Inhaltsverzeichnis
- 1. Produktübersicht
- 2. Lebenszyklus- und Revisionsinformationen
- 2.1 Lebenszyklusphase
- 2.2 Revisionsnummer
- 2.3 Veröffentlichungsdatum und Gültigkeit
- 3. Technische Parameter und Spezifikationen
- 3.1 Lichttechnische und Farbkennwerte
- 3.2 Elektrische Parameter
- 3.3 Thermische Eigenschaften
- 4. Binning- und Klassifizierungssystem
- 5. Kennlinienanalyse
- 6. Mechanische und Gehäuseinformationen
- 7. Löt- und Montagerichtlinien
- 8. Anwendungshinweise und Design-Überlegungen
- 9. Häufig gestellte Fragen (FAQ)
- 10. Revisionskontrolle und Dokumentenintegrität
1. Produktübersicht
Dieses technische Dokument bietet umfassende Informationen zum Lebenszyklusstatus und der Revisionshistorie eines spezifischen LED-Bauteils. Der Fokus liegt auf der formalen Deklaration des aktuellen Revisionsstatus der Komponente, ihres Veröffentlichungszeitplans und der damit verbundenen Gültigkeitsdauer. Das Verständnis dieser Informationen ist für Ingenieure, Einkaufsspezialisten und Qualitätssicherungsteams von entscheidender Bedeutung, um die Verwendung der korrekten und autorisierten Bauteilversion in ihren Designs und Produktionsprozessen sicherzustellen. Das Dokument dient als formale Aufzeichnung des Status des technischen Datenblatts der Komponente.
Der zentrale Vorteil der Führung einer solch detaillierten Lebenszyklusdokumentation liegt in der Rückverfolgbarkeit und Versionskontrolle. Es ermöglicht allen Beteiligten in der Lieferkette, auf die exakte Spezifikation zu verweisen, die zum Zeitpunkt des Designs oder Kaufs gültig war. Der Zielmarkt für diese Informationen umfasst Originalgerätehersteller (OEMs), Elektronik-Designhäuser und Aftermarket-Dienstleister, die eine garantierte Konsistenz der Bauteilleistung und -spezifikationen über die gesamte Produktlebensdauer benötigen.
2. Lebenszyklus- und Revisionsinformationen
Das Dokument spezifiziert wiederholt und konsistent einen einzigen, kritischen Satz von Datenpunkten bezüglich des formalen Status der Komponente.
2.1 Lebenszyklusphase
DieLebenszyklusphasewird explizit alsRevisionangegeben. Dies zeigt an, dass sich die Komponente und die zugehörige Dokumentation in einem aktiven Zustand der Entwicklung oder Verbesserung befinden. Eine 'Revisions'-Phase folgt typischerweise auf eine Erstveröffentlichung und beinhaltet Änderungen, die von geringfügigen Tippfehlerkorrekturen im Datenblatt bis hin zu substanzielleren Aktualisierungen der empfohlenen Betriebsbedingungen, Testverfahren oder Leistungskennwerte reichen können. Es signalisiert, dass es sich weder um einen vorläufigen Entwurf noch um ein veraltetes Dokument handelt, sondern um eine aktiv gepflegte Version.
2.2 Revisionsnummer
Die Revisionsnummer ist als2angegeben. Dieser numerische Identifikator ist wesentlich, um die Entwicklung der Bauteilspezifikationen nachzuverfolgen. Revision 2 impliziert, dass mindestens eine vorherige veröffentlichte Version (Revision 1) existierte. Die in Revision 2 eingearbeiteten Änderungen sollten in einem Revisionshistorie-Abschnitt detailliert sein, der, obwohl im bereitgestellten Auszug nicht vorhanden, ein Standardteil vollständiger technischer Dokumentation ist. Ingenieure müssen stets überprüfen, dass sie die neueste Revision verwenden, um von den genauesten und aktuellsten Informationen zu profitieren.
