LED-Lampe 323-2SYGD/S530-E2 Datenblatt - Brillantes Gelbgrün - 20mA - 60mW - Technische Dokumentation

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für die LED-Lampe 323-2SYGD/S530-E2. Diese Komponente ist eine oberflächenmontierbare (SMD) LED, die für Anwendungen entwickelt wurde, die eine zuverlässige Beleuchtung mit spezifischen Farbcharakteristiken erfordern. Die Hauptfunktion dieser LED besteht darin, Licht zu emittieren, wenn ein Durchlassstrom angelegt wird, wodurch elektrische Energie in sichtbares Licht im gelb-grünen Spektrum umgewandelt wird.

1.1 Kernmerkmale und Vorteile

Die LED bietet mehrere Schlüsselmerkmale, die sie für eine Vielzahl elektronischer Anwendungen geeignet macht. Sie bietet eine Auswahl verschiedener Abstrahlwinkel, sodass Entwickler das geeignete Strahlprofil für ihre spezifischen Anforderungen auswählen können. Das Produkt ist auf Gurt und Rolle erhältlich, was automatisierte Bestückungsprozesse in der Serienfertigung erleichtert. Sie ist zuverlässig und robust ausgelegt, um eine konsistente Leistung über ihre gesamte Betriebsdauer zu gewährleisten. Das Bauteil entspricht mehreren wichtigen Umwelt- und Sicherheitsstandards, darunter der RoHS-Richtlinie (Beschränkung gefährlicher Stoffe), den EU-REACH-Verordnungen und ist als halogenfrei klassifiziert, mit strengen Grenzwerten für Brom (Br) und Chlor (Cl).

1.2 Zielmarkt und Anwendungen

Diese LED-Serie ist speziell für Anwendungen entwickelt, die höhere Helligkeitsniveaus erfordern. Die primären Zielmärkte sind Unterhaltungselektronik und Display-Technologien. Typische explizit genannte Anwendungen sind Fernsehgeräte, Computermonitore, Telefone und allgemeine Computerperipheriegeräte. Ihre Eigenschaften machen sie geeignet für Statusanzeigen, Hintergrundbeleuchtung und allgemeine Beleuchtung in kompakten elektronischen Geräten.

2. Technische Spezifikationen und objektive Interpretation

Dieser Abschnitt beschreibt die kritischen elektrischen, optischen und thermischen Parameter, die den Leistungsbereich der LED definieren. Alle Spezifikationen werden, sofern nicht anders angegeben, unter Standardtestbedingungen einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C gemessen.

2.1 Bauteilauswahl und Materialzusammensetzung

Die LED verwendet einen AlGaInP (Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid) Halbleiterchip. Dieses Materialsystem ist bekannt für die Erzeugung hocheffizienter Lichtemission im gelben, orangen, roten und grünen Spektralbereich. Die emittierte Farbe wird als Brillantes Gelbgrün spezifiziert. Das für die LED-Gehäuselinse verwendete Harz ist grün diffundierend, was zur Streuung des Lichts und zur Erzielung des spezifizierten Abstrahlwinkels beiträgt.

2.2 Absolute Grenzwerte

Die absoluten Grenzwerte definieren die Belastungsgrenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Dies sind keine empfohlenen Betriebsbedingungen. Der kontinuierliche Durchlassstrom (IF) darf 25 mA nicht überschreiten. Ein höherer Spitzendurchlassstrom (IFP) von 60 mA ist zulässig, jedoch nur unter gepulsten Bedingungen mit einem Tastverhältnis von 1/10 bei 1 kHz. Die maximale Sperrspannung (VR), die die LED aushalten kann, beträgt 5 V. Die gesamte Verlustleistung (Pd) für das Gehäuse ist auf 60 mW begrenzt. Das Bauteil kann in Umgebungstemperaturen von -40°C bis +85°C betrieben und bei Temperaturen von -40°C bis +100°C gelagert werden. Die Löttemperaturtoleranz beträgt 260°C für maximal 5 Sekunden.

