1383SDRD/S530-A3 LED-Lampe Datenblatt - Tiefrot - 650nm - 320mcd - 30° Abstrahlwinkel - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die 1383SDRD/S530-A3 ist eine hochhelle, tiefrote LED-Lampe für die Durchsteckmontage. Sie nutzt einen AlGaInP-Chip (Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid) zur Erzeugung einer tiefroten Lichtfarbe mit einer roten, diffusen Kunststofflinse. Diese Serie ist für Anwendungen konzipiert, die eine überlegene Lichtstärke und zuverlässige Leistung erfordern.

1.1 Kernmerkmale und Vorteile

• Hohe Helligkeit:Speziell für Anwendungen mit höherem Lichtstrom ausgelegt.
• Abstrahlwinkel-Optionen:In verschiedenen Abstrahlwinkeln erhältlich, um unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden.
• Robuste Konstruktion:Für Zuverlässigkeit und Langlebigkeit in anspruchsvollen Umgebungen gebaut.
• Konformität:Das Produkt ist bleifrei und entspricht den RoHS-, EU-REACH- und halogenfreien Standards (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).
• Verpackung:Auf Gurt und Rolle für automatisierte Bestückungsprozesse erhältlich.

1.2 Zielanwendungen

This LED is suitable for a wide range of indicator and backlighting applications, including but not limited to: television sets, computer monitors, telephones, and general computing equipment.

2. Technische Spezifikationen und detaillierte Analyse

2.1 Absolute Maximalwerte

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

• Dauer-Durchlassstrom (I_F):25 mA
• Spitzen-Durchlassstrom (I_FP):60 mA (Tastverhältnis 1/10 @ 1 kHz)
• Sperrspannung (V_R):5 V
• Verlustleistung (P_d):60 mW
• Betriebstemperatur (T_opr):-40°C bis +85°C
• Lagertemperatur (T_stg):-40°C bis +100°C
• Löttemperatur (T_sol):260°C für 5 Sekunden (Wellen- oder Handlötung)

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

Diese Parameter definieren die typische Leistung der LED unter Standardtestbedingungen (I_F= 20 mA).

• Lichtstärke (I_v):160 mcd (Min), 320 mcd (Typ.). Diese hohe Intensität ist ein Schlüsselmerkmal für gute Sichtbarkeit.
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):30° (Typ.). Definiert den Winkelbereich, in dem die Intensität mindestens die Hälfte des Spitzenwertes beträgt.
• Spitzenwellenlänge (λ_p):650 nm (Typ.). Die Wellenlänge, bei der die optische Ausgangsleistung maximal ist.
• Dominante Wellenlänge (λ_d):639 nm (Typ.). Die vom menschlichen Auge wahrgenommene Einzelwellenlänge, die die Farbe definiert.
• Spektrale Bandbreite (Δλ):20 nm (Typ.). Der Bereich der emittierten Wellenlängen, zentriert um das Maximum.
• Durchlassspannung (V_F):1,7 V (Min), 2,0 V (Typ), 2,4 V (Max). Der Spannungsabfall über der LED bei einem Strom von 20mA.
• Sperrstrom (I_R):10 µA (Max) bei V_R= 5V.

Messtoleranzen:Durchlassspannung (±0,1V), Lichtstärke (±10%), Dominante Wellenlänge (±1,0nm). Diese müssen bei präzisen Designs berücksichtigt werden.

2.3 Thermische Eigenschaften

Eine ordnungsgemäße Wärmemanagement ist entscheidend für die Lebensdauer und Leistungsstabilität der LED. Die Betriebs- und Lagertemperaturbereiche müssen eingehalten werden. Die Verlustleistungsgrenze von 60mW muss beachtet werden, was oft eine Stromreduzierung bei höheren Umgebungstemperaturen erfordert.

3. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält mehrere charakteristische Kurven, die für das Verständnis des Bauteilverhaltens unter variierenden Bedingungen wesentlich sind.

3.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Diese Kurve zeigt die spektrale Leistungsverteilung mit einem Maximum bei 650nm und einer typischen Bandbreite von 20nm, was die tiefrote Lichtfarbe bestätigt.

3.2 Richtcharakteristik

Veranschaulicht die räumliche Lichtverteilung und bestätigt den 30° Abstrahlwinkel. Die Intensität ist bei 0° (auf der Achse) am höchsten und nimmt symmetrisch ab.

3.3 Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (I-V-Kennlinie)

Dieser nichtlineare Zusammenhang ist grundlegend für das Treiberdesign. Die typische V_Fbeträgt 2,0V bei 20mA. Die Kurve zeigt den für eine Diode typischen exponentiellen Zusammenhang.

