Scheda Tecnica Componente LED - Fase del Ciclo di Vita Revisione 6 - Data di Rilascio 2015-12-11 - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento tecnico fornisce specifiche complete e informazioni sulla gestione del ciclo di vita per un componente a diodo emettitore di luce (LED). L'obiettivo principale di questa scheda tecnica è stabilire lo stato formale di revisione e i parametri di rilascio per la documentazione del prodotto. Il vantaggio fondamentale di questo approccio standardizzato è garantire coerenza, tracciabilità e chiarezza nella comunicazione tecnica lungo l'intero ciclo di vita del prodotto. È rivolto a ingegneri, specialisti degli acquisti, personale di controllo qualità e responsabili della documentazione coinvolti nella progettazione, approvvigionamento e produzione di assemblaggi elettronici che utilizzano questo componente.

2. Ciclo di Vita e Gestione delle Revisioni

Il contenuto PDF fornito dettaglia esclusivamente lo stato formale del ciclo di vita e del controllo delle revisioni della scheda tecnica del componente. Questo è un aspetto critico della gestione dei componenti, che garantisce che tutte le parti interessate facciano riferimento alla versione corretta e aggiornata delle specifiche tecniche.

2.1 Definizione della Fase del Ciclo di Vita

LaFase del Ciclo di Vitaè esplicitamente indicata comeRevisione. Ciò indica che il documento non è in uno stato di bozza iniziale o prototipo, ma rappresenta una versione delle specifiche formalmente rilasciata e successivamente aggiornata. La fase "Revisione" implica che sono state apportate modifiche a una versione precedente e che questo documento la sostituisce.

2.2 Numero di Revisione

IlNumero di Revisioneè specificato come6. Questo è un identificatore sequenziale che incrementa con ogni modifica formale al documento. La Revisione 6 significa che questa è la sesta versione ufficialmente rilasciata di questa scheda tecnica. Il tracciamento dei numeri di revisione è essenziale per il controllo delle versioni e per identificare su quale insieme di specifiche si basa un particolare lotto di componenti o un progetto.

2.3 Informazioni di Rilascio e Validità

Il documento include metadati temporali chiave che ne governano la validità e il rilascio.

• Data di Rilascio:Il documento è stato ufficialmente pubblicato il2015-12-11 alle 17:23:28.0. Questo timestamp fornisce un punto di riferimento preciso per quando questa revisione è diventata attiva.
• Periodo di Scadenza:Il campo è contrassegnato comePer Sempre. Ciò denota che questa revisione della scheda tecnica non ha una data di scadenza o di fine vita predefinita per la sua validità come documento di riferimento. Rimarrà la specifica attiva fino a quando una revisione successiva (ad esempio, Revisione 7) non verrà formalmente rilasciata per sostituirla.

3. Parametri e Specifiche Tecniche

Sebbene lo snippet PDF fornito si concentri sui metadati del documento, una scheda tecnica LED completa conterrebbe parametri tecnici estesi. Le seguenti sezioni dettagliano le specifiche tipiche che sarebbero associate a un tale componente, basandosi sugli standard del settore. Gli ingegneri devono consultare la scheda tecnica ufficiale completa per i valori assoluti.

3.1 Caratteristiche Fotometriche e di Colore

Questi parametri definiscono l'emissione luminosa e il colore del LED.

• Flusso Luminoso:La quantità totale di luce visibile emessa dal LED, misurata in lumen (lm). Viene spesso presentata con valori minimi, tipici e massimi a una corrente di test specificata.
• Lunghezza d'Onda Dominante / Temperatura di Colore Correlata (CCT):Per i LED colorati, la lunghezza d'onda dominante (in nanometri) definisce il colore percepito (es. 620nm per il rosso). Per i LED bianchi, la CCT (in Kelvin, K) definisce se la luce appare calda (es. 2700K), neutra (es. 4000K) o fredda (es. 6500K).
• Indice di Resa Cromatica (CRI):Per i LED bianchi, il CRI (Ra) indica quanto accuratamente la sorgente luminosa rivela i colori reali degli oggetti rispetto a una luce di riferimento naturale. Valori più alti (vicini a 100) sono migliori per applicazioni critiche per il colore.
• Angolo di Visione:L'ampiezza angolare entro la quale l'intensità luminosa è almeno la metà dell'intensità massima, misurata in gradi (°). Angoli comuni sono 120° o 140°.

3.2 Parametri Elettrici

Questi parametri definiscono le condizioni operative elettriche del LED.

