Technische Dokumentation für LED-Bauteile - Revision 2 - Veröffentlichungsdatum 10.12.2014 - Deutsche Spezifikation

1. Dokumentenübersicht

Dieses technische Dokument liefert wesentliche Informationen zum Lebenszyklusstatus und den Veröffentlichungsdetails eines elektronischen Bauteils, speziell einer LED. Der Hauptzweck besteht darin, Anwender und Ingenieure über die aktuelle Revision der technischen Spezifikationen des Produkts und deren Gültigkeit zu informieren. Das Dokument ist so strukturiert, dass wichtige administrative und technische Daten klar und prägnant dargestellt werden.

Die hier enthaltenen Kerninformationen drehen sich um die Revisionskontrolle des Dokuments. Das Verständnis der Revisionshistorie ist entscheidend, um sicherzustellen, dass während des Design-, Beschaffungs- und Fertigungsprozesses die korrekten technischen Parameter referenziert werden. Die Verwendung einer veralteten Spezifikation kann zu Produktinkompatibilität oder Leistungsproblemen führen.

2. Lebenszyklus- und Veröffentlichungsinformationen

Das Dokument gibt explizit die Lebenszyklusphase der technischen Daten des Bauteils an. Dieser Abschnitt erläutert die spezifischen Attribute im Zusammenhang mit der Versionierung und dem Veröffentlichungsplan des Dokuments.

2.1 Lebenszyklusphase

DieLebenszyklusphasewird alsRevision: 2identifiziert. Dies zeigt an, dass es sich bei diesem Dokument um die zweite Hauptrevision der ursprünglichen technischen Spezifikationen handelt. Eine Revision impliziert typischerweise signifikante Aktualisierungen, Korrekturen oder Ergänzungen des technischen Inhalts, wie z.B. aktualisierte Leistungsdiagramme, überarbeitete elektrische Parameter, neue mechanische Zeichnungen oder Änderungen in Testmethoden. Es ist für Anwender entscheidend, zu überprüfen, dass sie mit der neuesten Revision arbeiten, um alle technischen Verbesserungen und Korrekturen zu berücksichtigen.

2.2 Gültigkeitsdauer

DieGültigkeitsdauerist alsUnbegrenztangegeben. Dies bedeutet, dass diese spezifische Revision des Dokuments kein vordefiniertes Ablaufdatum hat. Die darin enthaltenen technischen Spezifikationen gelten als unbegrenzt gültig, bis sie durch eine neuere Revision ersetzt werden. Dies ist üblich für stabile Produktspezifikationen, bei denen die Kerntechnologie und das Design ausgereift sind und keinen häufigen Änderungen unterliegen. "Unbegrenzt" sollte jedoch als "bis zur Veröffentlichung einer neuen Revision" interpretiert werden, und Anwender sollten regelmäßig beim Hersteller auf Aktualisierungen prüfen.

2.3 Veröffentlichungsdatum

DasVeröffentlichungsdatumist10.12.2014 09:53:17.0. Dieser Zeitstempel gibt das genaue Datum und die Uhrzeit an, zu der Revision 2 dieses Dokuments offiziell veröffentlicht und verfügbar gemacht wurde. Das Veröffentlichungsdatum ist ein wichtiges Metadatum für die Dokumentenkontrolle und Rückverfolgbarkeit. Es ermöglicht Anwendern, das Alter der Spezifikationen zu bestimmen und es mit Produktionsdaten, Firmware-Versionen oder anderen zeitkritischen Designelementen abzustimmen. Ein im Jahr 2014 veröffentlichtes Dokument deutet darauf hin, dass die Bauteiltechnologie zu diesem Zeitpunkt finalisiert wurde.

3. Technische Parameter und Spezifikationen

Während der bereitgestellte Textausschnitt sich auf Dokumenten-Metadaten konzentriert, würde ein vollständiges technisches Datenblatt für ein LED-Bauteil umfangreiche technische Parameter enthalten. Basierend auf der gängigen Industriepraxis für LED-Dokumentation um 2014 würden die folgenden Abschnitte kritisch analysiert werden. Das Fehlen spezifischer Werte hier erfordert eine allgemeine Erklärung, was diese Parameter bedeuten und welche Bedeutung sie haben.

