Indice
- 1. Panoramica del Prodotto
- 2. Informazioni sul Ciclo di Vita e Revisione
- 2.1 Fase del Ciclo di Vita
- 2.2 Numero di Revisione
- 2.3 Rilascio e Validità
- 3. Parametri e Specifiche Tecniche
- 3.1 Valori Massimi Assoluti
- 3.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche
- 3.3 Caratteristiche Termiche
- 4. Sistema di Binning e Classificazione
- 5. Curve e Grafici di Prestazione
- 6. Informazioni Meccaniche e sul Package
- 7. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio
- 8. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine
- 9. Note Applicative e Considerazioni di Progettazione
- 10. Confronto Tecnico e Differenziazione
- 11. Domande Frequenti (FAQ)
- 12. Esempio di Caso d'Uso Pratico
- 13. Principio di Funzionamento
- 14. Tendenze e Sviluppi del Settore
1. Panoramica del Prodotto
Questa scheda tecnica fornisce informazioni critiche sul ciclo di vita e sul controllo delle revisioni per un componente elettronico specifico, probabilmente un LED o un dispositivo optoelettronico correlato. Il focus principale di questo documento è stabilire lo stato ufficiale e il versionamento delle specifiche del prodotto. Il vantaggio principale offerto da questo documento è la comunicazione chiara e standardizzata del livello di revisione del componente e della sua validità permanente, cruciale per la tracciabilità del design, l'assicurazione della qualità e la pianificazione a lungo termine della catena di fornitura. Queste informazioni sono rivolte a ingegneri di progettazione hardware, ingegneri componenti, team di assicurazione qualità e specialisti acquisti che richiedono dati definitivi sulla versione del componente che stanno integrando nei loro prodotti.
2. Informazioni sul Ciclo di Vita e Revisione
Il documento specifica in modo ripetuto e coerente un unico stato definitivo per il componente.
2.1 Fase del Ciclo di Vita
LaFaseCicloVitaè esplicitamente dichiarata comeRevisione. Ciò indica che il componente non si trova in una fase di design iniziale (Prototipo) o di fine vita (Obsoleto). È in uno stato stabile, pronto per la produzione, dove le specifiche sono state riviste e aggiornate. Questa fase implica che il componente è attivamente prodotto e supportato, con eventuali modifiche rispetto alle versioni precedenti formalmente documentate sotto questo controllo di revisione.
2.2 Numero di Revisione
Il livello di revisione è chiaramente identificato come2. Questa è un'informazione chiave per garantire che tutte le parti coinvolte nel processo di progettazione e produzione facciano riferimento esattamente allo stesso set di specifiche. La Revisione 2 sostituisce qualsiasi revisione precedente (ad es., Revisione 1 o rilascio iniziale). Gli ingegneri devono verificare che la loro distinta base (BOM) e i disegni di assemblaggio facciano riferimento a questa specifica revisione per evitare discrepanze nelle prestazioni attese del componente o nelle sue caratteristiche fisiche.
2.3 Rilascio e Validità
LaData di Rilascioper questa revisione è2013-08-02 14:06:09.0. Questo timestamp fornisce un punto di origine esatto per questa versione del documento. Inoltre, ilPeriodo di Scadenzaè dichiarato comePer Sempre. Questa è una dichiarazione significativa, che significa che questa revisione della scheda tecnica non ha una data di obsolescenza pianificata ed è destinata a rimanere il riferimento valido indefinitamente, o fino a quando non viene rilasciata ufficialmente una revisione successiva (ad es., Revisione 3). Ciò supporta progetti di prodotto a lungo termine.
3. Parametri e Specifiche Tecniche
Sebbene il frammento PDF fornito si concentri sui dati amministrativi, una scheda tecnica completa per un componente elettronico conterrebbe parametri tecnici estesi. Le seguenti sezioni dettagliano le tipiche categorie di informazioni che sarebbero incluse e dovrebbero essere incrociate con il documento ufficiale completo della Revisione 2.
3.1 Valori Massimi Assoluti
Questi parametri definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al componente. Non sono destinati al funzionamento normale. I valori tipici includono:
- Tensione Inversa (VR): La massima tensione che può essere applicata in direzione inversa.
- Corrente Diretta (IF): La massima corrente diretta continua.
- Corrente Diretta di Picco (IFP): La massima corrente di sovratensione o impulsiva ammissibile.
- Dissipazione di Potenza (PD): La massima potenza che il dispositivo può dissipare.
- Intervallo di Temperatura di Funzionamento e Stoccaggio (Tj, Tstg): I limiti di temperatura di giunzione e ambiente.
3.2 Caratteristiche Elettro-Ottiche
Questi parametri sono misurati in condizioni di test specifiche (tipicamente a 25°C di temperatura ambiente) e definiscono le prestazioni del componente.
