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Scheda Tecnica Componente LED - Revisione Ciclo di Vita 2 - Data Rilascio 2014-12-05 - Documento Tecnico in Italiano

Scheda tecnica che dettaglia la fase del ciclo di vita, la cronologia delle revisioni e le informazioni di rilascio per un componente LED. Focus sul controllo delle revisioni e sullo stato permanente della documentazione.
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Indice

1. Panoramica del Prodotto

Questo documento tecnico fornisce le informazioni sul ciclo di vita e sul controllo delle revisioni per un componente elettronico specifico, probabilmente un LED o un dispositivo semiconduttore simile. Lo scopo principale di questa scheda tecnica è stabilire la versione ufficiale e lo stato delle specifiche tecniche del componente. Il documento indica una revisione finalizzata destinata a riferimento permanente, segnalando una definizione di prodotto stabile e matura. Il mercato target include ingegneri, specialisti degli acquisti e personale dell'assurance qualità coinvolti nella progettazione e produzione elettronica che richiedono un controllo di versione definitivo per la selezione dei componenti e la gestione della distinta base (BOM).

2. Informazioni sul Ciclo di Vita e sulle Revisioni

Il contenuto fornito dettaglia esclusivamente gli aspetti amministrativi e di controllo della documentazione del componente.

2.1 Fase del Ciclo di Vita

La fase del ciclo di vita è esplicitamente dichiarata comeRevisione. Ciò indica che il componente e la relativa scheda tecnica hanno superato le fasi iniziali di progettazione e prototipazione. La fase "Revisione" tipicamente significa che il prodotto è in produzione di massa, con le sue specifiche congelate e qualsiasi modifica controllata attentamente tramite aggiornamenti di revisione formali. Questo status fornisce sicurezza ai progettisti che il componente è stabile per cicli di produzione a lungo termine.

2.2 Numero di Revisione

Il numero di revisione è specificato come2. Questa è un'informazione critica per il controllo di versione. Gli ingegneri devono fare riferimento alla Revisione 2 di questa scheda tecnica per assicurarsi di lavorare con il corretto set di specifiche. Potrebbero esistere differenze tra la Revisione 1 e la Revisione 2, che potrebbero includere aggiornamenti ai parametri elettrici, ai disegni meccanici, alle condizioni operative raccomandate o alle informazioni sull'imballaggio. Confermare sempre il numero di revisione previene errori nella progettazione e nella produzione.

2.3 Data di Rilascio

La data di rilascio ufficiale per questa revisione è2014-12-05 alle 13:03:47.0. Il timestamp fornisce un punto di riferimento preciso per quando questa specifica versione del documento è stata autorizzata e pubblicata. Ciò consente la tracciabilità e aiuta in situazioni in cui potrebbero essere in circolazione più versioni del documento. Stabilisce una baseline per quando le specifiche contenute sono diventate effettive.

2.4 Periodo di Validità

Il periodo di validità è contrassegnato comePer Sempre. Questa è una designazione insolita ma significativa nella documentazione tecnica. Significa che questa revisione della scheda tecnica è considerata permanentemente valida e non sarà automaticamente sostituita da una politica basata sul tempo. Lo status "Per Sempre" implica che le informazioni qui contenute sono la specifica definitiva e finale per questa particolare revisione del componente, e rimarranno il riferimento autorevole a meno che non siano esplicitamente sostituite da un nuovo avviso di revisione. Ciò è comune per prodotti maturi che non sono più in fase di sviluppo attivo.

3. Parametri Tecnici e Interpretazione

Sebbene il frammento di testo fornito non contenga parametri tecnici espliciti come tensione, lunghezza d'onda o dimensioni, la presenza di una scheda tecnica di revisione formale implica l'esistenza di tali specifiche dettagliate nel documento completo. Sulla base della pratica standard del settore per tali schede tecniche, le seguenti sezioni verrebbero analizzate criticamente.

3.1 Caratteristiche Fotometriche e di Colore

Una scheda tecnica completa dettaglierebbe le proprietà fotometriche. Per un LED, questo include la lunghezza d'onda dominante o la temperatura di colore correlata (CCT), che definisce il colore della luce emessa. Il flusso luminoso, misurato in lumen (lm), indica la luminosità percepita. Le coordinate di cromaticità (ad esempio, sul diagramma CIE 1931) forniscono un punto di colore preciso. L'indice di resa cromatica (CRI) può essere incluso per i LED bianchi, indicando quanto naturalmente appaiono i colori sotto la sua luce. Il numero di revisione garantisce che qualsiasi classificazione o selezione dei LED in base a queste caratteristiche sia coerente per questa versione del prodotto.

3.2 Parametri Elettrici

Le specifiche elettriche chiave sono fondamentali. La tensione diretta (Vf) a una corrente di test specificata è cruciale per la progettazione del circuito, influenzando la selezione del driver e la dissipazione di potenza. La corrente diretta (If) nominale definisce la corrente continua massima che il dispositivo può gestire. La tensione inversa (Vr) specifica la tensione massima che può essere applicata nella direzione non conduttiva. Questi parametri garantiscono che il componente operi all'interno della sua area di funzionamento sicura (SOA).