2.3 Elektro-optische Eigenschaften

Diese Parameter beschreiben die Leistung der LED unter normalen Betriebsbedingungen, typischerweise bei einem Durchlassstrom (IF) von 20 mA. Die Lichtstärke (Iv) hat einen typischen Wert von 80 mcd (Millicandela), mit einem Minimum von 40 mcd. Der Abstrahlwinkel (2θ1/2), definiert als der Winkel, bei dem die Intensität auf die Hälfte ihres Spitzenwerts abfällt, beträgt typischerweise 60 Grad. Die Spitzenwellenlänge (λp) beträgt typischerweise 575 nm und die dominante Wellenlänge (λd) typischerweise 573 nm, was den gelb-grünen Farbpunkt bestätigt. Die spektrale Strahlungsbandbreite (Δλ) beträgt typischerweise 20 nm. Die Durchlassspannung (VF) reicht von einem Minimum von 1,7 V über einen typischen Wert von 2,0 V bis zu einem Maximum von 2,4 V bei 20 mA. Der Sperrstrom (IR) hat einen maximalen Grenzwert von 10 μA, wenn eine Sperrspannung von 5 V angelegt wird. Das Datenblatt vermerkt auch Messunsicherheiten: ±10 % für die Lichtstärke, ±1,0 nm für die dominante Wellenlänge und ±0,1 V für die Durchlassspannung.

3. Analyse der Leistungskurven

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

3.1 Spektrale und winklige Verteilung

DieRelative Intensität vs. Wellenlänge-Kurve zeigt die spektrale Leistungsverteilung, die bei etwa 575 nm mit einer typischen Bandbreite ihren Höhepunkt erreicht. DieRichtcharakteristik-Kurve veranschaulicht das räumliche Abstrahlverhalten und zeigt, wie sich die Lichtintensität mit dem Winkel von der Mittelachse ändert, was mit dem 60-Grad-Abstrahlwinkel korreliert.

3.2 Elektrische und thermische Eigenschaften

DieDurchlassstrom vs. Durchlassspannung (IV-Kurve)zeigt die exponentielle Beziehung der Diode. DieRelative Intensität vs. Durchlassstrom-Kurve zeigt, dass die Lichtleistung 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. Sie zeigen, dass die Lichtleistung mit steigender Umgebungstemperatur abnimmt und die Durchlassspannung einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist (mit steigender Temperatur abnimmt).

4. Mechanische und Verpackungsinformationen

4.1 Gehäuseabmessungen

Das Datenblatt enthält eine detaillierte Maßzeichnung des LED-Gehäuses. Wichtige Hinweise geben an, dass alle Maße in Millimetern sind. Eine kritische Einschränkung ist, dass die Höhe des Flansches weniger als 1,5 mm (0,059 Zoll) betragen muss. Die allgemeine Toleranz für nicht spezifizierte Abmessungen beträgt ±0,25 mm. Die Zeichnung definiert die Baugröße, den Anschlussabstand und den gesamten Platzbedarf, der für das Leiterplattenlayout (PCB) erforderlich ist.

4.2 Polaritätskennzeichnung und Montage

Obwohl im bereitgestellten Text nicht explizit detailliert, haben Standard-LED-Gehäuse Anoden- und Kathodenmarkierungen, oft durch einen längeren Anschluss, eine abgeflachte Kante an der Linse oder eine Markierung am Gehäuse angezeigt. Die korrekte Polarität ist für den Betrieb unerlässlich.

5. Löt- und Bestückungsrichtlinien

Eine sachgemäße Handhabung ist entscheidend, um Zuverlässigkeit zu gewährleisten und Schäden zu vermeiden.