2.3 Veröffentlichungsdatum und Gültigkeit
DasVeröffentlichungsdatumist präzise aufgezeichnet als05.12.2014 12:02:39.0. Dieser Zeitstempel bietet einen genauen Referenzpunkt dafür, wann diese spezifische Revision (Revision 2) offiziell veröffentlicht und zur Nutzung freigegeben wurde.
DieGültigkeitsdauerwird deklariert alsUnbegrenzt. Dies ist eine bedeutende Bezeichnung. Sie bedeutet, dass die in dieser Revision enthaltenen technischen Daten aus Sicht des Herausgebers kein vordefiniertes Enddatum für ihre Gültigkeit haben. Die Spezifikationen gelten als dauerhaft anwendbar, es sei denn, sie werden durch eine neuere Revision ersetzt. 'Unbegrenzt' bezieht sich in diesem Kontext jedoch auf die Gültigkeit des Dokuments, nicht notwendigerweise auf die Produktionsverfügbarkeit der physischen Komponente, die durch ein separates Produktlebenszyklusmanagement geregelt wird.
3. Technische Parameter und Spezifikationen
Während der bereitgestellte PDF-Auszug sich auf Metadaten konzentriert, würde ein vollständiges technisches Datenblatt für eine LED-Komponente mehrere kritische Abschnitte enthalten. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Erläuterung der Parameter, die typischerweise in einem solchen Dokument zu finden sind und von denen impliziert wird, dass sie in dieser Revision definiert sind.
3.1 Lichttechnische und Farbkennwerte
Dieser Abschnitt definiert quantitativ die Lichtausbeute und -qualität der LED. Zu den Schlüsselparametern gehören:
- Lichtstrom:Das gesamte von der LED emittierte sichtbare Licht, gemessen in Lumen (lm). Dies wird oft mit Minimal-, Typ- und Maximalwerten bei einem spezifizierten Prüfstrom angegeben.
- Dominante Wellenlänge / Korrelierte Farbtemperatur (CCT):Bei farbigen LEDs definiert die dominante Wellenlänge (in Nanometern) die wahrgenommene Farbe. Bei weißen LEDs beschreibt die CCT (in Kelvin, z.B. 3000K Warmweiß, 6500K Kaltweiß) den Farbeindruck.
- Farbwiedergabeindex (CRI):Bei weißen LEDs gibt der CRI (Ra) an, wie genau die Lichtquelle die wahren Farben von Objekten im Vergleich zu einer natürlichen Referenzlichtquelle wiedergibt. Ein höherer CRI (nahe 100) ist besser für Anwendungen, die eine genaue Farbwahrnehmung erfordern.
- Abstrahlwinkel:Der Winkelbereich, über den die Lichtstärke mindestens die Hälfte der maximalen Intensität beträgt, gemessen in Grad.
3.2 Elektrische Parameter
Diese Parameter definieren die elektrischen Betriebsbedingungen der LED.
- Durchlassspannung (Vf):Der Spannungsabfall über der LED, wenn ein spezifizierter Durchlassstrom angelegt wird. Sie wird typischerweise als Bereich (z.B. 2,8V bis 3,4V) bei einem Prüfstrom wie 20mA oder 150mA angegeben, abhängig von der Leistung.
- Durchlassstrom (If):Der empfohlene kontinuierliche Gleichstrom für den Normalbetrieb. Das Überschreiten des absoluten Maximalwerts kann dauerhafte Schäden verursachen.
- Sperrspannung (Vr):Die maximale Spannung, die die LED im Sperrbetrieb ohne Durchbruch aushalten kann. Dies ist üblicherweise ein relativ niedriger Wert (z.B. 5V).
3.3 Thermische Eigenschaften
Die LED-Leistung und Lebensdauer hängen stark von der Sperrschichttemperatur ab.
- Thermischer Widerstand (Rth j-s):Der Widerstand gegen den Wärmefluss von der LED-Sperrschicht zum Lötpunkt oder Gehäuse. Ein niedrigerer Wert deutet auf eine bessere Wärmeableitfähigkeit hin.