3.1 Lichttechnische und Farbkennwerte

Dieser Abschnitt würde die Lichtausgabe und Farbeigenschaften der LED detailliert beschreiben. Typische Schlüsselparameter umfassen:

• Lichtstrom:Das gesamte von der LED emittierte sichtbare Licht, gemessen in Lumen (lm). Dies ist ein primärer Indikator für die Helligkeit.
• Dominante Wellenlänge / Farbtemperatur (CCT):Bei farbigen LEDs definiert die dominante Wellenlänge (in Nanometern) die wahrgenommene Farbe (z.B. 630nm für Rot). Bei weißen LEDs definiert die Farbtemperatur (in Kelvin, z.B. 3000K, 6500K), ob das Licht warmweiß, neutralweiß oder kaltweiß ist.
• Farbwiedergabeindex (CRI):Bei weißen LEDs gibt der CRI an, wie genau die Lichtquelle die wahren Farben von Objekten im Vergleich zu einer natürlichen Lichtquelle wiedergibt. Ein höherer CRI (nahe 100) ist besser für Anwendungen, die eine genaue Farbwahrnehmung erfordern.
• Abstrahlwinkel:Der Winkel, bei dem die Lichtstärke die Hälfte der Lichtstärke in der Mitte beträgt (z.B. 120 Grad). Dies definiert die Lichtverteilung.

Diese Parameter sind entscheidend für die Auswahl der richtigen LED für Anwendungen wie Allgemeinbeleuchtung, Beschilderung, Hintergrundbeleuchtung oder Anzeigen, bei denen spezifische Helligkeit, Farbqualität und Lichtverteilung erforderlich sind.

3.2 Elektrische Parameter

Die elektrischen Eigenschaften definieren, wie die LED angesteuert werden muss. Kritische Parameter umfassen:

• Flussspannung (Vf):Der Spannungsabfall über der LED, wenn sie bei einem spezifizierten Strom Licht emittiert. Dies ist entscheidend für den Entwurf der Treiberschaltung (z.B. typisch 3,2V).
• Flussstrom (If):Der empfohlene Betriebsstrom für die LED (z.B. 20mA, 150mA, 350mA). Das Überschreiten des maximalen Nennstroms kann die Lebensdauer drastisch verkürzen oder sofortigen Ausfall verursachen.
• Sperrspannung (Vr):Die maximale Spannung, die die LED in Sperrrichtung ohne Schaden aushalten kann.
• Verlustleistung:Die von der LED aufgenommene elektrische Leistung, berechnet als Vf * If, was mit der thermischen Belastung zusammenhängt.

Ein ordnungsgemäßes Wärmemanagement, oft unter Einbeziehung eines Kühlkörpers, steht in direktem Zusammenhang mit diesen elektrischen Parametern, um Überhitzung zu verhindern und langfristige Zuverlässigkeit sicherzustellen.

3.3 Thermische Eigenschaften

Die LED-Leistung und -Lebensdauer sind sehr temperaturabhängig. Wichtige thermische Parameter sind:

• Sperrschichttemperatur (Tj):Die Temperatur am Halbleiterchip selbst. Die maximal zulässige Tj ist eine kritische Grenze.
• Wärmewiderstand (Rth j-s oder Rth j-a):Dies misst, wie effektiv Wärme vom LED-Chip zum Lötpunkt (Chip-zu-Lötpunkt) oder zur Umgebungsluft (Chip-zu-Umgebung) abgeführt wird. Ein niedrigerer Wärmewiderstand bedeutet eine bessere Wärmeableitung.
• Derating-Kurven:Diagramme, die zeigen, wie der maximal zulässige Flussstrom abnimmt, wenn die Umgebungs- oder Lötpunkttemperatur steigt.

Die Vernachlässigung des Wärmemanagements ist eine Hauptursache für vorzeitigen LED-Ausfall, einschließlich Farbverschiebung, Lichtstromrückgang und katastrophalem Versagen.

