Specifica LED a Foro Passante T-1 - Diametro 3mm - Tensione Diretta 2.0-2.4V - Potenza 75mW - Colore Rosso/Verde - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento dettaglia le specifiche per una serie di LED a foro passante progettati per applicazioni di segnalazione e indicazione di stato. Il prodotto è offerto nel diffuso contenitore T-1 (diametro 3mm), fornendo una soluzione compatta e versatile per un'ampia gamma di dispositivi elettronici.

1.1 Vantaggi Principali

• Basso Consumo Energetico & Alta Efficienza:Progettato per un funzionamento energeticamente efficiente, lo rende adatto per applicazioni alimentate a batteria o sensibili alla potenza.
• Senza Piombo & Conforme RoHS:Prodotto in conformità con le normative ambientali, garantendo sicurezza e sostenibilità.
• Contenitore Standard T-1:Il diametro di 3mm è uno standard industriale ampiamente adottato, che garantisce una facile integrazione e compatibilità con le impronte PCB e i fori pannello esistenti.
• Tecnologia del Materiale:Utilizza il materiale semiconduttore AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio) per gli emettitori rossi e verdi, noto per la sua alta luminosità ed efficienza. La lente è bianca diffusa per un aspetto visivo uniforme.

1.2 Applicazioni Target

Questi LED sono adatti per tutte le applicazioni che richiedono un'indicazione di stato chiara e affidabile. I mercati principali includono:

• Apparecchiature di Comunicazione
• Periferiche e Schede Madri per Computer
• Elettronica di Consumo
• Elettrodomestici e Pannelli di Controllo

2. Analisi Approfondita dei Parametri Tecnici

2.1 Valori Massimi Assoluti

Tutti i valori sono specificati a una temperatura ambiente (TA) di 25°C. Superare questi limiti può causare danni permanenti.

• Dissipazione di Potenza (Pd):75 mW per entrambe le varianti Rossa e Verde. Questa è la potenza massima che il dispositivo può dissipare sotto forma di calore.
• Corrente Diretta di Picco (I_FP):60 mA (Verde) / 90 mA (Rosso). Questa è la massima corrente istantanea consentita in condizioni di impulso (ciclo di lavoro ≤ 1/10, larghezza impulso ≤ 10 ms). È significativamente superiore al valore nominale in corrente continua.
• Corrente Diretta in CC (I_F):30 mA per entrambi i colori. Questa è la corrente massima raccomandata per il funzionamento continuo.
• Derating di Corrente:Oltre i 50°C, la massima corrente diretta in CC consentita deve essere ridotta linearmente al tasso di 0.4 mA/°C. Ad esempio, a 85°C, la massima I_Fsarebbe 30 mA - ((85°C - 50°C) * 0.4 mA/°C) = 16 mA.
• Intervallo di Temperatura:Funzionamento: -40°C a +100°C. Stoccaggio: -55°C a +100°C.
• Temperatura di Saldatura:I terminali possono resistere a 260°C per un massimo di 5 secondi, misurati a 1.6mm dal corpo del LED.

2.2 Caratteristiche Elettriche & Ottiche

Le prestazioni tipiche sono misurate a TA=25°C e I_F=20mA, salvo diversa indicazione.

• Intensità Luminosa (I_v):Un parametro chiave della luminosità. I valori tipici minimi sono 65 mcd per entrambi i colori, con massimi che raggiungono 250 mcd (Rosso) e 450 mcd (Verde). Il test include una tolleranza di ±30%.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):45 gradi per entrambi i colori. Questo è l'angolo totale in cui l'intensità luminosa scende alla metà del suo valore di picco (sull'asse). Definisce l'ampiezza del fascio.
• Lunghezza d'Onda:
  • Lunghezza d'Onda di Picco (λ_P):Approssimativamente 639 nm (Rosso) e 575 nm (Verde). Questa è la lunghezza d'onda nel punto più alto dello spettro di emissione.
  • Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):Approssimativamente 631 nm (Rosso) e 569 nm (Verde). Questa è l'unica lunghezza d'onda percepita dall'occhio umano, derivata dal diagramma di cromaticità CIE, e definisce il colore.
  • Larghezza di Banda Spettrale (Δλ):20 nm (Rosso) e 11 nm (Verde). Questo indica la purezza del colore; una larghezza di banda più piccola significa una luce più monocromatica.
• Tensione Diretta (V_F):Varia da 2.0V a 2.4V (Rosso) e da 2.1V a 2.4V (Verde) a 20mA. Questo parametro è cruciale per progettare la resistenza limitatrice di corrente in serie con il LED.
• Corrente Inversa (I_R):Massimo 10 µA a una tensione inversa (V_R) di 5V.Importante:Il dispositivo non è progettato per funzionare in polarizzazione inversa; questa condizione di test è solo per caratterizzazione.

3. Specifica del Sistema di Binning

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

3.1 Binning dell'Intensità Luminosa

Unità: mcd @ 20mA. Tolleranza per ogni limite di bin: ±15%.

