Scheda Tecnica Componente LED - Revisione 3 - Informazioni sul Ciclo di Vita - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Questa scheda tecnica fornisce informazioni complete per un componente LED, concentrandosi sulla gestione del suo ciclo di vita e sulla cronologia delle revisioni. Il documento è essenziale per ingegneri, specialisti degli acquisti e team di controllo qualità per garantire che la versione corretta del componente venga utilizzata in progettazione e produzione. Il vantaggio principale di questo tracciamento dettagliato del ciclo di vita è la tracciabilità e la coerenza in progetti a lungo termine, assicurando che le specifiche rimangano invariate o siano adeguatamente documentate quando avvengono revisioni. Il mercato target include elettronica di consumo, illuminazione automobilistica, indicatori industriali e applicazioni di illuminazione generale dove l'affidabilità del componente e la documentazione sono critiche.

2. Informazioni su Ciclo di Vita e Revisioni

Il contenuto PDF fornito indica ripetutamente uno stato di ciclo di vita coerente per il componente.

2.1 Fase del Ciclo di Vita

LaFase del Ciclo di Vitaè documentata comeRevisione: 3. Questo significa che il componente si trova in uno stato di revisione attiva, specificatamente la terza revisione maggiore della sua documentazione o specifiche di prodotto. Una revisione indica aggiornamenti ai parametri, dati di prestazione, uso raccomandato o informazioni di imballaggio rispetto alle versioni precedenti. È cruciale per gli utenti fare riferimento a questa specifica revisione per garantire che i loro progetti siano allineati con gli ultimi dati testati e validati.

2.2 Validità e Rilascio

IlPeriodo di Scadenzaè indicato comePer Sempre. Questo termine indica tipicamente che questa particolare revisione della scheda tecnica non ha una data di obsolescenza pianificata ed è intesa rimanere valida indefinitamente per scopi di riferimento, a meno che non sia sostituita da una revisione più recente. LaData di Rilascioè registrata precisamente come2014-12-05 13:13:10.0. Questo timestamp fornisce un punto di riferimento esatto per quando questa terza revisione è stata ufficialmente emessa ed è diventata il documento attivo per il componente.

3. Interpretazione Approfondita dei Parametri Tecnici

Mentre lo snippet fornito si concentra sui dati del ciclo di vita, una scheda tecnica LED completa conterrebbe i seguenti parametri tecnici critici. I valori qui sotto sono esempi illustrativi basati su standard comuni del settore per un LED di media potenza; i progettisti 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 la qualità della luce del LED.

• Lunghezza d'Onda Dominante / Temperatura di Colore Correlata (CCT):Specifica il colore percepito della luce. Per i LED bianchi, è data in Kelvin (K), ad es., 2700K (Bianco Caldo), 4000K (Bianco Neutro), 6500K (Bianco Freddo). Per i LED colorati, è data in nanometri (nm), ad es., 630nm (Rosso), 525nm (Verde), 450nm (Blu).
• Flusso Luminoso:La potenza luminosa totale percepita emessa, misurata in lumen (lm). Questo è tipicamente specificato a una corrente di test standard (ad es., 65mA, 150mA) e a una temperatura di giunzione (ad es., 25°C).
• Efficienza Luminosa:L'efficienza del LED, calcolata come lumen per watt (lm/W). Un'efficienza più alta indica una migliore conversione di energia dalla potenza elettrica alla luce visibile.
• Indice di Resa Cromatica (CRI):Per i LED bianchi, il CRI (Ra) misura la capacità di rivelare i colori degli oggetti fedelmente rispetto a una sorgente di luce naturale. Un CRI superiore a 80 è buono per l'illuminazione generale, mentre superiore a 90 è eccellente per applicazioni che richiedono alta fedeltà cromatica.

3.2 Parametri Elettrici

Questi definiscono le condizioni operative e i limiti elettrici del LED.

• Tensione Diretta (Vf):La caduta di tensione ai capi del LED quando opera a una specifica corrente diretta. Varia con la corrente e la temperatura. Valori tipici vanno da 2.8V a 3.4V per LED bianchi e blu, e da 1.8V a 2.2V per LED rossi e ambra.
• Corrente Diretta (If):La corrente continua DC operativa raccomandata, ad es., 65mA, 150mA, 300mA. Superare la corrente massima nominale può causare danni permanenti.
• Tensione Inversa (Vr):La massima tensione che può essere applicata in direzione inversa senza danneggiare il LED. Questo valore è solitamente basso (ad es., 5V).
• Dissipazione di Potenza:La massima potenza elettrica che il package può gestire, calcolata come Vf * If, e limitata dai vincoli termici.

