LED-Lampe 333-2UYC/S 530-A3 Datenblatt - Brillantes Gelb - 20mA - 2,0V - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die technischen Spezifikationen für eine hochhelle LED-Lampe, die für verschiedene elektronische Anwendungen konzipiert ist. Das Bauteil nutzt AlGaInP-Chip-Technologie, um ein brillantes gelbes Licht zu erzeugen. Es zeichnet sich durch seine Zuverlässigkeit, Robustheit und Konformität mit Umweltstandards wie bleifrei und RoHS-konform aus.

1.1 Kernvorteile

• Auswahl verschiedener Abstrahlwinkel für Designflexibilität.
• Verfügbar auf Tape & Reel für automatisierte Bestückungsprozesse.
• Hohe Zuverlässigkeit und robuste Bauweise für anspruchsvolle Anwendungen.
• Bleifrei und RoHS-konform, entspricht Umweltvorschriften.
• Speziell für Anwendungen entwickelt, die höhere Helligkeitsstufen erfordern.

1.2 Zielmarkt und Anwendungen

Diese LED richtet sich an die Märkte für Unterhaltungselektronik und Display-Hintergrundbeleuchtung. Typische Anwendungen sind:

• Fernsehgeräte
• Computermonitore
• Telefone
• Allgemeine Computer-Peripherie und Anzeigen

2. Technische Parameter im Detail

2.1 Absolute Maximalwerte

Die folgende Tabelle listet die Belastungsgrenzen auf, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht garantiert.

2.2 Elektro-optische Eigenschaften

Diese Parameter werden bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C und einem Durchlassstrom (IF) von 20mA gemessen, sofern nicht anders angegeben. Sie definieren die typische Leistung des Bauteils.

Messhinweise:

• Unsicherheit Durchlassspannung: ±0,1V
• Unsicherheit Lichtstärke: ±10%
• Unsicherheit dominante Wellenlänge: ±1,0nm

2.3 Thermische Eigenschaften

Obwohl spezifische Wärmewiderstandswerte im Datenblatt nicht angegeben sind, sind die absoluten Maximalwerte für Verlustleistung (60mW) und Betriebstemperatur (-40°C bis +85°C) für das thermische Management entscheidend. Das Überschreiten des Pd-Werts führt zu einem Anstieg der Sperrschichttemperatur und möglichem Ausfall. Entwickler müssen in Umgebungen mit hoher Umgebungstemperatur für ausreichende Kühlung oder eine Stromreduzierung sorgen.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Datenblatt weist auf die Verfügbarkeit der LED in verschiedenen Farben und Intensitäten hin, was eine Binning-Struktur impliziert. Obwohl für dieses Modell keine spezifischen Bin-Codes detailliert sind, umfassen typische Binning-Parameter für solche LEDs:

• Dominante Wellenlänge (HUE):Das Datenblatt gibt eine typische dominante Wellenlänge von 589nm an. Produktionsschwankungen erzeugen Bins um diesen Mittelwert (z.B. 587-591nm).
• Lichtstärke (CAT oder Ränge):Die Lichtstärke hat ein Minimum von 630mcd und einen typischen Wert von 1250mcd. Bauteile werden wahrscheinlich in Intensitäts-Bins sortiert (z.B. 630-800mcd, 800-1000mcd, 1000-1250+mcd), um Konsistenz innerhalb einer Anwendung sicherzustellen.
• Durchlassspannung:Mit einem Bereich von 1,7V bis 2,4V (typisch 2,0V) können LEDs nach Durchlassspannung gebinnt werden, um Treiberanforderungen zu entsprechen oder für Stromausgleich in Parallelschaltungen.

Der Abschnitt zur Etikettenerklärung verweist auf CAT (Ränge) und HUE (Dominante Wellenlänge) und bestätigt diese als wichtige Binning-Parameter für die Bestellung.

4. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält mehrere typische Kennlinien, die für das Verständnis des Bauteilverhaltens unter verschiedenen Bedingungen wesentlich sind.

4.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Diese Kurve zeigt die spektrale Leistungsverteilung. Für diese brillant gelbe LED liegt die Spitzenwellenlänge (λp) typischerweise bei 591nm, und das Spektrum hat eine schmale Bandbreite (Δλ) von etwa 15nm, was auf eine gesättigte gelbe Farbe hinweist.

4.2 Richtcharakteristik

Die Richtcharakteristik-Kurve veranschaulicht die räumliche Lichtverteilung. Mit einem typischen Abstrahlwinkel (2θ1/2) von 10 Grad ist dies eine LED mit sehr engem Winkel, die das Licht in einem engen Strahl bündelt. Dies eignet sich für Anwendungen, die einen fokussierten Lichtpunkt oder Fernanzeige erfordern.