• Bin Comuni Rosso & Verde:
  • Bin DE:65 mcd (Min) a 140 mcd (Max)
  • Bin FG:140 mcd (Min) a 250 mcd (Max)
• Bin Aggiuntivo Solo Verde:
  • Bin HJ:250 mcd (Min) a 450 mcd (Max)

3.2 Binning della Lunghezza d'Onda Dominante (Solo Verde)

Unità: nm @ 20mA. Tolleranza per ogni limite di bin: ±1 nm.

• Bin H06:564.0 nm a 568.0 nm
• Bin H07:568.0 nm a 571.0 nm

4. Analisi delle Curve di Prestazione

Il datasheet fa riferimento a tipiche curve caratteristiche che illustrano la relazione tra i parametri chiave. Sebbene i grafici specifici non siano riprodotti nel testo, le loro implicazioni sono critiche per la progettazione.

• Curva I-V (Corrente-Tensione):Mostra la relazione esponenziale tra tensione diretta (V_F) e corrente diretta (I_F). La curva è più ripida per i LED rispetto alle resistenze. Questa non linearità è il motivo per cui una resistenza in serie è obbligatoria per il controllo della corrente quando si utilizza una sorgente di tensione costante.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:Dimostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente. È generalmente lineare nell'intervallo di funzionamento ma saturerà a correnti molto elevate a causa di limiti termici e di efficienza.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra la diminuzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura di giunzione. Questo effetto di derating termico deve essere considerato in ambienti ad alta temperatura.
• Distribuzione Spettrale:Un grafico che traccia l'intensità relativa rispetto alla lunghezza d'onda, mostrando il picco (λ_P) e la forma dello spettro di emissione, che determina la purezza del colore (Δλ).

5. Informazioni Meccaniche & di Confezionamento

5.1 Dimensioni di Contorno

Il LED presenta un diametro della lente rotonda standard T-1 (3mm). Le note dimensionali chiave includono:

• Tutte le dimensioni sono in millimetri (pollici forniti tra parentesi).
• La tolleranza standard è ±0.25mm (±0.010\") salvo diversa specifica.
• La sporgenza massima consentita della resina sotto la flangia è di 1.0mm (0.04\").
• La distanza tra i terminali è misurata nel punto in cui i terminali escono dal corpo del contenitore, che è la dimensione critica per il posizionamento dei fori sul PCB.

5.2 Identificazione della Polarità

I LED a foro passante tipicamente utilizzano la lunghezza del terminale o un punto piatto sulla flangia della lente per indicare la polarità. Il terminale più lungo è l'anodo (positivo), e il terminale più corto (o il terminale adiacente al punto piatto) è il catodo (negativo). La polarità corretta è essenziale per il funzionamento.

6. Linee Guida per Saldatura & Assemblaggio

6.1 Formatura dei Terminali

• La piegatura deve avvenire in un punto ad almeno 3mm dalla base della lente del LED.
• Non utilizzare il corpo del contenitore come fulcro durante la piegatura.
• Tutta la formatura dei terminali deve essere completataprimadel processo di saldatura e a temperatura ambiente.
• Durante l'inserimento nel PCB, utilizzare una forza di serraggio minima per evitare di imporre eccessivo stress meccanico sui terminali o sulla tenuta in epossidico.

6.2 Processo di Saldatura

Deve essere mantenuta una distanza minima di 2mm tra il punto di saldatura e la base della lente. Deve essere evitato l'immersione della lente nella saldatura.

• Saldatura Manuale (Saldatore):
  • Temperatura Massima del Saldatore: 350°C
  • Tempo Massimo di Saldatura per terminale: 3 secondi
  • La saldatura deve essere eseguita una sola volta per terminale.
• Saldatura ad Onda:
  • Temperatura Massima di Pre-riscaldo: 100°C
  • Tempo Massimo di Pre-riscaldo: 60 secondi
  • Temperatura Massima dell'Onda di Saldatura: 260°C
  • Tempo Massimo di Contatto: 5 secondi
• Nota Critica:La saldatura a rifusione a infrarossi (IR) ènonun processo adatto per questo prodotto LED a foro passante. Temperature o tempi eccessivi possono causare deformazione della lente o guasto catastrofico.

6.3 Stoccaggio & Manipolazione

• Stoccaggio:Le condizioni di stoccaggio raccomandate sono ≤30°C e ≤70% di umidità relativa. I LED rimossi dalla loro confezione originale a barriera di umidità dovrebbero essere utilizzati entro tre mesi. Per uno stoccaggio più lungo al di fuori della busta originale, utilizzare un contenitore sigillato con essiccante o un essiccatore a azoto.
• Pulizia:Se necessario, pulire solo con solventi a base alcolica come l'alcol isopropilico (IPA).
• Protezione ESD (Scarica Elettrostatica):I LED sono sensibili all'elettricità statica. Le precauzioni di manipolazione includono:
  • Utilizzare braccialetti o guanti antistatici collegati a terra.
  • Assicurarsi che tutte le apparecchiature, le postazioni di lavoro e gli scaffali di stoccaggio siano correttamente collegati a terra.
  • Utilizzare un ionizzatore per neutralizzare la carica statica che può accumularsi sulla lente di plastica.

