Technisches Datenblatt für LED-Bauteil - Revision 2 - Dokumentation der Lebenszyklusphase - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses technische Dokument bietet umfassende Informationen zum Lebenszyklusmanagement und zur Revisionskontrolle eines spezifischen elektronischen Bauteils, wahrscheinlich einer LED oder eines ähnlichen optoelektronischen Bauelements. Der Kernfokus liegt auf der Etablierung eines klaren und dauerhaften Nachweises des genehmigten technischen Zustands des Bauteils. Die Hauptfunktion des Dokuments besteht darin, als maßgebliche Referenz für Design-, Beschaffungs- und Qualitätssicherungsprozesse zu dienen und sicherzustellen, dass alle Beteiligten bezüglich der exakten Spezifikationen von Revision 2 übereinstimmen.

Der Kernvorteil dieser strukturierten Dokumentation ist die Beseitigung von Unklarheiten in den Bauteilspezifikationen. Durch das Einfrieren der technischen Parameter unter einer spezifischen Revisionsnummer mit einem "Für immer"-Ablaufzeitraum wird die Konsistenz in der Fertigung und Leistung über alle unter dieser Revision produzierten Chargen garantiert. Dies ist entscheidend für Anwendungen, die langfristige Zuverlässigkeit und wiederholbare Leistung erfordern. Der Zielmarkt umfasst Branchen wie Automobilbeleuchtung, Unterhaltungselektronik, Industrieautomatisierung und Beschilderung, bei denen präzise Bauteilspezifikationen nicht verhandelbar sind.

2. Lebenszyklus- und Revisionsmanagement

Das Dokument definiert eindeutig den Status des Bauteils innerhalb seines Produktlebenszyklus und seiner Revisionshistorie.

2.1 Lebenszyklusphase

Das Bauteil befindet sich fest in derRevisions-phase. Dies zeigt an, dass das Produktdesign stabil ist, eine Erstveröffentlichung und wahrscheinlich einige Feldrückmeldungen durchlaufen hat und formal auf eine neue, kontrollierte Version aktualisiert wurde. Es befindet sich nicht mehr in einem Prototypen- oder Erstveröffentlichungszustand (Rev 0 oder Rev 1). Sich in einer Revisionsphase zu befinden, impliziert Reife und Eignung für die Serienfertigung und langfristige Design-Integrationen.

3. Revisionshistorie und Gültigkeit

3.1 Revisionsnummer

Das Dokument spezifiziertRevision: 2. Dies ist ein kritischer Identifikator. Alle in diesem Dokument enthaltenen oder darauf referenzierten technischen Parameter, mechanischen Zeichnungen und Leistungsdaten gelten strikt für Bauteile, die als Revision 2 gekennzeichnet sind. Es ist unerlässlich, diese Revisionsnummer auf der Bauteilverpackung oder den Markierungen während der Wareneingangsprüfung zu überprüfen, um die Kompatibilität mit dem Design sicherzustellen.

3.2 Ablaufzeitraum

Der Ablaufzeitraum wird explizit alsFür immerangegeben. Dies ist eine bedeutende Erklärung. Sie bedeutet, dass die Spezifikationen für Revision 2 als dauerhaft gültig betrachtet werden und keinem automatischen Verfallsdatum unterliegen. Dies bietet langfristige Versorgungssicherheit für Designs, die dieses Bauteil verwenden. Allerdings bedeutet "Für immer" in diesem Kontext typischerweise für die aktive Produktionslebensdauer dieser spezifischen Revision; es schließt nicht aus, dass der Hersteller in Zukunft eine neuere Revision (z.B. Revision 3) veröffentlichen könnte, woraufhin Revision 2 möglicherweise ausläuft.

3.3 Freigabedatum

Das offizielle Freigabedatum für Revision 2 ist12.12.2014 15:13:26.0. Dieser Zeitstempel dient als formeller Meilenstein. Alle Bauteile oder Dokumentationen, die sich auf Revision 2 beziehen, sind an diesen Freigabepunkt gebunden. Dieses Datum kann verwendet werden, um das Alter der Spezifikation zu verfolgen und sie gegenüber anderen Dokumentenrevisionen oder Produktänderungen einzuordnen.