3.4 Relative Intensität vs. Durchlassstrom

Zeigt, dass die Lichtausbeute innerhalb des Betriebsbereichs annähernd proportional zum Durchlassstrom ist, obwohl der Wirkungsgrad variieren kann.

3.5 Relative Intensität vs. Umgebungstemperatur

Demonstriert den negativen Temperaturkoeffizienten der Lichtausbeute. Die Intensität nimmt mit steigender Umgebungstemperatur ab, was die Notwendigkeit eines Wärmemanagements unterstreicht.

3.6 Durchlassstrom vs. Umgebungstemperatur

Wird oft verwendet, um die notwendige Stromreduzierung zu bestimmen. Um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten, verringert sich der maximal zulässige Durchlassstrom, wenn die Umgebungstemperatur sich dem maximalen Betriebslimit nähert.

4. Mechanische und Gehäuseinformationen

4.1 Gehäuseabmessungen

Die LED verfügt über ein standardmäßiges 3mm rundes Radialgehäuse mit Anschlussdrähten. Wichtige dimensionale Hinweise sind:

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

Die detaillierte Maßzeichnung im Datenblatt liefert genaue Maße für Anschlussabstand, Gehäusedurchmesser und Gesamthöhe, die für das PCB-Layout und den korrekten Einbau in Gehäuse entscheidend sind.

4.2 Polaritätskennzeichnung

Die Kathode ist typischerweise durch eine abgeflachte Stelle am Linsenrand und/oder durch den kürzeren Anschlussdraht gekennzeichnet. Die korrekte Polarität muss während der Installation beachtet werden.

5. Löt- und Montagerichtlinien

Die Einhaltung dieser Richtlinien ist entscheidend, um Schäden während des Fertigungsprozesses zu vermeiden.

5.1 Anschlussdraht-Formgebung

• Das Biegen muss an einem Punkt erfolgen, der mindestens 3mm von der Basis des Epoxid-Gehäuses entfernt ist.
• Formen Sie die Anschlussdrähte vor dem Löten.
• Vermeiden Sie mechanische Belastung des Gehäuses. Falsch ausgerichtete PCB-Löcher, die zu Zug auf den Anschlussdrähten führen, können das Epoxid und die LED-Leistung beeinträchtigen.
• Schneiden Sie die Anschlussdrähte bei Raumtemperatur.

5.2 Lagerbedingungen

• Lagern bei ≤30°C und ≤70% relativer Luftfeuchtigkeit (RLF).
• Die Haltbarkeit nach dem Versand beträgt unter diesen Bedingungen 3 Monate.
• Für längere Lagerung (bis zu 1 Jahr) verwenden Sie einen versiegelten Behälter mit Stickstoffatmosphäre und Trockenmittel.
• Vermeiden Sie schnelle Temperaturwechsel in feuchter Umgebung, um Kondensation zu verhindern.

5.3 Lötprozess

Allgemeine Regel:Halten Sie einen Mindestabstand von 3mm zwischen Lötstelle und Epoxid-Gehäuse ein.

Handlöten:

- Lötspitzentemperatur: Max. 300°C (max. 30W Lötkolben).

- Lötzeit: Max. 3 Sekunden pro Anschlussdraht.

Wellen-/Tauchlöten:

- Vorwärmtemperatur: Max. 100°C (max. 60 Sekunden).

- Lötbad-Temperatur & Zeit: Max. 260°C für max. 5 Sekunden.

Kritische Löthinweise:

• Vermeiden Sie mechanische Belastung der Anschlussdrähte, solange die LED heiß ist.
• Führen Sie Tauch-/Handlöten nicht mehr als einmal durch.
• Schützen Sie die LED vor Stößen/Vibrationen, bis sie nach dem Löten auf Raumtemperatur abgekühlt ist.
• Vermeiden Sie schnelles Abkühlen von der maximalen Löttemperatur.
• Verwenden Sie stets die niedrigste effektive Löttemperatur.
• Wellenlötparameter müssen streng kontrolliert werden.

5.4 Reinigung

• Reinigen Sie bei Bedarf nur mit Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für ≤1 Minute.
• An der Luft bei Raumtemperatur trocknen lassen.
• Vermeiden Sie Ultraschallreinigung.Falls unbedingt erforderlich, ist eine umfangreiche Vorqualifizierung notwendig, um sicherzustellen, dass keine Schäden auftreten, da dies von Leistung und Montagebedingungen abhängt.

6. Verpackungs- und Bestellinformationen

6.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind verpackt, um Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD) und Feuchtigkeit zu gewährleisten.

