Scheda Tecnica LED 383-2SDRC/S530-A3 - Rosso Super Profondo - 650nm - 20mA - 60mW - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il 383-2SDRC/S530-A3 è un LED ad alta luminosità progettato per applicazioni che richiedono un'uscita luminosa superiore. Utilizza la tecnologia a chip AlGaInP per produrre un colore rosso super profondo con una lunghezza d'onda di picco tipica di 650nm. Questo componente è progettato per affidabilità e robustezza, rendendolo adatto a varie applicazioni di display elettronici e indicatori.

1.1 Vantaggi Principali

• Alta Luminosità:Progettato specificamente per applicazioni che richiedono un'intensità luminosa più elevata.
• Conformità:Il prodotto è conforme agli standard RoHS, REACH UE e senza alogeni (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• Opzioni di Imballaggio:Disponibile su nastro e bobina per processi di assemblaggio automatizzati.
• Scelta dell'Angolo di Visione:Offerto con vari angoli di visione per soddisfare diverse esigenze applicative.

1.2 Mercato Target e Applicazioni

Questo LED è principalmente rivolto al settore dell'elettronica di consumo e dei display. Le sue applicazioni tipiche includono retroilluminazione o indicazione di stato in:

• Televisori
• Monitor per Computer
• Telefoni
• Personal Computer

2. Analisi Approfondita 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.

• Corrente Diretta Continua (I_F):25 mA
• Tensione Inversa (V_R):5 V
• Scarica Elettrostatica (ESD):2000 V (Modello Corpo Umano)
• Dissipazione di Potenza (P_d):60 mW
• Temperatura di Esercizio (T_opr):-40°C a +85°C
• Temperatura di Conservazione (T_stg):-40°C a +100°C
• Temperatura di Saldatura (T_sol):260°C per 5 secondi (picco)

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

I seguenti parametri sono misurati in condizioni di test standard (I_F=20mA) e rappresentano le prestazioni tipiche del dispositivo.

• Intensità Luminosa (I_v):1000 (Min), 2000 (Tip) mcd. Questa alta intensità è una caratteristica chiave per la visibilità.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):6° (Tip). Questo angolo di visione stretto concentra l'uscita luminosa, migliorando la luminosità percepita nella direzione frontale.
• Lunghezza d'Onda di Picco (λ_p):650 nm (Tip). Definisce il picco spettrale della luce emessa.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):639 nm (Tip). La lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano.
• Larghezza di Banda Spettrale (Δλ):20 nm (Tip). Indica la purezza spettrale della luce rossa.
• Tensione Diretta (V_F):2.0 (Tip), 2.4 (Max) V a 20mA. Una tensione diretta relativamente bassa è caratteristica della tecnologia AlGaInP.
• Corrente Inversa (I_R):10 μA (Max) a V_R=5V.

Nota sull'Incertezza di Misura: Intensità Luminosa ±10%, Lunghezza d'Onda Dominante ±1.0nm, Tensione Diretta ±0.1V.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fornisce diverse curve caratteristiche cruciali per i progettisti.

3.1 Intensità Relativa vs. Lunghezza d'Onda

Questa curva mostra la distribuzione della potenza spettrale, confermando la banda stretta e il picco attorno a 650nm, ideale per applicazioni che richiedono un colore rosso profondo saturo.

3.2 Diagramma di Direttività

Il diagramma di radiazione illustra l'angolo di visione tipico di 6°, mostrando come l'intensità luminosa cali bruscamente al di fuori del fascio centrale, utile per l'illuminazione diretta.

3.3 Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V)

Questo grafico è essenziale per progettare il circuito di limitazione della corrente. Mostra la relazione non lineare tra tensione e corrente, con il punto di lavoro tipico a 20mA/2.0V.

3.4 Intensità Relativa vs. Corrente Diretta

Questa curva dimostra che l'uscita luminosa è approssimativamente lineare con la corrente fino alla corrente massima nominale, consentendo una semplice modulazione della luminosità tramite controllo di corrente.

3.5 Dipendenza dalla Temperatura

Vengono fornite due curve critiche:

• Intensità Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra la diminuzione dell'uscita luminosa all'aumentare della temperatura. È necessaria una corretta gestione termica per mantenere la luminosità.
• Corrente Diretta vs. Temperatura Ambiente:Può essere utilizzata per comprendere come la caratteristica I-V si sposti con la temperatura, importante per la progettazione di driver a corrente costante.

4. Informazioni Meccaniche e sul Package

4.1 Dimensioni del Package

La scheda tecnica include un disegno meccanico dettagliato del package del LED. Le dimensioni chiave includono la spaziatura dei terminali, le dimensioni del corpo e l'altezza complessiva. Note critiche specificano che l'altezza della flangia deve essere inferiore a 1,5 mm e le tolleranze generali sono ±0,25 mm salvo diversa indicazione.