- Tensione Diretta (VF): La caduta di tensione ai capi del dispositivo a una corrente di test specificata. Ciò è cruciale per la progettazione del circuito di pilotaggio.
- Intensità Luminosa (IV) o Flusso Luminoso (Φv): L'emissione luminosa, misurata in millicandele (mcd) o lumen (lm), a una corrente specificata.
- Lunghezza d'Onda Dominante (λd) o Coordinate di Cromaticità: Definisce il colore della luce emessa.
- Angolo di Visione (2θ½): L'ampiezza angolare in cui l'intensità luminosa è almeno la metà dell'intensità massima.
3.3 Caratteristiche Termiche
La gestione termica è critica per le prestazioni e la longevità dei LED.
- Resistenza Termica Giunzione-Ambiente (RθJA): Indica quanto efficacemente il calore viene trasferito dalla giunzione del semiconduttore all'ambiente circostante. Un valore più basso significa prestazioni termiche migliori.
- Temperatura Massima di Giunzione (Tj max): La massima temperatura ammissibile alla giunzione del semiconduttore.
4. Sistema di Binning e Classificazione
Le variazioni di produzione portano a lievi differenze tra i singoli componenti. Un sistema di binning categorizza le parti in base a parametri chiave per garantire coerenza nell'applicazione.
- Bin Flusso/Intensità Luminosa: Raggruppa i componenti in base alla loro emissione luminosa.
- Bin Tensione Diretta: Raggruppa i componenti in base alla loro VF range.
- Bin Cromaticità: Raggruppa i componenti all'interno di un'area specifica sul diagramma cromatico CIE per garantire la coerenza del colore, fondamentale per array multi-LED.
5. Curve e Grafici di Prestazione
I dati grafici forniscono informazioni sulle prestazioni in condizioni variabili.
- Corrente Diretta vs. Tensione Diretta (Curva I-V): Mostra la relazione non lineare tra corrente e tensione.
- Flusso Luminoso Relativo vs. Corrente Diretta: Mostra come cambia l'emissione luminosa con la corrente di pilotaggio.
- Flusso Luminoso Relativo vs. Temperatura di Giunzione: Dimostra l'effetto di quenching termico; l'emissione luminosa tipicamente diminuisce all'aumentare della temperatura.
- Distribuzione Spettrale: Un grafico che traccia l'intensità relativa rispetto alla lunghezza d'onda, mostrando la purezza e il picco del colore emesso.
6. Informazioni Meccaniche e sul Package
Questa sezione include disegni dimensionali, essenziali per il layout del PCB.
- Disegno del Contorno del Package: Un diagramma che mostra le dimensioni esatte del componente (lunghezza, larghezza, altezza) e le tolleranze.
- Design del Land Pattern: Il layout consigliato dei pad PCB per la saldatura, garantendo un attacco meccanico e una connessione termica corretti.
- Identificazione della Polarità: Marcatura chiara dell'anodo e del catodo, spesso tramite una tacca, un angolo tagliato o un marcatore sul package.
- Materiale e Finitura: Informazioni sul materiale del package (es. PPA, PCT) e sulla placcatura dei terminali (es. stagno opaco).
7. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio
È richiesta una manipolazione corretta per mantenere l'affidabilità.
- Profilo di Saldatura a Rifusione: Un grafico tempo-temperatura che specifica le fasi consigliate di preriscaldamento, stabilizzazione, rifusione e raffreddamento. Ciò include i limiti di temperatura di picco per evitare danni al componente o al package.
- Istruzioni per Saldatura Manuale: Se applicabili, linee guida per temperatura e durata.
- Livello di Sensibilità all'Umidità (MSL): Indica i requisiti di imballaggio e pre-essiccazione per prevenire il \"popcorning\" durante la rifusione a causa dell'umidità assorbita.
- Condizioni di Stoccaggio: Intervalli di temperatura e umidità consigliati per lo stoccaggio dei componenti non utilizzati.
8. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine
Dettagli su come viene fornito il componente.
- Formato di Imballaggio: es. Nastro e Bobina (standard per l'assemblaggio automatizzato), dimensioni della bobina e orientamento delle parti nel nastro.
- Quantità per Bobina: es. 3000 pezzi per bobina da 13 pollici.
- Codice d'Ordine / Numero di Parte: Il numero di modello completo, che spesso codifica informazioni come colore, bin di luminosità, bin di tensione e tipo di imballaggio. La scheda tecnica completa della Revisione 2 fornirebbe la decodifica per questo numero di parte.
9. Note Applicative e Considerazioni di Progettazione
Guida per implementare efficacemente il componente.
- Pilotaggio della Corrente: Raccomandazioni per driver a corrente costante rispetto a limitazione basata su resistenza per garantire un'emissione luminosa stabile e una lunga vita.
