LED-Lampe 484-10SYGT/S530-E2 Datenblatt - Brillantes Gelbgrün - 20mA - 12,5mcd - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für eine hochhelle, brillante gelbgrüne LED-Lampe. Das Bauteil ist mit AlGaInP-Chip-Technologie gefertigt und in einem grün-transparenten Harz vergossen, um eine überragende Leuchtleistung für verschiedene Anzeige- und Hintergrundbeleuchtungsanwendungen zu liefern. Zu den Kernvorteilen zählen die Wahl des Betrachtungswinkels, die Verfügbarkeit auf Band und Rolle für die automatisierte Bestückung sowie die Einhaltung wichtiger Umwelt- und Sicherheitsstandards, einschließlich RoHS, REACH und halogenfreier Anforderungen.

1.1 Zielmarkt & Anwendungen

Diese LED ist für Anwendungen konzipiert, die eine zuverlässige und konstante Lichtausbeute erfordern. Typische Anwendungsbereiche sind Statusanzeigen und Hintergrundbeleuchtungen in Unterhaltungselektronik und Computergeräten. Konkret genannt werden Fernsehgeräte, Computermonitore, Telefone und allgemeine Computer-Peripheriegeräte.

2. Absolute Maximalwerte

Die Betriebsgrenzen des Bauteils dürfen nicht überschritten werden, um die Zuverlässigkeit sicherzustellen und dauerhafte Schäden zu vermeiden. Alle Werte gelten bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C.

• Dauer-Vorwärtsstrom (IF):25 mA
• Spitzen-Vorwärtsstrom (IFP):60 mA (bei 1/10 Tastverhältnis, 1 kHz)
• Sperrspannung (VR):5 V
• Verlustleistung (Pd):60 mW
• Betriebstemperaturbereich (Topr):-40°C bis +85°C
• Lagertemperaturbereich (Tstg):-40°C bis +100°C
• Löttemperatur (Tsol):260°C für 5 Sekunden (Wellen- oder Reflow-Lötung)

3. Elektro-optische Eigenschaften

Die wichtigsten Leistungsparameter werden unter Standard-Testbedingungen (Ta=25°C, IF=20mA) gemessen, sofern nicht anders angegeben. Diese definieren die Lichtausbeute, Farbe und das elektrische Verhalten der LED.

3.1 Licht- und Farbmetriken

• Lichtstärke (Iv):Der typische Wert beträgt 12,5 Millicandela (mcd), mit einem Minimum von 6,3 mcd.
• Betrachtungswinkel (2θ1/2):Der Halbwertswinkel beträgt typischerweise 80 Grad und definiert die Strahlausbreitung.
• Spitzenwellenlänge (λp):Typischerweise 575 Nanometer (nm).
• Dominante Wellenlänge (λd):Typischerweise 573 nm, dies ist die wahrgenommene Farbe.
• Spektrale Strahlungsbandbreite (Δλ):Typischerweise 15 nm, was die spektrale Reinheit angibt.

3.2 Elektrische Parameter

• Flussspannung (VF):Liegt im Bereich von 1,7V (Min) bis 2,4V (Max), mit einem typischen Wert von 2,0V bei 20mA.
• Sperrstrom (IR):Maximal 10 μA bei einer angelegten Sperrspannung von 5V.

Hinweis: Messunsicherheiten werden für die Flussspannung (±0,1V), die Lichtstärke (±10%) und die dominante Wellenlänge (±1,0nm) angegeben.

4. Kennlinienanalyse

Das Datenblatt enthält mehrere charakteristische Diagramme, die das Bauteilverhalten unter verschiedenen Bedingungen veranschaulichen. Diese sind für die Schaltungsauslegung und das Wärmemanagement wesentlich.

4.1 Spektrale & Räumliche Verteilung

DieRelative Intensität vs. Wellenlänge-Kurve zeigt das Emissionsspektrum, das um 575nm zentriert ist. DasRichtcharakteristik-Diagramm stellt den 80-Grad-Betrachtungswinkel visuell dar und zeigt, wie die Lichtintensität von der Mittelachse abnimmt.

