LED-Lampe 7344-15SUBC/C470/S400-A6 Datenblatt - Blaue Farbe - 3,3V typ. - 20mA - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für eine hochhelle blaue LED-Lampe mit der Artikelnummer 7344-15SUBC/C470/S400-A6. Diese Komponente gehört zu einer Serie, die speziell für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Lichtleistung entwickelt wurde. Die LED ist in verschiedenen Konfigurationen erhältlich, um unterschiedlichen Designanforderungen gerecht zu werden.

1.1 Kernvorteile und Produktpositionierung

Die LED bietet mehrere Schlüsselmerkmale, die sie zu einer zuverlässigen Wahl für elektronische Designs machen. Sie bietet eine Auswahl verschiedener Abstrahlwinkel, sodass Designer das optimale Lichtprofil für ihre Anwendung wählen können. Die Komponente ist zuverlässig und robust ausgelegt, um eine konsistente Leistung zu gewährleisten. Sie entspricht den wichtigsten Umwelt- und Sicherheitsstandards, ist bleifrei, RoHS-konform, EU REACH-konform und halogenfrei (mit Brom <900 ppm, Chlor <900 ppm und Br+Cl < 1500 ppm). Die Verfügbarkeit auf Tape & Reel ermöglicht effiziente automatisierte Bestückungsprozesse in der Serienfertigung.

1.2 Zielmarkt und Anwendungen

Diese LED richtet sich an die Konsumelektronik- und Displayindustrie. Ihre Hauptanwendungen umfassen Hintergrundbeleuchtung für Fernseher und Computermonitore, Anzeigelampen in Telefonen und allgemeine Beleuchtung in Computern. Die hohe Helligkeit macht sie für Situationen geeignet, in denen eine klare, sichtbare Lichtausgabe entscheidend ist.

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

Die Leistung der LED wird durch eine Reihe absoluter Grenzwerte und standardmäßiger elektro-optischer Eigenschaften definiert, die bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C gemessen werden.

2.1 Absolute Grenzwerte

Diese Grenzwerte definieren die Limits, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Sie dürfen unter keinen Betriebsbedingungen überschritten werden.

• Dauer-Durchlassstrom (IF):25 mA. Dies ist der maximale Gleichstrom, der kontinuierlich angelegt werden darf.
• Spitzen-Durchlassstrom (IFP):100 mA. Dies ist nur unter gepulsten Bedingungen mit einem Tastverhältnis von 1/10 bei 1 kHz zulässig.
• Sperrspannung (VR):5 V. Das Anlegen einer höheren Spannung in Sperrrichtung kann den LED-Übergang beschädigen.
• Verlustleistung (Pd):90 mW. Dies ist die maximale Leistung, die das Gehäuse abführen kann.
• Betriebstemperatur (Topr):-40°C bis +85°C. Der Umgebungstemperaturbereich für einen zuverlässigen Betrieb.
• Lagertemperatur (Tstg):-40°C bis +100°C. Der Temperaturbereich für die Lagerung im nicht betriebsbereiten Zustand.
• Löttemperatur (Tsol):260°C für 5 Sekunden. Das maximale Temperaturprofil für Lötprozesse.

2.2 Elektro-optische Eigenschaften

Diese Parameter definieren die typische Leistung der LED unter Standardtestbedingungen (IF=20mA, Ta=25°C, sofern nicht anders angegeben).

• Lichtstärke (Iv):1000 (Min.) bis 2000 (Typ.) mcd. Dies spezifiziert die vom menschlichen Auge wahrgenommene Lichtausgangsleistung.
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):20° (Typ.). Dies ist der volle Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte ihres Spitzenwertes abfällt, was auf einen relativ schmalen Lichtkegel hinweist.
• Spitzenwellenlänge (λp):468 nm (Typ.). Die Wellenlänge, bei der die spektrale Emission am stärksten ist.
• Dominante Wellenlänge (λd):470 nm (Typ.). Die vom menschlichen Auge wahrgenommene Einzelwellenlänge, die die blaue Farbe definiert.
• Spektrale Strahlungsbandbreite (Δλ):35 nm (Typ.). Die Breite des emittierten Spektrums, gemessen bei halber Spitzenintensität (FWHM).
• Durchlassspannung (VF):2,7V (Min.), 3,3V (Typ.), 3,7V (Max.) bei 20mA. Der Spannungsabfall über der LED im Betrieb.
• Sperrstrom (IR):50 μA (Max.) bei VR=5V. Der geringe Leckstrom, wenn die LED in Sperrrichtung betrieben wird.

2.3 Bauteilauswahl und Chip-Technologie

Die LED verwendet einen InGaN (Indiumgalliumnitrid) Halbleiterchip zur Erzeugung von blauem Licht. Das Harz-Vergussmaterial ist wasserklar, was für blaue LEDs optimal ist, da es die Farbe nicht verändert und eine maximale Lichtauskopplung ermöglicht.

