Scheda Tecnica Componente LED - Revisione 2 - Documentazione Fase di Ciclo di Vita - Data di Rilascio 2014-12-05 - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento tecnico fornisce informazioni complete riguardanti la gestione del ciclo di vita e la cronologia delle revisioni di un componente LED specifico. Il focus principale è sul controllo delle revisioni stabilito, garantendo tracciabilità e coerenza nelle specifiche del componente nel tempo. Il documento funge da riferimento definitivo per ingegneri, specialisti degli acquisti e personale di controllo qualità coinvolti nella progettazione, approvvigionamento e produzione di prodotti che utilizzano questo componente. Il suo vantaggio principale risiede nel fornire dati chiari e controllati per versione, fondamentali per mantenere la qualità del prodotto, l'affidabilità e la conformità nei cicli di produzione a lungo termine.

Il mercato target per questa documentazione include industrie che richiedono componenti elettronici stabili e con un lungo ciclo di vita, come l'illuminazione automobilistica, i sistemi di controllo industriale, la segnaletica e le applicazioni di illuminazione generale dove prestazioni costanti e stabilità della catena di approvvigionamento sono fondamentali.

2. Gestione del Ciclo di Vita e delle Revisioni

2.1 Definizione della Fase del Ciclo di Vita

Il componente si trova attualmente nella fase diRevisione. Ciò indica che il design del prodotto e le specifiche sono state finalizzate, rilasciate per la produzione e sono ora soggette a modifiche controllate. Una fase di revisione segue tipicamente il rilascio iniziale del design e precede eventuali fasi di fine vita (EOL) o obsolescenza. Segnala un prodotto maturo e stabile, disponibile per la produzione di massa.

2.2 Controllo delle Revisioni

Il livello di revisione documentato per questo componente èRevisione 2. Questo identificatore numerico è cruciale per tracciare le modifiche apportate alle specifiche, ai materiali o ai processi di produzione del prodotto. Ogni incremento di revisione implica che una modifica formale sia stata implementata e documentata. Gli ingegneri devono assicurarsi di utilizzare la corretta revisione della scheda tecnica e del componente per garantire che i loro progetti siano allineati con i parametri di prestazione testati e qualificati.

2.3 Informazioni di Rilascio e Validità

La data di rilascio ufficiale per la Revisione 2 di questo documento è2014-12-05 alle 13:11:36.0. Questo timestamp fornisce un punto di riferimento preciso per quando questo specifico set di specifiche è diventato attivo. Inoltre, il documento specifica unPeriodo di Scadenza: Per Sempre. Questa è una notazione insolita ma critica, che indica che questa revisione della scheda tecnica non ha una data di scadenza predeterminata. Rimarrà il riferimento valido indefinitamente, o fino a quando una revisione successiva (es. Revisione 3) non verrà formalmente rilasciata e la sostituirà. Questo stato "Per Sempre" sottolinea la longevità e la stabilità previste del componente sul mercato.

3. Parametri e Specifiche Tecniche

Sebbene lo snippet PDF fornito si concentri sui dati amministrativi, una scheda tecnica completa per un componente LED conterrebbe le seguenti sezioni. I valori e i dettagli sarebbero definiti dalle specifiche particolari della Revisione 2.

3.1 Valori Massimi Assoluti

Questi parametri definiscono i limiti di stress oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. Non sono destinati al funzionamento normale.

• Tensione Inversa (V_R): La massima tensione applicabile in direzione inversa ai terminali del LED.
• Corrente Diretta (I_F): La massima corrente diretta continua ammissibile.
• Corrente Diretta di Picco (I_FP): La massima corrente diretta di sovratensione o impulsiva ammissibile, spesso specificata con un ciclo di lavoro e una larghezza di impulso.
• Dissipazione di Potenza (P_D): La massima potenza che il dispositivo può dissipare, tipicamente calcolata a una specifica temperatura ambiente.
• Intervallo di Temperatura di Funzionamento (T_opr): L'intervallo di temperature ambiente entro il quale il dispositivo può essere operato in sicurezza.
• Intervallo di Temperatura di Conservazione (T_stg): L'intervallo di temperature entro il quale il dispositivo può essere conservato in sicurezza senza alimentazione applicata.
• Temperatura di Saldatura: La massima temperatura e durata che il dispositivo può sopportare durante i processi di saldatura (es. saldatura a rifusione o a onda).

