L’industria dell’illuminazione a Led ha fatto registrare enormi progressi negli ultimi tempi e continua tuttora ad evolvere nella sua fase di maturazione. La tecnologia ha superato la sua fase iniziale di innovazione dirompente e i suoi vantaggi prestazionali sono stati ormai ampiamente dimostrati in tutte le principali applicazioni di riferimento, tant’è vero che l’illuminazione a Led è già considerata come la tecnologia di illuminazione preferita al mondo. È ora in corso quel processo più a lungo termine che porterà i Led a rimpiazzare progressivamente sia le lampade ad incandescenza, sia molte di quelle fluorescenti compatte, nel mercato dell’illuminazione industriale, commerciale, architetturale e domestica. Si tratta di mercati che si dimostrano spesso molto sensibili al fattore prezzo. I produttori di sistemi di illuminazione devono continuare a ridurre i prezzi di vendita al dettaglio delle lampade e degli apparecchi di illuminazione a Led se vogliono scalzare i prodotti esistenti da un numero sempre maggiore di applicazioni. Controllare con attenzione i costi di produzione diventa fondamentale per salvaguardare i margini di guadagno. Un aiuto nel migliorare il controllo dei costi può venire da un approccio più calcolato all’ingegnerizzazione degli aspetti termici, focalizzandosi, in particolare, sul costo del materiale di interfaccia termica e sugli adesivi termici impiegati in ogni lampada o apparato di illuminazione che venga assemblato. Storicamente è sempre stato difficile quantificare questa voce di costo e, di conseguenza, il suo impatto sul prezzo finale di vendita risultava difficile da prevedere, a causa del fatto che i materiali impiegati vengono tipicamente venduti in grandi quantità e lavorati direttamente sul luogo dell’assemblaggio. In tal modo, il prezzo del materiale di interfaccia termica in questione finiva per essere ammortizzato su di un gran numero di unità. Gli Oem necessitano oggi di una visione più precisa del costo per unità del materiale di interfaccia termica, se vogliono davvero mantenere il controllo del loro margine nel momento in cui i prezzi di vendita al dettaglio vengono ridotti. Lavorando con molte delle principali case produttrici di apparecchi di illuminazione a Led, Arrow ha riconosciuto la necessità di vincere questa sfida. I produttori con cui Arrow collabora comprendono sia nomi già affermati nell’industria dell’illuminazione, sia nuove imprese che hanno da poco iniziato la propria attività dedicandosi allo sviluppo di soluzioni di illuminazione basate sui Led.
Formati più diffusi dei Led
I moduli Led che combinano insieme più emettitori indipendenti per produrre complessivamente un elevato livello di luce in uscita stanno diventando molto diffusi fra i progettisti dei sistemi di illuminazione a Led. Effettivamente questo approccio rappresenta, oggi, il settore in più rapida crescita nel mercato dei Led di potenza. Il modulo Led LMH2 di Cree ne è un tipico esempio. Queste unità generano fino a 8000 lumen con un’efficienza eccezionale - raggiungono i 108 lumen per Watt - e un indice di resa cromatica pari a 90, con temperature di colore che vanno da 2700°K a 4000°K, tutte caratteristiche che rendono questi moduli un’ottima scelta per luci decorative, riflettori, faretti o, ancora, lampade a plafone per applicazioni industriali. Le matrici integrate di Led, conosciute come Led Cob (Chip On Board), rappresentano un’altra area tecnologica in rapida crescita. Questi prodotti sono caratterizzati da una notevole efficienza pur usando chip di piccole dimensioni e generano un’ampia area di illuminazione in grado di produrre un’emissione luminosa elevata con un livello di uniformità paragonabile a quello di un pannello luminoso. Arrow offre i Led Cob di diversi produttori, quali Cree, Osram e Samsung. Fra questi ultimi, la serie XLamp CXA di Cree può essere alimentata fino a 2,5 A per ottenere una potenza massima di 100 W, producendo un’emissione luminosa che supera i 10.000 lumen. Questi prodotti si sono diffusi in un’ampia gamma di applicazioni, che vanno dalla sostituzione delle lampadine tradizionali con attacco GU10 e dai faretti commerciali, fino all’illuminazione di spazi esterni e all’illuminazione a sospensione. L’ampia dimensione della matrice, unitamente ai requisiti meccanici per il montaggio dei Led Cob, rendono estremamente importante l’impiego di materiali termici di alta qualità. Per aiutare i clienti a snellire la progettazione termica e calcolare i loro costi in modo più preciso quando lavorano con moduli ad alta potenza e con i Led Cob, o, piuttosto, con Led dalla luminosità elevata inseriti in contenitori plastici di tipo Plcc-4 e Plcc-6, oppure in formati e ingombri ancora diversi, Arrow ha avviato un progetto con due dei propri attuali fornitori partner nel campo dei materiali termici, Innotape e 3M.