- Gestione Termica: L'importanza del design termico del PCB, incluso l'uso di via termiche, piazzole di rame e possibili dissipatori per mantenere bassa la temperatura di giunzione.
- Precauzioni ESD: Molti dispositivi optoelettronici sono sensibili alle scariche elettrostatiche. Dovrebbero essere seguite le corrette procedure di manipolazione ESD durante l'assemblaggio.
- Design Ottico: Considerazioni per lenti, diffusori o riflettori quando si integra il LED in un prodotto finale.
10. Confronto Tecnico e Differenziazione
Sebbene non sempre presente in una scheda tecnica di un singolo componente, questa analisi viene spesso svolta dagli ingegneri. Potenziali punti di confronto con componenti simili potrebbero includere una maggiore efficienza luminosa (più luce per watt), una minore resistenza termica per prestazioni migliori ad alta corrente, un intervallo di temperatura di funzionamento più ampio o un materiale del package più robusto che offre una migliore resistenza all'umidità e all'esposizione ai raggi UV.
11. Domande Frequenti (FAQ)
D: Cosa significa \"FaseCicloVita: Revisione\" per il mio design?
R: Significa che il componente è in una fase di produzione matura e stabile. Le specifiche sono fissate sotto la Rev. 2, fornendo una base affidabile per un prodotto con una lunga durata di produzione.
D: Il Periodo di Scadenza è \"Per Sempre\". Significa che il componente non sarà mai discontinuato?
R: Significa che questa specifica revisione della scheda tecnica non ha scadenza. Tuttavia, il componente stesso potrebbe eventualmente raggiungere una fase di ciclo di vita \"Obsoleto\" in futuro. Lo stato \"Per Sempre\" si riferisce alla validità del contenuto tecnico del documento, non a una garanzia di produzione indefinita.
D: Quanto è critico utilizzare l'esatta revisione (Rev. 2) della scheda tecnica?
R: È estremamente critico. Revisioni diverse possono avere cambiamenti nei valori massimi assoluti, nelle caratteristiche tipiche, nella struttura di binning o nei disegni meccanici. Utilizzare una revisione obsoleta può portare a difetti di progettazione, problemi di conformità o difetti di produzione.
12. Esempio di Caso d'Uso Pratico
Si consideri un ingegnere che progetta un nuovo pannello di illuminazione LED per interni. Seleziona questo componente in base ai suoi dati fotometrici dalla scheda tecnica Rev. 2. Utilizza i dati della tensione diretta (VF) e della resistenza termica (RθJA) per progettare un driver a corrente costante appropriato e calcolare l'area di rame necessaria sul PCB per lo smaltimento termico. Il disegno meccanico viene utilizzato per creare l'esatto land pattern nel software di layout PCB. L'ingegnere specifica l'esatto codice d'ordine, incluso il bin di flusso luminoso e cromaticità desiderato, sulla BOM per garantire che il pannello abbia luminosità e colore uniformi. Il periodo di scadenza \"Per Sempre\" dà fiducia che le specifiche non cambieranno inaspettatamente durante la produzione pluriennale del prodotto.
13. Principio di Funzionamento
Il componente si basa sull'elettroluminescenza a stato solido. Quando viene applicata una tensione diretta che supera la soglia del diodo, gli elettroni si ricombinano con le lacune all'interno del materiale semiconduttore (tipicamente un composto come InGaN per blu/verde o AlInGaP per rosso/ambra). Questo evento di ricombinazione rilascia energia sotto forma di fotoni (luce). La specifica lunghezza d'onda (colore) della luce emessa è determinata dall'energia del bandgap dei materiali semiconduttori utilizzati nella regione attiva. Il package incapsula il die del semiconduttore, fornisce le connessioni elettriche e spesso include uno strato di fosforo (per LED bianchi) o una lente per modellare l'emissione luminosa.
14. Tendenze e Sviluppi del Settore
Il campo dell'optoelettronica continua ad avanzare rapidamente. Le tendenze generali osservabili nel settore includono una continua spinta verso una maggiore efficienza luminosa (lumen per watt), riducendo il costo per lumen. C'è anche uno sviluppo significativo nel miglioramento degli indici di resa cromatica (CRI) per i LED bianchi, in particolare per applicazioni di illuminazione di alta qualità. La miniaturizzazione rimane una tendenza, abilitando nuovi fattori di forma. Inoltre, un'affidabilità migliorata e una vita più lunga a temperature di funzionamento più elevate sono aree di ricerca chiave. Il passaggio verso sistemi di illuminazione intelligenti e connessi sta anche guidando l'integrazione dell'elettronica di controllo insieme all'emettitore LED. Il sistema di revisione delle schede tecniche, come visto in questo documento, è una parte fondamentale della gestione di questi miglioramenti tecnologici e della fornitura di una documentazione chiara per ogni iterazione del prodotto.
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. |