7343/B1C2-A PSA/MS LED-Lampe Datenblatt - T-1 3/4-Gehäuse - 468nm Blau - 20mA 3,2V - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die 7343/B1C2-A PSA/MS ist eine hochhelle blaue LED-Lampe, die für Anwendungen entwickelt wurde, die eine überlegene Lichtstärke erfordern. Sie nutzt einen InGaN-Chip, um blaues Licht mit einer typischen dominanten Wellenlänge von 470nm zu erzeugen. Das Bauteil ist in einem verbreiteten T-1 3/4-Rundgehäuse untergebracht, das einen kompakten und vielseitigen Formfaktor bietet, der für eine breite Palette elektronischer Baugruppen geeignet ist.

Kernvorteile:Diese LED-Serie ist auf Zuverlässigkeit und Robustheit ausgelegt. Zu den Hauptmerkmalen zählen die Wahl verschiedener Abstrahlwinkel, die Verfügbarkeit auf Tape & Reel für die automatisierte Bestückung sowie die Einhaltung der RoHS-Umweltnormen, wodurch sichergestellt wird, dass das Produkt frei von gefährlichen Stoffen ist.

Zielmarkt:Primär für kommerzielle und industrielle Beschilderungsanwendungen konzipiert. Ihre hohe Helligkeit und Farbkonstanz machen sie ideal für anspruchsvolle visuelle Anzeigesysteme.

2. Vertiefung der technischen Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte (Grenzwerte)

Diese Werte definieren die Belastungsgrenzen, bei deren Überschreitung dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht garantiert.

• Sperrspannung (VR):5 V - Das Überschreiten dieser Spannung in Sperrrichtung kann zum Durchbruch des Übergangs führen.
• Dauer-Vorwärtsstrom (IF):30 mA - Der maximale Gleichstrom für einen zuverlässigen Dauerbetrieb.
• Spitzen-Vorwärtsstrom (IFP):100 mA - Nur unter gepulsten Bedingungen zulässig (Tastverhältnis 1/10, 1kHz), um transiente Störimpulse zu bewältigen.
• Verlustleistung (Pd):110 mW - Die maximale Leistung, die das Gehäuse bei Ta=25°C abführen kann, berechnet als VF * IF.
• Betriebs- & Lagertemperatur:-40°C bis +85°C / -40°C bis +100°C. Dieser weite Bereich gewährleistet die Funktionalität in rauen Umgebungen.
• ESD (HBM):1000 V - Zeigt eine moderate Empfindlichkeit gegenüber elektrostatischer Entladung an; ordnungsgemäße Handhabungsverfahren sind erforderlich.
• Löttemperatur (Tsol):260°C für 5 Sekunden - Definiert die Toleranz des Reflow-Lötprofils.

2.2 Elektro-optische Kenngrößen (Ta=25°C)

Diese Parameter werden unter Standard-Testbedingungen (IF=20mA) gemessen und definieren die Leistung des Bauteils.

• Lichtstärke (Iv):2850 - 7150 mcd (Millicandela). Diese große Bandbreite wird durch ein Binning-System verwaltet (siehe Abschnitt 3). Der hohe Mindestwert deutet auf eine helle Ausgangsleistung hin.
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):23 Grad (typisch). Dies ist ein relativ schmaler Strahlungswinkel, der das Licht für eine gerichtete Beleuchtung bündelt.
• Spitzenwellenlänge (λp):468 nm (typisch). Die Wellenlänge, bei der die spektrale Emission am stärksten ist.
• Dominante Wellenlänge (λd):465 - 475 nm. Die vom menschlichen Auge wahrgenommene Wellenlänge, die ebenfalls durch Binning verwaltet wird.
• Spektrale Bandbreite (Δλ):25 nm (typisch). Definiert die Farbreinheit; eine kleinere Bandbreite weist auf eine monochromatischere Farbe hin.
• Durchlassspannung (VF):2,8 - 3,6 V bei 20mA. Der Spannungsabfall über der LED im Betrieb, entscheidend für das Treiberdesign.
• Sperrstrom (IR):50 μA max. bei VR=5V. Ein Maß für den Leckstrom des Übergangs im gesperrten Zustand.

3. Erläuterung des Binning-Systems

Um Farb- und Helligkeitskonstanz in der Produktion zu gewährleisten, werden LEDs nach Leistungsklassen (Bins) sortiert.

