LED-Lampe 423-2UYC/S530-A6 Datenblatt - Brillantgelb - 20mA - 2,0V - 90° Abstrahlwinkel - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für die LED-Lampe 423-2UYC/S530-A6. Diese Komponente ist ein oberflächenmontierbares Bauteil (SMD), das für Anwendungen entwickelt wurde, die eine zuverlässige Beleuchtung mit spezifischen Farbcharakteristiken erfordern. Die Serie ist für eine konsistente Leistung in kompakter Bauform ausgelegt.

1.1 Kernmerkmale und Vorteile

Die LED bietet mehrere Schlüsselvorteile für die Integration in elektronische Designs:

• Auswahl an Abstrahlwinkeln:Das Produkt ist mit verschiedenen Abstrahlwinkeln erhältlich, um unterschiedlichen Anforderungen an die Lichtstreuung gerecht zu werden.
• Verpackungsoptionen:Erhältlich auf Band und Rolle für die Kompatibilität mit automatisierten Bestückungsprozessen.
• Hohe Zuverlässigkeit:Robust und zuverlässig für den Langzeitbetrieb ausgelegt.
• Umweltkonformität:Das Produkt entspricht wichtigen Umweltvorschriften:
  • RoHS-konform (Beschränkung gefährlicher Stoffe).
  • EU REACH-konform (Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe).
  • Halogenfreie Spezifikation (Brom <900 ppm, Chlor <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.2 Zielanwendungen

Diese LED eignet sich für eine Reihe von Konsum- und Industrieanwendungen, bei denen Anzeige- oder Hintergrundbeleuchtungsfunktionen erforderlich sind. Typische Anwendungen sind:

• Fernsehgeräte
• Computermonitore
• Telefone
• Allgemeine Computerperipherie

2. Technische Parameteranalyse

Dieser Abschnitt beschreibt die kritischen elektrischen, optischen und thermischen Parameter, die die Betriebsgrenzen und die Leistung der LED definieren.

2.1 Absolute Grenzwerte

Diese Grenzwerte definieren die Belastungsgrenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Ein Betrieb unter oder an diesen Grenzen ist nicht garantiert.

2.2 Elektro-optische Eigenschaften

Diese Parameter werden unter Standardtestbedingungen von Ta=25°C und IF=20mA gemessen und repräsentieren die typische Leistung.

Messhinweise:Toleranzen sind spezifiziert: Durchlassspannung (±0,1V), Lichtstärke (±10%), dominante Wellenlänge (±1,0nm).

2.3 Bauteilauswahl und Binning

Die LED verwendet einen AlGaInP (Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid) Halbleiterchip, um eine \"brillantgelbe\" Lichtfarbe zu erzeugen. Das Harzgehäuse ist wasserklar. Das Datenblatt weist auf ein Binning-System für Schlüsselparameter hin, obwohl spezifische Bin-Codes hier nicht detailliert sind. Typische Binning-Kategorien für solche LEDs umfassen:

• Lichtstärke (CAT):Einstufung basierend auf der gemessenen Lichtleistung.
• Dominante Wellenlänge (HUE):Einstufung basierend auf der wahrgenommenen Farbe (Wellenlänge).
• Durchlassspannung (REF):Einstufung basierend auf dem Spannungsabfall bei einem spezifizierten Strom.

Konsultieren Sie das Packetikett für spezifische Bin-Codes (CAT, HUE, REF) für eine bestimmte Charge.

3. Kennlinienanalyse

Grafische Daten geben Aufschluss über das Verhalten der LED unter variierenden Bedingungen.

3.1 Spektrale und Winkelverteilung

Relative Intensität vs. Wellenlänge:Die Kurve zeigt eine Spitzenemission bei etwa 591 nm (typisch), die ihre brillantgelbe Farbe definiert. Die spektrale Bandbreite (FWHM) beträgt etwa 15 nm, was auf eine relativ reine Farbemission hinweist.
Richtcharakteristik:Das Abstrahldiagramm veranschaulicht den 90° Abstrahlwinkel (Halbwinkel) und zeigt, wie die Lichtstärke von der Mittelachse abnimmt.