4. Technische Parameter: Detaillierte objektive Interpretation

Während der bereitgestellte Textausschnitt keine spezifischen photometrischen, elektrischen oder thermischen Parameter auflistet, impliziert die Existenz eines formalen Revision-2-Dokuments, dass im vollständigen Datenblatt ein umfassender Satz von Spezifikationen existiert. Die folgenden Abschnitte erläutern, was eine vollständige Analyse beinhalten würde.

4.1 Photometrische Eigenschaften

Ein vollständiges Datenblatt würde wichtige Lichtausgangsparameter definieren. Dazu gehört derLichtstrom(gemessen in Lumen, lm), der die gesamte wahrgenommene Lichtleistung angibt.Die Lichtstärke(gemessen in Candela, cd) oder Daten zum Abstrahlwinkel würden die räumliche Lichtverteilung beschreiben.Die Farbtemperatur(für weiße LEDs, gemessen in Kelvin, K) definiert den Farbton des weißen Lichts, von Warmweiß (2700K-3500K) bis Kaltweiß (5000K-6500K).Der Farbwiedergabeindex (CRI)ist ein Maß dafür, wie genau die Lichtquelle die Farben von Objekten im Vergleich zu einer natürlichen Lichtquelle wiedergibt, wobei höhere Werte (80+) für viele Anwendungen wünschenswert sind.

4.2 Elektrische Parameter

Kritische elektrische Spezifikationen gewährleisten einen sicheren und zuverlässigen Betrieb. DieDurchlassspannung (Vf)ist der Spannungsabfall über der LED bei einem spezifizierten Prüfstrom. Sie ist entscheidend für das Treiberdesign. DerDurchlassstrom (If)ist der empfohlene Betriebsstrom, der direkt die Lichtausbeute und Lebensdauer beeinflusst. Das Überschreiten des maximalen Nenndurchlassstroms kann zu katastrophalem Ausfall führen.Die Sperrspannung (Vr)spezifiziert die maximale Spannung, die die LED in Sperrrichtung aushalten kann.Die Verlustleistung(in Watt) wird aus Vf und If berechnet und ist entscheidend für das Wärmemanagement.

4.3 Thermische Eigenschaften

Die LED-Leistung und -Langlebigkeit sind stark temperaturabhängig. DerWärmewiderstand Sperrschicht-Umgebung (RθJA)zeigt an, wie effektiv Wärme vom Halbleiterübergang an die Umgebung abgeführt wird. Ein niedrigerer Wert ist besser. DieMaximale Sperrschichttemperatur (Tj max)ist die absolute Höchsttemperatur, die der LED-Chip ohne dauerhafte Beschädigung aushalten kann. Eine ordnungsgemäße Kühlkörperauslegung soll sicherstellen, dass die Betriebssperrschichttemperatur deutlich unter dieser Grenze bleibt, um die Nennlebensdauer zu gewährleisten.

5. Erklärung des Binning-Systems

Fertigungsvariationen erfordern die Sortierung von Bauteilen in Leistungsklassen (Bins).

5.1 Wellenlängen-/Farbtemperatur-Binning

LEDs werden nach ihrer Spitzenwellenlänge (für monochromatische LEDs) oder korrelierten Farbtemperatur (CCT für weiße LEDs) gebinnt. Dies gewährleistet Farbkonsistenz innerhalb einer einzelnen Produktionscharge und über verschiedene Chargen hinweg. Ein Datenblatt definiert die spezifischen Bincodes und ihre entsprechenden Wellenlängen- oder CCT-Bereiche.

5.2 Lichtstrom-Binning

Aufgrund von Schwankungen im epitaktischen Wachstum und der Chipverarbeitung kann die Lichtausbeute variieren. Beim Lichtstrom-Binning werden LEDs basierend auf ihrem gemessenen Lichtstrom bei einem Standardprüfstrom gruppiert. Dies ermöglicht es Designern, eine Klasse auszuwählen, die ihren Mindesthelligkeitsanforderungen entspricht, wobei der mögliche Bereich bekannt ist.

