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Scheda Tecnica del Componente LED - Revisione 1 del Ciclo di Vita - Data di Rilascio 27-11-2014 - Documento Tecnico in Italiano

Scheda tecnica dettagliata sulla fase del ciclo di vita, cronologia delle revisioni e informazioni di rilascio per un componente LED. Include specifiche e linee guida per l'applicazione.
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1. Panoramica del Prodotto

Questo documento tecnico fornisce specifiche complete e linee guida per l'applicazione di un componente a diodo a emissione luminosa (LED). Il fulcro di questa scheda tecnica è lo stato consolidato del ciclo di vita del prodotto, che indica che si trova in una fase di revisione stabile. Il vantaggio principale di questo componente risiede nel suo design maturo e affidabile, avendo superato una validazione e test approfonditi. È destinato ad applicazioni che richiedono prestazioni costanti, disponibilità a lungo termine e affidabilità comprovata in vari scenari di illuminazione e segnalazione.

2. Informazioni sul Ciclo di Vita e sulle Revisioni

I dati forniti indicano uno stato del ciclo di vita coerente per questo componente. LaFase del Ciclo di Vitaè documentata comeRevisione, con un numero di revisione pari a11. Ciò significa che il design del prodotto è stabile ed è stato rilasciato formalmente dopo lo sviluppo iniziale e le eventuali correzioni necessarie. IlPeriodo di Scadenzaè indicato comePer Sempre, il che tipicamente significa che il prodotto non ha una data di fine vita (EOL) pianificata ed è destinato alla produzione continua, oppure che la documentazione di questa specifica revisione rimane valida indefinitamente. LaData di Rilascioper questa revisione è27-11-2014 19:34:44.0. Questo timestamp segna l'emissione ufficiale di questa revisione dei dati tecnici.

3. Interpretazione Approfondita dei Parametri Tecnici

Sebbene i valori numerici specifici per i parametri fotometrici, elettrici e termici non siano forniti nell'estratto, viene presentata un'analisi dettagliata basata sulle caratteristiche standard dei LED per un componente con un ciclo di vita di revisione stabile.

3.1 Caratteristiche Fotometriche

I parametri fotometrici tipici per tali componenti includono la lunghezza d'onda dominante o la temperatura di colore correlata (CCT), il flusso luminoso (in lumen) e l'intensità luminosa (in candele). Le prestazioni sono caratterizzate dalla loro distribuzione spettrale di potenza. Per un prodotto maturo, questi parametri presentano una variazione minima da lotto a lotto grazie a processi produttivi raffinati.

3.2 Parametri Elettrici

Le specifiche elettriche chiave comprendono la tensione diretta (Vf) a una data corrente di test, la massima corrente diretta continua (If) e la tensione inversa (Vr). Anche la resistenza dinamica è un parametro critico per il design del circuito. Una revisione stabile suggerisce un comportamento elettrico ben definito e coerente in tutte le unità prodotte.

3.3 Caratteristiche Termiche

La gestione termica è cruciale per le prestazioni e la longevità del LED. I parametri importanti includono la resistenza termica dalla giunzione al punto di saldatura (Rthj-sp) e la massima temperatura di giunzione (Tjmax). La scheda tecnica fornirebbe curve di derating per la corrente diretta in funzione della temperatura ambiente.

4. Spiegazione del Sistema di Binning

Un prodotto LED maturo tipicamente impiega un sistema di binning completo per garantire la coerenza del colore e delle prestazioni.

4.1 Binning per Lunghezza d'Onda/Temperatura di Colore

I LED vengono suddivisi in bin in base alla loro lunghezza d'onda dominante (per LED monocromatici) o alla temperatura di colore correlata e Duv (per LED bianchi). Ciò garantisce che tutti i LED dello stesso bin appaiano visivamente identici nel colore.

4.2 Binning per Flusso Luminoso

I componenti vengono anche suddivisi in bin in base alla loro emissione di flusso luminoso in condizioni di test standard. Ciò consente ai progettisti di selezionare parti che soddisfano specifici requisiti di luminosità con minimi garantiti.

4.3 Binning per Tensione Diretta

La suddivisione per tensione diretta (Vf) aiuta a progettare circuiti di pilotaggio efficienti e può essere importante per applicazioni in cui più LED sono collegati in serie, garantendo una distribuzione di corrente più uniforme.

5. Analisi delle Curve di Prestazione

Le curve di prestazione dettagliate sono essenziali per comprendere il comportamento del componente in varie condizioni operative.