3.1 Radiometrisches Intensitäts-Binning

LEDs werden basierend auf der gemessenen Lichtstärke bei 20mA in vier Klassen (P, Q, R, S) eingeteilt. Beispielsweise bietet Bin S die höchste Ausgangsleistung (5650-7150 mcd). Konstrukteure müssen eine Messtoleranz von ±10% berücksichtigen.

3.2 Dominantes Wellenlängen-Binning

Zwei Wellenlängenklassen (1 und 2) gewährleisten Farbgleichmäßigkeit. Bin 1 umfasst 465-470nm, und Bin 2 umfasst 470-475nm, mit einer Messtoleranz von ±1,0nm.

3.3 Durchlassspannungs-Binning

Vier Spannungsgruppen (0, 1, 2, 3) von 2,8V bis 3,6V helfen beim Entwurf effizienter Strombegrenzungsschaltungen und bei der Vorhersage des Leistungsverbrauchs, mit einer Toleranz von ±0,1V.

4. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält mehrere charakteristische Kurven, die für das Verständnis des Bauteilverhaltens unter nicht standardmäßigen Bedingungen wesentlich sind.

4.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Diese Kurve zeigt einen scharfen Peak bei etwa 468nm und bestätigt die blaue Lichtemission mit einer typischen Bandbreite von 25nm. Die Emission in anderen Spektralbereichen ist minimal.

4.2 Richtcharakteristik

Das Polardiagramm veranschaulicht den 23-Grad-Abstrahlwinkel und zeigt, wie die Lichtintensität mit zunehmendem Winkel von der Mittelachse abnimmt. Dies ist entscheidend für das optische Design in der Beschilderung.

4.3 Vorwärtsstrom vs. Durchlassspannung (IV-Kennlinie)

Die Kurve zeigt die für eine Diode typische exponentielle Beziehung. Die Durchlassspannung steigt logarithmisch mit dem Strom. Am typischen Arbeitspunkt von 20mA beträgt VF etwa 3,2V.

4.4 Relative Intensität vs. Vorwärtsstrom

Die Lichtausbeute ist bis zum Maximalwert nahezu linear zum Strom. Das Betreiben der LED über ihren spezifizierten Strom hinaus führt jedoch zu einem Effizienzabfall und beschleunigtem Degradationsprozess.

4.5 Thermische Eigenschaften

Relative Intensität vs. Umgebungstemperatur:Die Lichtausbeute nimmt mit steigender Umgebungstemperatur aufgrund erhöhter nichtstrahlender Rekombination im Halbleiter ab. Ein effektives Wärmemanagement ist für die Aufrechterhaltung der Helligkeit entscheidend.

Vorwärtsstrom vs. Umgebungstemperatur:Bei einer Konstantspannungsansteuerung würde der Vorwärtsstrom aufgrund einer Abnahme von VF mit der Temperatur ansteigen. Dies unterstreicht die Bedeutung von Konstantstromtreibern für einen stabilen Betrieb.

5. Mechanische & Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungszeichnung

Die mechanische Zeichnung spezifiziert die Abmessungen des T-1 3/4-Gehäuses. Zu den Hauptmaßen gehören der Gesamtdurchmesser, der Anschlussabstand und die Geometrie der Epoxidlinse. Alle Maße sind in Millimetern angegeben, mit einer Standardtoleranz von ±0,25mm, sofern nicht anders angegeben. Der maximale Harzvorsprung unter dem Flansch beträgt 1,5mm.

5.2 Polaritätskennzeichnung & Leadframe

Die Kathode wird typischerweise durch eine Abflachung an der Linse, einen kürzeren Anschluss oder andere Markierungen gemäß Zeichnung gekennzeichnet. Während der Installation muss die korrekte Polarität beachtet werden, um Schäden durch Sperrspannung zu vermeiden.

6. Löt- & Bestückungsrichtlinien

6.1 Anschlussformung

• Das Biegen muss mindestens 3mm von der Epoxidkolbenbasis entfernt erfolgen, um Spannungsrisse zu verhindern.
• Anschlüsse vor dem Löten formen.
• Vermeiden Sie mechanische Belastung des Gehäuses; falsch ausgerichtete Leiterplattenlöcher können Spannung induzieren und die Leistung beeinträchtigen.
• Anschlüsse bei Raumtemperatur abschneiden.