5.1 Anschlussformung

Wenn Anschlüsse gebogen werden müssen, muss dies an einer Stelle geschehen, die mindestens 3 mm von der Basis des Epoxid-Glaskörpers entfernt ist. Die Formung sollte immer vor dem Löten erfolgen. Spannungen am LED-Gehäuse während der Formung müssen vermieden werden, um interne Schäden oder Brüche zu verhindern. Anschlüsse sollten bei Raumtemperatur geschnitten werden. Leiterplattenlöcher müssen perfekt mit den LED-Anschlüssen ausgerichtet sein, um Montagespannungen zu vermeiden, die das Epoxidharz und die LED selbst schädigen können.

5.2 Lagerbedingungen

LEDs sollten bei 30°C oder weniger und 70 % relativer Luftfeuchtigkeit (RH) oder weniger gelagert werden. Die empfohlene Lagerdauer unter diesen Bedingungen beträgt 3 Monate ab Versand. Für eine längere Lagerung (bis zu einem Jahr) sollten sie in einem versiegelten Behälter mit Stickstoffatmosphäre und Feuchtigkeitsabsorptionsmittel aufbewahrt werden. Plötzliche Temperaturwechsel in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit sollten vermieden werden, um Kondensation zu verhindern.

5.3 Lötprozess

Die Lötstelle muss mindestens 3 mm vom Epoxid-Glaskörper entfernt sein. Empfohlene Bedingungen werden sowohl für Handlötung als auch für Tauch- (Wellen-)Lötung angegeben. Für Handlötung verwenden Sie eine Lötspitze mit maximal 300°C (für ein 30W-Lötkolben) für nicht mehr als 3 Sekunden. Für Tauchlötung vorheizen auf maximal 100°C für bis zu 60 Sekunden, gefolgt von einem Lötbad bei maximal 260°C für 5 Sekunden. Ein Lötprofil-Diagramm ist typischerweise enthalten und zeigt die Zeit-Temperatur-Beziehung. Es sollte keine Spannung auf die Anschlüsse ausgeübt werden, während die LED heiß ist. Tauch- oder Handlötung sollte nicht mehr als einmal durchgeführt werden. Nach dem Löten muss die LED vor mechanischen Stößen geschützt werden, bis sie auf Raumtemperatur abgekühlt ist. Schnelles Abkühlen wird nicht empfohlen. Die niedrigstmögliche Löttemperatur, die eine zuverlässige Verbindung gewährleistet, ist stets anzustreben.

5.4 Reinigung

Wenn eine Reinigung erforderlich ist, verwenden Sie Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für nicht mehr als eine Minute und lassen Sie ihn dann an der Luft trocknen. Ultraschallreinigung wird im Allgemeinen nicht empfohlen. Wenn sie unbedingt erforderlich ist, müssen ihre Parameter (Leistung, Dauer) vorab qualifiziert werden, um sicherzustellen, dass keine Schäden auftreten, da sie Mikrorisse im Chip oder Gehäuse verursachen kann.

6. Anwendungsdesign-Überlegungen

6.1 Wärmemanagement

Eine effektive Wärmeableitung ist für die LED-Leistung und -Lebensdauer von größter Bedeutung. Das Anwendungsdesign muss das Wärmemanagement berücksichtigen. Der Betriebsstrom sollte basierend auf der Umgebungstemperatur entsprechend heruntergeregelt werden, wobei auf Entlastungskurven verwiesen wird. Die Kontrolle der Temperatur um die LED in der endgültigen Anwendung ist notwendig, um die spezifizierte Lichtleistung aufrechtzuerhalten und eine beschleunigte Alterung zu verhindern.

6.2 ESD-Schutz (Elektrostatische Entladung)

Die LED ist empfindlich gegenüber elektrostatischen Entladungen und Überspannungen, die den Halbleiterchip beschädigen können. Während der Montage müssen geeignete ESD-Handhabungsverfahren befolgt werden, einschließlich der Verwendung geerdeter Arbeitsplätze, Handgelenkbänder und leitfähiger Behälter.