3. Analyse der Kennlinien

Grafische Daten geben einen tieferen Einblick in das Verhalten der LED unter verschiedenen Bedingungen.

3.1 Spektrale und Winkelverteilung

DieRelative Intensität vs. Wellenlänge-Kurve zeigt ein charakteristisches blaues Emissionsspektrum um 468-470 nm mit einer typischen FWHM von 35 nm. DieRichtcharakteristik-Kurve stellt den 20° Abstrahlwinkel visuell dar und zeigt, wie die Lichtintensität von der Mittelachse abnimmt.

3.2 Elektrische und thermische Eigenschaften

DieDurchlassstrom vs. Durchlassspannung (IV-Kurve)zeigt die für Dioden typische exponentielle Beziehung. Am typischen Arbeitspunkt von 20mA beträgt die Spannung etwa 3,3V. DieRelative Intensität vs. Durchlassstrom-Kurve zeigt, dass die Lichtausgabe mit dem Strom zunimmt, bei höheren Strömen jedoch aufgrund von Erwärmung und Effizienzabfall sublinear werden kann. DieRelative Intensität vs. Umgebungstemperatur- undDurchlassstrom vs. Umgebungstemperatur-Kurven sind entscheidend für das Wärmemanagement, da sie zeigen, wie sich sowohl die Lichtausgabe als auch die Durchlassspannungseigenschaften mit der Temperatur verschieben. Die Lichtausgabe nimmt im Allgemeinen mit steigender Temperatur ab.

4. Mechanische und Verpackungsinformationen

4.1 Gehäuseabmessungen

Das Datenblatt enthält eine detaillierte mechanische Zeichnung des LED-Gehäuses. Wichtige Maßangaben spezifizieren, dass alle Maße in Millimetern angegeben sind, die Höhe des Flansches weniger als 1,5mm (0,059\") betragen muss und die allgemeine Toleranz ±0,25mm beträgt, sofern nicht anders angegeben. Die Zeichnung definiert den Anschlussabstand, die Bauteilgröße und die Gesamtform, die für das PCB-Footprint-Design entscheidend sind.

4.2 Polaritätskennzeichnung und Montage

Obwohl im bereitgestellten Text nicht explizit detailliert, haben Standard-LED-Lampen einen längeren Anoden (+)- und einen kürzeren Kathoden (-)-Anschluss, oft mit einer abgeflachten Stelle auf der Kathodenseite der Kunststofflinse oder des Sockels. Der Hinweis betont, dass die PCB-Löcher exakt mit den LED-Anschlüssen übereinstimmen müssen, um Montagespannungen zu vermeiden.

5. Löt- und Bestückungsrichtlinien

Eine sachgemäße Handhabung ist für die Zuverlässigkeit unerlässlich.

5.1 Anschlussbeinformung

• Biegen Sie die Anschlüsse an einer Stelle mindestens 3mm von der Epoxid-Glaskolbenbasis entfernt.
• Führen Sie die Formgebungvor soldering.
• dem Löten durch. Vermeiden Sie Spannungen am Gehäuse. Spannungen können interne Bondverbindungen beschädigen oder das Epoxid zum Reißen bringen.
• Schneiden Sie die Anschlüsse bei Raumtemperatur.
• Stellen Sie eine präzise Ausrichtung der PCB-Löcher sicher, um Spannungen beim Einstecken zu verhindern.

5.2 Lagerbedingungen

• Lagern Sie nach dem Versand bei ≤30°C und ≤70% relativer Luftfeuchtigkeit.
• Die Lagerfähigkeit beträgt unter diesen Bedingungen 3 Monate.
• Für längere Lagerung (bis zu 1 Jahr) verwenden Sie einen versiegelten Behälter mit Stickstoff und Trockenmittel.
• Vermeiden Sie schnelle Temperaturwechsel in feuchter Umgebung, um Kondensation zu verhindern.

5.3 Lötprozessparameter

Halten Sie einen Mindestabstand von 3mm von der Lötstelle zum Epoxid-Glaskolben ein.

Handlöten:

• Lötspitzentemperatur: Max. 300°C (für ein max. 30W Lötkolben)
• Lötzeit: Max. 3 Sekunden pro Anschluss

Tauch- (Wellen-) Löten:

• Vorwärmtemperatur: Max. 100°C (für max. 60 Sekunden)
• Lötbad-Temperatur & Zeit: Max. 260°C für 5 Sekunden

Ein empfohlenes Löttemperaturprofil-Diagramm wird bereitgestellt, das eine kontrollierte Aufheiz-, Spitzen- und Abkühlphase betont. Wichtige zusätzliche Anweisungen umfassen:

• Vermeiden Sie mechanische Belastung der Anschlüsse bei hoher Temperatur.
• Löten Sie nicht (durch Tauch- oder Handlöten) mehr als einmal.
• Schützen Sie die LED vor Stößen/Vibrationen, bis sie nach dem Löten auf Raumtemperatur abgekühlt ist.
• Vermeiden Sie eine schnelle Abkühlung von der Spitzentemperatur.
• Verwenden Sie die niedrigstmögliche Löttemperatur, die eine zuverlässige Verbindung gewährleistet.