3.2 Elektrische und thermische Eigenschaften

Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (I-V-Kurve):Diese Kurve ist für die Schaltungsauslegung wesentlich. Sie zeigt den nichtlinearen Zusammenhang; die Durchlassspannung steigt typischerweise bei 20mA auf etwa 2,0V an. Entwickler müssen einen strombegrenzenden Widerstand oder Treiber verwenden.
Relative Intensität vs. Durchlassstrom:Zeigt, dass die Lichtleistung mit dem Strom zunimmt, aber nicht perfekt linear sein muss, insbesondere bei höheren Strömen. Ein Betrieb über dem absoluten Grenzwert ist verboten.
Relative Intensität vs. Umgebungstemperatur:Demonstriert den negativen Temperaturkoeffizienten der Lichtleistung. Die Lichtstärke nimmt typischerweise mit steigender Sperrschichttemperatur ab.
Durchlassstrom vs. Umgebungstemperatur:Eine Entlastungskurve. Sie zeigt, dass der maximal zulässige Dauer-Durchlassstrom reduziert werden muss, wenn die Umgebungstemperatur steigt, um die maximale Sperrschichttemperatur und die Verlustleistungsgrenzen nicht zu überschreiten.

4. Mechanische und Gehäuseinformationen

4.1 Gehäuseabmessungen

Das Datenblatt enthält eine detaillierte mechanische Zeichnung. Wichtige Maßangaben umfassen:

• Alle Maße sind in Millimetern (mm).
• Die Höhe des Flansches muss kleiner als 1,5 mm (0,059\") sein.
• Standardtoleranz ist ±0,25 mm, sofern nicht anders angegeben.

Die Zeichnung spezifiziert die Bauteilgröße, Anschlussabstände und den Gesamtplatzbedarf, die für das Leiterplattenlayout entscheidend sind.

4.2 Polaritätskennzeichnung

Die Gehäusezeichnung zeigt die Anode- und Kathodenanschlüsse. Die korrekte Polarität ist für den Betrieb zwingend erforderlich. Typischerweise kann die Kathode durch eine Kerbe, einen kürzeren Anschluss oder eine Markierung am Gehäuse identifiziert werden. Siehe Maßzeichnung für die spezifische Markierung.

5. Montage- und Handhabungsrichtlinien

Eine ordnungsgemäße Handhabung ist für die Zuverlässigkeit entscheidend.

5.1 Anschlussformung

• Biegen Sie die Anschlüsse an einer Stelle mindestens 3 mm von der Epoxid-Linse entfernt.
• Führen Sie die Formung vor dem Löten durch.
• Vermeiden Sie mechanische Belastung des Gehäuses. Fehlausrichtung während der Leiterplattenmontage kann zu Rissen im Harz führen.
• Schneiden Sie die Anschlüsse bei Raumtemperatur.

5.2 Lötprozess

Empfohlene Bedingungen:

Kritische Hinweise:

• Vermeiden Sie Belastung der Anschlüsse während der Hochtemperaturphasen.
• Löten Sie (durch Eintauchen oder Hand) nicht mehr als einmal.
• Schützen Sie die LED vor Stößen/Vibrationen, bis sie nach dem Löten auf Raumtemperatur abgekühlt ist.
• Verwenden Sie die niedrigste effektive Temperatur.

5.3 Reinigung

• Reinigen Sie bei Bedarf nur mit Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für ≤1 Minute.
• Vermeiden Sie Ultraschallreinigung, sofern nicht vorqualifiziert, da sie die interne Struktur beschädigen kann.

5.4 Lagerung

• Lagern Sie nach Erhalt bei ≤30°C und ≤70% relativer Luftfeuchtigkeit.
• Die Standardlagerdauer 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.

5.5 Wärmemanagement

Die LED-Leistung und Lebensdauer hängen stark von der Sperrschichttemperatur ab.

• Berücksichtigen Sie das Wärmemanagement während des Leiterplattendesigns (Kupferflächen, Wärmedurchkontaktierungen).
• Reduzieren Sie den Betriebsstrom gemäß der Kurve \"Durchlassstrom vs. Umgebungstemperatur\".
• Kontrollieren Sie die Umgebungstemperatur um die LED in der Endanwendung.

5.6 ESD-Vorsichtsmaßnahmen (Elektrostatische Entladung)

Dieses Bauteil ist empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung. Handhaben Sie es mit geeigneten ESD-Vorsichtsmaßnahmen: Verwenden Sie geerdete Arbeitsplätze, Handgelenkbänder und leitfähige Behälter.

6. Verpackungs- und Bestellinformationen

6.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind verpackt, um Beschädigungen und ESD zu verhindern:

1. Primärverpackung:Antistatische Beutel.
2. Sekundärverpackung:Innenschachteln mit mehreren Beuteln.
3. Tertiärverpackung:Außenschachteln mit mehreren Innenschachteln.

Verpackungsmengen:

• Mindestens 200 bis 500 Stück pro Beutel.
• 5 Beutel pro Innenschachtel.
• 10 Innenschachteln pro Außenschachtel.