4.2 Strom-Spannungs-Beziehung

DieVorwärtsstrom vs. Flussspannung (IV-Kurve)ist nichtlinear, was für Dioden typisch ist. Sie zeigt den Spannungsanstieg mit zunehmendem Strom, was für die Auslegung der strombegrenzenden Schaltung entscheidend ist. DieRelative Intensität vs. Vorwärtsstrom-Kurve zeigt, dass die Lichtausbeute mit dem Strom zunimmt, jedoch nicht perfekt linear sein muss, insbesondere wenn thermische Effekte signifikant werden.

4.3 Temperaturabhängigkeit

DieRelative Intensität vs. Umgebungstemperatur-Kurve zeigt, dass die Lichtausbeute mit steigender Umgebungstemperatur abnimmt, ein kritischer Faktor für Hochtemperaturanwendungen. DasVorwärtsstrom vs. Umgebungstemperatur-Diagramm (wahrscheinlich bei konstanter Spannung oder Leistung) kann veranschaulichen, wie sich die Bauteileigenschaften mit der Temperatur verschieben und die Ansteuerbedingungen beeinflussen.

5. Mechanische & Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Eine detaillierte Maßzeichnung ist beigefügt. Wichtige Hinweise: Alle Maße sind in Millimetern; die Flanschhöhe muss kleiner als 1,5mm sein; und die allgemeine Toleranz beträgt ±0,25mm, sofern nicht anders angegeben. Entwickler müssen sich für das Leiterplatten-Layout und Freigabeprüfungen auf diese Zeichnung beziehen.

5.2 Polaritätskennzeichnung

Die Kathode (Minus-Anschluss) ist typischerweise durch eine Abflachung an der Linse, einen kürzeren Anschlussdraht oder andere Markierungen wie im Gehäusediagramm gezeigt gekennzeichnet. Die korrekte Polarität muss während der Montage beachtet werden.

6. Binning & Bestellinformationen

Das Produkt verwendet ein Klassifizierungssystem für wichtige Parameter, um die Konsistenz innerhalb einer Charge sicherzustellen. Das Etikett auf der Verpackung gibt diese Klassen an.

• CAT:Klassen der Lichtstärke.
• HUE:Klassen der dominanten Wellenlänge (Farbe).
• REF:Klassen der Flussspannung.

Weitere Felder auf dem Etikett sind Kundeneigene Produktnummer (CPN), Produktnummer (P/N), Packungsmenge (QTY) und Losnummer (LOT No).

7. Verpackungsspezifikation

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

• Primärverpackung:Antistatische Beutel.
• Sekundärverpackung:Innenschachtel mit 5 Beuteln.
• Tertiärverpackung:Außenschachtel mit 10 Innenschachteln.
• Packungsmenge:Mindestens 200 bis 1000 Stück pro Beutel. Somit enthält eine Außenschachtel zwischen 10.000 und 50.000 Stück (10 Innenschachteln * 5 Beutel * 200-1000 Stück).

8. Montage-, Löt- & Handhabungsrichtlinien

8.1 Anschlussdraht-Formgebung

• Biegen Sie die Anschlussdrähte an einer Stelle, die mindestens 3mm von der Epoxidharz-Linse entfernt ist.
• Führen Sie die Formgebung vor dem Löten durch.
• Vermeiden Sie mechanische Belastung des Gehäuses. Fehlausgerichtete Leiterplattenlöcher können Spannung verursachen und die Leistung beeinträchtigen.
• Schneiden Sie die Anschlussdrähte bei Raumtemperatur.

8.2 Lagerung

• Lagern Sie die Ware 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.

8.3 Lötprozess

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

Handlöten:Lötspitzentemperatur max. 300°C (für max. 30W Lötkolben), Lötzeit max. 3 Sekunden.
Tauch-/Wellenlöten:Vorwärmtemperatur max. 100°C (für max. 60 Sekunden), Lötbad-Temperatur max. 260°C für max. 5 Sekunden.

Ein empfohlenes Löttemperaturprofil wird bereitgestellt, das die Vorwärmung, eine kontrollierte Zeit über der Liquidustemperatur und eine kontrollierte Abkühlrate betont. Vermeiden Sie laminare Wellenflussmittel und schnelles Abkühlen. Das Löten (Tauch- oder Handlöten) sollte nur einmal durchgeführt werden. Vermeiden Sie Belastung der Anschlussdrähte im heißen Zustand und schützen Sie die LED vor Stößen, bis sie auf Raumtemperatur abgekühlt ist.