5.4 Reinigung

• Reinigen Sie nur bei Bedarf mit Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für ≤1 Minute.
• Trocknen Sie bei Raumtemperatur.
• Verwenden Sie Ultraschallreinigung nicht routinemäßig. Wenn unbedingt erforderlich, qualifizieren Sie den Prozess vorab (Leistung, Zeit, Vorrichtung), um sicherzustellen, dass keine Schäden auftreten.

5.5 Wärmemanagement

Ein effektives Wärmemanagement ist entscheidend für die Lebensdauer und Leistungsstabilität der LED. Designer müssen den Wärmeableitungspfad in der Anwendung berücksichtigen. Der Betriebsstrom sollte basierend auf der Umgebungstemperatur entsprechend abgesenkt werden, wobei auf die typischerweise in der Produktspezifikation enthaltene Absenkkurve verwiesen wird. Der Hinweis stellt ausdrücklich klar, dass die Temperatur in der Umgebung der LED in der Anwendung kontrolliert werden muss.

6. Verpackung und Bestellinformationen

6.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind verpackt, um sie vor elektrostatischer Entladung (ESD) und Feuchtigkeit zu schützen.

• Primärverpackung:Antistatische Beutel.
• Sekundärverpackung:Innenkarton mit mehreren Beuteln.
• Tertiärverpackung:Außenkarton mit mehreren Innenkartons.

6.2 Etikettenerklärung

Etiketten auf der Verpackung enthalten mehrere Schlüsselidentifikatoren:

• CPN:Kundeneigene Produktionsnummer
• P/N:Produktionsnummer (Artikelnummer)
• QTY:Packmenge
• CAT:Ränge (wahrscheinlich Leistungsbins)
• HUE:Dominante Wellenlänge
• REF:Referenz
• LOT No:Losnummer für die Rückverfolgbarkeit

7. Anwendungsvorschläge und Designüberlegungen

7.1 Typische Anwendungsszenarien

Diese hochhelle blaue LED ist ideal für:

• Statusanzeigen:Bereitstellung klarer, sichtbarer Einschalt- oder Aktivitätssignale bei schwachem oder hellem Umgebungslicht.
• Hintergrundbeleuchtung:Für kleine LCD-Displays, Tastaturen oder dekorative Panels in Konsumelektronikgeräten.
• Dekorative Beleuchtung:Bei Akzentbeleuchtung für Elektronik, bei der eine kräftige blaue Farbe gewünscht ist.

7.2 Kritische Designaspekte

• Strombegrenzung:Verwenden Sie stets einen Vorwiderstand oder eine Konstantstromquelle, um den Durchlassstrom für Dauerbetrieb auf 20mA oder weniger zu begrenzen. Nicht direkt an eine Spannungsquelle anschließen.
• PCB-Layout:Entwerfen Sie den PCB-Footprint genau gemäß den Gehäuseabmessungen. Sorgen Sie für ausreichende Kupferfläche oder thermische Durchkontaktierungen zur Wärmeableitung, wenn in der Nähe der maximalen Grenzwerte gearbeitet wird.
• ESD-Schutz:Implementieren Sie während der Bestückung Standard-ESD-Handhabungsverfahren, da LEDs empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung sind.
• Optisches Design:Der 20° Abstrahlwinkel ist relativ schmal. Berücksichtigen Sie dies beim Design von Linsen oder Lichtleitern, um das gewünschte Beleuchtungsmuster zu erreichen.

8. Technischer Vergleich und Differenzierung

Während ein direkter Vergleich spezifische Wettbewerberdaten erfordert, sind die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale dieser LED basierend auf ihrem Datenblatt die Kombination aushoher Lichtstärke (bis zu 2000 mcd)undumfassender Konformität(RoHS, REACH, halogenfrei). Der schmale 20° Abstrahlwinkel ist ein spezifisches Merkmal, nicht universell ein Vorteil oder Nachteil, sondern eine Eigenschaft, die sie für Anwendungen geeignet macht, die gerichtetes Licht anstelle von Flächenbeleuchtung erfordern. Die robusten Lötvorgaben (260°C für 5s) deuten auf eine gute Kompatibilität mit Standard-Lötwärmeprozessen für bleifreies Löten hin.

9. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Was ist der empfohlene Betriebsstrom für diese LED?