3.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Questi parametri sono misurati in condizioni di test specificate (tipicamente I_F=20mA, T_a=25°C salvo diversa indicazione) e definiscono le prestazioni fondamentali del LED.

• Tensione Diretta (V_F): La caduta di tensione ai capi del LED quando viene applicata una specifica corrente diretta. Viene tipicamente suddivisa in intervalli (es. V_F1, V_F2, V_F3).
• Intensità Luminosa (I_V) o Flusso Luminoso (Φ_v): L'emissione luminosa. Per LED indicatori, è spesso data in millicandele (mcd) a un angolo di visione specifico. Per LED di illuminazione, è data in lumen (lm). Questo parametro è ampiamente soggetto a binning.
• Lunghezza d'Onda Dominante (λ_D) o Coordinate di Cromaticità (CIE x, y): Definisce il colore percepito del LED. Per i LED bianchi, vengono specificati la Temperatura di Colore Correlata (CCT in Kelvin, es. 3000K, 5000K) e l'Indice di Resa Cromatica (CRI, Ra), entrambi soggetti a binning.
• Angolo di Visione (2θ_1/2): L'ampiezza angolare alla quale l'intensità luminosa è la metà dell'intensità di picco misurata a 0 gradi.

3.3 Caratteristiche Termiche

• Resistenza Termica, Giunzione-Ambiente (R_θJA): Una misura di quanto efficacemente il package può trasferire calore dalla giunzione del LED all'ambiente circostante. Un valore più basso indica prestazioni termiche migliori, fondamentali per mantenere l'emissione luminosa e la longevità.

4. Spiegazione del Sistema di Binning

A causa delle variazioni intrinseche nella produzione dei semiconduttori, i LED vengono ordinati (binning) in base a parametri chiave per garantire coerenza all'interno di un lotto di produzione. I criteri di binning definiti nella Revisione 2 sono essenziali per la progettazione.

4.1 Binning Lunghezza d'Onda / Temperatura di Colore

I LED sono raggruppati in intervalli specifici di lunghezza d'onda (per LED colorati) o di CCT (per LED bianchi). Ad esempio, i LED bianchi possono essere suddivisi in 5000K ± 200K. I progettisti devono selezionare il bin appropriato per soddisfare i requisiti di coerenza del colore per la loro applicazione.

4.2 Binning Flusso Luminoso / Intensità

I LED vengono ordinati in base alla loro emissione luminosa a una corrente di test standard. Ciò consente ai progettisti di scegliere un livello di luminosità e garantire uniformità in un array di LED.

4.3 Binning Tensione Diretta

I LED sono raggruppati in base alla loro caduta di tensione diretta. Questo è cruciale per progettare circuiti di pilotaggio efficienti e garantire una distribuzione di corrente uniforme quando più LED sono collegati in parallelo.

5. Analisi delle Curve di Prestazione

5.1 Caratteristica Corrente vs. Tensione (Curva I-V)

Questo grafico mostra la relazione tra corrente diretta (I_F) e tensione diretta (V_F). È non lineare, mostrando una tensione di soglia (dove inizia la conduzione) dopo la quale la corrente aumenta rapidamente con un piccolo aumento di tensione. A causa di questa caratteristica, i piloti devono essere regolati in corrente, non in tensione.

5.2 Dipendenza dalla Temperatura

I grafici mostrano tipicamente come la tensione diretta diminuisca con l'aumentare della temperatura di giunzione, mentre il flusso luminoso diminuisce anch'esso con l'aumento della temperatura. Una corretta gestione termica è fondamentale per mantenere prestazioni e durata.

