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Scheda Tecnica Componente LED - Revisione 2 - Documentazione del Ciclo di Vita - Documento Tecnico in Italiano

Documentazione tecnica che dettaglia la fase del ciclo di vita, la cronologia delle revisioni e le informazioni di rilascio per un componente LED. Include specifiche e linee guida applicative.
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1. Panoramica del Prodotto

Questo documento tecnico fornisce informazioni complete riguardanti la gestione del ciclo di vita e la cronologia delle revisioni di uno specifico componente LED. L'attenzione principale è rivolta allo stato di revisione consolidato e alla sua validità permanente all'interno del ciclo di vita del prodotto. Il vantaggio principale di questa documentazione è la sua chiarezza nel definire lo stato tecnico stabile del componente, garantendo coerenza per i processi di progettazione e produzione. Queste informazioni sono fondamentali per ingegneri, specialisti degli acquisti e team di assicurazione qualità coinvolti nello sviluppo e nella manutenzione a lungo termine del prodotto.

2. Informazioni sul Ciclo di Vita e Revisione

Il documento indica in modo coerente un singolo e ben definito stato del ciclo di vita per il componente.

2.1 Fase del Ciclo di Vita

Il componente si trova saldamente nella fase diRevisione. Ciò significa che il design e le specifiche del prodotto hanno subito aggiornamenti e miglioramenti rispetto a una versione iniziale e si trovano ora in uno stato stabile e rilasciato etichettato come Revisione 2. Questa fase indica che il componente è attivamente supportato e disponibile per l'uso in produzione.

2.2 Cronologia delle Revisioni

La revisione documentata attuale è laRevisione 2. La menzione ripetuta di questo numero di revisione in tutto il documento ne sottolinea l'importanza. Sebbene i dettagli delle modifiche dalla Revisione 1 non siano forniti in questo estratto, il numero di revisione è un identificatore chiave per tracciare i cambiamenti del componente, assicurando che tutte le parti facciano riferimento al corretto set di specifiche.

2.3 Validità e Rilascio

IlPeriodo di Scadenzaè indicato come "Per Sempre". Questa è una dichiarazione significativa, che significa che questa particolare revisione (Revisione 2) della documentazione del componente non ha una data di obsolescenza pianificata. Le specifiche sono intese per rimanere valide indefinitamente, fornendo stabilità a lungo termine per i progetti che incorporano questa parte.

LaData di Rilascioper la Revisione 2 è precisamente registrata come2014-12-11 18:37:42.0. Questo timestamp fornisce un preciso punto di riferimento storico per quando questa revisione è stata formalmente emessa ed è diventata la specifica attiva.

3. Interpretazione Approfondita dei Parametri Tecnici

Sebbene l'estratto PDF fornito si concentri sui dati del ciclo di vita, una scheda tecnica completa per un componente LED includerebbe tipicamente le seguenti sezioni. I parametri di seguito rappresentano categorie comuni che verrebbero dettagliate in base al design effettivo del componente.

3.1 Caratteristiche Fotometriche

Questa sezione dettaglierebbe le proprietà di emissione luminosa. I parametri chiave includono il Flusso Luminoso (misurato in lumen), che definisce la potenza luminosa totale percepita emessa. L'Intensità Luminosa (misurata in candele) descrive la potenza luminosa per unità di angolo solido. La lunghezza d'onda dominante o la temperatura di colore correlata (CCT) specifica il colore della luce, come bianco freddo, bianco neutro o bianco caldo. L'Indice di Resa Cromatica (CRI) è una misura di quanto accuratamente la sorgente luminosa rivela i colori degli oggetti rispetto a una sorgente di luce naturale. L'angolo di visione definisce l'intervallo angolare entro il quale l'intensità luminosa è almeno la metà del suo valore massimo.

3.2 Parametri Elettrici

Critici per la progettazione del circuito, questa sezione delinea i requisiti di tensione e corrente. La Tensione Diretta (Vf) è la caduta di tensione ai capi del LED quando emette luce a una corrente di prova specificata. La Corrente Diretta (If) è la corrente operativa raccomandata. Verrebbero anche specificati i valori massimi per la tensione inversa e la corrente diretta assoluta massima per prevenire danni al dispositivo. La dissipazione di potenza è calcolata da Vf e If.

