Scheda Tecnica del Componente LED - Revisione 1 - Analisi della Fase del Ciclo di Vita - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento tecnico fornisce una panoramica completa del ciclo di vita e della gestione delle revisioni per un componente standard a Diodo Emettitore di Luce (LED). L'attenzione principale è sulla documentazione strutturata della cronologia delle revisioni del componente, garantendo la tracciabilità e l'integrità dei dati durante tutto il suo ciclo di vita del prodotto. Sebbene i parametri elettrici o fotometrici specifici non siano dettagliati nel materiale sorgente fornito, il documento stabilisce un quadro critico per comprendere come le modifiche e gli aggiornamenti tecnici siano formalmente registrati e comunicati. Questo è essenziale per ingegneri, specialisti degli acquisti e team di assicurazione qualità che si affidano a documentazione accurata e controllata in versione per i processi di design-in, produzione e manutenzione. Il vantaggio principale di questo approccio strutturato è la mitigazione del rischio associato all'utilizzo di specifiche di componenti errate o obsolete negli assemblaggi elettronici.

2. Ciclo di Vita e Gestione delle Revisioni

I dati forniti si concentrano su un singolo stato del ciclo di vita, chiaramente definito, per il componente.

2.1 Definizione della Fase del Ciclo di Vita

LaFase del Ciclo di Vitaè esplicitamente indicata comeRevisione: 1. Ciò indica che la documentazione del componente ha subito la sua prima revisione o aggiornamento formale dalla sua versione iniziale. Nell'ingegneria dei componenti, un cambio di revisione indica tipicamente modifiche che non alterano la forma, l'adattamento o la funzione della parte in modo da influenzare l'intercambiabilità. Esempi includono correzioni di errori di battitura nella scheda tecnica, chiarimenti delle condizioni di test, aggiornamenti delle linee guida di conservazione consigliate o modifiche minori nell'imballaggio. Identificare il livello di revisione è cruciale per garantire che tutte le parti della catena di fornitura facciano riferimento allo stesso identico set di specifiche.

2.2 Validità e Informazioni di Rilascio

Il documento specifica unPeriodo di Scadenza: Per Sempre. Ciò denota che la revisione stessa, una volta rilasciata, non ha una data di scadenza predeterminata per la sua validità come documento di riferimento. Le informazioni contenute nella Revisione 1 rimangono la fonte autorevole a meno che non siano sostituite da una revisione successiva (ad esempio, Revisione 2). LaData di Rilascioè registrata con precisione come2012-08-13 13:57:59.0. Questo timestamp fornisce un punto di origine esatto per questa revisione, consentendo un tracciamento preciso e audit trail. L'uso di un timestamp fino al secondo sottolinea l'importanza del controllo di versione nella documentazione tecnica.

3. Parametri e Specifiche Tecniche

Sebbene l'estratto principale non elenchi parametri di prestazione specifici, una scheda tecnica LED completa derivata da questo quadro di revisione includerebbe tipicamente le seguenti sezioni. I valori di seguito sono esempi illustrativi basati su componenti standard del settore.

3.1 Valori Massimi Assoluti

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

• Corrente Diretta (I_F):30 mA (continua).
• Tensione Inversa (V_R):5 V.
• Temperatura di Giunzione (T_j):+125 °C.
• Temperatura di Conservazione (T_stg):-40 °C a +100 °C.

3.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche

Misurate a T_a=25°C salvo diversa indicazione, queste sono le metriche di prestazione chiave.

• Tensione Diretta (V_F):3.2 V (tipica) a I_F= 20 mA. Questa è la caduta di tensione ai capi del LED durante il funzionamento.
• Intensità Luminosa (I_v):5600 mcd (minima) a 7000 mcd (tipica) a I_F= 20 mA. Questo definisce l'emissione luminosa.
• Angolo di Visione (2θ_1/2):120 gradi. Questo specifica l'ampiezza angolare alla quale l'intensità è la metà del valore di picco.
• Lunghezza d'Onda / Lunghezza d'Onda Dominante (λ_d):465 nm (per un LED blu) o 625 nm (per un LED rosso), soggetto a binning.

3.3 Caratteristiche Termiche

• Resistenza Termica, Giunzione-Ambiente (R_θJA):300 K/W (tipica per un piccolo LED SMD). Questo parametro è critico per calcolare l'aumento di temperatura durante il funzionamento.

4. Sistema di Binning e Classificazione

I LED vengono tipicamente selezionati (binnati) dopo la produzione per garantire la coerenza. Una scheda tecnica definirà gli intervalli ammissibili per ogni bin.