4. Binning- und Klassifizierungssystem

Aufgrund von Fertigungstoleranzen werden LEDs nach Leistungsklassen sortiert. Dieses System gewährleistet Konsistenz für den Endanwender.

• Lichtstrom-Bin:LEDs werden basierend auf ihrem gemessenen Lichtstromausgang bei einem Standardteststrom gruppiert.
• Spannungs-Bin:Gruppierung basierend auf Flussspannungsbereichen (Vf).
• Farb-/Wellenlängen-Bin:Bei farbigen LEDs werden Bins durch Wellenlängenbereiche definiert. Bei weißen LEDs werden Bins durch Farbkoordinaten im CIE-Diagramm definiert, oft entsprechend MacAdam-Ellipsen (z.B. 3-Schritt, 5-Schritt).

Das Verständnis der Binning-Codes ist für Anwendungen entscheidend, die eine enge Farb- oder Helligkeitsabstimmung über mehrere LEDs hinweg erfordern.

5. Analyse der Leistungskurven

Grafische Daten liefern tiefere Einblicke als Einpunkt-Spezifikationen.

• I-V-Kurve (Strom vs. Spannung):Zeigt die Beziehung zwischen Flussstrom und Flussspannung. Sie ist nichtlinear, und der Arbeitspunkt wird im steilen Teil der Kurve gewählt.
• Relativer Lichtstrom vs. Flussstrom:Zeigt, wie die Lichtausgabe mit dem Strom zunimmt, typischerweise in einem linearen Bereich, bevor der Wirkungsgrad bei hohen Strömen abfällt.
• Relativer Lichtstrom vs. Sperrschichttemperatur:Demonstriert den thermischen Quenching-Effekt – die Lichtausgabe nimmt mit steigender Temperatur ab.
• Spektrale Leistungsverteilung:Ein Diagramm, das die Intensität des emittierten Lichts bei jeder Wellenlänge darstellt. Es definiert die Farbeigenschaften und zeigt Peaks für phosphorkonvertierte weiße LEDs.

6. Mechanische und Verpackungsinformationen

Dieser Abschnitt würde detaillierte Maßzeichnungen enthalten, oft mit Drauf-, Seiten- und Untersichten. Wichtige Elemente sind:

• Gehäuseabmessungen:Exakte Länge, Breite und Höhe (z.B. 2,8mm x 3,5mm x 1,2mm für ein 2835-Gehäuse).
• Pad-Layout (Footprint):Das empfohlene Lötpad-Muster auf der Leiterplatte für optimale Lötbarkeit und thermische Leistung.
• Polaritätskennzeichnung:Klare Markierung (z.B. eine abgeschrägte Ecke, ein Punkt, eine Kathodenmarkierung), um Anode und Kathode für den korrekten elektrischen Anschluss anzuzeigen.
• Linsenbeschreibung:Details zum Material der Vergusslinse (z.B. Silikon, Epoxidharz) und Form (z.B. gewölbt, flach).

7. Löt- und Montagerichtlinien

Eine ordnungsgemäße Montage ist entscheidend für die Zuverlässigkeit. Richtlinien behandeln typischerweise:

• Reflow-Lötprofil:Ein Zeit-Temperatur-Diagramm, das die Vorwärm-, Halte-, Reflow- und Abkühlphasen spezifiziert. Es enthält Grenzwerte für die Spitzentemperatur (z.B. 260°C für 10 Sekunden), um eine Beschädigung des LED-Gehäuses zu vermeiden.
• Handlöt-Anweisungen:Falls anwendbar, Grenzwerte für Lötkolbentemperatur und Kontaktzeit.
• Reinigungsempfehlungen:Hinweise zur Verwendung oder Vermeidung von Flussmittelreinigern.
• Lagerbedingungen:Empfohlene Temperatur und Luftfeuchtigkeit für die Lagerung von LEDs vor der Verwendung, oft in feuchtigkeitsempfindlichen (MSD) Beuteln mit Trockenmittel.