3.3 Caratteristiche Termiche

Le prestazioni e la longevità del LED sono fortemente influenzate dalla temperatura. La resistenza termica Giunzione-Ambiente (RθJA) indica quanto efficacemente il calore viene trasferito dal chip LED (giunzione) all'ambiente circostante. Un valore più basso significa una migliore dissipazione del calore. La temperatura massima di giunzione (Tj max) è la temperatura più alta consentita alla giunzione del semiconduttore. Far funzionare il LED al di sopra di questa temperatura ridurrà drasticamente la sua durata di vita e può causare un guasto immediato.

4. Spiegazione del Sistema di Binning

Le variazioni di produzione rendono necessario suddividere i LED in bin di prestazione per garantire la coerenza.

4.1 Binning della Lunghezza d'Onda / Temperatura di Colore

I LED sono suddivisi in intervalli ristretti di lunghezza d'onda dominante (per LED monocromatici) o di temperatura di colore correlata (per LED bianchi). Ciò garantisce l'uniformità del colore all'interno di un singolo lotto di produzione e tra lotti diversi. Una tipica struttura di binning potrebbe utilizzare codici alfanumerici per rappresentare specifici intervalli di lunghezza d'onda o CCT.

4.2 Binning del Flusso Luminoso

I LED sono categorizzati in base alla loro emissione luminosa misurata a una corrente di prova standard. Ciò consente ai progettisti di selezionare componenti che soddisfino specifici requisiti di luminosità. I bin sono solitamente definiti da un valore di flusso luminoso minimo e/o massimo.

4.3 Binning della Tensione Diretta

Per aiutare nella progettazione di circuiti di pilotaggio efficienti e garantire prestazioni coerenti in stringhe parallele, i LED sono anche suddivisi in base alla loro tensione diretta (Vf) alla corrente di prova. Ciò aiuta ad abbinare i LED per minimizzare lo squilibrio di corrente negli array.

5. Analisi delle Curve di Prestazione

I dati grafici sono essenziali per comprendere il comportamento del componente in varie condizioni.

5.1 Curva Caratteristica Corrente-Tensione (I-V)

Questa curva traccia la relazione tra la corrente diretta attraverso il LED e la tensione ai suoi terminali. È non lineare, mostrando una tensione di soglia al di sotto della quale scorre pochissima corrente. La curva è cruciale per selezionare un'appropriata circuiteria di limitazione della corrente.

5.2 Dipendenza dalla Temperatura

I grafici mostrano tipicamente come la tensione diretta diminuisca con l'aumentare della temperatura di giunzione. Un altro grafico critico illustra l'output di flusso luminoso relativo in funzione della temperatura di giunzione, mostrando la riduzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura.

5.3 Distribuzione Spettrale di Potenza

Per i LED bianchi, questo grafico mostra l'intensità relativa della luce emessa a ciascuna lunghezza d'onda attraverso lo spettro visibile. Rivela i picchi del LED blu di pompaggio e l'ampia emissione del fosforo, fornendo informazioni sulla qualità del colore e sul CRI.

6. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

Le specifiche fisiche sono vitali per la progettazione e l'assemblaggio del PCB.

6.1 Disegno Dimensionale di Contorno

Un diagramma dettagliato che mostra le dimensioni esatte del componente, inclusi lunghezza, larghezza, altezza e eventuali tolleranze critiche. Definisce l'impronta richiesta sul circuito stampato (PCB).

6.2 Layout dei Pad di Saldatura

Il modello raccomandato per le piazzole di rame sul PCB per saldare il LED. Ciò include dimensione, forma e spaziatura delle piazzole per garantire giunzioni saldate affidabili, un corretto trasferimento termico e stabilità meccanica.