- Maximale Sperrschichttemperatur (Tj max):Die höchstzulässige Temperatur an der Halbleitersperrschicht. Ein Betrieb über dieser Grenze reduziert die Lebensdauer drastisch und kann zu sofortigem Ausfall führen.
4. Binning- und Klassifizierungssystem
Aufgrund von Fertigungstoleranzen werden LEDs nach Leistungsklassen sortiert. Dies gewährleistet Konsistenz innerhalb einer Charge.
- Flux-Binning:LEDs werden basierend auf ihrem gemessenen Lichtstrom bei einer Standardtestbedingung gruppiert.
- Farb-Binning:Bei weißen LEDs beinhaltet dies die Sortierung basierend auf CCT und manchmal innerhalb einer CCT-Klasse basierend auf Farbortkoordinaten (z.B. MacAdam-Ellipsen). Bei farbigen LEDs basiert es auf der dominanten Wellenlänge.
- Durchlassspannungs-Binning:Sortierung basierend auf dem Vf-Bereich, um einheitliches elektrisches Verhalten in Parallelschaltungen sicherzustellen.
5. Kennlinienanalyse
Grafische Daten sind wesentlich, um das Bauteilverhalten unter variierenden Bedingungen zu verstehen.
- I-V-Kennlinie (Strom-Spannungs-Kennlinie):Zeigt die Beziehung zwischen Durchlassstrom und Durchlassspannung. Sie ist nichtlinear, charakteristisch für eine Diode.
- Relativer Lichtstrom vs. Durchlassstrom:Zeigt, wie die Lichtausbeute mit dem Strom ansteigt, typischerweise in einem linearen Bereich, bevor der Wirkungsgrad bei hohen Strömen abfällt.
- Relativer Lichtstrom vs. Sperrschichttemperatur:Zeigt den Abfall der Lichtausbeute mit steigender Sperrschichttemperatur der LED. Dies ist entscheidend für das Wärmemanagement-Design.
- Spektrale Leistungsverteilung (SPD):Ein Diagramm, das die Intensität des emittierten Lichts bei jeder Wellenlänge darstellt und die Farbcharakteristika definiert.
6. Mechanische und Gehäuseinformationen
Dieser Abschnitt liefert die physikalischen Abmessungen und Montagedetails.
- Gehäuseumrisszeichnung:Eine detaillierte Zeichnung mit allen kritischen Abmessungen (Länge, Breite, Höhe, Anschlussabstand) und Toleranzen.
- Pad-Layout (Footprint):Das empfohlene Kupferpad-Muster auf der Leiterplatte (PCB) zum Löten, einschließlich Empfehlungen für Lötstopplack und Lotpaste.
- Polaritätskennzeichnung:Klare Markierung von Anode und Kathode, üblicherweise durch eine Kerbe, abgeschrägte Ecke oder Markierung auf dem Gehäuse.
7. Löt- und Montagerichtlinien
Eine korrekte Montage ist für die Zuverlässigkeit entscheidend.
- Reflow-Lötprofil:Ein Zeit-Temperatur-Diagramm, das die empfohlenen Phasen Vorwärmen, Einweichen, Reflow und Abkühlen spezifiziert. Es enthält Grenzwerte für die Spitzentemperatur, um Schäden am LED-Gehäuse oder internen Chip zu vermeiden.
- Handlötanleitungen:Falls anwendbar, Richtlinien für Lötkolbentemperatur, Spitzengröße und maximale Lötzeit pro Anschluss.
- Reinigung und Handhabung:Vorsichtsmaßnahmen bezüglich der Empfindlichkeit gegenüber elektrostatischer Entladung (ESD) und der Verwendung von Reinigungsmitteln, die mit dem LED-Linsenmaterial kompatibel sind.
- Lagerbedingungen:Empfohlene Temperatur- und Feuchtigkeitsbereiche für die Lagerung von Bauteilen vor der Verwendung.