• Tensione Diretta (V_F):La caduta di tensione ai capi del LED quando opera a una corrente diretta specificata (I_F). Viene tipicamente fornita come un intervallo (es. da 2,8V a 3,4V) a una corrente di test come 20mA, 60mA o 150mA, a seconda della potenza nominale del LED.
• Corrente Diretta (I_F):La corrente continua DC raccomandata per il funzionamento normale. Superare la corrente diretta massima nominale può ridurre drasticamente la durata di vita o causare un guasto immediato.
• Tensione Inversa (V_R):La tensione massima che può essere applicata in direzione inversa ai capi del LED senza causare danni. Questo valore è tipicamente basso (es. 5V).

3.3 Caratteristiche Termiche

Le prestazioni e la longevità del LED sono altamente sensibili alla temperatura.

• Temperatura di Giunzione (T_J):La temperatura al chip semiconduttore stesso. Il T_J massimo consentito (es. 125°C) è un limite critico.
• Resistenza Termica (R_th):Tipicamente espressa come giunzione-ambiente (R_thJA) in °C/W. Quantifica quanto efficacemente il calore può essere dissipato dal chip LED. Un valore più basso indica prestazioni termiche migliori, cruciali per mantenere l'emissione luminosa e la durata di vita.

4. Sistema di Binning e Selezione

A causa delle variazioni di produzione, i LED vengono selezionati in bin di prestazione.

• Binning per Lunghezza d'Onda / CCT:I LED sono raggruppati in intervalli ristretti di lunghezza d'onda o CCT (es. 2700K-2750K, 2750K-2800K) per garantire coerenza di colore all'interno di un'applicazione.
• Binning per Flusso Luminoso:I LED vengono selezionati in base alla loro emissione luminosa misurata in una condizione di test standard per garantire una luminosità uniforme.
• Binning per Tensione Diretta:La selezione per intervallo di V_F aiuta nella progettazione di circuiti di pilotaggio efficienti, specialmente quando si collegano più LED in serie.

5. Analisi delle Curve di Prestazione

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

• Curva I-V (Corrente-Tensione):Mostra la relazione tra corrente diretta e tensione diretta. È non lineare, caratteristica di un diodo.
• Caratteristiche di Temperatura:I grafici mostrano tipicamente come il flusso luminoso e la tensione diretta cambiano in funzione della temperatura di giunzione. Il flusso generalmente diminuisce all'aumentare della temperatura.
• Distribuzione Spettrale di Potenza (SPD):Un grafico che traccia l'intensità relativa della luce emessa a ciascuna lunghezza d'onda. Per i LED bianchi, questo mostra il picco della pompa blu e l'emissione più ampia del fosforo.

6. Informazioni Meccaniche e sul Package

Le specifiche fisiche sono cruciali per il design e l'assemblaggio del PCB.

• Dimensioni del Package:Disegno meccanico dettagliato con tutte le dimensioni critiche (lunghezza, larghezza, altezza) e tolleranze.
• Layout dei Pad (Footprint):Design raccomandato del land pattern PCB per LED a montaggio superficiale (SMD), inclusa dimensione dei pad, spaziatura e raccomandazioni per la maschera di saldatura.
• Identificazione della Polarità:Marcatura chiara sul package del LED (es. una tacca, un punto o un angolo tagliato) per identificare il terminale catodico (-).

7. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

Una manipolazione corretta garantisce l'affidabilità.

• Profilo di Saldatura a Rifusione:Profilo tempo-temperatura raccomandato per la saldatura senza piombo (es. SnAgCu), inclusi pre-riscaldamento, stabilizzazione, temperatura di picco di rifusione (tipicamente non superiore a 260°C) e velocità di raffreddamento.
• Precauzioni di Manipolazione:Istruzioni riguardanti la sensibilità alle scariche elettrostatiche (ESD), il livello di sensibilità all'umidità (MSL) e l'evitare stress meccanici sulla lente.
• Condizioni di Magazzinaggio:Intervalli raccomandati di temperatura e umidità per lo stoccaggio dei componenti prima dell'uso, spesso collegati alla classificazione MSL.

8. Informazioni su Imballaggio e Ordini

Informazioni per la logistica e gli acquisti.

• Specifica di Imballaggio:Descrive le dimensioni del nastro e della bobina (per parti SMD), la quantità per bobina o le specifiche del vassoio.
• Informazioni di Etichettatura:Spiega i dati codificati sulle etichette dell'imballaggio, che tipicamente includono numero di parte, quantità, codice data e numero di lotto.
• Sistema di Numerazione delle Parti:Decodifica la struttura del numero di parte, mostrando come codici diversi corrispondono a bin specifici (lunghezza d'onda, flusso, tensione), opzioni di package o altre varianti.