3.3 Caratteristiche Termiche

Le prestazioni e la durata del LED dipendono fortemente dalla gestione termica.

• Resistenza Termica (Rth_j-so Rth_j-c):La resistenza al flusso di calore dalla giunzione del LED al punto di saldatura (s) o al case (c), misurata in °C/W. Un valore più basso indica una migliore capacità di dissipazione del calore.
• Temperatura Massima di Giunzione (Tj_max):La massima temperatura ammissibile alla giunzione del semiconduttore. Un funzionamento continuo al di sopra di questo limite riduce drasticamente la durata e può causare un guasto immediato. Tipicamente Tj_maxè 120°C a 150°C.
• Coefficiente di Temperatura della Tensione Diretta:Il tasso al quale Vf cambia con la temperatura di giunzione, tipicamente intorno a -2mV/°C a -4mV/°C.

4. Spiegazione del Sistema di Binning

Le variazioni di produzione portano a lievi differenze tra i singoli LED. Il binning raggruppa LED con caratteristiche simili per garantire coerenza nella produzione di massa.

4.1 Binning Lunghezza d'Onda / Temperatura di Colore

I LED sono suddivisi in bin in base alla loro lunghezza d'onda dominante (colore) o CCT. Per i LED bianchi, i bin possono rappresentare passi di 100K o 200K all'interno di un intervallo CCT nominale (ad es., 6500K ± 300K). Utilizzare LED da un singolo bin o bin adiacenti è fondamentale per applicazioni che richiedono un aspetto cromatico uniforme.

4.2 Binning Flusso Luminoso

I LED sono binnati in base alla loro emissione luminosa in una condizione di test standard. I bin sono definiti come valori di flusso minimi o intervalli percentuali (ad es., Bin A: 100-105 lm, Bin B: 105-110 lm). Questo permette ai progettisti di selezionare il grado di luminosità adatto ai loro obiettivi di costo e prestazioni.

4.3 Binning Tensione Diretta

La suddivisione per tensione diretta (Vf) a una specifica corrente aiuta nella progettazione di circuiti di pilotaggio efficienti, specialmente quando si collegano più LED in serie. Abbinare bin di Vf può migliorare il bilanciamento di corrente in stringhe parallele.

5. Analisi delle Curve di Prestazione

I dati grafici forniscono una visione più approfondita del comportamento del LED in condizioni variabili.

5.1 Curva Caratteristica Corrente-Tensione (I-V)

Questa curva mostra la relazione tra corrente diretta (If) e tensione diretta (Vf). È non lineare, con un aumento netto della corrente una volta che la tensione supera la soglia del diodo. La curva si sposta con la temperatura. Questo grafico è essenziale per la progettazione del driver per garantire un controllo stabile della corrente.

5.2 Caratteristiche in Funzione della Temperatura

I grafici chiave includono Flusso Luminoso vs. Temperatura di Giunzione e Tensione Diretta vs. Temperatura di Giunzione. Il flusso luminoso tipicamente diminuisce all'aumentare della temperatura. Comprendere questa derating è vitale per il progetto termico per mantenere l'emissione luminosa target nell'ambiente operativo dell'applicazione.

5.3 Distribuzione Spettrale di Potenza (SPD)

Il grafico SPD mostra l'intensità relativa della luce emessa a ciascuna lunghezza d'onda. Per i LED bianchi, rivela la miscela del LED blu "pump" e delle emissioni del fosforo. Questo grafico è utilizzato per l'analisi precisa del colore e il calcolo di metriche come CRI e CCT.

6. Informazioni Meccaniche e di Imballaggio

Le specifiche fisiche garantiscono una corretta progettazione e assemblaggio del PCB.

6.1 Disegno Dimensionale

Un diagramma dettagliato che mostra le dimensioni esatte del package LED, inclusi lunghezza, larghezza, altezza e qualsiasi curvatura della lente. Le tolleranze critiche sono indicate. Dimensioni comuni del package includono 2835 (2.8mm x 3.5mm), 3535, 5050, ecc.