6.2 Lagerbedingungen

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

6.3 Lötempfehlungen

Handlöten:Lötspitzentemperatur ≤ 300°C (max. 30W), Lötzeit ≤ 3 Sekunden, Abstand ≥ 3mm zum Epoxidkolben einhalten.

Wellen-/Tauchlöten:Vorwärmen ≤ 100°C für ≤ 60 Sek., Lötbad bei ≤ 260°C für ≤ 5 Sek., Abstand ≥ 3mm zum Kolben einhalten.

Allgemeine Regeln:Vermeiden Sie Belastung der Anschlüsse während Hochtemperaturprozessen. Löten (tauchen oder von Hand) nicht mehr als einmal durchführen. Lassen Sie die LED nach dem Löten natürlich abkühlen.

7. Verpackungs- & Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

LEDs sind in antistatischen Beuteln verpackt, um ESD-Schäden zu verhindern. Die Verpackungshierarchie ist: 200-500 Stück pro Beutel -> 5 Beutel pro Innenkarton -> 10 Innenkartons pro Master-(Außen-)Karton.

7.2 Etikettenerklärung

Etiketten auf Beuteln/Kartons enthalten: CPN (Kundenproduktnummer), P/N (Produktnummer), QTY (Menge), CAT (Intensitäts- & Spannungs-Bin), HUE (Wellenlängen-Bin), REF (Referenz) und LOT No. (Rückverfolgbarkeitscode).

7.3 Produktbezeichnung / Artikelnummerierung

Die Artikelnummer 7343/B1C2-A PSA/MS folgt einem strukturierten Format, bei dem Elemente die Serie, Farbe (Blau), Lichtstärke-Bin, Spannungsgruppe, Abstrahlwinkel und Linsentyp bezeichnen. Dies ermöglicht eine präzise Bestellung der gewünschten Leistungsmerkmale.

8. Anwendungsvorschläge

8.1 Typische Anwendungsszenarien

• Farbige Grafikschilder & Nachrichtentafeln:Die hohe Helligkeit und gesättigte blaue Farbe machen sie hervorragend geeignet für Vollfarb-RGB-Displays oder monochrome blaue Nachrichtenanzeigen.
• Variable Message Signs (VMS):Verwendung auf Autobahnen oder öffentlichen Informationsanzeigen, wo Zuverlässigkeit und Sichtbarkeit unter verschiedenen Lichtverhältnissen entscheidend sind.
• Kommerzielle Außenwerbung:Geeignet für Großformatdisplays, bei denen die Helligkeit einzelner Pixel zur Gesamtbildschärfe und -wirkung beiträgt.

8.2 Designüberlegungen

• Stromansteuerung:Immer einen Konstantstromtreiber verwenden, der auf ≤ 30mA Gleichstrom eingestellt ist, um eine stabile Lichtausgabe und lange Lebensdauer zu gewährleisten. Berücksichtigen Sie eine Leistungsreduzierung bei hohen Umgebungstemperaturen.
• Wärmemanagement:Obwohl das Gehäuse einen begrenzten Wärmeleitweg hat, kann eine gute Luftzirkulation oder Kühlkörper auf der Leiterplatte den Temperaturanstieg mildern und so Intensität und Lebensdauer erhalten.
• Optisches Design:Der 23-Grad-Abstrahlwinkel bietet gerichtetes Licht. Für eine breitere Ausleuchtung können sekundäre Optiken (Diffusoren, Linsen) erforderlich sein.
• ESD-Schutz:Implementieren Sie ESD-Schutz auf den mit der LED verbundenen Leiterplattenleitungen, insbesondere in Umgebungen, die zu statischen Entladungen neigen.

9. Technischer Vergleich & Differenzierung

Im Vergleich zu generischen 5mm blauen LEDs bietet die 7343/B1C2-A eine deutlich höhere Lichtstärke (Tausende von mcd gegenüber Hunderten), was sie für Anwendungen geeignet macht, bei denen Sichtbarkeit oberste Priorität hat. Ihr strukturiertes Binning-System bietet im Vergleich zu nicht oder nur grob gebinnten Alternativen eine bessere Farb- und Helligkeitskonstanz für Großbildschirme. Das robuste Gehäuse und die detaillierten Handhabungsspezifikationen deuten auf ein Produkt hin, das für industrielle Zuverlässigkeit und nicht für Hobbyanwendungen konzipiert ist.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F1: Kann ich diese LED dauerhaft mit 30mA betreiben?