5.3 Durchlassspannungs-Binning

LEDs werden auch nach ihrer Durchlassspannung (Vf) bei einem spezifizierten Prüfstrom sortiert. Die Gruppierung von LEDs nach Vf hilft bei der Auslegung effizienterer Treiberschaltungen, insbesondere wenn mehrere LEDs in Reihe geschaltet sind, da sie Stromungleichgewichte minimiert.

6. Analyse der Leistungskurven

Grafische Daten bieten einen tieferen Einblick als tabellarische Spezifikationen allein.

6.1 Strom-Spannungs-Kennlinie (I-V-Kurve)

Diese grundlegende Kurve zeigt die Beziehung zwischen dem Durchlassstrom durch die LED und der Spannung darüber. Sie ist nichtlinear und weist eine Einschalt- (oder Knick-)Spannung auf, unterhalb derer sehr wenig Strom fließt. Die Steigung der Kurve im Arbeitsbereich steht in Beziehung zum dynamischen Widerstand. Diese Kurve ist für die Auslegung von Konstantstromtreibern unerlässlich.

6.2 Temperatureigenschaften

Wichtige Diagramme zeigen, wie sich Parameter mit der Temperatur verschieben. Typischerweise nimmt die Durchlassspannung (Vf) mit steigender Sperrschichttemperatur ab. Noch kritischer ist, dass die Lichtstromausbeute mit steigender Temperatur abnimmt. Ein Diagramm des relativen Flusses gegenüber der Sperrschichttemperatur ist entscheidend für die Derating der Lichtausbeute in Hochtemperaturumgebungen und für Lebensdauerprognosen.

6.3 Spektrale Leistungsverteilung

Für farbige oder weiße LEDs zeigt ein SPD-Diagramm die relative Intensität des bei jeder Wellenlänge emittierten Lichts. Es definiert visuell den Farbort, zeigt die Breite des Emissionspeaks für monochromatische LEDs und offenbart das Phosphor-Konversionsspektrum für weiße LEDs, was sich direkt auf den CRI auswirkt.

7. Mechanische und Verpackungsinformationen

Physikalische Spezifikationen gewährleisten den korrekten Sitz und die Funktion auf der Leiterplatte.

7.1 Maßzeichnung

Eine detaillierte mechanische Zeichnung liefert alle kritischen Abmessungen: Länge, Breite, Höhe, Anschlussabstand und Gesamttoleranzen. Dies ist für das Leiterplatten-Footprint-Design und die Überprüfung von Bauraum in der Endmontage erforderlich.

7.2 Pad-Layout-Design

Das empfohlene Leiterplatten-Landpattern (Pad-Größe, -Form und -Abstand) wird bereitgestellt, um eine zuverlässige Lötstellenbildung während des Reflow-Lötens sicherzustellen. Die Befolgung dieser Empfehlung ist für die mechanische Festigkeit und Wärmeübertragung entscheidend.

7.3 Polaritätskennzeichnung

Die Methode zur Identifizierung von Anode und Kathode ist klar angegeben, normalerweise durch eine Markierung auf dem Bauteilgehäuse (ein Punkt, eine Kerbe oder eine farbige Linie) oder eine asymmetrische Gehäuseform. Falsche Polarität verhindert, dass die LED leuchtet.

8. Löt- und Montagerichtlinien

8.1 Reflow-Lötprofil

Ein empfohlenes Reflow-Temperaturprofil wird spezifiziert, einschließlich Vorwärm-, Halte-, Reflow-Spitzentemperatur- und Abkühlrampen. Die Spitzentemperatur und die Zeit oberhalb der Liquidustemperatur sind kritisch, um eine Beschädigung des LED-Gehäuses oder der internen Die-Attach-Materialien zu vermeiden und gleichzeitig einen ordnungsgemäßen Lötfluss sicherzustellen.