6.2 Layout dei Piazzole (Pad)

Il modello di piazzola di saldatura raccomandato sul PCB, inclusa dimensione, forma e spaziatura dei pad. Seguire questo layout garantisce una buona affidabilità del giunto saldato, un corretto dissipatore termico e previene l'effetto "tombstoning" durante la rifusione.

6.3 Identificazione della Polarità

Marcatura chiara dei terminali anodo (+) e catodo (-) sul package LED, tipicamente tramite una tacca, un angolo tagliato o un marcatore sul lato catodo. La scheda tecnica illustrerà questa marcatura.

7. Linee Guida per la Saldatura e il Montaggio

7.1 Profilo di Rifusione (Reflow)

Un profilo tempo-temperatura raccomandato per la saldatura a rifusione, incluse zone di preriscaldamento, stabilizzazione, rifusione e raffreddamento. La temperatura di picco massima (solitamente 260°C per pochi secondi) e il tempo sopra il liquido (TAL) sono specificati per prevenire danni termici al package LED e ai materiali interni.

7.2 Precauzioni

• Evitare stress meccanici sulla lente del LED.
• Utilizzare flussi no-clean o leggermente attivati adatti per i LED.
• Non pulire con metodi ad ultrasuoni poiché possono danneggiare lo strato di fosforo.
• Prevenire le scariche elettrostatiche (ESD) durante la manipolazione.

7.3 Condizioni di Magazzinaggio

I LED dovrebbero essere conservati in un ambiente asciutto e buio alla temperatura e umidità raccomandate (ad es., <40°C, <60% UR). Sono spesso spediti in imballaggi per dispositivi sensibili all'umidità (MSD) con una carta indicatrice di umidità. Se esposti, potrebbe essere necessaria una "cottura" (baking) prima della rifusione per prevenire l'effetto "popcorn".

8. Informazioni su Imballaggio e Ordini

8.1 Specifiche di Imballaggio

Dettagli sul tipo di bobina (ad es., 12mm, 16mm), dimensioni della bobina, quantità per tasca e orientamento. Le specifiche del nastro e bobina seguono standard come EIA-481.

8.2 Spiegazione Etichetta

Informazioni sull'etichetta della bobina, incluso numero di parte, quantità, numero di lotto, codice data e codici bin per flusso, colore e Vf.

8.3 Regola di Numerazione del Modello

Spiegazione della struttura del numero di parte, che tipicamente codifica attributi chiave come dimensione del package, colore/CCT, bin di flusso, bin di tensione e talvolta caratteristiche speciali (ad es., alto CRI).

9. Raccomandazioni Applicative

9.1 Scenari Applicativi Tipici

• Illuminazione Generale:Lampadine LED, tubi, pannelli, faretti a incasso.
• Retroilluminazione:Unità di retroilluminazione per TV, monitor, laptop e cartellonistica.
• Automotive:Illuminazione interna, luci diurne (DRL), luci di segnalazione.
• Indicatori & Insegne:Indicatori di stato, segnaletica di uscita, lettere canale.

9.2 Considerazioni di Progettazione

• Gestione Termica:Progettare il PCB con adeguati via termici e area di rame. Considerare il percorso termico verso il dissipatore.
• Selezione del Driver:Utilizzare un driver a corrente costante adatto ai requisiti Vf e If del LED. Considerare il metodo di dimmerazione (PWM, analogico) se necessario.
• Progettazione Ottica:Selezionare ottiche secondarie appropriate (lenti, riflettori) per ottenere l'angolo di fascio e la distribuzione desiderati.
• Coerenza Cromatica:Specificare requisiti di binning stretti o utilizzare tecniche di miscelazione del colore per applicazioni che richiedono alta uniformità.

10. Confronto Tecnico

Rispetto alle generazioni precedenti (ad es., Revisione 2), la Revisione 3 di questa scheda tecnica può includere dati di prestazione aggiornati che riflettono miglioramenti del processo produttivo, come un flusso luminoso tipico o un'efficienza più elevati alla stessa corrente. Può anche presentare valori massimi nominali ampliati o chiariti, condizioni di test riviste o note applicative più dettagliate. La differenziazione principale rispetto a parti generiche o della concorrenza risiede nella specifica combinazione di parametri di prestazione (efficienza, CRI, affidabilità), robustezza del package e la profondità e accuratezza dei dati tecnici forniti, che consentono una progettazione più precisa e affidabile.