4.2 Identificazione della Polarità

Il catodo è tipicamente indicato da un punto piatto sulla lente, un terminale più corto o una marcatura specifica sul package come mostrato nel diagramma dimensionale. La polarità corretta deve essere osservata durante l'assemblaggio.

5. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

Una manipolazione corretta è fondamentale per garantire l'affidabilità e prevenire danni al LED.

5.1 Formatura dei Terminali

• Piegare i terminali in un punto ad almeno 3 mm dalla base del bulbo in epossidico.
• Eseguire la formatura prima della saldatura.
• Evitare sollecitazioni sul package. Un disallineamento durante il montaggio sul PCB può causare stress e degrado.
• Tagliare i terminali a temperatura ambiente.

5.2 Conservazione

• Conservare a ≤30°C e ≤70% UR. La durata di conservazione è di 3 mesi dalla spedizione.
• Per una conservazione più lunga (fino a 1 anno), utilizzare un contenitore sigillato con azoto e essiccante.
• Evitare rapidi cambiamenti di temperatura in ambienti umidi per prevenire la condensa.

5.3 Processo di Saldatura

Regola Chiave:Mantenere una distanza minima di 3 mm tra il giunto di saldatura e il bulbo in epossidico.

Saldatura Manuale:Temperatura della punta del saldatore ≤300°C (max 30W), tempo di saldatura ≤3 secondi.

Saldatura a Onda/Per Immersione:Preriscaldamento ≤100°C per ≤60 sec. Bagno di saldatura a ≤260°C per ≤5 sec.

Profilo di Saldatura:Viene fornito un profilo temperatura-tempo consigliato, che enfatizza una rampa di riscaldamento controllata, una zona di temperatura di picco definita e un raffreddamento controllato. Non è raccomandato un processo di raffreddamento rapido.

Importante:Evitare sollecitazioni sui terminali durante le fasi ad alta temperatura. Non saldare (a immersione/manuale) più di una volta. Proteggere il LED da urti/vibrazioni fino a quando non si raffredda a temperatura ambiente dopo la saldatura.

5.4 Pulizia

• Pulire solo se necessario utilizzando alcol isopropilico a temperatura ambiente per ≤1 minuto.
• Evitare la pulizia a ultrasuoni. Se assolutamente necessaria, qualificare preventivamente il processo per garantire che non si verifichino danni.

5.5 Gestione Termica

La gestione termica deve essere considerata durante la progettazione del PCB e del sistema. La corrente di esercizio dovrebbe essere opportunamente declassata in base alla temperatura ambiente e alle curve di declassamento fornite per garantire l'affidabilità a lungo termine e mantenere le prestazioni.

6. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

6.1 Specifiche di Imballaggio

• Busta Anti-Statica:Protegge i LED dalle scariche elettrostatiche durante il trasporto e la manipolazione.
• Cartone Interno:Contiene più buste.
• Cartone Esterno:Il contenitore finale per la spedizione.
• Quantità di Imballaggio:Minimo 200-500 pezzi per busta. 6 buste per cartone interno. 10 cartoni interni per cartone esterno.

6.2 Spiegazione delle Etichette

Le etichette sull'imballaggio contengono diversi codici:

• CPN:Numero di Produzione del Cliente
• P/N:Numero di Produzione (es., 383-2SDRC/S530-A3)
• QTY:Quantità di Imballaggio
• CAT:Classi di Intensità Luminosa (Binning)
• HUE:Classi di Lunghezza d'Onda Dominante (Binning)
• REF:Classi di Tensione Diretta (Binning)
• LOT No:Numero di Lotto per la tracciabilità

7. Suggerimenti Applicativi e Considerazioni di Progetto

7.1 Circuiti Applicativi Tipici

Questo LED richiede una semplice resistenza di limitazione della corrente in serie quando pilotato da una sorgente di tensione. Il valore della resistenza (R) può essere calcolato usando la Legge di Ohm: R = (V_sorgente- V_F) / I_F. Per un'alimentazione di 5V e un target I_Fdi 20mA con V_F=2.0V, R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω. Dovrebbe essere selezionata una resistenza con una potenza nominale sufficiente (P = I²R).

7.2 Considerazioni di Progetto

• Pilotaggio in Corrente:Pilotare sempre con una corrente costante o una sorgente limitata in corrente per una luminosità stabile e una lunga durata. Non collegare direttamente a una sorgente di tensione senza un limitatore di corrente.
• Layout del PCB:Assicurarsi che i fori del PCB siano perfettamente allineati con i terminali del LED per evitare stress meccanici. Fornire un'adeguata area di rame o via termiche per la dissipazione del calore se si opera ad alte temperature ambiente o vicino alla corrente massima.
• Progettazione Ottica:Lo stretto angolo di visione di 6° rende questo LED adatto per applicazioni che richiedono un fascio focalizzato. Per un'illuminazione più ampia, potrebbero essere necessarie ottiche secondarie (es., lenti).