3.3 Caratteristiche Termiche

La gestione termica è vitale per le prestazioni e la longevità del LED. La resistenza termica, giunzione-ambiente (RθJA) o giunzione-case (RθJC), quantifica quanto facilmente il calore può fuoriuscire dalla giunzione del semiconduttore. Una resistenza termica più bassa è migliore. La temperatura massima di giunzione (Tj max) è la temperatura assoluta più alta che il chip LED può sopportare prima del rischio di guasto catastrofico o di degrado accelerato. Un adeguato dissipatore di calore viene calcolato utilizzando questi valori.

4. Sistema di Classificazione e Selezione

Le variazioni di produzione rendono necessario suddividere i componenti in classi di prestazione.

4.1 Classificazione per Lunghezza d'Onda o Temperatura di Colore

I LED sono tipicamente suddivisi in classi strette di lunghezza d'onda o CCT (ad esempio, 2700K, 3000K, 4000K, 5000K per i LED bianchi) per garantire la coerenza del colore all'interno di un singolo lotto di produzione o applicazione. La scheda tecnica per la Revisione 2 definirà gli esatti confini e codici delle classi utilizzati.

4.2 Classificazione per Flusso Luminoso

I componenti sono anche classificati in base alla loro emissione luminosa a una corrente di test standard. Ciò consente ai progettisti di selezionare parti che soddisfano specifici requisiti di luminosità e di mantenere l'uniformità in un assemblaggio di illuminazione.

4.3 Classificazione per Tensione Diretta

La selezione in base alla tensione diretta aiuta nella progettazione di circuiti driver efficienti e in configurazioni di LED in parallelo per garantire una condivisione bilanciata della corrente.

5. Analisi delle Curve di Prestazione

I dati grafici rivelano le prestazioni in condizioni variabili.

5.1 Curva Corrente vs. Tensione (I-V)

La curva I-V mostra la relazione tra tensione diretta e corrente. È non lineare, con una caratteristica tensione di "ginocchio". Questa curva è essenziale per selezionare la corrente di pilotaggio appropriata e comprendere il consumo di potenza.

5.2 Dipendenza dalla Temperatura

I grafici mostrano tipicamente come la tensione diretta diminuisca e come il flusso luminoso si degradi all'aumentare della temperatura di giunzione. Questa informazione è critica per progettare sistemi che mantengano le prestazioni nell'intervallo di temperatura operativa previsto.

5.3 Distribuzione Spettrale di Potenza

Per LED colorati o bianchi, un grafico di distribuzione spettrale mostra l'intensità relativa della luce a ciascuna lunghezza d'onda. Questo determina la qualità del colore e può essere utilizzato per calcolare le coordinate di cromaticità e il CRI.

6. Informazioni Meccaniche e sul Package

Il fattore di forma fisico è definito qui.

6.1 Dimensioni del Package

Un disegno meccanico dettagliato fornisce tutte le dimensioni critiche: lunghezza, larghezza, altezza, passo dei terminali e tolleranze generali. Ciò è necessario per la progettazione dell'impronta PCB e per garantire un corretto montaggio nell'assemblaggio.

6.2 Layout dei Pad e Saldabilità

Viene fornito il land pattern PCB raccomandato (geometria e dimensione dei pad) per garantire giunti di saldatura affidabili durante la saldatura a rifusione o a onda. Possono essere incluse anche informazioni sulla finitura superficiale e sulla placcatura della saldatura.

6.3 Identificazione della Polarità

Sono specificate marcature chiare (come un indicatore del catodo, una tacca o un terminale sagomato) per prevenire un'orientazione errata durante l'assemblaggio.

7. Linee Guida per la Saldatura e l'Assemblaggio

Una manipolazione corretta garantisce l'affidabilità.

7.1 Profilo di Saldatura a Rifusione

Viene fornito un profilo di temperatura raccomandato per la saldatura a rifusione, inclusi pre-riscaldamento, stabilizzazione, temperatura di picco di rifusione e velocità di raffreddamento. Rispettare questo profilo previene danni termici al package del LED.

7.2 Precauzioni per la Manipolazione e lo Stoccaggio

Le istruzioni includono tipicamente la protezione dalle scariche elettrostatiche (ESD), raccomandazioni sul livello di sensibilità all'umidità (MSL) e procedure di baking se necessario, e una manipolazione generale per evitare stress meccanici sui terminali o sulla lente.

8. Informazioni su Imballaggio e Ordinazione

8.1 Specifiche di Imballaggio

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

8.2 Etichettatura e Numerazione del Part Number

Viene spiegata la struttura completa del part number, che spesso codifica informazioni come colore, classe di flusso, classe di tensione e tipo di package. L'etichetta sull'imballaggio corrisponderà a questo part number e includerà il codice di revisione (es. Rev. 2).

9. Note Applicative e Considerazioni di Progettazione

9.1 Circuiti Applicativi Tipici

Possono essere suggeriti schemi per circuiti driver a corrente costante, adatti per alimentare il LED. Ciò include considerazioni per configurazioni serie/parallelo e metodi di dimmerazione.