11. Domande Frequenti (FAQ)

11.1 Cosa significa "Fase del Ciclo di Vita: Revisione 3"?

Indica che questa è la terza versione rilasciata ufficialmente della scheda tecnica del componente. Qualsiasi cambiamento tecnico rispetto alle revisioni precedenti è documentato qui. Utilizzare sempre l'ultima revisione per nuovi progetti.

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

Questa revisione della scheda tecnica è considerata permanentemente valida per riferimento a meno che non sia esplicitamente sostituita da una revisione più recente (ad es., Revisione 4). Non significa che il componente stesso sia in produzione per sempre.

11.3 Posso mescolare LED di bin di flusso o colore diversi nel mio prodotto?

Non è raccomandato per i prodotti finali poiché causerà differenze visibili di luminosità e colore. Per prototipazione, assicurarsi che i bin siano documentati. Per la produzione, specificare un singolo bin o regole di miscelazione dal proprio fornitore.

11.4 Cosa succede se opero il LED al di sopra della massima temperatura di giunzione?

Operare al di sopra di Tj_maxaccelera la deprezzamento del lumen (perdita di emissione luminosa) e può portare a un guasto catastrofico attraverso meccanismi come la degradazione del fosforo o il cedimento del filo di connessione (bond wire). Un corretto dissipatore termico è non negoziabile.

12. Caso d'Uso Pratico

Caso di Studio: Progettazione di un Apparecchio LED Lineare

Un ingegnere sta progettando un tubo LED da 4 piedi per l'illuminazione d'ufficio. Utilizzando questa scheda tecnica (Revisione 3), seleziona un LED bianco neutro (4000K) con un alto CRI (Ra>90) da un specifico bin di flusso per soddisfare i lumen target per apparecchio. La curva I-V e i dati di resistenza termica sono utilizzati per progettare un array serie-parallelo e selezionare un driver a corrente costante adatto. Il disegno meccanico garantisce che il layout del PCB abbia le dimensioni corrette dei pad. Il profilo di rifusione è programmato nella macchina SMT. Rispettando le precauzioni di magazzinaggio e manipolazione, ottengono un'alta resa al primo passaggio durante la produzione. Le prestazioni dell'apparecchio sono coerenti e soddisfano la durata specificata (L70) perché la progettazione della gestione termica mantiene la temperatura di giunzione ben al di sotto del valore massimo nominale in tutte le condizioni operative.

13. Introduzione al Principio

I Diodi Emettitori di Luce (LED) sono dispositivi a semiconduttore che emettono luce quando una corrente elettrica li attraversa. Questo fenomeno, chiamato elettroluminescenza, si verifica quando gli elettroni si ricombinano con le lacune elettroniche all'interno del dispositivo, rilasciando energia sotto forma di fotoni. Il colore della luce è determinato dalla banda proibita (energy band gap) del materiale semiconduttore. I LED bianchi sono tipicamente creati combinando un chip LED blu o ultravioletto con un rivestimento di fosforo che converte parte della luce emessa in lunghezze d'onda più lunghe (giallo, rosso), risultando in uno spettro ampio percepito come luce bianca. L'efficienza, il colore e la longevità di un LED sono influenzati dai materiali semiconduttori, dall'architettura del chip, dalla composizione del fosforo e dal design del package.

14. Tendenze di Sviluppo

L'industria dei LED continua a evolversi con diverse tendenze chiare. L'efficienza (lm/W) aumenta costantemente, riducendo il consumo energetico per la stessa emissione luminosa. C'è una forte attenzione al miglioramento della qualità del colore, inclusi valori CRI più alti e una migliore coerenza nella resa cromatica tra spettri diversi (ad es., R9 per i rossi). La miniaturizzazione dei package mentre si mantiene o aumenta l'emissione luminosa è in corso. L'illuminazione intelligente e connessa, integrando driver con circuiti di controllo per il bianco regolabile (regolazione CCT) e capacità a colori completi, sta diventando più diffusa. Inoltre, l'affidabilità e la durata in condizioni operative ad alta temperatura sono costantemente migliorate attraverso materiali e tecnologie di packaging avanzate. L'industria vede anche una spinta verso la standardizzazione della reportistica delle prestazioni e delle condizioni di test per consentire confronti più accurati tra prodotti di diversi produttori.