7. Confezionamento & Informazioni d'Ordine

7.1 Specifica di Confezionamento

Il prodotto è confezionato in un sistema a più livelli:

1. Busta di Imballaggio:Contiene 500, 200 o 100 pezzi.
2. Scatola Interna:Contiene 10 buste di imballaggio, per un totale di 5.000 pezzi (quando si utilizzano buste da 500 pezzi).
3. Scatola Master (Esterna):Contiene 8 scatole interne, per un totale di 40.000 pezzi.
4. Una nota specifica che in qualsiasi lotto di spedizione, solo la confezione finale può essere una confezione non piena.

8. Raccomandazioni per la Progettazione dell'Applicazione

8.1 Progettazione del Circuito di Pilotaggio

Un LED è un dispositivo pilotato in corrente. Per garantire una luminosità uniforme, specialmente quando più LED sono utilizzati in parallelo, una resistenza limitatrice di corrente deve essere posta in serie conciascun LED.

• Circuito Raccomandato (A):Ogni LED ha la propria resistenza in serie collegata all'alimentazione di tensione (V_CC). Questo fornisce un controllo di corrente indipendente, compensando le variazioni naturali nella tensione diretta (V_F) dei singoli LED.
• Circuito Non Raccomandato (B):Più LED collegati in parallelo con una singola resistenza in serie condivisa. Questo dovrebbe essere evitato, poiché piccole differenze nelle caratteristiche I-V di ciascun LED causeranno significativi squilibri nella distribuzione della corrente, portando a luminosità non uniforme e potenziale sovrastress del LED con la V_F.
• Calcolo della Resistenza:R = (V_CC- V_F) / I_F. Utilizzare la V_Fmassima dal datasheet per un progetto conservativo che garantisca che I_Fnon superi il valore desiderato anche con variazioni da pezzo a pezzo.

8.2 Considerazioni sulla Gestione Termica

Sebbene la dissipazione di potenza sia bassa (75mW), la curva di derating deve essere rispettata nelle applicazioni ad alta temperatura ambiente. Ridurre la corrente di funzionamento (I_F) è il metodo principale per gestire la temperatura di giunzione e mantenere l'affidabilità a lungo termine e un'emissione luminosa stabile.

8.3 Ambito di Applicazione

Questa lampada LED è adatta sia per segnaletica interna che esterna, nonché per apparecchiature elettroniche generali. La tecnologia AlInGaP offre una buona luminosità e stabilità per scopi di indicazione.

9. Confronto Tecnico & Differenziazione

Rispetto a tecnologie più vecchie come i LED standard in GaP (Fosfuro di Gallio), il materiale AlInGaP utilizzato in questo prodotto offre un'efficienza luminosa significativamente più alta, risultando in una maggiore luminosità a parità di corrente di funzionamento. Il contenitore T-1 rimane una delle scelte più convenienti e meccanicamente robuste per il montaggio a foro passante, offrendo un buon equilibrio tra dimensioni, emissione luminosa e facilità di assemblaggio rispetto ai dispositivi a montaggio superficiale (SMD) più piccoli per determinate applicazioni.

10. Domande Frequenti (FAQ)

10.1 Posso pilotare questo LED direttamente da un'alimentazione logica a 5V o 3.3V?

No, è necessario utilizzare una resistenza in serie.Collegandolo direttamente, una corrente eccessiva fluirà, distruggendo istantaneamente il LED. Calcolare il valore della resistenza utilizzando la formula R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F.

10.2 Perché c'è una differenza tra Lunghezza d'Onda di Picco e Dominante?

LaLunghezza d'Onda di Piccoè il picco fisico dello spettro di emissione luminosa. LaLunghezza d'Onda Dominanteè un valore calcolato basato sulla percezione del colore umana (standard CIE). La lunghezza d'onda dominante è ciò che definisce il colore che vediamo, motivo per cui è utilizzata per il binning.

10.3 Cosa succede se supero il tempo di saldatura di 5 secondi a 260°C?

Superare il tempo o la temperatura di saldatura nominali può causare diversi guasti: crepe da stress termico della lente in epossidico, degradazione dei fili di collegamento interni o delaminazione all'interno del contenitore. Ciò probabilmente porterà a un guasto immediato o a un'affidabilità a lungo termine gravemente ridotta.

10.4 Come seleziono il bin corretto per la mia applicazione?

Per applicazioni in cui più LED sono visualizzati insieme (ad esempio, un array di luci di stato), selezionare LED dallo stesso bin di intensità (DE, FG, HJ) e, per i LED verdi, dallo stesso bin di lunghezza d'onda (H06, H07) per garantire coerenza visiva in luminosità e tonalità di colore.