A: Die Standardtestbedingung und der typische Arbeitspunkt beträgt 20mA Gleichstrom. Er sollte kontinuierlich 25mA nicht überschreiten.

F: Kann ich diese LED mit einer 5V-Versorgung betreiben?

A: Nicht direkt. Mit einer typischen Vf von 3,3V bei 20mA ist ein Vorwiderstand erforderlich. Der Wert kann berechnet werden als R = (Versorgungsspannung - Vf) / If. Für eine 5V-Versorgung: R = (5V - 3,3V) / 0,02A = 85 Ohm. Verwenden Sie den nächstgelegenen Standardwert (z.B. 82 oder 100 Ohm) und überprüfen Sie den resultierenden Strom.

F: Wie identifiziere ich Anode und Kathode?

A: Bei einer Standard-Radial-LED-Lampe ist der längere Anschluss die Anode (+). Oft hat die Kathoden (-)-Seite der Kunststofflinse oder des Flansches eine abgeflachte Kante oder Markierung.

F: Ist diese LED für den Außeneinsatz geeignet?

A: Der Betriebstemperaturbereich von -40°C bis +85°C deckt viele Außenbedingungen ab. Das Gehäuse ist jedoch nicht von Natur aus wasserdicht. Für den Außeneinsatz ist eine zusätzliche Umgebungsabdichtung (Konformlack, Gehäuse) erforderlich, um vor Feuchtigkeit und Verunreinigungen zu schützen.

F: Warum ist es so wichtig, einen Abstand von 3mm von der Lötstelle zum Glaskolben einzuhalten?

A: Dies verhindert, dass übermäßige Hitze über den Anschluss zum internen Halbleiterchip oder zum Epoxid-Vergussmaterial gelangt, was zu vorzeitigem Ausfall oder einer Verdunkelung der Linse führen kann.

10. Praktisches Anwendungsbeispiel

Szenario: Entwurf einer Statusanzeige für einen Netzwerkrouter.

Die LED muss von der anderen Seite eines Raumes aus klar sichtbar sein. Der Designer wählt diese LED aufgrund ihrer hohen Helligkeit (2000 mcd). Er entwirft eine Leiterplatte mit einem Footprint, der der Gehäusezeichnung entspricht. Ein 100-Ohm-Strombegrenzungswiderstand wird in Reihe mit der LED geschaltet und an einen 3,3V-Mikrocontroller-GPIO-Pin angeschlossen. Dies liefert etwa (3,3V - 3,3V)/100Ω = 0mA bei niedrigem Logikpegel und (3,3V - 2,7V)/100Ω = 6mA bei hohem Logikpegel (unter Verwendung von min Vf), was sicher und ausreichend hell ist. Während der Bestückung verwendet die Fertigungslinie das spezifizierte Wellenlötprofil. Der schmale 20° Abstrahlwinkel ist perfekt, da er einen hellen, fokussierten Lichtpunkt erzeugt, der auf den Benutzer gerichtet ist, selbst in einem gut beleuchteten Raum.

11. Einführung in das Funktionsprinzip

Dies ist eine Leuchtdiode (LED), ein Halbleiter-Photonikbauteil. Ihr Kern ist ein Chip aus InGaN-Materialien. Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird (die die Durchlassspannung Vf überschreitet), werden Elektronen und Löcher über den Halbleiter-p-n-Übergang injiziert. Wenn diese Ladungsträger rekombinieren, geben sie Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Wellenlänge (blau, 470 nm) wird durch die Bandlückenenergie des InGaN-Materialsystems bestimmt. Das wasserklare Epoxidharz-Vergussmaterial schützt den Chip, wirkt als Linse zur Formung der Lichtausgabe (erzeugt den 20° Abstrahlwinkel) und verbessert die Lichtauskopplung aus dem Halbleiter.

12. Technologietrends und Kontext

Blaue LEDs auf Basis der InGaN-Technologie stellen eine grundlegende Errungenschaft in der Festkörperbeleuchtung dar. Die Entwicklung effizienter blauer LEDs ermöglichte die Herstellung von weißen LEDs (durch Kombination von Blau mit gelbem Leuchtstoff) und Vollfarb-RGB-Displays. Aktuelle Trends in der LED-Technologie konzentrieren sich auf die Steigerung der Effizienz (Lumen pro Watt), die Verbesserung des Farbwiedergabeindex (CRI) für weißes Licht, das Erreichen höherer Leistungsdichten für die Allgemeinbeleuchtung und die Entwicklung miniaturisierter und integrierter Lösungen (wie Micro-LEDs). Diese spezielle Komponente fällt in die Kategorie einer standardmäßigen, zuverlässigen, mittelleistungsstarken Anzeige-LED, einer robusten Komponente, deren Basistechnologie ausgereift und in der gesamten Elektronikindustrie weit verbreitet ist.