6.3 Identificazione della Polarità

Marcatura chiara dei terminali anodo (+) e catodo (-) sul package del LED, spesso indicata da una tacca, un punto, un angolo smussato o diverse lunghezze dei reofori. La polarità corretta è essenziale per il funzionamento.

7. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

7.1 Parametri di Saldatura a Rifusione

Un profilo di rifusione raccomandato che specifica le fasi di preriscaldamento, stabilizzazione, rifusione e raffreddamento. I parametri chiave includono la temperatura di picco, il tempo sopra il liquido (TAL) e le velocità di rampa. Il rispetto di questo profilo previene lo shock termico e garantisce connessioni saldate affidabili senza danneggiare il LED.

7.2 Precauzioni e Manipolazione

Istruzioni per la manipolazione per evitare danni da scarica elettrostatica (ESD). Linee guida per evitare stress meccanici sulla lente o sui reofori. Raccomandazioni per agenti detergenti compatibili con il materiale del package del LED.

7.3 Condizioni di Conservazione

Ambiente di conservazione ideale per mantenere la saldabilità e prevenire l'assorbimento di umidità (che può causare il "popcorning" durante la rifusione). Tipicamente comporta la conservazione in un ambiente asciutto e a temperatura controllata, spesso con essiccante in sacchetti barriera all'umidità.

8. Informazioni su Imballaggio e Ordinazione

8.1 Specifiche di Imballaggio

Dettagli su come i LED sono forniti: tipo di bobina (es. 7 pollici o 13 pollici), larghezza del nastro, spaziatura delle tasche e orientamento. Viene specificata anche la quantità per bobina.

8.2 Spiegazione dell'Etichettatura

Descrizione delle informazioni stampate sull'etichetta della bobina, incluso codice articolo, quantità, numero di lotto, codice data e codici di binning.

8.3 Nomenclatura del Codice Articolo

Una scomposizione del codice articolo del componente, che spiega come il codice indica attributi chiave come colore, bin del flusso, bin della tensione, tipo di package e caratteristiche speciali.

9. Raccomandazioni Applicative

9.1 Circuiti Applicativi Tipici

Schemi per circuiti di pilotaggio a corrente costante di base, come l'uso di una semplice resistenza per applicazioni a bassa potenza o di circuiti integrati driver LED dedicati per prestazioni ed efficienza superiori. Considerazioni per connessioni in serie e parallelo.

9.2 Considerazioni di Progettazione

Guida alla progettazione della gestione termica: calcolo del dissipatore termico richiesto, layout del PCB per la diffusione del calore (utilizzando via termiche, piazzole di rame). Considerazioni di progettazione ottica per ottenere i pattern di fascio e l'uniformità di luminosità desiderati.

10. Confronto Tecnico

Un confronto oggettivo che evidenzia dove si colloca questo componente rispetto alle alternative. Potrebbe discutere l'efficienza (lumen per watt) rispetto a generazioni precedenti o tecnologie concorrenti. Potrebbe evidenziare un indice di resa cromatica superiore, un intervallo di temperatura operativa più ampio o dimensioni del package più compatte che abilitano nuove possibilità di progettazione.

11. Domande Frequenti (FAQ)

Risposte a comuni domande tecniche. Esempi: "Qual è la durata di vita prevista (L70/B50) di questo LED in condizioni operative tipiche?" "Come varia la tensione diretta con la temperatura?" "Più LED possono essere collegati in parallelo direttamente?" "Qual è la corrente di pilotaggio massima raccomandata per il funzionamento in impulso?" "Come dovrei interpretare i codici di binning sull'etichetta?"

12. Casi d'Uso Pratici

Esempi dettagliati di come questo LED viene implementato. Caso 1: Integrazione in un farettto a incasso residenziale, concentrandosi sulla selezione del materiale di interfaccia termica e sulla compatibilità del driver. Caso 2: Utilizzo in un modulo di illuminazione interna automobilistica, enfatizzando i test di affidabilità e le prestazioni di dimmerazione. Caso 3: Implementazione in un sistema di illuminazione orticola, discutendo l'efficacia dello spettro specifico per la crescita delle piante.

