Ficha Técnica do Componente LED - Revisão 2 - Documentação da Fase do Ciclo de Vida - Data de Lançamento 05-12-2014 - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento técnico fornece informações abrangentes sobre a gestão do ciclo de vida e o histórico de revisões de um componente LED específico. O foco principal está no controle de revisão estabelecido, garantindo rastreabilidade e consistência nas especificações do componente ao longo do tempo. O documento serve como uma referência definitiva para engenheiros, especialistas em compras e pessoal de garantia de qualidade envolvidos no projeto, aquisição e fabricação de produtos que utilizam este componente. Sua principal vantagem reside em fornecer dados claros e controlados por versão, o que é fundamental para manter a qualidade, confiabilidade e conformidade do produto em ciclos de produção de longo prazo.

O mercado-alvo para esta documentação inclui indústrias que requerem componentes eletrônicos estáveis e de longo ciclo de vida, como iluminação automotiva, sistemas de controle industrial, sinalização e aplicações de iluminação geral, onde o desempenho consistente e a estabilidade da cadeia de suprimentos são primordiais.

2. Gestão do Ciclo de Vida e Revisões

2.1 Definição da Fase do Ciclo de Vida

O componente está atualmente na fase deRevisão. Isto indica que o projeto e as especificações do produto foram finalizados, liberados para produção e agora estão sujeitos a alterações controladas. Uma fase de revisão normalmente segue o lançamento inicial do projeto e precede quaisquer potenciais fases de fim de vida (EOL) ou obsolescência. Significa um produto maduro e estável, disponível para fabricação em volume.

2.2 Controle de Revisão

O nível de revisão documentado para este componente éRevisão 2. Este identificador numérico é crucial para rastrear alterações feitas nas especificações, materiais ou processos de fabricação do produto. Cada incremento de revisão implica que uma alteração formal foi implementada e documentada. Os engenheiros devem garantir que estão usando a revisão correta da ficha técnica e do componente para garantir que seus projetos estejam alinhados com os parâmetros de desempenho testados e qualificados.

2.3 Informações de Lançamento e Validade

A data oficial de lançamento da Revisão 2 deste documento é05-12-2014 às 13:11:36.0. Este carimbo de data/hora fornece um ponto de referência preciso para quando este conjunto específico de especificações se tornou ativo. Além disso, o documento especifica umPeríodo de Validade: Para Sempre. Esta é uma notação incomum, mas crítica, indicando que esta revisão da ficha técnica não possui uma data de expiração predeterminada. Ela permanecerá como referência válida indefinidamente, ou até que uma revisão subsequente (por exemplo, Revisão 3) seja formalmente lançada e a substitua. Este status "Para Sempre" reforça a longevidade e estabilidade pretendidas do componente no mercado.

3. Parâmetros e Especificações Técnicas

Embora o trecho do PDF fornecido se concentre em dados administrativos, uma ficha técnica completa para um componente LED conteria as seguintes seções. Os valores e especificações seriam definidos pelas especificações particulares da Revisão 2.

3.1 Valores Máximos Absolutos

Estes parâmetros definem os limites de estresse além dos quais pode ocorrer dano permanente ao dispositivo. Eles não se destinam à operação normal.

• Tensão Reversa (V_R): A tensão máxima permitida aplicada na direção reversa através dos terminais do LED.
• Corrente Direta (I_F): A corrente direta contínua máxima permitida.
• Corrente Direta de Pico (I_FP): A corrente direta de surto ou pulsada máxima permitida, frequentemente especificada com um ciclo de trabalho e largura de pulso.
• Dissipação de Potência (P_D): A potência máxima que o dispositivo pode dissipar, tipicamente calculada a uma temperatura ambiente específica.
• Faixa de Temperatura de Operação (T_opr): A faixa de temperaturas ambientes dentro da qual o dispositivo pode ser operado com segurança.
• Faixa de Temperatura de Armazenamento (T_stg): A faixa de temperaturas dentro da qual o dispositivo pode ser armazenado com segurança sem energia aplicada.
• Temperatura de Soldagem: A temperatura máxima e a duração que o dispositivo pode suportar durante os processos de soldagem (por exemplo, soldagem por refluxo ou por onda).

3.2 Características Eletro-Ópticas

Estes parâmetros são medidos sob condições de teste especificadas (tipicamente I_F=20mA, T_a=25°C, salvo indicação em contrário) e definem o desempenho principal do LED.

• Tensão Direta (V_F): A queda de tensão através do LED quando uma corrente direta especificada é aplicada. É tipicamente classificada em faixas (por exemplo, V_F1, V_F2, V_F3).
• Intensidade Luminosa (I_V) ou Fluxo Luminoso (Φ_v): A saída de luz. Para LEDs indicadores, é frequentemente dada em milicandelas (mcd) em um ângulo de visão específico. Para LEDs de iluminação, é dada em lúmens (lm). Este parâmetro é fortemente classificado.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_D) ou Coordenadas de Cromaticidade (CIE x, y): Define a cor percebida do LED. Para LEDs brancos, a Temperatura de Cor Correlacionada (CCT em Kelvin, por exemplo, 3000K, 5000K) e o Índice de Reprodução de Cor (CRI, Ra) são especificados, ambos sujeitos a classificação.
• Ângulo de Visão (2θ_1/2): O intervalo angular no qual a intensidade luminosa é metade da intensidade de pico medida a 0 graus.