5.1 Curva Caratteristica Corrente-Tensione (I-V)

La curva I-V illustra la relazione tra la tensione diretta e la corrente diretta. È non lineare, mostrando una tensione di soglia e una regione di funzionamento in cui piccole variazioni di tensione causano grandi variazioni di corrente, rendendo necessario un pilotaggio a corrente costante.

5.2 Dipendenza dalla Temperatura

Le curve che mostrano la variazione della tensione diretta e del flusso luminoso con la temperatura di giunzione sono critiche. Tipicamente, la tensione diretta diminuisce all'aumentare della temperatura, mentre il flusso luminoso si degrada con l'aumento della temperatura.

5.3 Distribuzione Spettrale

Il grafico della distribuzione spettrale di potenza mostra l'intensità relativa della luce emessa a ciascuna lunghezza d'onda. Per i LED bianchi, questo rivela il picco della pompa blu e lo spettro più ampio convertito dal fosforo.

6. Informazioni Meccaniche e sul Package

Le dimensioni fisiche e il design del package garantiscono un corretto montaggio e funzionamento sul circuito stampato (PCB).

6.1 Disegno Dimensionale di Contorno

Un disegno dettagliato con viste dall'alto, laterali e dal basso fornisce tutte le dimensioni critiche: lunghezza, larghezza, altezza e eventuali tolleranze. Ciò è necessario per il design dell'impronta sul PCB e i controlli di ingombro.

6.2 Design del Layout dei Pad

Viene specificato il land pattern PCB raccomandato (geometria e dimensione dei pad) per garantire una saldatura affidabile, una corretta dissipazione termica e stabilità meccanica.

6.3 Identificazione della Polarità

Sono indicate marcature chiare per anodo e catodo, solitamente tramite una tacca, un punto, un angolo tagliato o lunghezze diverse dei terminali. La polarità corretta è essenziale per il funzionamento del dispositivo.

7. Linee Guida per la Saldatura e l'Assemblaggio

Una manipolazione e un assemblaggio corretti sono vitali per l'affidabilità.

7.1 Parametri di Saldatura a Rifusione

Viene fornito un profilo di rifusione raccomandato, inclusi pre-riscaldo, stabilizzazione, temperatura di picco di rifusione e velocità di raffreddamento. Viene specificata la massima temperatura del corpo durante la saldatura per prevenire danni al package del LED e ai materiali interni.

7.2 Precauzioni e Manipolazione

Le linee guida includono la protezione dalle scariche elettrostatiche (ESD), l'evitare stress meccanici sulla lente e raccomandazioni contro la pulizia con certi solventi che potrebbero danneggiare la lente in silicone o epossidica.

7.3 Condizioni di Magazzinaggio

Vengono specificate le condizioni di magazzinaggio ideali (intervalli di temperatura e umidità) per prevenire l'assorbimento di umidità (che può causare l'effetto \"popcorn\" durante la rifusione) e altre forme di degrado prima dell'uso.

8. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

Informazioni su come il prodotto viene fornito e su come ordinare varianti specifiche.

8.1 Specifiche di Imballaggio

Il componente viene fornito in imballaggi standard del settore, come nastri e bobine, adatti per macchine pick-and-place automatizzate. Sono dettagliate le dimensioni della bobina, la larghezza del nastro, la spaziatura delle tasche e l'orientamento del componente.

8.2 Informazioni di Etichettatura

L'etichettatura sulla bobina o sulla scatola include il numero di parte, la quantità, il numero di lotto, il codice data e le informazioni di binning per la tracciabilità.

8.3 Sistema di Numerazione delle Parti

La convenzione di denominazione del modello decodifica attributi chiave come colore, bin di luminosità, bin di tensione, tipo di package e caratteristiche speciali, consentendo una selezione precisa.

9. Raccomandazioni per l'Applicazione

9.1 Scenari Applicativi Tipici

Questo LED è adatto a un'ampia gamma di applicazioni, inclusa l'illuminazione di fondo per l'elettronica di consumo, l'illuminazione d'accento architettonica, l'illuminazione interna automobilistica, gli indicatori di stato nelle apparecchiature industriali e l'illuminazione generale in apparecchi compatti.

9.2 Considerazioni di Progettazione

I fattori critici di progettazione includono l'uso di un driver LED a corrente costante, l'implementazione di un'adeguata gestione termica (area di rame sul PCB, dissipatori), garantire che il design ottico (lenti, diffusori) corrisponda all'angolo di visione del LED e proteggere da transitori di tensione e polarità inversa.