4.3 Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (IV-Kennlinie)

Dieses Diagramm zeigt die exponentielle Beziehung zwischen Durchlassspannung (VF) und Durchlassstrom (IF). Der typische VF beträgt 2,0V bei 20mA. Entwickler nutzen diese Kurve, um geeignete strombegrenzende Widerstände oder Konstantstrom-Treibereinstellungen auszuwählen.

4.4 Relative Intensität vs. Durchlassstrom

Diese Kurve zeigt, wie die Lichtleistung (relative Intensität) mit dem Durchlassstrom zunimmt. Sie ist im empfohlenen Betriebsbereich im Allgemeinen linear, wird aber bei höheren Strömen sättigen. Sie ist entscheidend für die Bestimmung des benötigten Treiberstroms, um eine gewünschte Helligkeitsstufe zu erreichen.

4.5 Temperaturabhängigkeitskurven

Relative Intensität vs. Umgebungstemperatur:Diese Kurve zeigt, dass die Lichtleistung einer LED abnimmt, wenn die Umgebungs- (und folglich die Sperrschicht-) Temperatur steigt. Diese thermische Reduzierung muss in Designs, die bei hohen Temperaturen arbeiten, berücksichtigt werden.

Durchlassstrom vs. Umgebungstemperatur:Diese Kurve zeigt wahrscheinlich die Beziehung für eine feste Spannungs- oder Leistungsbedingung und verdeutlicht, wie sich der Strom aufgrund des negativen Temperaturkoeffizienten der Durchlassspannung der Diode mit der Temperatur ändert.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungszeichnung

Das Datenblatt enthält eine detaillierte Maßzeichnung des LED-Gehäuses. Wichtige Abmessungen sind die Gesamtkörpergröße, Anschlussabstand und Epoxidlinse-Abmessungen. Kritische Hinweise aus der Zeichnung:

• Alle Maße sind in Millimetern (mm).
• Die Höhe des Flansches muss kleiner als 1,5mm (0,059\") sein.
• Die Standardtoleranz für nicht spezifizierte Abmessungen beträgt ±0,25mm.

Diese Zeichnung ist für das PCB-Footprint-Design wesentlich, um korrekten Sitz und Ausrichtung während der Montage sicherzustellen.

5.2 Polaritätskennzeichnung

Die Kathode wird typischerweise durch eine abgeflachte Seite an der LED-Linse, einen kürzeren Anschluss oder eine Markierung auf dem Gehäuse gekennzeichnet. Der PCB-Footprint muss so gestaltet sein, dass er dieser Polarität entspricht, um eine Verpolung zu verhindern, die die LED beschädigen könnte, wenn die Sperrspannung 5V überschreitet.

6. Löt- und Montagerichtlinien

Sachgemäße Handhabung ist entscheidend, um die LED-Leistung und Zuverlässigkeit zu erhalten.

6.1 Anschlussbiegung

• Biegen Sie die Anschlüsse an einer Stelle mindestens 3mm von der Basis des Epoxidkolbens entfernt.
• Führen Sie das Biegen der Anschlüssevor soldering.
• der Montage durch. Vermeiden Sie während des Biegens Belastung des LED-Gehäuses, um interne Schäden oder Bruch zu verhindern.
• Schneiden Sie die Anschlüsse bei Raumtemperatur.
• Stellen Sie sicher, dass die PCB-Löcher perfekt mit den LED-Anschlüssen ausgerichtet sind, um Montagespannung zu vermeiden.

6.2 Lagerbedingungen

• Lagern Sie nach Erhalt bei ≤30°C und ≤70% relativer Luftfeuchtigkeit.
• Die Haltbarkeit in der Originalverpackung beträgt 3 Monate.
• Für längere Lagerung (bis zu 1 Jahr) verwenden Sie einen versiegelten Behälter mit Stickstoffatmosphäre und Trockenmittel.
• Vermeiden Sie schnelle Temperaturwechsel in feuchten Umgebungen, um Kondensation zu verhindern.

6.3 Lötparameter

Halten Sie einen Mindestabstand von 3mm von der Lötstelle zum Epoxidkolben ein.

Zusätzliche Löthinweise:

• Vermeiden Sie Belastung der Anschlüsse während des Hochtemperaturlötens.
• Nicht mehr als einmal löten (tauchen oder von Hand).
• Schützen Sie die LED vor mechanischem Stoß, bis sie nach dem Löten auf Raumtemperatur abgekühlt ist.
• Verwenden Sie die niedrigstmögliche Temperatur, die eine zuverlässige Lötstelle gewährleistet.