5.3 Distribuzione Spettrale di Potenza

Per i LED bianchi, questa curva mostra l'intensità relativa attraverso lo spettro visibile. Aiuta a comprendere la CCT e il CRI. Sono visibili la presenza e la dimensione dei picchi del LED blu di pompaggio e della conversione del fosforo.

6. Informazioni Meccaniche e sul Package

Vengono forniti disegni dimensionali dettagliati (vista dall'alto, laterale, dal basso) con tolleranze. Gli elementi chiave includono:

• Dimensioni complessive del package (Lunghezza, Larghezza, Altezza).
• Layout e dimensioni dei pad per il design dell'impronta PCB.
• Marca di identificazione della polarità (tipicamente un indicatore del catodo, come una tacca, un punto verde o un terminale più corto).
• Pattern di saldatura PCB e design dello stencil raccomandati.

7. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

7.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Viene fornito un profilo temperatura vs. tempo raccomandato, che include zone di preriscaldamento, stabilizzazione, rifusione (temperatura di picco) e raffreddamento. La massima temperatura di picco (es. 260°C) e il tempo sopra il liquido (TAL) sono parametri critici per prevenire danni termici al package del LED o al die interno.

7.2 Precauzioni

• Evitare di applicare stress meccanico alla lente del LED.
• Utilizzare precauzioni ESD durante la manipolazione.
• Non pulire con pulitori ad ultrasuoni dopo la saldatura, poiché ciò può danneggiare il package.
• Assicurarsi che il PCB sia pulito e privo di contaminazione ionica.

7.3 Condizioni di Conservazione

I componenti devono essere conservati in un ambiente asciutto e inerte (tipicamente <40°C e <60% umidità relativa). Se i dispositivi sensibili all'umidità sono esposti all'aria ambiente oltre la loro shelf life, devono essere sottoposti a baking prima della rifusione per prevenire l'effetto "popcorn" (crepe del package dovute alla pressione del vapore durante la saldatura).

8. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

8.1 Specifiche di Imballaggio

Descrive le specifiche del nastro e della bobina (larghezza del nastro portante, spaziatura delle tasche, diametro della bobina, quantità per bobina) o altri metodi di imballaggio (es. tubi, vassoi).

8.2 Etichettatura e Numerazione del Componente

Spiega le informazioni stampate sulle etichette dell'imballaggio, incluso il numero del componente, il codice di revisione, la quantità, il codice data e il numero di lotto. La struttura del numero di componente stessa codifica attributi chiave come colore, bin di luminosità, bin di tensione e tipo di package.

9. Note Applicative e Considerazioni di Progettazione

9.1 Circuiti Applicativi Tipici

Schemi per il pilotaggio base del LED, tipicamente utilizzando una resistenza limitatrice di corrente in serie per applicazioni a bassa potenza o piloti a corrente costante (lineari o switching) per applicazioni di maggiore potenza o di precisione. Vengono discusse considerazioni per collegamenti in serie/parallelo.

9.2 Progettazione della Gestione Termica

Fondamentale per LED ad alta potenza. Guida sul layout del PCB (utilizzo di via termici, ampie piazzole di rame), dissipazione del calore e calcolo della temperatura di giunzione prevista in base alla corrente di pilotaggio, temperatura ambiente e resistenza termica.

9.3 Considerazioni di Progettazione Ottica

Note sull'angolo di visione, sul design della lente per la modellazione del fascio e sulle potenziali interazioni con ottiche secondarie o guide di luce.

10. Confronto Tecnico e Differenziazione

Sebbene i confronti diretti con i concorrenti non siano in una scheda tecnica standard, i parametri specificati dal documento (es. alta efficienza luminosa, bassa resistenza termica, binning colore stretto, robusta classificazione ESD) definiscono implicitamente i suoi vantaggi competitivi. Il periodo di scadenza "Per Sempre" per la Revisione 2 è di per sé un differenziatore significativo, che indica stabilità a lungo termine e impegno di fornitura.