8.4 Reinigung

• Reinigen Sie bei Bedarf nur mit Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für ≤1 Minute.
• Verwenden Sie keine Ultraschallreinigung, es sei denn, dies ist unbedingt erforderlich und vorab qualifiziert, da sie die LED beschädigen kann.

8.5 Wärmemanagement

Eine ausreichende Wärmeableitung muss bereits in der Anwendungsentwurfsphase berücksichtigt werden. Der Betriebsstrom und die Umgebungstemperatur beeinflussen direkt die Sperrschichttemperatur, was sich wiederum auf die Lichtausbeute und die Langzeit-Zuverlässigkeit auswirkt. Die bereitgestellten Derating-Kurven sind für die Bestimmung sicherer Betriebsbedingungen unerlässlich.

9. Anwendungshinweise & Design-Überlegungen

9.1 Schaltungsentwurf

Betreiben Sie die LED immer mit einer Konstantstromquelle oder einem strombegrenzenden Widerstand in Reihe mit einer Spannungsversorgung. Berechnen Sie den Widerstandswert unter Verwendung der typischen Flussspannung (2,0V) und des gewünschten Stroms (≤20mA für Normalbetrieb) unter Berücksichtigung der Versorgungsspannung. Beispiel: R = (V_Versorgung - VF_LED) / I_gewünscht. Stellen Sie sicher, dass die Leistungsaufnahme des Widerstands ausreichend ist.

9.2 Leiterplatten-Layout

Halten Sie sich genau an das empfohlene Gehäuse-Layout. Sorgen Sie für ausreichende thermische Entlastung, wenn die LED bei oder nahe ihren Maximalwerten betrieben werden soll. Halten Sie empfindliche analoge oder HF-Schaltungen von den LED-Ansteuerleitungen fern, um Störungseinkopplung zu vermeiden.

9.3 Optische Integration

Der 80-Grad-Betrachtungswinkel eignet sich für großflächige Ausleuchtung. Für fokussierteres Licht können externe Linsen oder Lichtleiter erforderlich sein. Die grün-transparente Harzfarbe ist Teil des optischen Systems und sollte nicht überlackiert werden.

10. Technischer Vergleich & Differenzierung

Diese auf AlGaInP basierende gelbgrüne LED bietet deutliche Vorteile. Im Vergleich zu älteren Technologien bietet AlGaInP höhere Effizienz und Helligkeit. Die spezifische Wellenlänge (573nm dominant) liegt in einem Bereich hoher Empfindlichkeit des menschlichen Auges (photopische Reaktion), wodurch sie bei relativ geringer Strahlungsleistung sehr hell erscheint. Die Einhaltung der halogenfreien und REACH-Standards macht sie geeignet für umweltbewusste Designs und Märkte mit strengen Materialvorschriften.

11. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Kann ich diese LED dauerhaft mit 25mA betreiben?
A: Der absolute Maximalwert für den Dauer-Vorwärtsstrom beträgt 25mA. Für einen zuverlässigen Langzeitbetrieb ist es ratsam, unterhalb dieses Maximums zu arbeiten, typischerweise bei 20mA, wie in den Standard-Testbedingungen angegeben.

F: Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?
A: Die Spitzenwellenlänge (λp) ist die Wellenlänge, bei der das Emissionsspektrum seine höchste Intensität hat. Die dominante Wellenlänge (λd) ist die einzelne Wellenlänge von monochromatischem Licht, die der wahrgenommenen Farbe der LED entsprechen würde. Sie sind oft nahe beieinander, aber nicht identisch.

F: Wie interpretiere ich die 'CAT', 'HUE' und 'REF'-Codes auf dem Etikett?
A: Dies sind Binning-Codes. 'CAT' gruppiert LEDs nach Lichtstärke (z.B. kann eine höhere CAT-Nummer eine höhere Helligkeit bedeuten). 'HUE' gruppiert nach dominanter Wellenlänge (Farbe). 'REF' gruppiert nach Flussspannung. Die Verwendung von Bauteilen aus demselben Bin gewährleistet Farb- und Helligkeitsgleichmäßigkeit in Ihrer Anwendung.