6.3 Strombegrenzung

Eine LED ist ein stromgesteuertes Bauteil. Ein serieller strombegrenzender Widerstand oder eine Konstantstrom-Treiberschaltung ist zwingend erforderlich, um zu verhindern, dass der Durchlassstrom den maximalen Grenzwert überschreitet, was zu einem schnellen Ausfall führen würde.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs werden mit feuchtigkeitsbeständigen und antistatischen Materialien verpackt. Die Verpackungshierarchie ist: LEDs werden in antistatische Beutel gelegt. Diese Beutel werden dann in Innenkartons gelegt. Mehrere Innenkartons werden zu einem Außenkarton für den Versand verpackt.

7.2 Packmenge und Etikettenerklärung

Die Mindestpackmenge beträgt 200 bis 500 Stück pro Beutel. Sechs Beutel werden in einen Innenkarton gepackt. Zehn Innenkartons bilden einen Außenkarton. Etiketten auf der Verpackung enthalten mehrere Codes: CPN (Kunden-Produktionsnummer), P/N (Produktionsnummer), QTY (Packmenge), CAT (Helligkeitsklassen), HUE (Klassen der dominanten Wellenlänge), REF (Klassen der Durchlassspannung) und LOT No (Losnummer für Rückverfolgbarkeit).

8. Technischer Vergleich und Differenzierung

Während im Quelldokument kein direkter Vergleich mit anderen Produkten gegeben wird, können die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale dieser LED abgeleitet werden. Die Verwendung von AlGaInP-Chip-Technologie bietet typischerweise eine höhere Effizienz und bessere Farbsättigung im gelb-roten Spektrum im Vergleich zu älteren Technologien. Die Einhaltung der halogenfreien und strengen RoHS/REACH-Standards ist ein bedeutender Vorteil für Produkte, die auf globale Märkte, insbesondere Europa, abzielen. Die Kombination aus einer typischen Intensität von 80 mcd bei 20 mA mit einem 60-Grad-Abstrahlwinkel bietet eine ausgewogene Balance zwischen Helligkeit und Strahlbreite, die für Indikator- und Hintergrundbeleuchtungsaufgaben geeignet ist.

9. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

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

A: Die Spitzenwellenlänge (λp) ist die Wellenlänge, bei der die emittierte optische Leistung maximal ist. Die dominante Wellenlänge (λd) ist die einzelne Wellenlänge von monochromatischem Licht, die der wahrgenommenen Farbe der LED entspricht. Für diese gelb-grüne LED liegen sie sehr nahe beieinander (575 nm vs. 573 nm).

F: Kann ich diese LED mit einer 3,3V-Versorgung ohne Widerstand betreiben?

A: Nein. Die Durchlassspannung beträgt typischerweise 2,0V, kann aber bis zu 1,7V betragen. Ein direkter Anschluss an 3,3V würde einen übermäßigen Strom verursachen, der wahrscheinlich das Maximum von 25 mA überschreiten und die LED zerstören würde. Ein Serienwiderstand muss verwendet werden, um den Strom auf 20 mA oder weniger zu begrenzen.

F: Warum ist die Lagerdauer auf 3 Monate begrenzt?

A: Dies ist eine Vorsichtsmaßnahme gegen Feuchtigkeitsaufnahme durch das Kunststoffgehäuse. Während der Lagerung aufgenommene Feuchtigkeit kann sich beim Löten schnell ausdehnen ("Popcorning") und interne Schäden verursachen. Die 3-Monats-Grenze setzt Standard-Lagerumgebungen in der Industrie voraus. Für eine längere Lagerung ist die Stickstoffbeutel-Methode vorgeschrieben.

F: Die Löttemperatur beträgt 260°C, aber meine Leiterplatte hat andere Bauteile, die für 240°C ausgelegt sind. Was soll ich tun?

A: Sie müssen dem restriktivsten Prozess folgen. Möglicherweise müssen Sie ein niedrigeres Löttemperaturprofil und möglicherweise eine andere Lötlegierung verwenden, aber dies muss validiert werden, um sicherzustellen, dass eine zuverlässige elektrische und mechanische Verbindung an den LED-Anschlüssen hergestellt wird.