8. Anwendungshinweise und Designüberlegungen

Dieser Abschnitt bietet praktische Ratschläge für die Implementierung der LED in einer Schaltung.

• Treiberschaltungs-Design:Betonung der Notwendigkeit eines Konstantstrom-Treibers, nicht einer Konstantspannungsquelle, um eine stabile Lichtausgabe zu gewährleisten und thermisches Durchgehen zu verhindern. Diskussion einfacher widerstandsbasierter Treiber gegenüber aktiven IC-Treibern.
• Wärmemanagement-Design:Richtlinien für Leiterplattenlayout (Verwendung von Wärmevias, großen Kupferflächen), Kühlkörper und Sicherstellung, dass die Lötpunkttemperatur innerhalb spezifizierter Grenzen bleibt.
• Optische Überlegungen:Ratschläge zu Sekundäroptik (Linsen, Diffusoren) und die Auswirkung des natürlichen Abstrahlwinkels der LED.
• ESD-Vorsichtsmaßnahmen:Die meisten LEDs sind empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung (ESD). Handhabung und Montage sollten ESD-sichere Protokolle einhalten.

9. Typische Anwendungsszenarien

Basierend auf gängigen LED-Anwendungen der 2010er Jahre könnte dieses Bauteil ausgelegt sein für:

• Allgemeinbeleuchtung:LED-Lampen, -Röhren, -Panels und -Einbauleuchten für Wohn- und Gewerbeanwendungen.
• Hintergrundbeleuchtung:Für LCD-Displays in Fernsehern, Monitoren und Beschilderung.
• Automobilbeleuchtung:Innenraumbeleuchtung, Tagfahrlicht (DRL), Bremslichter und Blinker.
• Unterhaltungselektronik:Statusanzeigen, Tastaturbeleuchtung und dekorative Beleuchtung in Geräten.

10. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Was bedeutet "Revision: 2" für mein Design?

A: Es bedeutet, dass Sie sicherstellen müssen, dass Ihre Stückliste (BOM) und alle Design-Dateien auf diese spezifische Revision verweisen. Es könnte Parameteränderungen von Revision 1 geben, die die Schaltungsleistung oder Kompatibilität beeinflussen könnten.

F: Das Veröffentlichungsdatum ist 2014. Ist dieses Produkt veraltet?

A: Nicht unbedingt. "Unbegrenzte" Gültigkeit und eine Veröffentlichung 2014 deuten auf ein ausgereiftes, stabiles Produkt hin, das möglicherweise noch in breiter Produktion ist. Sie sollten jedoch den aktiven Produktionsstatus beim Lieferanten bestätigen und auf nachfolgende Revisionen oder Ersatzprodukte prüfen.

F: Der PDF-Ausschnitt enthält keine technischen Spezifikationen. Wo finde ich sie?

A: Der bereitgestellte Text scheint eine Kopf- oder Fußzeile aus einem größeren Dokument zu sein. Das vollständige technische Datenblatt würde alle oben detaillierten Abschnitte (elektrisch, optisch, thermisch, mechanisch) enthalten. Sie müssten das vollständige Dokument beschaffen.

11. Technologietrends und Kontext (Stand ca. 2014)

Im Jahr 2014 befand sich die LED-Industrie in einer Phase rascher Fortschritte bei der Effizienz (Lumen pro Watt) und Kostensenkung. Mid-Power-LED-Gehäuse (wie 2835, 3030, 5630) wurden für die Allgemeinbeleuchtung dominant und boten eine gute Balance aus Leistung, Kosten und Zuverlässigkeit. Die Phosphor-konvertierte weiße LED-Technologie war ausgereift, mit kontinuierlichen Verbesserungen bei CRI und Farbkonstanz. Die Industrie konzentrierte sich auch auf die Verbesserung der Zuverlässigkeit und Lebensdauervorhersagen durch bessere Wärmemanagement-Materialien und -Designs. Die Veröffentlichung dieses Dokuments fällt in diese Ära der Konsolidierung und Optimierung der LED-Technologie für Massenmarkt-Beleuchtungsanwendungen.