Ingegneria termica pronta all’uso
I dissipatori e le lenti specializzate per Led standard ad alta luminosità sono prodotti ormai ben consolidati sul mercato. I riscontri che Arrow ha raccolto dai propri clienti hanno mostrato che i tempi erano maturi per un proporre un approccio simile anche per i materiali termici. Lavorando in stretta collaborazione con Innotape e 3M, Arrow ha sviluppato una linea di materiali di interfaccia termica specifici per prodotto, a partire dai prodotti più di successo all’interno del suo catalogo. Questi ultimi comprendono i Led e i moduli di Avago, Cree, Everlight, Osram, Samsung, Sharp e Vishay. I materiali di interfaccia termica possono essere ordinati come prodotti commerciali già pronti per l’uso, disponibili a magazzino per consegna immediata. Il portafoglio prodotti di 3M, per quanto riguarda i materiali e gli adesivi termici, è già ben noto e stimato dai principali produttori di illuminazione a Led per applicazioni che comprendono il settore automobilistico e l’illuminazione stradale, ma anche quella industriale, architetturale e domestica. Le elevate prestazioni e l’eccellente qualità dei materiali è già stata diffusamente sperimentata in ambiti diversi, quali informatica, telecomunicazioni e dispositivi mobili.
Arrow ha inoltre collaborato, per un certo periodo, con la tedesca Innotape, specialista nella preparazione dei materiali, cha ha accumulato una grande competenza nel campo non solo dei materiali termici, ma anche di quelli specifici per applicazioni quali schermature elettromagnetiche, isolamento superficiale, protezione e sigillatura. Unendo i risultati delle collaborazioni condotte con 3M e con Innotape e aggiungendo a queste l’esperienza specifica di settore che i tecnici specialisti in illuminazione di Arrow hanno maturato sul campo, si è creato il gruppo ideale per lo sviluppo della nuova serie di materiali di interfaccia termica specifici. Questo lavoro di gruppo ha per il momento prodotto una gamma assolutamente completa di materiali di interfaccia termica dalle prestazioni elevate e di nastri termicamente conduttivi, il tutto in dimensioni standard, adatti ad essere utilizzati in combinazione con specifici Led che fanno parte del catalogo di Arrow dedicato ai prodotti per l’illuminazione.
Il materiale di interfaccia termica come un componente
Grazie all’impiego dei nuovi materiali di interfaccia termica di Arrow, i produttori di apparecchi di illuminazione sono ora in grado di calcolare il costo della gestione termica in modo tanto preciso quanto il costo di qualsiasi altro componente della distinta base. Il catalogo comprende, inoltre, materiali di interfaccia termica con la dimensione già adatta per essere usati con i connettori e i supporti per Led disponibili a catalogo e prodotti da fornitori come TE Connectivity e Molex; ciò consente di combinare la comodità e la facilità di assemblaggio con elevate prestazioni termiche. Ogni materiale di interfaccia termica pre-tagliato è caratterizzato da un codice prodotto unico ed è pronto per essere usato direttamente con il Led o il modulo ad esso associato. Oltre agli indubbi vantaggi derivanti dall’avere un prezzo per unità predicibile, i clienti possono beneficiare anche della velocità e della comodità tipiche di una spedizione da magazzino. Questa soluzione aiuta ad evitare molti dei problemi tipici del processo di acquisto e produzione che hanno fino ad ora complicato la vita ai fabbricanti di apparati di illuminazione a stato solido. Anche i produttori di apparati di illuminazione, con i loro progetti o con le loro necessità di soluzioni personalizzate, potrebbero approfittare di questa nuova svolta nella fornitura di soluzioni per la gestione termica dei Led. Arrow Electronics Lighting è, infatti, pronta a lavorare insieme ai propri clienti per creare una soluzione su misura per ognuno di loro e garantire prezzi competitivi. Sviluppando questa gamma di materiali termici pronti alla vendita e caratterizzati da prestazione estremamente elevate, Arrow ha semplificato un aspetto estremamente importante del progetto di illuminazione a Led. La risposta iniziale registrata da parte dei clienti è stata straordinaria: essi hanno dimostrato di apprezzare non soltanto la maggiore precisione che è ora possibile raggiungere nel controllo dei costi, ma anche la produzione più rapida ed efficiente. In futuro ci aspettiamo che un numero maggiore di produttori di apparecchi per l’illuminazione adotti l’approccio di cui Arrow è stata pioniera.