• Binning dell'Intensità Luminosa:I LED sono suddivisi in gruppi in base all'emissione luminosa misurata (es., Bin A: 5600-6000 mcd, Bin B: 6000-6400 mcd, Bin C: 6400-7000 mcd).
• Binning della Tensione Diretta:Selezionati per caduta di tensione (es., Bin V1: 3.0-3.2V, Bin V2: 3.2-3.4V).
• Binning della Lunghezza d'Onda/Cromaticità:Per i LED colorati, vengono binnati per lunghezza d'onda dominante o entro coordinate cromatiche specifiche sul diagramma CIE per garantire la coerenza del colore.

5. Analisi delle Curve di Prestazione

I dati grafici sono essenziali per la progettazione.

• Curva I-V (Corrente-Tensione):Mostra la relazione esponenziale tra corrente diretta e tensione diretta, cruciale per progettare circuiti limitatori di corrente.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Corrente Diretta:Dimostra come l'emissione luminosa aumenti con la corrente, tipicamente in una regione lineare prima della saturazione.
• Intensità Luminosa Relativa vs. Temperatura Ambiente:Mostra la riduzione dell'emissione luminosa all'aumentare della temperatura, un fattore critico per la gestione termica.
• Grafico della Distribuzione Spettrale:Traccia la potenza radiante rispetto alla lunghezza d'onda, mostrando la lunghezza d'onda di picco e la larghezza spettrale.

6. Informazioni Meccaniche e sul Package

Le specifiche fisiche garantiscono un corretto design e assemblaggio del PCB.

• Dimensioni del Package:Disegno meccanico dettagliato con dimensioni critiche (lunghezza, larghezza, altezza, passo dei terminali). Per un comune LED SMD come un package 2835, le dimensioni tipiche sono 2.8mm (L) x 3.5mm (W) x 1.2mm (H).
• Layout dei Pad (Footprint):Design consigliato del land pattern sul PCB per una saldatura affidabile.
• Identificazione della Polarità:Marcatura chiara (es., una tacca, un punto verde o un segno del catodo sul package) per indicare il terminale catodico (-).

7. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

Istruzioni per prevenire danni durante la produzione.

• Profilo di Saldatura a Rifusione:Curva tempo-temperatura consigliata (pre-riscaldo, stabilizzazione, picco di rifusione, raffreddamento) conforme agli standard JEDEC o IPC. La temperatura di picco tipicamente non dovrebbe superare i 260°C per un tempo specificato (es., 10 secondi).
• Saldatura Manuale:Se consentita, limiti sulla temperatura del saldatore (max 350°C) e sul tempo di contatto (max 3 secondi).
• Pulizia:Compatibilità con comuni solventi per la pulizia.
• Condizioni di Conservazione:Si raccomanda la conservazione in un ambiente secco e inerte (es., <40°C/<90% UR) per preservare la saldabilità.

8. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

• Formato di Imballaggio:Specifiche del nastro e della bobina (es., conforme a EIA-481), incluso diametro della bobina, larghezza del nastro e passo delle tasche.
• Quantità per Bobina:Quantità standard (es., 2000 o 4000 pezzi per bobina).
• Regola di Numerazione del Modello:Spiegazione di come il numero di parte codifichi attributi come colore, bin di intensità, bin di tensione e opzione di imballaggio (es., LED-2835-B-BIN2-V1-TR).

9. Note Applicative e Considerazioni di Progettazione

Guida per un'implementazione di successo.

• Limitazione della Corrente:Un LED deve essere pilotato da una sorgente di corrente o con una resistenza in serie per limitare la corrente diretta. Il valore della resistenza è calcolato come R = (V_{alimentazione}- V_F) / I_F.
• Gestione Termica:Anche a bassa potenza, il layout del PCB dovrebbe fornire un'adeguata area di rame (thermal relief) per dissipare il calore, specialmente per LED ad alta luminosità, per mantenere prestazioni e longevità.
• Sensibilità alle Scariche Elettrostatiche (ESD):La maggior parte dei LED è sensibile alle ESD. Potrebbero essere necessarie procedure di manipolazione adeguate (postazioni di lavoro messe a terra, braccialetti) e protezioni del circuito (es., diodi TVS).
• Applicazioni Tipiche:Retroilluminazione per display, indicatori di stato, illuminazione decorativa, illuminazione interna automobilistica e illuminazione generale in scenari a bassa potenza.

10. Confronto Tecnico e Differenziazione

Sebbene questa struttura generica della scheda tecnica sia comune, prodotti specifici si differenziano in base a:

• Efficienza (Efficacia Luminosa):Un'efficacia più alta (lumen per watt) è un vantaggio chiave per applicazioni sensibili al consumo.
• Indice di Resa Cromatica (CRI):Critico per i LED bianchi nelle applicazioni di illuminazione dove è necessaria una percezione accurata del colore.
• Longevità e Mantenimento del Lumen (L70/L90):Specifiche che predicono il tempo fino a quando l'emissione luminosa si degrada al 70% o 90% del valore iniziale in condizioni dichiarate.
• Miniaturizzazione:Dimensioni del package più piccole (es., 0402, 0201) consentono design PCB più densi.