13. Principio di Funzionamento

Una spiegazione oggettiva della tecnologia sottostante. Per un LED bianco, questo descrive l'elettroluminescenza in un diodo a semiconduttore, dove gli elettroni si ricombinano con le lacune, rilasciando energia sotto forma di fotoni. In un LED bianco a conversione di fosforo, la luce blu primaria o quasi UV del chip eccita un rivestimento di fosforo, che poi emette uno spettro più ampio di luce gialla/rossa. La miscela di luce blu e gialla/rossa è percepita come bianca.

14. Tendenze Tecnologiche

Una panoramica oggettiva della direzione della tecnologia LED. Ciò include la tendenza in corso di aumento dell'efficienza luminosa (lumen per watt), riduzione del costo per lumen. Lo sviluppo di nuovi fosfori per migliorare la qualità del colore e ottenere CRI più elevati. La miniaturizzazione dei package per applicazioni ad alta densità. La crescita dell'illuminazione intelligente e dell'illuminazione centrata sull'uomo, dove la regolazione spettrale e la connettività stanno diventando caratteristiche importanti. L'integrazione di LED con sensori e driver in soluzioni più complete di sistema su chip o sistema in package.

Terminologia delle specifiche LED

Spiegazione completa dei termini tecnici LED

Prestazioni fotoelettriche

Termine Unità/Rappresentazione Spiegazione semplice Perché importante
Efficienza luminosa lm/W (lumen per watt) Uscita luce per watt di elettricità, più alto significa più efficiente energeticamente. Determina direttamente il grado di efficienza energetica e il costo dell'elettricità.
Flusso luminoso lm (lumen) Luce totale emessa dalla sorgente, comunemente chiamata "luminosità". Determina se la luce è abbastanza brillante.
Angolo di visione ° (gradi), es. 120° Angolo in cui l'intensità luminosa scende alla metà, determina la larghezza del fascio. Influisce sulla gamma di illuminazione e uniformità.
CCT (Temperatura colore) K (Kelvin), es. 2700K/6500K Calore/freschezza della luce, valori più bassi giallastri/caldi, più alti biancastri/freddi. Determina l'atmosfera di illuminazione e scenari adatti.
CRI / Ra Senza unità, 0–100 Capacità di riprodurre accuratamente i colori degli oggetti, Ra≥80 è buono. Influisce sull'autenticità del colore, utilizzato in luoghi ad alta richiesta come centri commerciali, musei.
SDCM Passi ellisse MacAdam, es. "5 passi" Metrica di consistenza del colore, passi più piccoli significano colore più consistente. Garantisce colore uniforme attraverso lo stesso lotto di LED.
Lunghezza d'onda dominante nm (nanometri), es. 620nm (rosso) Lunghezza d'onda corrispondente al colore dei LED colorati. Determina la tonalità di LED monocromatici rossi, gialli, verdi.
Distribuzione spettrale Curva lunghezza d'onda vs intensità Mostra la distribuzione dell'intensità attraverso le lunghezze d'onda. Influisce sulla resa cromatica e qualità del colore.

Parametri elettrici

Termine Simbolo Spiegazione semplice Considerazioni di progettazione
Tensione diretta Vf Tensione minima per accendere il LED, come "soglia di avvio". La tensione del driver deve essere ≥Vf, le tensioni si sommano per LED in serie.
Corrente diretta If Valore di corrente per il normale funzionamento del LED. Solitamente azionamento a corrente costante, la corrente determina luminosità e durata.
Corrente di impulso massima Ifp Corrente di picco tollerabile per brevi periodi, utilizzata per dimmerazione o lampeggio. La larghezza dell'impulso e il ciclo di lavoro devono essere rigorosamente controllati per evitare danni.
Tensione inversa Vr Tensione inversa massima che il LED può sopportare, oltre può causare rottura. Il circuito deve prevenire connessione inversa o picchi di tensione.
Resistenza termica Rth (°C/W) Resistenza al trasferimento di calore dal chip alla saldatura, più bassa è meglio. Alta resistenza termica richiede dissipazione termica più forte.
Immunità ESD V (HBM), es. 1000V Capacità di resistere a scariche elettrostatiche, più alto significa meno vulnerabile. Sono necessarie misure antistatiche in produzione, specialmente per LED sensibili.