8. Anwendungshinweise und Design-Überlegungen
Dieser Abschnitt übersetzt Spezifikationen in praktische Designempfehlungen.
- Typische Anwendungsschaltungen:Schaltpläne, die die LED zeigen, angetrieben von einer Konstantstromquelle, oft mit Reihenstrombegrenzungswiderständen für einfachen Gleichstrombetrieb.
- Thermisches Management:Detaillierte Anleitung zum Leiterplattendesign für die Wärmeableitung, wie die Verwendung von Wärmeleitdurchkontaktierungen, ausreichender Kupferfläche und möglicherweise einer Metallkern-Leiterplatte für Hochleistungsanwendungen.
- Optische Überlegungen:Ratschläge zu Sekundäroptik (Linsen, Diffusoren) und den Auswirkungen des Abstrahlwinkels auf das endgültige Beleuchtungsmuster.
- Dimmung und Pulsbetrieb:Informationen zur Kompatibilität mit Pulsweitenmodulation (PWM) und etwaigen Einschränkungen bezüglich maximalem Pulsstrom oder Frequenz.
9. Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Beantwortung häufiger Fragen basierend auf technischen Parametern.
- F: Kann ich die LED mit einem höheren Strom für mehr Helligkeit betreiben?A: Ein Betrieb über dem spezifizierten absoluten Maximal-Durchlassstrom erhöht die Lichtausbeute vorübergehend, reduziert aber die Lebensdauer drastisch, verursacht Farbverschiebungen und kann zu katastrophalem Ausfall führen. Halten Sie sich stets an die empfohlenen Betriebsbedingungen.
- F: Warum ist thermisches Management für LEDs so wichtig?A: Hohe Sperrschichttemperatur ist die Hauptursache für LED-Degradation. Sie führt zu Lichtstromrückgang (reduzierte Lichtausbeute), Farbverschiebung über die Zeit und letztlich vorzeitigem Ausfall. Eine effektive Wärmeableitung ist für eine zuverlässige Leistung unabdingbar.
- F: Was bedeutet die 'unbegrenzte' Gültigkeitsdauer?A: Sie zeigt an, dass die technischen Spezifikationen in dieser Dokumentrevision nicht zeitlich begrenzt sind. Sie bleiben die maßgebliche Referenz für diese Version der Komponente. Für Produktion und Beschaffung müssen Sie jedoch separate Mitteilungen bezüglich Produktlebensdauer, Obsoleszenz und Last-Buy-Daten konsultieren.
10. Revisionskontrolle und Dokumentenintegrität
Die wiederholten Zeilen im bereitgestellten PDF-Auszug betonen ein Schlüsselprinzip in der technischen Dokumentation: die eindeutige Deklaration der Identität und des Status des Dokuments. Jede Instanz von "Lebenszyklusphase: Revision : 2" und "Veröffentlichungsdatum: 05.12.2014" dient als Wasserzeichen und stellt sicher, dass jede gedruckte oder kopierte Seite auf die korrekte Revision zurückverfolgt werden kann. Dies verhindert die Verwendung veralteter oder falscher Spezifikationen, was ein kritischer Aspekt des Qualitätsmanagements in der Elektronikfertigung ist. Ingenieure müssen diese Kopf-/Fußzeilen-Details auf jeder Seite eines Datenblatts vor Designabschluss stets überprüfen.