6.2 Etikettenerklärung

Etiketten auf der Verpackung enthalten folgende Informationen:

• CPN:Kundenspezifische Artikelnummer.
• P/N:Hersteller-Artikelnummer (z.B. 423-2UYC/S530-A6).
• QTY:Menge in der Verpackung.
• CAT, HUE, REF:Binning-Codes für Lichtstärke, dominante Wellenlänge bzw. Durchlassspannung.
• LOT No:Rückverfolgbare Fertigungslosnummer.

7. Anwendungshinweise und Designüberlegungen

7.1 Schaltungsdesign

Um diese LED zu betreiben, ist eine Strombegrenzung zwingend erforderlich. Die einfachste Methode ist ein Vorwiderstand. Berechnen Sie den Widerstandswert (R) mit: R = (Versorgungsspannung - VF) / IF. Wobei VF die typische oder maximale Durchlassspannung aus dem Datenblatt ist (z.B. 2,4V), IF der gewünschte Betriebsstrom (z.B. 20mA) und Vsupply die Spannung Ihrer Schaltung ist. Stellen Sie immer sicher, dass die berechnete Verlustleistung im Widerstand innerhalb seiner Nennleistung liegt.

7.2 Leiterplattenlayout

• Befolgen Sie die empfohlene Bestückungsfläche aus den Gehäuseabmessungen.
• Stellen Sie sicher, dass die Lötflächen für eine zuverlässige Verbindung ausreichend groß sind.
• Für eine verbesserte thermische Leistung sollten Sie eine etwas größere Kupferfläche in Betracht ziehen, die über Wärmedurchkontaktierungen mit Masse oder einer Wärmeebene verbunden ist, insbesondere wenn Sie nahe den Maximalwerten arbeiten.
• Halten Sie den spezifizierten Mindestabstand von 3 mm zwischen der Lötstelle und der Epoxid-Linse ein.

7.3 Optische Integration

Der 90° Abstrahlwinkel bietet einen breiten Strahl. Für Anwendungen, die ein stärker gebündeltes oder diffuses Licht erfordern, können Sekundäroptiken (Linsen, Lichtleiter) notwendig sein. Das wasserklare Harz ist für die Verwendung mit externen Farbfiltern geeignet, wenn ein spezifischer Farbton benötigt wird, obwohl dies die Gesamtlichtleistung reduziert.

8. Technischer Vergleich und Positionierung

Diese auf AlGaInP basierende brillantgelbe LED bietet eine ausgewogene Leistungscharakteristik. Im Vergleich zu älteren Technologien wie GaAsP bietet AlGaInP für gelbe/orange/rote Farben einen höheren Wirkungsgrad und eine bessere Farbsättigung. Ihre typische Durchlassspannung von 2,0V ist niedriger als die von blauen oder weißen InGaN-LEDs, was das Netzteil-Design in Mehrfarbensystemen potenziell vereinfacht. Der 90° Abstrahlwinkel ist ein gängiger Standard, was sie zu einer vielseitigen, direkt einsetzbaren Komponente für viele Anzeigeanwendungen macht.

9. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

9.1 Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge (λp) und dominanter Wellenlänge (λd)?

Spitzenwellenlängeist die Wellenlänge, bei der die spektrale Leistungsverteilung maximal ist (typisch 591 nm).Dominante Wellenlängeist die einzelne Wellenlänge monochromatischen Lichts, die der wahrgenommenen Farbe der LED entspricht (typisch 589 nm). Für LEDs mit einem schmalen Spektrum liegen diese Werte sehr nahe beieinander.

9.2 Kann ich diese LED mit einer 5V-Versorgung ohne Widerstand betreiben?

No.Ein direkter Anschluss an 5V würde versuchen, einen Strom weit über dem absoluten Grenzwert (25mA Dauer) zu erzwingen, was aufgrund von Überhitzung zu sofortigem und katastrophalem Ausfall führt. Verwenden Sie immer einen strombegrenzenden Widerstand oder einen Konstantstromtreiber.

9.3 Warum ist die Lagerfeuchtigkeit wichtig?

Kunststoffgehäuse wie bei dieser LED können Feuchtigkeit aufnehmen. Während des Hochtemperatur-Lötprozesses kann eingeschlossene Feuchtigkeit sich schnell ausdehnen und zu innerer Delaminierung oder \"Popcorning\" führen, was das Gehäuse aufreißt und das Bauteil zerstört. Die Lagerrichtlinien helfen, die Feuchtigkeitsaufnahme zu kontrollieren.