Gestione termica e affidabilità

Termine Metrica chiave Spiegazione semplice Impatto
Temperatura di giunzione Tj (°C) Temperatura operativa effettiva all'interno del chip LED. Ogni riduzione di 10°C può raddoppiare la durata; troppo alta causa decadimento della luce, spostamento del colore.
Deprezzamento del lumen L70 / L80 (ore) Tempo affinché la luminosità scenda al 70% o 80% dell'iniziale. Definisce direttamente la "durata di servizio" del LED.
Manutenzione del lumen % (es. 70%) Percentuale di luminosità trattenuta dopo il tempo. Indica la ritenzione della luminosità su uso a lungo termine.
Spostamento del colore Δu′v′ o ellisse MacAdam Grado di cambiamento del colore durante l'uso. Influisce sulla consistenza del colore nelle scene di illuminazione.
Invecchiamento termico Degradazione del materiale Deterioramento dovuto ad alta temperatura a lungo termine. Può causare calo di luminosità, cambio colore o guasto a circuito aperto.

Imballaggio e materiali

Termine Tipi comuni Spiegazione semplice Caratteristiche e applicazioni
Tipo di imballaggio EMC, PPA, Ceramica Materiale di alloggiamento che protegge il chip, fornisce interfaccia ottica/termica. EMC: buona resistenza al calore, basso costo; Ceramica: migliore dissipazione termica, vita più lunga.
Struttura del chip Frontale, Flip Chip Disposizione degli elettrodi del chip. Flip chip: migliore dissipazione termica, maggiore efficienza, per alta potenza.
Rivestimento al fosforo YAG, Silicato, Nitruro Copre il chip blu, converte una parte in giallo/rosso, mescola a bianco. Diversi fosfori influenzano efficienza, CCT e CRI.
Lente/Ottica Piana, Microlente, TIR Struttura ottica sulla superficie che controlla la distribuzione della luce. Determina l'angolo di visione e la curva di distribuzione della luce.

Controllo qualità e binning

Termine Contenuto di binning Spiegazione semplice Scopo
Bin del flusso luminoso Codice es. 2G, 2H Raggruppato per luminosità, ogni gruppo ha valori lumen min/max. Garantisce luminosità uniforme nello stesso lotto.
Bin di tensione Codice es. 6W, 6X Raggruppato per intervallo di tensione diretta. Facilita l'abbinamento del driver, migliora l'efficienza del sistema.
Bin del colore Ellisse MacAdam 5 passi Raggruppato per coordinate colore, garantendo un intervallo ristretto. Garantisce consistenza del colore, evita colore non uniforme all'interno del dispositivo.
Bin CCT 2700K, 3000K ecc. Raggruppato per CCT, ognuno ha corrispondente intervallo di coordinate. Soddisfa diversi requisiti CCT della scena.

Test e certificazione

Termine Standard/Test Spiegazione semplice Significato
LM-80 Test di manutenzione del lumen Illuminazione a lungo termine a temperatura costante, registrando il decadimento della luminosità. Utilizzato per stimare la vita LED (con TM-21).
TM-21 Standard di stima della vita Stima la vita in condizioni reali basandosi sui dati LM-80. Fornisce una previsione scientifica della vita.
IESNA Società di ingegneria dell'illuminazione Copre metodi di test ottici, elettrici, termici. Base di test riconosciuta dal settore.
RoHS / REACH Certificazione ambientale Garantisce nessuna sostanza nociva (piombo, mercurio). Requisito di accesso al mercato a livello internazionale.
ENERGY STAR / DLC Certificazione di efficienza energetica Certificazione di efficienza energetica e prestazioni per l'illuminazione. Utilizzato negli appalti pubblici, programmi di sussidi, migliora la competitività.