F: Warum sind die Lagerbedingungen so spezifisch (3 Monate, dann Stickstoff)?
A: LED-Gehäuse können Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen. Während des Hochtemperaturlötens kann sich diese Feuchtigkeit schnell ausdehnen und innere Delamination oder Risse verursachen (der \"Popcorn\"-Effekt). Die 3-Monats-Grenze gilt für Beutel, die der Umgebungsluft ausgesetzt sind. Die Lagerung unter Stickstoff mit Trockenmittel verhindert die Feuchtigkeitsaufnahme über längere Zeiträume.

12. Praktisches Anwendungsbeispiel

Szenario: Entwurf einer Statusanzeigetafel für einen Netzwerkrouter.
Die Tafel benötigt mehrere helle, zuverlässige Anzeigen für Stromversorgung, Netzwerkaktivität und Systemfehler. Die brillante gelbgrüne LED wird für die \"System Aktiv\"-Anzeige ausgewählt.

Entwurfsschritte:
1. Ansteuerschaltung:Die interne Logikversorgung des Routers beträgt 3,3V. Unter Verwendung der typischen VF von 2,0V bei 20mA wird ein Reihenstrombegrenzungswiderstand berechnet: R = (3,3V - 2,0V) / 0,020A = 65 Ohm. Der nächstgelegene Standardwert von 68 Ohm wird gewählt, was einem Strom von etwa 19,1mA entspricht, was sicher ist und ausreichende Helligkeit bietet.
2. Leiterplattenentwurf:Das Layout aus der Gehäuseabmessungszeichnung wird verwendet. Eine kleine thermische Entlastungsverbindung wird zu den Anoden- und Kathoden-Pads hinzugefügt, um das Löten zu erleichtern, ohne eine große thermische Masse zu erzeugen, die die LED während des Abkühlens belasten könnte.
3. Montage:Die LEDs werden aus einem einzigen Fertigungslos (gleiche LOT No) und vorzugsweise aus denselben HUE- und CAT-Bins entnommen, um eine einheitliche Farbe und Helligkeit über alle Router-Einheiten hinweg sicherzustellen. Sie werden mit automatischen Bestückungsgeräten von der Band- und Rolle platziert.
4. Löten:Die Leiterplatte durchläuft einen kontrollierten Wellenlötprozess, der der Richtlinie von 260°C für maximal 5 Sekunden entspricht, wobei ein Mindestabstand von 3mm zwischen dem Lötwellenkontaktpunkt und dem LED-Gehäuse eingehalten wird.
5. Ergebnis:Eine hochsichtbare, konsistente und zuverlässige Statusanzeige, die alle Leistungs- und regulatorischen Anforderungen erfüllt.

13. Funktionsprinzip

Diese LED basiert auf einem AlGaInP (Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid) Halbleiterchip. Wenn eine Flussspannung angelegt wird, werden Elektronen und Löcher in den aktiven Bereich des Halbleiters injiziert. Sie rekombinieren und setzen Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Zusammensetzung der AlGaInP-Legierung bestimmt die Bandlückenenergie, die direkt der Wellenlänge des emittierten Lichts entspricht – in diesem Fall im gelbgrünen Spektrum (~573nm). Das grün-transparente Epoxidharzgehäuse fungiert als Linse, formt die Lichtausgabe und bietet mechanischen und Umweltschutz für den Chip.

14. Technologietrends

Die LED-Industrie entwickelt sich weiterhin in Richtung höherer Effizienz (mehr Lumen pro Watt), verbesserter Farbkonstanz und niedrigerer Kosten. Während dieses Bauteil eine bewährte AlGaInP-Technologie für spezifische Farben nutzt, umfassen breitere Trends die Entwicklung robusterer Gehäusematerialien, um höheren Sperrschichttemperaturen standzuhalten, die Integration von Phosphoren für breiteres Spektrum-Weiß und andere Farben aus blauen oder UV-Chips sowie die Miniaturisierung von Gehäusen für Hochdichteanwendungen. Darüber hinaus gibt es eine starke Bestrebung, die Zuverlässigkeit und Lebensdauer unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu verbessern, unterstützt durch detailliertere Lebensdauertests und Vorhersagemodelle in Datenblättern.