11. Domande Frequenti (FAQ)

D: Cosa significa "Revisione: 1" per il mio design?

R: Conferma che stai utilizzando la prima versione aggiornata della scheda tecnica. Controlla sempre se esiste una revisione più recente prima di finalizzare un design per incorporare eventuali modifiche.

D: Il periodo di scadenza è "Per Sempre". Significa che il componente sarà disponibile per sempre?

R: No. "Per Sempre" si riferisce alla validità del documento di revisione stesso. L'obsolescenza del componente è un evento separato del ciclo di vita (es., fase-out, discontinuazione) non indicato qui.

D: Come seleziono la resistenza di limitazione della corrente corretta?

R: Utilizza la V_Ftipica dalla scheda tecnica e la tua I_Fdesiderata (spesso 20mA per LED standard) nel calcolo della Legge di Ohm con la tua tensione di alimentazione. Verifica sempre la V_Feffettiva nel circuito se è necessaria precisione.

D: Posso pilotare il LED direttamente con una sorgente di tensione?

R: Assolutamente no. La curva I-V di un LED è esponenziale. Un piccolo aumento della tensione causa un grande, potenzialmente distruttivo, aumento della corrente. Utilizza sempre un meccanismo di limitazione della corrente.

12. Esempio Pratico di Utilizzo

Scenario: Progettazione di un indicatore di stato per un router consumer.

Il progettista seleziona un LED verde con una V_Ftipica di 3.2V e mira a I_F= 15mA per una luminosità adeguata e lunga vita. L'alimentazione logica interna del router è 3.3V. Utilizzando la formula R = (3.3V - 3.2V) / 0.015A = 6.67Ω. Il valore standard più vicino è 6.8Ω. La dissipazione di potenza nella resistenza è P = I²R = (0.015^2)*6.8 = 0.00153W, quindi una piccola resistenza da 1/10W è sufficiente. Il footprint sul PCB è progettato secondo il land pattern consigliato dalla scheda tecnica, e la ditta di assemblaggio segue il profilo di rifusione specificato. Il numero di revisione (1) sulla scheda tecnica è registrato nella Distinta Base (BOM) del prodotto per riferimento futuro.

13. Introduzione al Principio di Funzionamento

Un LED è un diodo a semiconduttore. Quando viene applicata una tensione diretta che supera la sua energia di bandgap, gli elettroni nel materiale di tipo n si ricombinano con le lacune nel materiale di tipo p alla giunzione. Questa ricombinazione rilascia energia sotto forma di fotoni (luce), un processo chiamato elettroluminescenza. La lunghezza d'onda specifica (colore) della luce emessa è determinata dal bandgap di energia dei materiali semiconduttori utilizzati (es., Fosfuro di Arseniuro di Gallio per il rosso, Nitruro di Gallio e Indio per il blu). I LED bianchi sono tipicamente LED blu ricoperti da un fosforo che converte parte della luce blu in giallo, risultando in uno spettro ampio percepito come bianco.

14. Tendenze e Sviluppi del Settore

Il settore dei LED continua a evolversi rapidamente. Le tendenze chiave includono:

• Aumento dell'Efficienza:La R&S continua spinge l'efficacia luminosa più in alto, riducendo il consumo energetico per l'illuminazione.
• Miniaturizzazione e Integrazione:Sviluppo di micro-LED e LED in package a scala di chip (CSP) per display a ultra-alta risoluzione e dispositivi compatti.
• Miglioramento della Qualità del Colore:Progressi nella tecnologia dei fosfori e array di LED multicolore (es., RGB, RGBA) consentono gamme di colori più ampie e CRI più alti per l'illuminazione specializzata.
• Illuminazione Intelligente e Connessa:Integrazione di circuiti di controllo e interfacce di comunicazione (come Zigbee o Bluetooth) direttamente con i moduli LED.
• Affidabilità e Previsioni della Durata:Test e modellazione più sofisticati per fornire dati di durata accurati (L90, L70) in varie condizioni operative.
• Sostenibilità:Focus sulla riduzione dell'uso di materiali delle terre rare nei fosfori e sul miglioramento della riciclabilità.

Questo documento, radicato nel suo specifico ciclo di vita di revisione, funge da base stabile in questo dinamico panorama tecnologico, garantendo che le specifiche fondamentali e la cronologia delle modifiche siano meticolosamente documentate per un'applicazione affidabile.