10. Confronto Tecnico

Come prodotto in Revisione 1 dal 2014, la sua principale differenziazione risiede nella sua affidabilità sul campo comprovata e nella catena di fornitura stabile. Rispetto a LED più nuovi e all'avanguardia, potrebbe offrire un'efficienza leggermente inferiore (lumen per watt) o un indice di resa cromatica (CRI) inferiore. Tuttavia, i suoi vantaggi includono prestazioni prevedibili, una vasta storia applicativa, dati di qualifica robusti e un rischio inferiore di cambiamenti di design o obsolescenza precoce, rendendolo ideale per prodotti con cicli di vita lunghi o che richiedono sforzi di riqualifica minimi.

11. Domande Frequenti (FAQ)

D: Cosa significa \"Fase del Ciclo di Vita: Revisione\"?

R: Indica che il design del prodotto è stabile e rilasciato per la produzione. La Revisione 1 è il primo rilascio ufficiale dopo eventuali iterazioni iniziali del design.

D: Il Periodo di Scadenza è \"Per Sempre\". Significa che il prodotto non sarà mai discontinuato?

R: Non necessariamente. Spesso significa che questa specifica revisione della documentazione non ha scadenza, o che il prodotto non ha una data di fine vita preannunciata. Controllare sempre gli avvisi ufficiali di cambiamento prodotto (PCN) del produttore per lo stato più recente.

D: La data di rilascio è il 2014. Questo prodotto è obsoleto?

R: Non necessariamente. Molti componenti elettronici rimangono in produzione per decenni, specialmente se servono mercati consolidati. Una data di rilascio del 2014 significa maturità e un'ampia validazione nel mondo reale.

D: Come seleziono il bin corretto per la mia applicazione?

R: Scegli il bin di lunghezza d'onda/CCT in base ai tuoi requisiti di coerenza del colore. Seleziona il bin di flusso per soddisfare il tuo obiettivo di luminosità minima. Considera il binning della tensione se progetti lunghe stringhe in serie per una corrente uniforme.

12. Casi d'Uso Pratici

Caso di Studio 1: Indicatori per Pannelli di Controllo Industriali:Un produttore di controllori logici programmabili (PLC) industriali utilizza questo LED per indicatori di stato (Alimentazione, Funzionamento, Guasto). La revisione stabile garantisce che le unità prodotte a distanza di anni abbiano colori e luminosità degli indicatori visivamente identici, mantenendo un aspetto del prodotto coerente. L'affidabilità comprovata è fondamentale per apparecchiature che devono funzionare in continuo per anni.

Caso di Studio 2: Modulo di Illuminazione di Retrofit:Un'azienda che produce moduli LED per il retrofit di plafoniere fluorescenti seleziona questo componente. La catena di fornitura matura e le specifiche fisse consentono loro di qualificare il modulo una volta e approvvigionare componenti per molti anni senza riprogettazione, riducendo i costi di supporto a lungo termine.

13. Principio di Funzionamento

Un diodo a emissione luminosa è un diodo a giunzione p-n semiconduttore. Quando viene applicata una tensione diretta, gli elettroni dalla regione di tipo n e le lacune dalla regione di tipo p vengono iniettati nella regione di giunzione. Quando questi portatori di carica si ricombinano, l'energia viene rilasciata sotto forma di fotoni (luce). La lunghezza d'onda (colore) della luce emessa è determinata dall'energia del bandgap del materiale semiconduttore utilizzato (ad es., InGaN per blu/verde, AlInGaP per rosso/ambra). I LED bianchi sono tipicamente creati rivestendo un chip LED blu con un materiale fosforo che assorbe parte della luce blu e la riemette come uno spettro più ampio di luce gialla; la miscela di luce blu e gialla appare bianca all'occhio umano.

14. Tendenze Tecnologiche

La tendenza generale nella tecnologia LED continua verso una maggiore efficienza luminosa (più lumen per watt), un miglioramento della resa cromatica (valori CRI e R9 più alti) e una maggiore affidabilità a temperature operative elevate. C'è anche una spinta verso la miniaturizzazione (package più piccoli) e una maggiore densità di potenza. Per LED di media potenza come quello implicato da questa scheda tecnica, le tendenze includono l'adozione di nuove tecnologie di fosfori per una migliore coerenza e stabilità del colore, e lo sviluppo di package con resistenza termica inferiore per consentire correnti di pilotaggio più elevate. La tendenza verso un'illuminazione centrata sull'uomo, con spettri bianchi regolabili, sta influenzando anche lo sviluppo del prodotto. Tuttavia, prodotti maturi come questo continuano a servire applicazioni in cui le ultime metriche di prestazione sono secondarie rispetto al rapporto costo-efficacia, alla stabilità dell'approvvigionamento e all'eredità del design.

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.