3.3 Características Térmicas

• Resistência Térmica, Junção para Ambiente (R_θJA): Uma medida de quão efetivamente a embalagem pode transferir calor da junção do LED para o ambiente circundante. Um valor mais baixo indica melhor desempenho térmico, o que é crítico para manter a saída de luz e a longevidade.

4. Explicação do Sistema de Binning

Devido a variações inerentes na fabricação de semicondutores, os LEDs são classificados (binning) com base em parâmetros-chave para garantir consistência dentro de um lote de produção. Os critérios de classificação definidos na Revisão 2 são essenciais para o projeto.

4.1 Binning de Comprimento de Onda / Temperatura de Cor

Os LEDs são agrupados em faixas específicas de comprimento de onda (para LEDs coloridos) ou faixas de CCT (para LEDs brancos). Por exemplo, LEDs brancos podem ser classificados em 5000K ± 200K. Os projetistas devem selecionar a classificação apropriada para atender aos requisitos de consistência de cor para sua aplicação.

4.2 Binning de Fluxo Luminoso / Intensidade

Os LEDs são classificados com base em sua saída de luz em uma corrente de teste padrão. Isto permite que os projetistas escolham um nível de brilho e garantam uniformidade em uma matriz de LEDs.

4.3 Binning de Tensão Direta

Os LEDs são agrupados por sua queda de tensão direta. Isto é crucial para projetar circuitos de acionamento eficientes e garantir distribuição de corrente consistente quando múltiplos LEDs são conectados em paralelo.

5. Análise de Curvas de Desempenho

5.1 Curva Característica Corrente vs. Tensão (I-V)

Este gráfico mostra a relação entre a corrente direta (I_F) e a tensão direta (V_F). É não linear, exibindo uma tensão de limiar (onde a condução começa) após a qual a corrente aumenta rapidamente com um pequeno aumento na tensão. Devido a esta característica, os acionadores devem ser regulados por corrente, não por tensão.

5.2 Dependência da Temperatura

Os gráficos tipicamente mostram como a tensão direta diminui com o aumento da temperatura da junção, enquanto o fluxo luminoso também diminui com o aumento da temperatura. O gerenciamento térmico adequado é crítico para manter o desempenho e a vida útil.

5.3 Distribuição Espectral de Potência

Para LEDs brancos, esta curva mostra a intensidade relativa em todo o espectro visível. Ajuda a entender a CCT e o CRI. A presença e o tamanho dos picos do LED azul bombeador e da conversão do fósforo são visíveis.

6. Informações Mecânicas e de Embalagem

São fornecidos desenhos dimensionais detalhados (vista superior, lateral, inferior) com tolerâncias. Os elementos-chave incluem:

• Dimensões gerais da embalagem (Comprimento, Largura, Altura).
• Layout e dimensões dos terminais para projeto do footprint da PCB.
• Marca de identificação de polaridade (tipicamente um indicador de cátodo, como um entalhe, ponto verde ou terminal mais curto).
• Padrão de solda recomendado para PCB e projeto de estêncil.

7. Diretrizes de Soldagem e Montagem

7.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

É fornecido um perfil recomendado de temperatura versus tempo, incluindo zonas de pré-aquecimento, estabilização, refluxo (temperatura de pico) e resfriamento. A temperatura de pico máxima (por exemplo, 260°C) e o tempo acima do líquido (TAL) são parâmetros críticos para prevenir danos térmicos à embalagem do LED ou à fixação interna do chip.

7.2 Precauções

• Evite aplicar tensão mecânica à lente do LED.
• Use precauções contra ESD durante o manuseio.
• Não limpe com limpadores ultrassônicos após a soldagem, pois isso pode danificar a embalagem.
• Certifique-se de que a PCB esteja limpa e livre de contaminação iônica.

7.3 Condições de Armazenamento

Os componentes devem ser armazenados em um ambiente seco e inerte (tipicamente <40°C e <60% de umidade relativa). Se os dispositivos sensíveis à umidade forem expostos ao ar ambiente além de sua vida útil no piso, eles devem ser pré-aquecidos antes do refluxo para prevenir o "efeito pipoca" (rachadura da embalagem devido à pressão de vapor durante a soldagem).

8. Informações de Embalagem e Pedido

8.1 Especificações de Embalagem

Descreve as especificações da fita e da bobina (largura da fita carregadora, espaçamento dos compartimentos, diâmetro da bobina, quantidade por bobina) ou outros métodos de embalagem (por exemplo, tubos, bandejas).

8.2 Rotulagem e Numeração de Peças

Explica as informações impressas nos rótulos da embalagem, incluindo número da peça, código de revisão, quantidade, código de data e número do lote. A própria estrutura do número da peça codifica atributos-chave como cor, classificação de brilho, classificação de tensão e tipo de embalagem.

9. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

9.1 Circuitos de Aplicação Típicos

Esquemas para acionamento básico de LED, tipicamente usando um resistor limitador de corrente em série para aplicações de baixa potência ou acionadores de corrente constante (lineares ou chaveados) para aplicações de maior potência ou de precisão. São discutidas considerações para conexões em série/paralelo.

9.2 Projeto de Gerenciamento Térmico

Crítico para LEDs de alta potência. Orientação sobre layout da PCB (usando vias térmicas, grandes terminais de cobre), dissipadores de calor e cálculo da temperatura de junção esperada com base na corrente de acionamento, temperatura ambiente e resistência térmica.

9.3 Considerações de Projeto Óptico

Notas sobre o ângulo de visão, projeto de lente para modelagem do feixe e potenciais interações com ópticas secundárias ou guias de luz.

10. Comparação e Diferenciação Técnica

Embora comparações diretas com concorrentes não estejam em uma ficha técnica padrão, os parâmetros especificados no documento (por exemplo, alta eficácia luminosa, baixa resistência térmica, classificação de cor rigorosa, classificação ESD robusta) definem implicitamente suas vantagens competitivas. O período de validade "Para Sempre" da Revisão 2 é em si um diferencial significativo, indicando estabilidade de longo prazo e compromisso com o fornecimento.

11. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: O que significa "Revisão 2" para meus projetos existentes que usam uma revisão mais antiga?

R: Você deve comparar a ficha técnica da Revisão 2 com sua versão anterior. Se alguma especificação elétrica, óptica ou mecânica tiver mudado, você pode precisar re-qualificar seu projeto ou ajustar parâmetros do circuito (como a corrente do acionador) para garantir desempenho e confiabilidade contínuos.

P: Como devo interpretar "Período de Validade: Para Sempre"?

R: Significa que esta revisão específica do documento não tem uma data de obsolescência planejada. As especificações são fixas para o longo prazo. No entanto, o componente em si pode eventualmente atingir uma fase de Fim de Vida (EOL), que seria comunicada separadamente através de um aviso de mudança de produto (PCN).

P: Posso misturar LEDs de diferentes classificações no mesmo produto?

R: É fortemente desencorajado. Misturar classificações pode levar a diferenças visíveis na cor, brilho ou tensão direta, resultando em aparência não uniforme e potencial desequilíbrio de corrente em circuitos paralelos. Sempre especifique e use uma única classificação para uma determinada execução de produção.

12. Casos de Uso Práticos

Caso 1: Iluminação Interna Automotiva

Um projetista seleciona este LED para luzes de leitura de mapa. Eles usam a classificação rigorosa de CCT (por exemplo, 4000K ± 150K) para garantir uma cor de luz branca consistente em todas as unidades do veículo. A classificação de temperatura robusta garante a operação no interior quente do carro. A especificação estável da Revisão 2 garante o mesmo desempenho para peças de reposição ao longo da vida útil de mais de 10 anos do veículo.

Caso 2: Painel de Indicador de Status Industrial

Um engenheiro projeta um painel de controle com centenas de LEDs indicadores. Usando as informações de classificação de tensão direta, eles projetam um circuito de acionamento paralelo com resistores de lastro apropriados para cada grupo de classificação de tensão para garantir brilho uniforme. A expiração "Para Sempre" da ficha técnica suporta a vida útil esperada de 15 anos do painel sem alterações nas especificações.

13. Princípio de Funcionamento

Diodos Emissores de Luz (LEDs) são dispositivos semicondutores que emitem luz através da eletroluminescência. Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, elétrons da região tipo n se recombinam com lacunas da região tipo p na camada ativa. Esta recombinação libera energia na forma de fótons (luz). O comprimento de onda (cor) da luz emitida é determinado pela banda proibida de energia dos materiais semicondutores usados (por exemplo, InGaN para azul/verde, AlInGaP para vermelho/âmbar). LEDs brancos são tipicamente criados revestindo um chip de LED azul com um fósforo amarelo; a combinação de luz azul e amarela produz luz branca. A mistura específica de fósforos determina a Temperatura de Cor Correlacionada (CCT).

14. Tendências Tecnológicas

A indústria de iluminação de estado sólido continua a evoluir. As tendências gerais incluem o aumento da eficácia luminosa (lúmens por watt), permitindo maior saída de luz com menor consumo de energia e menos calor. Há um forte foco na melhoria da qualidade da cor, incluindo valores mais altos do Índice de Reprodução de Cor (CRI) e consistência de cor mais precisa (classificação mais rigorosa). A miniaturização das embalagens, mantendo ou aumentando a saída de luz, está em andamento. Além disso, a integração de recursos inteligentes, como acionadores embutidos ou capacidades de ajuste de cor, está se tornando mais comum. A ênfase na confiabilidade de longo prazo e na estabilidade da ficha técnica, conforme evidenciado pela validade "Para Sempre" neste documento, está alinhada com a necessidade do mercado por componentes duráveis em aplicações de infraestrutura e automotivas.