LED-Lampe 1003SUBD/S400-A6 Datenblatt - Blau Diffus - 468nm Spitzenwellenlänge - 20mcd Lichtstärke - 3,3V Durchlassspannung - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die technischen Spezifikationen für eine hochhelle, blaue, diffuse LED-Lampe. Das Bauteil ist für Anwendungen konzipiert, die zuverlässige Leistung und konstante Lichtabgabe erfordern. Es zeichnet sich durch einen großen Betrachtungswinkel aus und ist in Tape-and-Reel-Verpackung für automatisierte Bestückungsprozesse erhältlich.

1.1 Kernvorteile

• Hohe Helligkeit:Konzipiert für Anwendungen, die eine überlegene Lichtstärke erfordern.
• Großer Betrachtungswinkel:Bietet einen typischen Betrachtungswinkel (2θ1/2) von 110 Grad für eine breite Ausleuchtung.
• Robuste Konstruktion:Für Zuverlässigkeit und Langlebigkeit unter verschiedenen Betriebsbedingungen ausgelegt.
• Umweltkonformität:Das Produkt ist bleifrei (Pb-frei) und entspricht den relevanten Umweltvorschriften.
• Verpackungsflexibilität:Auf Tape and Reel erhältlich, um die automatisierte Serienfertigung zu erleichtern.

1.2 Zielanwendungen

Diese LED eignet sich für eine Vielzahl von Anzeige- und Hintergrundbeleuchtungsanwendungen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:

• Fernsehgeräte
• Computermonitore
• Telefone
• Allgemeine Computerperipherie und Unterhaltungselektronik

2. Technische Parameteranalyse

Die folgenden Abschnitte bieten eine detaillierte, objektive Interpretation der im Datenblatt angegebenen Schlüsselparameter.

2.1 Absolute Maximalwerte

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

• Dauer-Durchlassstrom (IF):25 mA. Dies ist der maximale Gleichstrom, der kontinuierlich angelegt werden kann.
• Spitzen-Durchlassstrom (IFP):100 mA bei einem Tastverhältnis von 1/10 und 1 kHz. Geeignet für gepulsten Betrieb.
• Sperrspannung (VR):5 V. Das Überschreiten dieser Spannung in Sperrrichtung kann zum Durchbruch führen.
• Verlustleistung (Pd):90 mW. Die maximale Leistung, die das Gehäuse bei Ta=25°C abführen kann.
• Betriebs- & Lagertemperatur:-40°C bis +85°C (Betrieb), -40°C bis +100°C (Lagerung).
• Löttemperatur (Tsol):260°C für 5 Sekunden. Definiert die Toleranz des Reflow-Lötprofils.

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

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

• Lichtstärke (Iv):Typischer Wert ist 20 Millicandela (mcd), mit einem Minimum von 10 mcd. Dies quantifiziert die wahrgenommene Helligkeit.
• Betrachtungswinkel (2θ1/2):110 Grad (typisch). Der Winkel, bei dem die Lichtstärke halb so groß ist wie der Spitzenwert.
• Spitzenwellenlänge (λp):468 nm (typisch). Die Wellenlänge, bei der die spektrale Emission am stärksten ist.
• Dominante Wellenlänge (λd):470 nm (typisch). Die vom menschlichen Auge wahrgenommene Einzelwellenlänge.
• Durchlassspannung (VF):3,3 V (typisch), im Bereich von 2,7 V bis 4,0 V bei 20 mA. Wichtig für das Design der Treiberschaltung.
• Sperrstrom (IR):Maximal 50 µA bei VR=5V. Zeigt den Leckstrom in Sperrrichtung an.

3. Kennlinienanalyse

Das Datenblatt enthält mehrere Kennlinien, die das Bauteilverhalten unter variierenden Bedingungen veranschaulichen.

3.1 Spektrale Verteilung

DieRelative Intensität vs. Wellenlänge-Kurve zeigt ein Maximum bei etwa 468 nm mit einer typischen spektralen Bandbreite (Δλ) von 35 nm, was die blaue Lichtemission mit diffuser Vergussmasse für eine breitere Lichtstreuung bestätigt.