11. Domande Frequenti (FAQ)

D: Cosa significa "Revisione 2" per i miei progetti esistenti che utilizzano una revisione precedente?

R: Devi confrontare la scheda tecnica della Revisione 2 con la tua versione precedente. Se sono cambiate specifiche elettriche, ottiche o meccaniche, potrebbe essere necessario riqualificare il tuo progetto o regolare i parametri del circuito (come la corrente del pilota) per garantire prestazioni e affidabilità continue.

D: Come devo interpretare "Periodo di Scadenza: Per Sempre"?

R: Significa che questa specifica revisione del documento non ha una data di obsolescenza pianificata. Le specifiche sono fisse a lungo termine. Tuttavia, il componente stesso potrebbe eventualmente raggiungere una fase di Fine Vita (EOL), che verrebbe comunicata separatamente tramite un avviso di modifica del prodotto (PCN).

D: Posso mescolare LED di bin diversi nello stesso prodotto?

R: È fortemente sconsigliato. Mescolare bin può portare a differenze visibili nel colore, nella luminosità o nella tensione diretta, risultando in un aspetto non uniforme e potenziale squilibrio di corrente nei circuiti paralleli. Specificare e utilizzare sempre un singolo bin per una data produzione.

12. Casi d'Uso Pratici

Caso 1: Illuminazione Interna Automobilistica

Un progettista seleziona questo LED per le luci di lettura mappe. Utilizza il binning CCT stretto (es. 4000K ± 150K) per garantire un colore della luce bianca uniforme in tutte le unità del veicolo. Il robusto rating di temperatura garantisce il funzionamento in un abitacolo caldo. La specifica stabile della Revisione 2 garantisce le stesse prestazioni per i pezzi di ricambio durante la vita utile del veicolo di oltre 10 anni.

Caso 2: Pannello Indicatore di Stato Industriale

Un ingegnere progetta un pannello di controllo con centinaia di LED indicatori. Utilizzando le informazioni sul binning della tensione diretta, progetta un circuito di pilotaggio parallelo con appropriate resistenze di stabilizzazione per ogni gruppo di bin di tensione per garantire una luminosità uniforme. La scadenza "Per Sempre" della scheda tecnica supporta la vita utile prevista del pannello di 15 anni senza cambiamenti nelle specifiche.

13. 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, gli elettroni dalla regione di tipo n si ricombinano con le lacune dalla regione di tipo p nello strato attivo. Questa ricombinazione rilascia energia sotto forma di fotoni (luce). La lunghezza d'onda (colore) della luce emessa è determinata dal bandgap energetico dei materiali semiconduttori utilizzati (es. InGaN per blu/verde, AlInGaP per rosso/ambra). I LED bianchi sono tipicamente creati rivestendo un chip LED blu con un fosforo giallo; la combinazione di luce blu e gialla produce luce bianca. La miscela specifica di fosfori determina la Temperatura di Colore Correlata (CCT).

14. Tendenze Tecnologiche

L'industria dell'illuminazione a stato solido continua a evolversi. Le tendenze generali includono l'aumento dell'efficienza luminosa (lumen per watt), consentendo una maggiore emissione luminosa con un consumo energetico inferiore e meno calore. C'è una forte attenzione al miglioramento della qualità del colore, inclusi valori più alti dell'Indice di Resa Cromatica (CRI) e una coerenza del colore più precisa (binning più stretto). La miniaturizzazione dei package mentre si mantiene o aumenta l'emissione luminosa è in corso. Inoltre, l'integrazione di funzionalità intelligenti, come piloti integrati o capacità di regolazione del colore, sta diventando più comune. L'enfasi sull'affidabilità a lungo termine e sulla stabilità delle schede tecniche, come evidenziato dalla scadenza "Per Sempre" in questo documento, si allinea con la necessità del mercato di componenti durevoli nelle applicazioni infrastrutturali e automobilistiche.