8. Confronto Tecnico e Differenziazione

Il 383-2SDRC/S530-A3 si differenzia principalmente attraverso l'uso del materiale semiconduttore AlGaInP, altamente efficiente per produrre colori rossi e ambra. Rispetto a tecnologie più vecchie o ad alcuni LED bianchi a spettro ampio utilizzati con filtri, i LED AlGaInP offrono un'efficienza luminosa superiore per la luce rossa profonda, risultando in una luminosità più elevata per una data potenza in ingresso. La specifica lunghezza d'onda di picco di 650nm fornisce un colore saturo ideale per indicatori di stato e retroilluminazioni dove la purezza del colore è importante.

9. Domande Frequenti (Basate sui Parametri Tecnici)

9.1 Qual è la differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco (650nm) e Lunghezza d'Onda Dominante (639nm)?

La lunghezza d'onda di picco è il punto di massima potenza nella curva di uscita spettrale. La lunghezza d'onda dominante è la singola lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano che corrisponde al colore della luce. La differenza è dovuta alla forma dello spettro di emissione del LED e alla sensibilità dell'occhio umano (risposta fotopica).

9.2 Posso pilotare questo LED alla sua corrente continua massima di 25mA?

Sebbene possibile, si raccomanda generalmente di operare al di sotto del valore massimo assoluto per migliorare l'affidabilità a lungo termine e tenere conto degli aumenti di temperatura. La condizione operativa tipica specificata (20mA) è un punto di lavoro sicuro e standard che fornisce l'intensità luminosa nominale.

9.3 Quanto è critica la distanza minima di 3mm dalla saldatura?

Molto critica. Saldare a meno di 3 mm dal bulbo in epossidico può trasferire calore eccessivo nel chip LED e nei fili di connessione interni, potenzialmente causando un guasto immediato o danni latenti che riducono la durata di vita. Questa regola deve essere rigorosamente seguita durante la progettazione e l'assemblaggio del PCB.

10. Esempio Pratico di Utilizzo

Scenario: Indicatore di Stato su un Router di Rete

Un progettista ha bisogno di un indicatore "Standby" o "Errore" luminoso e inequivocabile. Il 383-2SDRC/S530-A3 è una scelta eccellente. La sua alta intensità luminosa (2000 mcd tipici) garantisce la visibilità anche in stanze ben illuminate. Il colore rosso profondo è universalmente associato a "stop" o "avviso". Il progettista dovrebbe:

1. Progettare il PCB con fori corrispondenti alla spaziatura dei terminali del LED.
2. Posizionare una resistenza di limitazione della corrente da 150Ω in serie con il LED, collegata a un pin GPIO a 5V del microcontrollore del router.
3. Programmare il microcontrollore per accendere/spegnere il pin GPIO per controllare lo stato del LED.
4. Assicurarsi che il LED sia posizionato sul pannello frontale del router con un'apertura chiara, sfruttando il suo angolo di visione stretto per dirigere la luce verso l'utente.

Questa semplice implementazione fornisce un indicatore di stato affidabile, di lunga durata e altamente visibile.

11. Introduzione al Principio di Funzionamento

I Diodi Emettitori di Luce (LED) sono dispositivi a semiconduttore che emettono luce attraverso l'elettroluminescenza. Quando una tensione diretta viene applicata attraverso la giunzione p-n del materiale semiconduttore (in questo caso, AlGaInP), elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva, rilasciando energia sotto forma di fotoni. La lunghezza d'onda (colore) della luce emessa è determinata dall'energia del bandgap del materiale semiconduttore. L'AlGaInP ha un bandgap adatto per produrre luce nella parte rossa e ambra dello spettro visibile. Il drogaggio specifico e la struttura del chip sono progettati per massimizzare l'efficienza di questo processo di generazione della luce.

12. Tendenze Tecnologiche

L'industria dei LED continua a concentrarsi sull'aumento dell'efficienza luminosa (più luce in uscita per watt di ingresso elettrico), sul miglioramento della coerenza e della saturazione del colore e sul potenziamento dell'affidabilità. Per i LED monocromatici come il tipo rosso profondo, le tendenze includono il raggiungimento di una luminosità ancora più elevata in package più piccoli, il miglioramento delle prestazioni ad alta temperatura per applicazioni automobilistiche e industriali e l'ulteriore perfezionamento dei processi di binning per fornire ai progettisti tolleranze più strette su parametri chiave come lunghezza d'onda e tensione diretta. La spinta verso la miniaturizzazione e l'integrazione continua, con i LED incorporati in moduli e sistemi più complessi.