3.2 Elektrisches und thermisches Verhalten

• Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (IV-Kurve):Zeigt die für Dioden typische exponentielle Beziehung. Bei der typischen Durchlassspannung von 3,3V beträgt der Strom 20 mA.
• Relative Intensität vs. Durchlassstrom:Die Lichtstärke nimmt mit dem Strom zu, ist aber möglicherweise nicht perfekt linear; Entwickler sollten die Kurve für die genaue Planung des Treiberstroms konsultieren.
• Relative Intensität vs. Umgebungstemperatur:Die Lichtleistung nimmt im Allgemeinen mit steigender Umgebungstemperatur ab. Eine ordnungsgemäße Wärmeableitung ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Helligkeit.
• Durchlassstrom vs. Umgebungstemperatur:Bei einer festen Spannung kann sich der Durchlassstrom aufgrund des negativen Temperaturkoeffizienten der Diode mit der Temperatur ändern.

4. Mechanische und Verpackungsinformationen

4.1 Gehäuseabmessungen

Die LED wird in einem Standard-Lampengehäuse geliefert. Wichtige dimensionale Hinweise sind:

• Alle Abmessungen sind in Millimetern (mm).
• Die Flanschhöhe muss kleiner als 1,5 mm sein.
• Die allgemeine Toleranz für nicht spezifizierte Abmessungen beträgt ±0,25 mm.

Entwickler müssen auf die detaillierte Maßzeichnung im Datenblatt für exakten Anschlussabstand, Gehäusegröße und empfohlenen PCB-Footprint verweisen.

4.2 Polaritätskennzeichnung

Die Kathode ist typischerweise durch eine abgeflachte Seite an der LED-Linse oder einen kürzeren Anschluss gekennzeichnet. Für die spezifische Markierung dieses Modells sollte das Diagramm im Datenblatt konsultiert werden.

5. Löt- und Montagerichtlinien

Die Einhaltung dieser Richtlinien ist entscheidend für die Gewährleistung der Zuverlässigkeit und die Vermeidung von Schäden während des Bestückungsprozesses.

5.1 Anschlussbeinformung

• Biegen Sie die Anschlüsse an einer Stelle mindestens 3 mm von der Epoxidharz-Glühbirnenbasis entfernt.
• Führen Sie das Biegen vor dem Löten durch.
• Vermeiden Sie mechanische Belastung des Gehäuses. Schneiden Sie die Anschlüsse bei Raumtemperatur.
• Stellen Sie sicher, dass die PCB-Löcher perfekt mit den LED-Anschlüssen ausgerichtet sind, um Montagespannung zu vermeiden.

5.2 Lötparameter

Halten Sie einen Mindestabstand von 3 mm zwischen Lötstelle und Epoxidharz-Glühbirne ein.

• Handlöten:Lötspitzentemperatur max. 300°C (max. 30W), Lötzeit max. 3 Sekunden.
• Wellen-/Tauchlöten:Vorwärmtemperatur max. 100°C (max. 60 Sek.). Lötbad-Temperatur max. 260°C für 5 Sekunden.
• Vermeiden Sie mehrere Lötzyklen. Üben Sie keine Belastung auf die Anschlüsse aus, solange sie heiß sind.
• Lassen Sie die LEDs langsam und ohne mechanischen Stoß auf Raumtemperatur abkühlen.

5.3 Lagerbedingungen

• Lagern Sie nach Erhalt bei ≤30°C und ≤70% relativer Luftfeuchtigkeit.
• Die Haltbarkeit unter diesen Bedingungen beträgt 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.

5.4 Reinigung

Falls Reinigung erforderlich ist:

• Verwenden Sie Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für nicht länger als eine Minute.
• An der Luft bei Raumtemperatur trocknen lassen.
• Vermeiden Sie Ultraschallreinigung, es sei denn, sie ist unbedingt erforderlich und vorab qualifiziert, da sie die LED beschädigen kann.