6.4 Reinigung

• Reinigen Sie bei Bedarf nur mit Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für ≤1 Minute.
• Vor Gebrauch bei Raumtemperatur trocknen.
• Vermeiden Sie Ultraschallreinigung. Wenn unbedingt erforderlich, qualifizieren Sie den Prozess vorab, um sicherzustellen, dass keine Schäden auftreten.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind verpackt, um elektrostatische Entladung (ESD) und Feuchtigkeitsschäden zu verhindern:

• Primärpackung:Antistatische Beutel.
• Innenpackung:Karton mit mehreren Beuteln.
• Außenpackung:Versandkarton.

7.2 Packmenge

• Mindestens 200 bis 500 Stück pro antistatischem Beutel.
• 5 Beutel pro Innenkarton.
• 10 Innenkartons pro Außenkarton.

7.3 Etikettenerklärung

Etiketten auf der Verpackung enthalten wichtige Informationen für Rückverfolgbarkeit und Identifikation:

• CPN:Kunden-Produktionsnummer
• P/N:Produktionsnummer (Teilenummer)
• QTY:Packmenge
• CAT:Ränge (Intensitäts-/Leistungs-Binning)
• HUE:Dominante Wellenlänge (Farb-Binning)
• REF:Referenz
• LOT No:Losnummer für Rückverfolgbarkeit

8. Anwendungsvorschläge

8.1 Typische Anwendungsszenarien

• Statusanzeigen:Ihre hohe Helligkeit und fokussierte Strahlung machen sie ideal für Strom-, Alarm- oder Statusanzeigen in Unterhaltungselektronik (TVs, Monitore, Telefone).
• Hintergrundbeleuchtung:Kann für lokale Hintergrundbeleuchtung kleiner LCD-Panels, Icons oder Tastaturen verwendet werden.
• Frontplattenanzeigen:Geeignet für Frontplattenanzeigen, bei denen ein helles, deutliches gelbes Signal erforderlich ist.

8.2 Designüberlegungen

• Strombegrenzung:Verwenden Sie immer einen Vorwiderstand oder Konstantstromtreiber, um den Durchlassstrom auf einen sicheren Wert zu begrenzen (≤25mA Dauerstrom). Berechnen Sie den Widerstandswert mit dem typischen VF (2,0V) und der Versorgungsspannung: R = (Versorgungsspannung - VF) / IF.
• Thermisches Management:Berücksichtigen Sie bei hohen Umgebungstemperaturen oder in geschlossenen Räumen eine Reduzierung des Betriebsstroms, um Überhitzung und vorzeitigen Lichtstromrückgang zu verhindern.
• Optisches Design:Der 10-Grad-Abstrahlwinkel erzeugt einen engen Strahl. Für breitere Ausleuchtung können sekundäre Optiken (Diffusoren, Linsen) erforderlich sein.
• ESD-Schutz:Obwohl nicht explizit als empfindlich angegeben, werden während der Montage standardmäßige ESD-Handhabungsvorkehrungen empfohlen.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Während kein direkter Vergleich mit anderen Teilenummern bereitgestellt wird, sind die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale dieser LED basierend auf ihrem Datenblatt:

• Sehr enger Abstrahlwinkel (10°):Im Vergleich zu Standard-LEDs mit 30-60° Abstrahlwinkel bietet dieses Bauteil eine überlegene Strahlbündelung, ideal für gerichtete Lichtanwendungen.
• AlGaInP-Chip-Technologie:Dieses Materialsystem ist für hohe Effizienz in den roten, orangen, bernsteinfarbenen und gelben Farbbereichen bekannt und bietet oft höhere Helligkeit und bessere Farbsättigung als ältere Technologien.
• Hohe typische Lichtstärke (1250mcd @ 20mA):Liefert hohe Helligkeit bei einem Standardtreiberstrom und kann möglicherweise die Anzahl der benötigten LEDs für eine bestimmte Lichtleistungsanforderung reduzieren.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

10.1 Welchen Widerstand benötige ich für eine 5V-Versorgung?

Verwendung des Ohmschen Gesetzes und der typischen Durchlassspannung (VF=2,0V) beim gewünschten Strom (z.B. 20mA):

R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ohm.

Der nächstgelegene Standardwert ist 150Ω. Die Leistungsaufnahme des Widerstands sollte mindestens P = I²R = (0,02)² * 150 = 0,06W betragen, daher ist ein 1/8W (0,125W) oder 1/4W Widerstand geeignet.

10.2 Kann ich diese LED mit 3,3V betreiben?

Ja. Die Durchlassspannung (1,7V bis 2,4V) liegt deutlich unter 3,3V. Sie benötigen einen strombegrenzenden Widerstand. Zum Beispiel, um mit 20mA zu betreiben: R = (3,3V - 2,0V) / 0,020A = 65 Ohm. Ein 68Ω-Standardwiderstand würde zu einem etwas geringeren Strom (~19,1mA) führen.