9. Note Applicative e Considerazioni di Progettazione

Guida per implementare efficacemente il componente.

• Circuiti Applicativi Tipici:Esempi schematici che mostrano il LED pilotato da una sorgente di corrente costante o con una semplice resistenza limitatrice di corrente, inclusi i componenti di protezione necessari.
• Gestione Termica:Consigli critici di progettazione sul fornire un adeguato percorso termico (tramite area di rame del PCB, via termiche o dissipatori) per mantenere la temperatura di giunzione entro limiti sicuri.
• Considerazioni Ottiche:Note su ottiche secondarie (lenti, diffusori) e l'impatto della corrente di pilotaggio sullo spostamento del colore e sulla manutenzione a lungo termine dei lumen.

10. Confronto Tecnico e Differenziazione

Sebbene non sempre presente in una singola scheda tecnica, gli ingegneri spesso confrontano i componenti. Potenziali vantaggi potrebbero includere una maggiore efficienza (lumen per watt), una migliore uniformità del colore, una resistenza termica inferiore o un design del package più robusto rispetto a generazioni precedenti o parti di concorrenti.

11. Domande Frequenti (FAQ)

Risposte a domande comuni basate sui parametri tecnici.

• D: Posso pilotare questo LED con una sorgente di tensione?R: No. I LED devono essere pilotati da una sorgente di corrente controllata (o una sorgente di tensione con una resistenza limitatrice di corrente in serie) per prevenire la fuga termica e garantire un'emissione luminosa stabile.
• D: Perché il flusso luminoso nella mia applicazione sembra inferiore al valore della scheda tecnica?R: I valori della scheda tecnica sono misurati in condizioni specifiche e ideali (es. a 25°C di temperatura del case). Nelle applicazioni reali, una temperatura di giunzione più alta, correnti di pilotaggio diverse o perdite ottiche possono ridurre l'emissione percepita.
• D: Come interpreto il periodo di scadenza "Per Sempre"?R: Significa che questa specifica revisione del documento è intesa per essere valida indefinitamente come specifica di riferimento, fino a quando non viene ufficialmente sostituita da una nuova revisione. Non si riferisce alla durata di vita produttiva del prodotto.

12. Esempi Pratici di Utilizzo

Basandosi sulle specifiche tipiche dei LED, ecco potenziali applicazioni:

• Illuminazione Generale:Integrazione in lampadine LED, faretti o pannelli luminosi, dove parametri come CCT, CRI e output in lumen sono critici per l'atmosfera desiderata e l'efficienza energetica.
• Retroilluminazione:Utilizzo in display LCD per TV, monitor o cartellonistica, dove coerenza di colore e luminosità su un array sono fondamentali.
• Illuminazione Automobilistica:Applicazione nell'illuminazione ambientale interna, indicatori del cruscotto o luci di segnalazione esterne, che richiedono affidabilità in un ampio intervallo di temperature e coordinate di colore specifiche.
• Indicatori Industriali:Utilizzati su pannelli di controllo o macchinari, dove lunga durata e chiara visibilità in varie condizioni di luce ambientale sono chiave.

13. Introduzione al Principio di Funzionamento

Un LED è un diodo a giunzione p-n semiconduttore. Quando viene applicata una tensione diretta, elettroni dalla regione di tipo n e 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 specifica (colore) della luce emessa è determinata dal bandgap energetico del materiale semiconduttore utilizzato (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 miscela di luce blu e gialla produce luce bianca.

14. Tendenze Tecnologiche

L'industria dei LED continua a evolversi con diverse tendenze chiare e oggettive:

• Aumento dell'Efficienza:Lo sviluppo continuo mira a produrre più lumen per watt elettrico, migliorando l'efficienza energetica per le applicazioni di illuminazione.
• Miglioramento della Qualità del Colore:I progressi nella tecnologia dei fosfori e nei design multi-chip stanno portando a LED bianchi con valori CRI più alti e caratteristiche spettrali più gradevoli.
• Miniaturizzazione:Sviluppo di LED in package a scala di chip (CSP) più piccoli ma potenti, per applicazioni con spazio limitato come il flash dei dispositivi mobili o display ultra-sottili.
• Illuminazione Intelligente e Connessa:Integrazione dell'elettronica di controllo e dei protocolli di comunicazione (come DALI o Zhaga) direttamente con i moduli LED per abilitare sistemi di illuminazione intelligenti.
• Spettri Specializzati:Crescita di LED progettati per applicazioni specifiche non di illuminazione, come l'illuminazione orticola (ottimizzata per la crescita delle piante) o l'illuminazione centrata sull'uomo (regolabile per imitare i cicli della luce naturale).