6. Verpackungs- und Bestellinformationen

6.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind so verpackt, dass elektrostatische Entladung (ESD) und Feuchtigkeitsschäden verhindert werden.

• Primärverpackung:Antistatische Beutel.
• Menge:200 bis 500 Stück pro Beutel. 5 Beutel pro Innenkarton. 10 Innenkartons pro Master-(Außen-)Karton.

6.2 Etikettenerklärung

Etiketten auf der Verpackung können Codes enthalten für:

• Kunden-Teilenummer (CPN)
• Produktionsnummer (P/N)
• Menge (QTY)
• Qualitäts-/Leistungsklassen (CAT)
• Dominante Wellenlänge (HUE)
• Losnummer (LOT No.)

7. Anwendungshinweise und Designüberlegungen

7.1 Wärmemanagement

Effektives Wärmemanagement ist für die LED-Leistung und Lebensdauer unerlässlich. Die Durchlassspannung hat einen negativen Temperaturkoeffizienten. Bei fester Spannung steigt mit steigender Sperrschichttemperatur der Strom an, was zu thermischem Durchgehen führen kann, wenn es nicht kontrolliert wird. Der Verlustleistungsgrenzwert (Pd) von 90 mW muss eingehalten werden. Für den Betrieb bei hohen Umgebungstemperaturen oder mit hohen Treiberströmen sollte der Strom gemäß der relevanten Temperaturabwertungskurve (implizit in den Datenblatthinweisen) abgewertet werden. Entwickler sollten für ausreichende PCB-Kupferfläche oder andere Wärmeableitungsmethoden sorgen, um die Sperrschichttemperatur innerhalb sicherer Grenzen zu halten.

7.2 Schaltungsdesign

Aufgrund der typischen Durchlassspannung von 3,3V und eines Maximums von 4,0V ist ein strombegrenzender Widerstand oder Konstantstromtreiber zwingend erforderlich, wenn eine Spannungsquelle über ~2,7V angeschlossen wird. Der Widerstandswert kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R = (V_Versorgung - Vf_LED) / I_gewünscht. Die Verwendung des maximalen Vf (4,0V) in den Berechnungen stellt sicher, dass der Strom auch bei Bauteiltoleranzen die Grenzwerte nicht überschreitet. Für Anwendungen, die stabile Helligkeit erfordern, wird ein Konstantstromtreiber gegenüber einem einfachen Widerstand empfohlen.

7.3 Optisches Design

Das diffuse Vergussgehäuse bietet einen großen (110°) Betrachtungswinkel, was es für Anwendungen geeignet macht, die eine großflächige Ausleuchtung oder von verschiedenen Winkeln sichtbare Anzeigen erfordern. Die blaue Farbe (468-470nm) wird häufig für Statusanzeigen, Hintergrundbeleuchtung oder dekorative Beleuchtung verwendet. Entwickler sollten die Lichtstärke (typ. 20 mcd) berücksichtigen, um ausreichende Helligkeit für die beabsichtigte Betrachtungsentfernung und die Umgebungslichtbedingungen sicherzustellen.

8. Technischer Vergleich und Differenzierung

Während hier keine spezifischen Wettbewerberdaten bereitgestellt werden, basieren die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale dieser LED laut Datenblatt auf der Kombination einer relativ hohen typischen Lichtstärke (20 mcd) für ein Standard-Lampengehäuse, einem großen 110-Grad-Betrachtungswinkel durch das diffuse Gehäuse und robusten absoluten Maximalwerten (25mA Dauerstrom). Die Verfügbarkeit auf Tape and Reel macht sie wettbewerbsfähig für automatisierte, kostenbewusste Serienfertigungslinien, wie sie in der Unterhaltungselektronik üblich sind.

9. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

9.1 Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?

Die Spitzenwellenlänge (468 nm) ist die physikalische Wellenlänge, bei der die LED die meiste optische Leistung emittiert. Die dominante Wellenlänge (470 nm) ist die psychophysische Einzelwellenlänge, die das menschliche Auge als Übereinstimmung mit der Farbe des LED-Lichts wahrnimmt. Sie sind oft nahe beieinander, aber nicht identisch, insbesondere bei nicht-monochromatischen Quellen.