9.2 Progettazione della Gestione Termica

Linee guida sul layout PCB per la dissipazione del calore, come l'uso di via termiche, un'adeguata area di rame e possibilmente l'attacco a un dissipatore di calore. I calcoli per stimare la temperatura di giunzione in base alla potenza applicata e alla resistenza termica sono cruciali.

9.3 Considerazioni di Progettazione Ottica

Note sull'angolo di visione, le caratteristiche della lente e raccomandazioni per ottiche secondarie (come diffusori o riflettori) per ottenere la distribuzione della luce desiderata.

10. Confronto Tecnico e Differenziazione

Sebbene non esplicitamente dichiarato nel frammento, la posizione di un prodotto può essere dedotta. Un componente con status "Revisione 2" e "Per Sempre" è probabilmente una parte matura e ampiamente adottata. I suoi vantaggi possono includere affidabilità comprovata, ampia storia sul campo, ampia disponibilità presso i distributori e una specifica stabile che riduce il rischio di progettazione rispetto ai componenti di nuova introduzione. Può offrire un rapporto costo-prestazioni favorevole per applicazioni consolidate.

11. Domande Frequenti (FAQ)

D: Cosa significa "Fase del Ciclo di Vita: Revisione" per il mio progetto?

R: Significa che il componente è in uno stato di produzione stabile. Le sue specifiche sono fissate per questa revisione, rendendolo una scelta a basso rischio per prodotti a lungo termine o ad alto volume, poiché non incontrerai modifiche non annunciate.

D: Perché la validità è "Per Sempre"?

R: Ciò indica che la scheda tecnica per la Revisione 2 è considerata un documento di riferimento permanente. Il produttore si impegna su questa specifica indefinitamente per questa revisione, anche se il prodotto sarà eventualmente discontinuato. Future modifiche richiederebbero un nuovo numero di revisione (es. Revisione 3).

D: Quanto è critico utilizzare la Revisione 2 della scheda tecnica?

R: È essenziale. Verifica sempre di avere la revisione corretta. Utilizzare una revisione precedente potrebbe significare che il tuo progetto si basa su dati elettrici, ottici o meccanici obsoleti, potenzialmente portando a problemi di prestazioni o difetti di produzione.

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

R: Non necessariamente. Una data di rilascio del 2014 per una revisione suggerisce un prodotto maturo. Molti componenti elettronici fondamentali rimangono in produzione per decenni. Dovresti verificare la notifica dello stato del prodotto del produttore (PCN) o le scorte del distributore per lo stato attivo/obsoleto.

12. Esempi Pratici di Casi d'Uso

Caso 1: Progettazione di Illuminazione di Retrofit

Un ingegnere che progetta una lampadina LED per sostituire una lampadina a incandescenza da 60W ha bisogno di colore e luminosità consistenti. Specificando componenti da una singola e stretta classe di flusso e CCT come definito nella Revisione 2 di questa scheda tecnica, può garantire che ogni lampadina prodotta soddisfi gli stessi criteri di prestazione, mantenendo la qualità del marchio.

Caso 2: Illuminazione Interna Automobilistica

Un fornitore di primo livello automobilistico richiede componenti con affidabilità a lungo termine comprovata e specifiche stabili. Selezionare una parte con un ciclo di vita "Revisione" e uno status di scheda tecnica "Per Sempre" riduce il rischio di qualifica. I disegni meccanici precisi garantiscono che il LED si adatti correttamente all'alloggiamento, e i dati termici guidano la progettazione del montaggio per gestire il calore in uno spazio confinato.

13. Introduzione al Principio Operativo

I Diodi Emettitori di Luce (LED) sono dispositivi semiconduttori 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 dal band gap del materiale semiconduttore utilizzato. La struttura coinvolge tipicamente una giunzione p-n alloggiata in un package che include un lead frame per la connessione elettrica, un filo di bond, un rivestimento di fosforo (per LED bianchi) e un'ottica primaria (lente). La scheda tecnica fornisce le specifiche metriche di prestazione e i limiti di questa implementazione fisica.

14. Tendenze e Sviluppi del Settore

L'industria elettronica, incluso il settore LED, è caratterizzata da un avanzamento continuo. Sebbene questa specifica scheda tecnica rifletta un prodotto stabile del 2014, le tendenze più ampie continuano. Queste includono aumenti dell'efficienza luminosa (più lumen per watt), consentendo una maggiore luminosità con un consumo energetico e calore inferiori. C'è una spinta verso indici di resa cromatica (CRI) più elevati e una regolazione del colore più precisa per l'illuminazione centrata sull'uomo. La miniaturizzazione rimane una tendenza, con componenti che diventano più piccoli mantenendo o migliorando l'output. L'integrazione è un'altra tendenza chiave, con i package LED che incorporano driver, sensori e circuiti di controllo. Inoltre, il settore è sempre più focalizzato sulla sostenibilità, con miglioramenti nei processi di produzione e nei materiali per ridurre l'impatto ambientale. Un componente con uno status di revisione permanente rappresenta spesso un design di successo e ottimizzato all'interno di una particolare generazione tecnologica.

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.