LED-Spezifikations-Terminologie
Vollständige Erklärung der LED-Technikbegriffe
Photoelektrische Leistung
| Begriff | Einheit/Darstellung | Einfache Erklärung | Warum wichtig |
|---|---|---|---|
| Lichtausbeute | lm/W (Lumen pro Watt) | Lichtausgang pro Watt Strom, höher bedeutet energieeffizienter. | Bestimmt direkt den Energieeffizienzgrad und Stromkosten. |
| Lichtstrom | lm (Lumen) | Gesamtlicht, das von der Quelle emittiert wird, allgemein "Helligkeit" genannt. | Bestimmt, ob das Licht hell genug ist. |
| Betrachtungswinkel | ° (Grad), z.B. 120° | Winkel, bei dem die Lichtintensität auf die Hälfte abfällt, bestimmt die Strahlbreite. | Beeinflusst Beleuchtungsbereich und Gleichmäßigkeit. |
| Farbtemperatur | K (Kelvin), z.B. 2700K/6500K | Wärme/Kühle des Lichts, niedrigere Werte gelblich/warm, höhere weißlich/kühl. | Bestimmt Beleuchtungsatmosphäre und geeignete Szenarien. |
| Farbwiedergabeindex | Einheitenlos, 0–100 | Fähigkeit, Objektfarben genau wiederzugeben, Ra≥80 ist gut. | Beeinflusst Farbauthentizität, wird an anspruchsvollen Orten wie Einkaufszentren, Museen verwendet. |
| Farborttoleranz | MacAdam-Ellipsenschritte, z.B. "5-Schritt" | Metrik für Farbkonsistenz, kleinere Schritte bedeuten konsistentere Farbe. | Sichert einheitliche Farbe über dieselbe Charge von LEDs. |
| Dominante Wellenlänge | nm (Nanometer), z.B. 620nm (rot) | Wellenlänge, die der Farbe farbiger LEDs entspricht. | Bestimmt Farbton von roten, gelben, grünen monochromen LEDs. |
| Spektralverteilung | Wellenlänge vs. Intensitätskurve | Zeigt Intensitätsverteilung über Wellenlängen. | Beeinflusst Farbwiedergabe und Farbqualität. |
Elektrische Parameter
| Begriff | Symbol | Einfache Erklärung | Design-Überlegungen |
|---|---|---|---|
| Flussspannung | Vf | Mindestspannung zum Einschalten der LED, wie "Startschwelle". | Treiberspannung muss ≥ Vf sein, Spannungen addieren sich für serielle LEDs. |
| Flussstrom | If | Stromwert für normalen LED-Betrieb. | Normalerweise Konstantstromantrieb, Strom bestimmt Helligkeit & Lebensdauer. |
| Max. Pulsstrom | Ifp | Spitzenstrom, der für kurze Zeit erträglich ist, wird für Dimmen oder Blinken verwendet. | Pulsbreite & Tastverhältnis müssen streng kontrolliert werden, um Schäden zu vermeiden. |
| Sperrspannung | Vr | Maximale Sperrspannung, die die LED aushalten kann, darüber kann es zum Durchbruch kommen. | Schaltung muss verhindern, dass umgekehrte Verbindung oder Spannungsspitzen auftreten. |
| Wärmewiderstand | Rth (°C/W) | Widerstand gegen Wärmeübertragung vom Chip zum Lötpunkt, niedriger ist besser. | Hoher Wärmewiderstand erfordert stärkere Wärmeableitung. |
| ESD-Immunität | V (HBM), z.B. 1000V | Fähigkeit, elektrostatische Entladung zu widerstehen, höher bedeutet weniger anfällig. | In der Produktion sind antistatische Maßnahmen erforderlich, insbesondere für empfindliche LEDs. |
Wärmemanagement & Zuverlässigkeit
| Begriff | Schlüsselmetrik | Einfache Erklärung | Auswirkung |
|---|---|---|---|
| Sperrschichttemperatur | Tj (°C) | Tatsächliche Betriebstemperatur im LED-Chip. | Jede Reduzierung um 10°C kann die Lebensdauer verdoppeln; zu hoch verursacht Lichtabfall, Farbverschiebung. |