A: Ja, 30mA ist der absolute Maximalwert für den Dauer-Vorwärtsstrom. Für eine optimale Lebensdauer und Zuverlässigkeit wird jedoch der Betrieb bei oder unterhalb der typischen 20mA-Testbedingung empfohlen, insbesondere in Hochtemperaturumgebungen.

F2: Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?

A: Die Spitzenwellenlänge (λp) ist das physikalische Maximum der spektralen Ausgangskurve (468nm). Die dominante Wellenlänge (λd) ist die einzelne Wellenlänge, die der wahrgenommenen Farbe entspricht (typisch 470nm). Konstrukteure sollten die dominante Wellenlänge für die Farbspezifikation verwenden.

F3: Wie wähle ich die richtige Bin-Klasse für meine Anwendung?

A: Für ein einheitliches Erscheinungsbild in einer Anordnung geben Sie enge Klassen für die dominante Wellenlänge an (z.B. nur Bin 1). Für maximale Helligkeit geben Sie die höchste Intensitätsklasse (S) an. Ihr Lieferant kann gebinnte Bauteile gemäß den Datenblattbereichen bereitstellen.

F4: Warum ist der Lötabstand (3mm vom Kolben) so wichtig?

A: Die Epoxidlinse und die internen Bonddrähte sind wärmeempfindlich. Übermäßige Hitze beim Löten kann die Epoxidharzmasse reißen lassen, die Linse verformen oder die Bondverbindungen brechen, was zu sofortigem oder latentem Ausfall führt.

11. Praktische Design-Fallstudie

Szenario:Entwurf eines hochhellen blauen Statusindikators für einen Außentelekommunikationsschrank.

Auswahl:Die 7343/B1C2-A in Bin S (höchste Intensität) und Bin 1 (konsistentes Blau) wird für maximale Sichtbarkeit bei Sonnenlicht gewählt.

Schaltungsentwurf:Eine einfache Konstantstromschaltung mit einem Linearregler wird für einen 20mA-Antrieb aus einer 12V-Versorgung entworfen, wobei ein Vorwiderstand basierend auf einer typischen VF von 3,2V berechnet wird. Ein Überspannungsableiter wird zum Schutz vor Stoßspannungen hinzugefügt.

Layout:Der Leiterplatten-Footprint entspricht der Datenblattzeichnung. Ein thermisches Entlastungsmuster verbindet das Kathodenpad mit einer kleinen Kupferfläche für eine geringe Wärmeableitung. Die LED wird mit einem Abstand von ≥ 3mm zu anderen Bauteilen platziert, um Zugang für das Handlöten zu ermöglichen.

Ergebnis:Ein zuverlässiger, heller Indikator, der den Umwelt- und Sichtbarkeitsanforderungen entspricht.

12. Einführung in das Technologieprinzip

Diese LED basiert auf einem Indium-Gallium-Nitrid (InGaN)-Halbleiterchip. Bei Anlegen einer Durchlassspannung werden Elektronen und Löcher in den aktiven Bereich injiziert, wo sie rekombinieren und Energie in Form von Photonen (Licht) freisetzen. Die spezifische Zusammensetzung der InGaN-Legierung bestimmt die Bandlückenenergie, die wiederum die Wellenlänge des emittierten Lichts definiert – in diesem Fall blau (~468-470nm). Das Epoxidgehäuse dient zum Schutz des Chips, fungiert als Primärlinse zur Formung des Lichtaustritts und bietet mechanischen Halt für die Anschlüsse.

13. Branchentrends & Entwicklungen

Die LED-Industrie konzentriert sich weiterhin auf die Steigerung der Lichtausbeute (Lumen pro Watt), die Verbesserung der Farbwiedergabe und die Senkung der Kosten. Für Indikator- und Beschilderungslampen wie die 7343-Serie umfassen die Trends eine weitere Miniaturisierung bei gleichbleibender oder steigender Ausgangsleistung, eine verbesserte Zuverlässigkeit für den 24/7-Betrieb und die Entwicklung noch engerer Binning-Toleranzen, um nahtlose Großflächenanzeigen zu ermöglichen. Die zugrundeliegende InGaN-Technologie ist auch die Grundlage für weiße LEDs (über Phosphorkonversion) und Hochleistungs-Beleuchtungsanwendungen, was kontinuierliche Prozessverbesserungen vorantreibt, von denen alle LED-Produktkategorien profitieren.