8.2 Vorsichtsmaßnahmen

Allgemeine Handhabungsvorsichtsmaßnahmen umfassen die Vermeidung mechanischer Belastung der Linse, die Verhinderung elektrostatischer Entladung (ESD) während der Handhabung und die Reinigung nicht mit bestimmten Lösungsmitteln, die das Linsenmaterial beschädigen könnten. Für die automatisierte Platzierung wird oft die Verwendung einer Vakuumaufnahmedüse geeigneter Größe empfohlen.

8.3 Lagerbedingungen

Um die Lötbarkeit aufrechtzuerhalten und Feuchtigkeitsaufnahme zu verhindern (die während des Reflow-Lötens zu "Popcorning" führen kann), sollten Bauteile in einer trockenen, kontrollierten Umgebung gelagert werden, typischerweise bei Temperaturen unter 30°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit unter 60%. Wenn die Feuchtigkeitssensitivitätsstufe (MSL) angegeben ist, kann vor der Verwendung ein Backen erforderlich sein, wenn die Expositionsgrenzwerte überschritten wurden.

9. Verpackungs- und Bestellinformationen

9.1 Verpackungsspezifikationen

Das Bauteil wird in industrieüblicher Verpackung geliefert, wie z.B. auf Band und Rolle, geeignet für automatische Bestückungsmaschinen. Die Rollenabmessungen, Bandbreite, Taschenabstand und Bauteilausrichtung auf dem Band sind definiert.

9.2 Kennzeichnungsinformationen

Die Etiketten auf der Rolle und dem Karton enthalten die Teilenummer, den Revisionscode (z.B. "Rev 2"), die Menge, die Los-/Chargennummer und den Datencode. Die Losnummer ist für die Rückverfolgbarkeit unerlässlich.

9.3 Modellnummern-Nomenklatur

Eine Aufschlüsselung der Teilenummer erklärt, wie der vollständige Bestellcode aufgebaut ist. Er kodiert typischerweise Schlüsselattribute wie Farbe, Lichtstrom-Bin, Spannungs-Bin, Verpackungstyp und Revisionsstufe, was eine präzise Auswahl der benötigten Variante ermöglicht.

10. Anwendungsempfehlungen

10.1 Typische Anwendungsszenarien

Basierend auf den implizierten Spezifikationen könnte ein solches Bauteil in Hintergrundbeleuchtungseinheiten für LCD-Displays, allgemeinen Anzeigelampen, Automobilinnenraumbeleuchtung, dekorativer Beleuchtung und Statusanzeigen auf Konsumgeräten verwendet werden.

10.2 Designüberlegungen

Designer müssen das Wärmemanagement von Anfang an berücksichtigen. Dazu gehört die Verwendung einer Leiterplatte mit ausreichenden Wärmedurchkontaktierungen oder einer Metallkernplatine, die Sicherstellung einer ordnungsgemäßen Lötbedeckung für die Wärmeübertragung und möglicherweise das Hinzufügen externer Kühlkörper bei Betrieb mit hohen Strömen oder in hohen Umgebungstemperaturen. Die Treiberschaltung muss vom Konstantstromtyp sein, um eine stabile Lichtausbeute zu gewährleisten und thermisches Durchgehen zu verhindern.

11. Technischer Vergleich

Während ein direkter Vergleich ein spezifisches Konkurrenzbauteil erfordert, umfassen die Vorteile einer gut dokumentierten, dauerhaft gültigen Revision wie dieserLieferkettenstabilität(keine unerwarteten Spezifikationsänderungen),Design-Langlebigkeit(das Produkt kann jahrelang ohne Neuzertifizierung gefertigt werden) undQualitätskonsistenz(enges Binning und kontrollierte Prozesse). Dies steht im Gegensatz zu Teilen mit häufigen, unangekündigten Revisionen oder kurzen Gültigkeitsdauern, die Risiken in Produkte mit langem Lebenszyklus einführen können.

12. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F: Was bedeutet "Ablaufzeitraum: Für immer" für mein Design?
A: Es bedeutet, dass die Spezifikationen für Revision 2 festgeschrieben sind und sich für die Produktionslebensdauer dieser Revision nicht ändern werden. Sie können mit der Gewissheit designen, dass zukünftige Käufe von "Rev 2"-Teilen mit dem Datenblatt übereinstimmen, was die langfristige Fertigbarkeit Ihres Produkts sicherstellt.

F: Wie stelle ich sicher, dass ich Revision-2-Bauteile erhalte?
A: Die Revision ist typischerweise auf dem Etikett der Bauteilrolle markiert und kann in der Teilenummer auf der Verpackung kodiert sein. Überprüfen Sie den Revisionscode während Ihrer Wareneingangsqualitätsprüfung immer anhand Ihres genehmigten Datenblatts (dieses Dokument).

F: Das Freigabedatum ist 2014. Ist dieses Bauteil veraltet?
A: Nicht unbedingt. Ein "Für immer"-Ablaufzeitraum und eine ausgereifte Revisionsnummer deuten oft auf ein stabiles, in Produktion befindliches Teil hin. Sie sollten jedoch den Produktstatus oder Lifetime-Buy-Hinweise des Herstellers konsultieren, um den aktiven Produktionsstatus zu bestätigen. Das Datum 2014 markiert einfach, wann Rev 2 finalisiert wurde.

13. Praktischer Anwendungsfall

Szenario: Design eines Bedienfelds für Industrieanlagen.Das Bedienfeld erfordert langlebige, konsistente Statusanzeigen mit einer garantierten 10-jährigen Produktlebensdauer. Durch die Auswahl eines LED-Bauteils mit einer klaren "Revision 2" und einem "Für immer"-Ablaufzeitraum fixiert der Konstrukteur die photometrischen und elektrischen Spezifikationen. Dies ermöglicht eine präzise Optimierung der Treiberschaltung. Jahre später, während einer Produktionsserie, kann die Einkaufsabteilung dieselbe Teilenummer mit Zuversicht bestellen, und die Fertigung wird eine konsistente Leistung auf der Montagelinie sehen, ohne dass das Design aufgrund von Bauteiländerungen neu validiert oder modifiziert werden muss. Die bereitgestellte Losrückverfolgbarkeit unterstützt Qualitätsaudits.

14. Funktionsprinzip

Leuchtdioden (LEDs) sind Halbleiterbauelemente, die Licht durch Elektrolumineszenz emittieren. Wenn eine Durchlassspannung an den p-n-Übergang angelegt wird, rekombinieren Elektronen aus dem n-dotierten Bereich mit Löchern aus dem p-dotierten Bereich in der aktiven Schicht. Dieser Rekombinationsprozess setzt Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts wird durch die Bandlücke der in der aktiven Region verwendeten Halbleitermaterialien bestimmt. Weiße LEDs werden typischerweise durch Verwendung eines blauen LED-Chips erzeugt, der mit einem gelben Leuchtstoff beschichtet ist; die Kombination von blauem und gelbem Licht erzeugt weißes Licht. Die Effizienz dieser Konversion und die genaue Zusammensetzung des Leuchtstoffs bestimmen die Farbtemperatur und den CRI.

15. Technologietrends

Die breitere LED-Industrie entwickelt sich weiterhin in Richtung höherer Effizienz (mehr Lumen pro Watt), verbesserter Farbwiedergabe und größerer Zuverlässigkeit. Die Miniaturisierung bleibt ein Trend und ermöglicht höherdichte Beleuchtungsarrays. Es gibt auch einen starken Trend zu intelligenterer, vernetzter Beleuchtung mit integrierter Steuerelektronik. Aus der Perspektive der Dokumentation und des Lebenszyklusmanagements geht der Trend hin zu digitalen Produktpässen und cloudbasierten Datenblättern, die dynamisch aktualisiert werden können, während klare Revisionshistorien erhalten bleiben, obwohl der grundlegende Bedarf an eingefrorenen, kontrollierten Spezifikationen für eine bestimmte Revision für das Hardware-Design und die Fertigung nach wie vor von größter Bedeutung ist.