| Lichtstromrückgang | L70 / L80 (Stunden) | Zeit, bis die Helligkeit auf 70% oder 80% des Anfangswerts sinkt. | Definiert direkt die "Nutzungsdauer" der LED. |
| Lichtstromerhaltung | % (z.B. 70%) | Prozentsatz der nach Zeit verbleibenden Helligkeit. | Gibt die Fähigkeit an, die Helligkeit über die langfristige Nutzung zu erhalten. |
| Farbverschiebung | Δu′v′ oder MacAdam-Ellipse | Grad der Farbänderung während der Verwendung. | Beeinflusst die Farbkonsistenz in Beleuchtungsszenen. |
| Thermisches Altern | Materialabbau | Verschlechterung aufgrund langfristig hoher Temperatur. | Kann zu Helligkeitsabfall, Farbänderung oder Leiterunterbrechung führen. |
Verpackung & Materialien
| Begriff | Gängige Typen | Einfache Erklärung | Merkmale & Anwendungen |
|---|---|---|---|
| Gehäusetyp | EMC, PPA, Keramik | Chip schützendes Gehäusematerial, bietet optische/thermische Schnittstelle. | EMC: gute Wärmebeständigkeit, niedrige Kosten; Keramik: bessere Wärmeableitung, längere Lebensdauer. |
| Chip-Struktur | Front, Flip-Chip | Chip-Elektrodenanordnung. | Flip-Chip: bessere Wärmeableitung, höhere Effizienz, für Hochleistung. |
| Phosphorbeschichtung | YAG, Silikat, Nitrid | Bedeckt den blauen Chip, wandelt einen Teil in gelb/rot um, mischt zu weiß. | Verschiedene Phosphore beeinflussen Effizienz, CCT und CRI. |
| Linse/Optik | Flach, Mikrolinse, TIR | Optische Struktur auf der Oberfläche, die die Lichtverteilung steuert. | Bestimmt den Betrachtungswinkel und die Lichtverteilungskurve. |
Qualitätskontrolle & Binning
| Begriff | Binning-Inhalt | Einfache Erklärung | Zweck |
|---|---|---|---|
| Lichtstrom-Bin | Code z.B. 2G, 2H | Nach Helligkeit gruppiert, jede Gruppe hat Mindest-/Maximal-Lumenwerte. | Sichert einheitliche Helligkeit in derselben Charge. |
| Spannungs-Bin | Code z.B. 6W, 6X | Nach Flussspannungsbereich gruppiert. | Erleichtert Treiberabgleich, verbessert Systemeffizienz. |
| Farb-Bin | 5-Schritt MacAdam-Ellipse | Nach Farbkoordinaten gruppiert, sichert engen Bereich. | Garantiert Farbkonsistenz, vermeidet ungleichmäßige Farbe innerhalb der Leuchte. |
| CCT-Bin | 2700K, 3000K usw. | Nach CCT gruppiert, jede hat entsprechenden Koordinatenbereich. | Erfüllt verschiedene Szenario-CCT-Anforderungen. |
Prüfung & Zertifizierung
| Begriff | Standard/Test | Einfache Erklärung | Bedeutung |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lichtstromerhaltungstest | Langzeitbeleuchtung bei konstanter Temperatur, Aufzeichnung von Helligkeitsabfall. | Wird zur Schätzung der LED-Lebensdauer (mit TM-21) verwendet. |
| TM-21 | Lebensdauerschätzstandard | Schätzt Lebensdauer unter tatsächlichen Bedingungen basierend auf LM-80-Daten. | Bietet wissenschaftliche Lebensdauervorhersage. |
| IESNA | Beleuchtungstechnische Gesellschaft | Deckt optische, elektrische, thermische Testmethoden ab. | Industrieanerkannte Testbasis. |
| RoHS / REACH | Umweltzertifizierung | Stellt sicher, dass keine schädlichen Substanzen (Blei, Quecksilber) enthalten sind. | Marktzugangsvoraussetzung international. |
| ENERGY STAR / DLC | Energieeffizienzzertifizierung | Energieeffizienz- und Leistungszertifizierung für Beleuchtungsprodukte. | Wird in staatlichen Beschaffungen, Subventionsprogrammen verwendet, steigert Wettbewerbsfähigkeit. |