il valore standard più vicino di 47Ω risulta in una corrente diretta di circa 19.1mA, che è sicura e fornisce sufficiente luminosità.
• Layout PCB:Il LED è posizionato vicino al display del dispositivo. Le piazzole della PCB sono connesse a una piccola zona di rame sul layer superiore per favorire la dissipazione del calore.
• Assemblaggio:I LED sono posizionati utilizzando una macchina pick-and-place dal nastro da 12mm e saldati utilizzando il profilo di rifusione senza piombo specificato.
• Risultato:Un indicatore di avviso batteria scarica affidabile, compatto e chiaramente visibile.

13. Principio di Funzionamento

Questo è un diodo a emissione di luce (LED) semiconduttore. Quando viene applicata una tensione di polarizzazione diretta che supera la sua caratteristica tensione diretta (V_F), elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva del chip semiconduttore AlGaInP. Questo processo di ricombinazione rilascia energia sotto forma di fotoni (luce). La specifica composizione della lega AlGaInP determina l'energia del bandgap, che definisce direttamente la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa—in questo caso, gialla (~589 nm). L'incapsulamento in resina trasparente funge da lente, modellando l'uscita luminosa nell'angolo di visione specificato di 25°.

14. Contesto e Tendenze del Settore

LED SMD come la serie 95-21 rappresentano lo standard del settore per le applicazioni di indicazione, avendo largamente sostituito i LED a foro passante grazie alla compatibilità con l'automazione e al risparmio di spazio. La tendenza continua verso dimensioni del package ancora più piccole (es., 0402, 0201 metrico) per dispositivi ultra-compatti. Inoltre, c'è una forte spinta a livello di settore verso una maggiore efficienza (più luce emessa per mA di corrente) e un miglioramento della coerenza del colore tra i bin. La conformità agli standard senza alogeni e RoHS riflette l'impegno continuo dell'industria elettronica verso la responsabilità ambientale e la sicurezza dei materiali. Dispositivi di questa classe sono componenti fondamentali nell'Internet delle Cose (IoT) e nell'elettronica portatile, dove miniaturizzazione e basso consumo energetico sono fondamentali.