9.2 Kann ich diese LED mit 30mA für mehr Helligkeit betreiben?

Nein. Der absolute Maximalwert für den Dauer-Durchlassstrom (IF) beträgt 25 mA. Das Überschreiten dieses Wertes riskiert dauerhafte Schäden am Bauteil und macht alle Zuverlässigkeitsgarantien ungültig. Für höhere Helligkeit wählen Sie eine LED, die für einen höheren Treiberstrom ausgelegt ist.

9.3 Wie ist die Aussage "Pb-frei" und RoHS-Konformität zu interpretieren?

"Pb-frei" bedeutet, dass das Bauteil absichtlich kein Blei enthält. Die Aussage "Das Produkt selbst bleibt innerhalb der RoHS-konformen Version" zeigt an, dass die LED-Komponente der Richtlinie zur Beschränkung gefährlicher Stoffe (RoHS) entspricht, die die Verwendung bestimmter gefährlicher Materialien (wie Blei, Quecksilber, Cadmium) in elektrischen und elektronischen Geräten einschränkt. Entwickler müssen jedoch die Konformität des gesamten fertig montierten Endprodukts überprüfen.

10. Praktisches Anwendungsbeispiel

Szenario: Design einer Statusanzeige für einen Netzwerkrouter.

1. Anforderung:Eine blaue "Strom/Ein"-Anzeige, die von der anderen Seite des Raums aus sichtbar ist.
2. Auswahl:Diese LED ist aufgrund ihrer blauen Farbe und guten Lichtstärke geeignet.
3. Schaltungsdesign:Die interne Versorgungsspannung des Routers beträgt 5V. Unter Verwendung des typischen Vf von 3,3V und eines Zielstroms von 20 mA beträgt der Vorwiderstand R = (5V - 3,3V) / 0,020A = 85 Ohm. Ein Standardwiderstand von 82 oder 100 Ohm würde gewählt. Unter Verwendung des max. Vf (4,0V) für einen Worst-Case-Check: (5V-4V)/82Ω ≈ 12,2 mA, was immer noch über dem Minimum für sichtbares Licht liegt.
4. Layout:Der PCB-Footprint entspricht den Gehäuseabmessungen im Datenblatt. Eine kleine Kupferfläche um die Anschlüsse herum unterstützt die Wärmeableitung.
5. Bestückung:Die LEDs werden über einen Tape-and-Reel-Zuführer platziert. Die Platine durchläuft einen Reflow-Prozess gemäß dem Profil von 260°C für 5 Sekunden.

11. Funktionsprinzip

Dieses Bauteil ist eine Leuchtdiode (LED). Es arbeitet nach dem Prinzip der Elektrolumineszenz in einem Halbleitermaterial (InGaN für blaues Licht). Wenn eine Durchlassspannung an den p-n-Übergang angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher und setzen Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Materialzusammensetzung (InGaN) bestimmt die Bandlückenenergie und damit die Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts, in diesem Fall blau. Das diffuse Epoxidharz-Gehäuse streut das Licht und erzeugt im Vergleich zu einer klaren Linse einen größeren Betrachtungswinkel und ein weicheres Erscheinungsbild.

12. Technologietrends

Die LED-Technologie entwickelt sich weiter in Richtung höherer Effizienz (mehr Lumen pro Watt), verbesserter Farbwiedergabe und niedrigerer Kosten. Während dies eine Standard-Indikator-LED ist, umfassen breitere Branchentrends die Miniaturisierung von Gehäusen (z.B. von 0603 auf 0402 und kleinere SMD-Größen), die Integration mehrerer Chips (RGB, Weiß) und die Entwicklung von LEDs für spezielle Anwendungen wie UV-C-Desinfektion, Pflanzenbeleuchtung und Hochgeschwindigkeits-Lichtkommunikation (Li-Fi). Für Indikatoranwendungen bleiben Zuverlässigkeit, Kosteneffizienz und einfache Bestückung die Haupttreiber.