10.3 Warum wird die Lichtstärke als Bereich angegeben (Min 630mcd, Typ 1250mcd)?

Dies spiegelt natürliche Fertigungsschwankungen wider. Die LEDs werden basierend auf gemessener Ausgangsleistung in Bins (CAT/Ränge) sortiert. Für eine konsistente Helligkeit in einer Anwendung geben Sie LEDs aus einem bestimmten Intensitäts-Bin an oder fordern diese an.

10.4 Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge (591nm) und dominanter Wellenlänge (589nm)?

Spitzenwellenlänge (λp)ist die Wellenlänge, bei der das Emissionsspektrum seine maximale Intensität hat.

Dominante Wellenlänge (λd)ist die einzelne Wellenlänge monochromatischen Lichts, die der wahrgenommenen Farbe des LED-Lichts am nächsten kommt. Sie sind oft nahe, aber nicht identisch, insbesondere für nicht-monochromatische Quellen. λd ist für die Farbangabe relevanter.

11. Praktisches Anwendungsbeispiel

Szenario: Entwurf einer hochsichtbaren Netzteil-Anzeige für einen Netzwerkrouter.

1. Anforderung:Ein helles, aufmerksamkeitserregendes gelbes Licht, das von der anderen Seite des Raums sichtbar ist, um den Status \"Eingeschaltet\" anzuzeigen.
2. Auswahlbegründung:Die brillante gelbe Farbe und hohe Intensität (bis zu 1250mcd) erfüllen die Sichtbarkeitsanforderung. Der enge 10°-Abstrahlwinkel ist akzeptabel, da die Anzeige aus einer allgemeinen Frontalrichtung betrachtet werden soll.
3. Schaltungsentwurf:Die interne Logikversorgung des Routers beträgt 3,3V. Unter Verwendung des typischen VF von 2,0V und Ziel von 15mA für Langlebigkeit und reduzierte Wärme: R = (3,3V - 2,0V) / 0,015A = 86,7Ω. Ein Standard-82Ω-Widerstand wird gewählt, was zu einem Strom von ~15,9mA führt.
4. PCB-Layout:Der Footprint wird gemäß der Gehäuseabmessungszeichnung gestaltet. Ein Sperrbereich von 3mm wird um die LED-Anschlüsse für das Löten eingehalten. Die LED wird in der Nähe der Frontplatte mit einer kleinen Öffnung platziert.
5. Montage:LEDs werden von Hand mit einer temperaturgeregelten Lötspitze bei 280°C für weniger als 2 Sekunden pro Anschluss gelötet, wobei die 3mm-Abstandsregel eingehalten wird.

12. Technologieprinzip-Einführung

Diese LED basiert aufAlGaInP (Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid)Halbleitertechnologie. Wenn eine Durchlassspannung an den p-n-Übergang angelegt wird, werden Elektronen und Löcher in den aktiven Bereich injiziert. Ihre Rekombination setzt Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Zusammensetzung der AlGaInP-Legierung bestimmt die Bandlückenenergie, die direkt die Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts definiert. Für dieses Bauteil ist die Legierung abgestimmt, um Photonen im gelben Bereich des Spektrums (~589-591nm) zu erzeugen. Das Epoxidharzgehäuse dient zum Schutz des Halbleiterchips, fungiert als Primärlinse zur Formung des Lichtausgangs (resultierend im 10°-Strahl) und verbessert die Lichtextraktionseffizienz.

13. Branchentrends und Entwicklungen

Die LED-Industrie entwickelt sich weiter, auch für Standard-Anzeigelampen. Relevante Trends sind:

• Erhöhte Effizienz:Laufende Material- und Prozessverbesserungen führen zu höherer Lichtausbeute (mehr Lichtleistung pro elektrischem Watt), was geringeren Stromverbrauch oder höhere Helligkeit bei gleicher Bauform ermöglicht.
• Miniaturisierung:Es gibt einen ständigen Trend zu kleineren Gehäusegrößen (z.B. 0402, 0201 Chip-LEDs) bei gleichbleibender oder verbesserter optischer Leistung, was dichtere und kompaktere elektronische Designs ermöglicht.
• Verbesserte Zuverlässigkeit:Verbesserungen bei Verpackungsmaterialien (Epoxid, Silikon) führen zu besserer Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturwechsel, Feuchtigkeit und UV-Belastung und verlängern die Betriebslebensdauer.
• Integrierte Lösungen:Ein Trend zu LEDs mit eingebauten strombegrenzenden Widerständen oder IC-Treibern vereinfacht den Schaltungsentwurf und reduziert die Bauteilanzahl auf der Leiterplatte.
• Farbkonsistenz:Fortschritte beim Binning und Prozesskontrolle ermöglichen engere Toleranzen für dominante Wellenlänge und Lichtstärke und bieten ein gleichmäßigeres Erscheinungsbild in Multi-LED-Anwendungen.