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Interview: Warum die Qualität bei LED-Modulen entscheident

Damit die LEDs in ihrer jeweiligen Anwendung mit ihren speziellen Lichtspektren das optimale Licht bieten, sind Tests für die hohen Qualitätsanforderungen notwendig. Im Interview erklärt Martin Werkovits im Detail, worauf es beim Thema Qualität und LED ankommt.

LED-Technik schafft viel mehr Möglichkeiten als klassische Leuchtmittel. Welche Auswirkungen hat das auf die Entwicklung und Produktion?

LEDs kommen in unterschiedlichen Anwendungen zum Einsatz: von der Industrie bis Handel, Büro oder im Freien. Die Module müssen dabei stets optimal an die Bedingungen angepasst sein. Als einer der ersten Anbieter weltweit entwickelte Tridonic optimierte Spektren, die für Einsatzszenarien wie Beleuchtung von Fleisch oder Obst und Gemüse geeignet sind. Dabei sondieren wir ständig neue Möglichkeiten der LED-Technik. Unsere Experten beobachten den Markt nach neuen Komponenten, die für zukünftige LED-Produkte interessant sein könnten.

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Welche Kriterien sind bei den LEDs entscheidend?

LEDs werden hinsichtlich verschiedener Charakteristika geprüft, ob sie ihre Spezifikation einhalten. Zum einen gehören elektrische Parameter dazu. Zum anderen werden farbmetrische und photometrische Aspekte berücksichtigt, wie Lichtstrom, Spektrum, Farbwiedergabe, Farbkoordinaten, Effizienz und Abstrahlverhalten.

Wie stellen Sie bei Tridonic die Qualität von LED-Lichtquellen sicher?

Damit wir eine durchgehend hohe Qualität unserer LED-Module gewährleisten können, dürfen nur Komponenten für ein Design verwendet werden, die unser Programm zur Qualifizierung positiv abschließen und entsprechend für eine Anwendung klassifiziert. Dabei werden die Komponenten nicht nur technisch bewertet, sondern auch andere Aspekte der Qualität beurteilt. Dazu gehört es, dass wir uns patentrechtlich absichern und die Rohmaterialien und Komponenten ausschließlich von zertifizierten Herstellern beziehen.

Wie sehen die Qualifizierungsprozesse der LED-Komponenten bei Tridonic
konkret aus?

Bevor mit der Produktentwicklung begonnen wird, durchlaufen Komponenten bei Tridonic einen dreistufigen Qualifizierungsprozess. Bei der optoelektronischen Charakterisierung wird das Farbshift-Verhalten der LEDs bei unterschiedlichen Bestromungen und Betriebstemperaturen zwischen -40 und 120 °C geprüft. Die Komponenten müssen sich problemlos im Fertigungsprozess verarbeiten lassen.

Die Mitarbeiter der Prozesstechnik untersuchen die LEDs und bewerten die Prozessfähigkeit. Dabei prüfen wir unter anderem, wie gut der Pick-and-Place-Prozess funktioniert. Getestet wird außerdem, ob ein Löten in der geforderten Qualität möglich ist. Die Zuverlässigkeit jedes Bauteils wird durch Tests nachgewiesen, die sich hauptsächlich am JEDEC-Standard orientieren. Hier werden die Komponenten unter extremen Bedingungen hinsichtlich Robustheit, farbmetrischen und photometrischen Aspekten und mechanischer Stabilität untersucht.

Inwiefern unterscheidet sich Tridonic in diesem Prozess von anderen Herstellern?

Tridonic prüft die Schaltfestigkeit generell im Umfang von 100.000 Zyklen, was für Allgemeinbeleuchtung weit über die Forderung der Norm hinausgeht. Im Rahmen der Qualifizierung testen wir auch Materialverbindungen und geben geprüfte Kombinationen frei. Denn nicht jede LED ist für jedes Substrat geeignet.

Welche Entwicklungen in der Lichttechnik erwarten Sie in Zukunft?

Jede neue Generation von Modulserien wies bisher eine Effizienzsteigerung von mindestens 10% auf – und einige bestehen bereits in der siebten Generation. Es wird noch Verbesserungen bei der Effizienz geben, allerdings in einem moderaten Rahmen, da es physikalische Grenzen gibt. Kühlkörper, Reflektoren, Linsen und mechanische Befestigungselemente bieten hier Potenzial für Innovationen und lassen sich noch verbessern. Weiterhin gibt es einen Trend zur Miniaturisierung und zur Integration von zusätzlichen Funktionalitäten. Dazu gehören beispielsweise Leistungsversorgung, Kommunikationsmodulen und Sensorik.

Wir forschen weiter und pflegen enge Partnerschaften zu Herstellern, nationalen und internationalen Normengremien sowie akademischen Forschungseinrichtungen.

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* Martin Werkovits ist Head of R&D im LED-Kompetenzzentrum bei Tridonic in Jennersdorf/Österreich.

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