9.4 Wie interpretiere ich die Binning-Codes (CAT, HUE, REF)?

Diese Codes sind hersteller- und los-spezifisch. Sie ermöglichen es Ihnen, LEDs mit eng kontrollierten Parametern auszuwählen. Wenn Ihr Design beispielsweise eine sehr konsistente Farbe über mehrere Einheiten hinweg erfordert, würden Sie einen engen HUE-Bin angeben. Konsultieren Sie das detaillierte Binning-Spezifikationsdokument des Herstellers für die genaue Bedeutung jedes Code-Buchstabens/-Zahl.

10. Praktisches Anwendungsbeispiel

Szenario: Entwurf eines Statusanzeigepanels für einen Netzwerkrouter.

1. Anforderung:Eine brillantgelbe LED zur Anzeige von \"Standby/Aktivität\".
2. Auswahl:Die 423-2UYC/S530-A6 wird aufgrund ihrer Farbe, Helligkeit (~200 mcd), des weiten Abstrahlwinkels (gute Sichtbarkeit aus mehreren Winkeln) und des SMD-Gehäuses (geeignet für automatische Bestückung) gewählt.
3. Schaltungsdesign:Die interne Logikversorgung des Routers beträgt 3,3V. Unter Verwendung der typischen VF von 2,0V und eines Ziel-IF von 15mA (für längere Lebensdauer und geringere Wärme) wird der Vorwiderstand berechnet: R = (3,3V - 2,0V) / 0,015A = 86,7Ω. Ein Standard-91Ω-Widerstand wird gewählt. Leistung im Widerstand: P = I²R = (0,015)² * 91 = 0,02W, gut innerhalb der Nennleistung eines 1/8W-Widerstands.
4. Leiterplattenlayout:Die empfohlene Bestückungsfläche wird verwendet. Eine kleine Kupferfläche um die LED-Pads herum ist mit der Masseebene verbunden, um eine leichte Wärmeableitung zu ermöglichen.
5. Montage:Die LEDs werden auf Band und Rolle geliefert. Das Montageunternehmen verwendet das empfohlene Reflow-Profil mit einer Spitzentemperatur von 250°C, was unterhalb der Grenze von 260°C/5s liegt.
6. Ergebnis:Eine zuverlässige, gleichmäßig helle gelbe Statusanzeige, die alle Design- und Konformitätsanforderungen erfüllt.

11. Funktionsprinzip

Diese LED basiert auf einem Halbleiterchip aus AlGaInP (Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid). Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, werden Elektronen und Löcher in den aktiven Bereich des Halbleiters injiziert. Wenn diese Ladungsträger rekombinieren, geben sie Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Zusammensetzung der AlGaInP-Legierung bestimmt die Bandlückenenergie des Halbleiters, die direkt die Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts vorgibt. In diesem Fall ist die Zusammensetzung so eingestellt, dass Photonen im gelben Bereich des sichtbaren Spektrums (~589-591 nm) erzeugt werden. Das wasserklare Epoxidharz schützt den Chip, dient als Linse zur Formung des Lichtaustritts und kann Leuchtstoffe oder Farbstoffe enthalten (obwohl es für eine reine Farb-LED wie diese typischerweise klar ist).

12. Technologietrends

Die LED-Technologie schreitet weiter voran. Während dies eine Standardkomponente ist, umfassen breitere Branchentrends:

• Erhöhter Wirkungsgrad:Fortlaufende Verbesserungen in der Materialwissenschaft und Chipdesign führen zu höherer Lichtausbeute (mehr Lichtleistung pro elektrischem Watt), was einen geringeren Stromverbrauch oder höhere Helligkeit ermöglicht.
• Verbesserte Farbkonstanz:Fortgeschrittenes Binning und engere Prozesskontrollen ergeben LEDs mit sehr geringen Schwankungen in Wellenlänge und Intensität, was für Anwendungen wie Display-Hintergrundbeleuchtung entscheidend ist.
• Miniaturisierung:Das Streben nach kleineren elektronischen Geräten treibt LED-Gehäuse dazu, noch kleiner zu werden, während die Leistung beibehalten oder verbessert wird.
• Integrierte Lösungen:Zunahme von LEDs mit eingebauten strombegrenzenden Widerständen, Schutzdioden (Zener) oder sogar Treiber-ICs, was das Schaltungsdesign für den Endanwender vereinfacht.
• Fokus auf Zuverlässigkeit und Lebensdauer:Verbesserte Verpackungsmaterialien und Wärmemanagement-Designs verlängern die Betriebslebensdauer von LEDs und machen sie für anspruchsvollere Anwendungen geeignet.

Dieses Datenblatt repräsentiert ein ausgereiftes, zuverlässiges Produkt, das etablierte Technologie verkörpert, die für eine Vielzahl gängiger Anzeige- und Beleuchtungsaufgaben geeignet ist.