• Primärverpackung:Antistatische Beutel.
• Sekundärverpackung:Innenschachtel mit mehreren Beuteln.
• Tertiärverpackung:Außenschachtel mit mehreren Innenschachteln.

6.2 Packmenge

• 200-500 Stück pro Antistatikbeutel.
• 5 Beutel pro Innenschachtel.
• 10 Innenschachteln pro Außenschachtel.

6.3 Etikettenerklärung

Etiketten auf der Verpackung enthalten wichtige Informationen: Kundenteilenummer (CPN), Herstellertyp (P/N), Menge (QTY), Binning-Klassen (CAT), Dominante Wellenlänge (HUE), Referenzdaten (REF) und Losnummer (LOT No).

7. Anwendungshinweise und Designüberlegungen

7.1 Typische Anwendungsschaltungen

Verwenden Sie stets einen strombegrenzenden Widerstand in Reihe mit der LED, wenn Sie an eine Spannungsquelle anschließen. Der Widerstandswert kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R = (V_quelle- V_F) / I_F. Für eine 5V-Quelle und einen Zielstrom I_Fvon 20mA mit V_F= 2,0V: R = (5V - 2,0V) / 0,02A = 150 Ω. Die Nennleistung des Widerstands sollte P = I_F²* R = (0,02)²* 150 = 0,06W betragen, daher ist ein Standard-1/8W- oder 1/4W-Widerstand ausreichend.

7.2 Wärmemanagement im Design

Wie im Datenblatt vermerkt, muss das Wärmemanagement bereits im Designstadium berücksichtigt werden. Für Dauerbetrieb bei hohen Umgebungstemperaturen oder Strömen nahe dem Maximalwert sollten Sie Folgendes in Betracht ziehen:

• Implementierung einer Stromreduzierung basierend auf der I_Fvs. T_a curve.
• Bereitstellung ausreichender Belüftung oder Kühlkörper, wenn die LED eingebaut ist.
• Verwendung einer Leiterplatte mit Wärmeentlastung oder einer größeren Kupferfläche, die mit den LED-Anschlüssen verbunden ist, um als Kühlkörper zu dienen.

7.3 Langzeit-Zuverlässigkeit

Der Betrieb der LED deutlich innerhalb ihrer absoluten Maximalwerte, insbesondere für Strom und Temperatur, ist der primäre Faktor für langfristige Zuverlässigkeit. Die Vermeidung von elektrischer Überlastung (EOS) durch Transienten und elektrostatischer Entladung (ESD) ist ebenfalls kritisch, auch wenn das Bauteil einen gewissen inhärenten Schutz bietet (5V Sperrspannungsfestigkeit).

8. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

8.1 Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge (650nm) und dominanter Wellenlänge (639nm)?

Die Spitzenwellenlänge ist die physikalische Wellenlänge, bei der die LED die meiste optische Leistung emittiert. Die dominante Wellenlänge ist die psychophysische Einzelwellenlänge, die das menschliche Auge als Übereinstimmung mit der Farbe des gesamten Lichtausgangs der LED wahrnimmt. Bei tiefroten LEDs ist die dominante Wellenlänge aufgrund der Form des Emissionsspektrums und der Empfindlichkeit des menschlichen Auges (photopische Reaktion) oft etwas kürzer als die Spitzenwellenlänge.

8.2 Kann ich diese LED mit einer Konstantspannungsquelle betreiben?

Dies wird dringend abgeraten. LEDs sind stromgesteuerte Bauteile. Ihre Durchlassspannung hat eine Toleranz und variiert mit der Temperatur. Ein direkter Anschluss an eine Spannungsquelle, die leicht über V_Fliegt, kann einen großen, möglicherweise zerstörerischen, Stromanstieg verursachen. Verwenden Sie stets einen Reihen-Strombegrenzungswiderstand oder einen speziellen Konstantstrom-LED-Treiber.

8.3 Warum sind die Lagerbedingungen (3 Monate) wichtig?

LED-Gehäuse können Feuchtigkeit aus der Atmosphäre aufnehmen. Während des Hochtemperatur-Lötprozesses kann diese eingeschlossene Feuchtigkeit sich schnell ausdehnen und innere Delamination oder "Popcorning" verursachen, was das Epoxidgehäuse aufreißt und die LED zerstört. Die 3-monatige Haltbarkeit geht von standardmäßigen werkstrockenen Verpackungsbedingungen aus. Für länger gelagerte oder in feuchten Umgebungen gelagerte Bauteile ist oft ein Trocknen vor dem Löten erforderlich, gemäß den Richtlinien des Herstellers oder Industriestandards (z.B. IPC/JEDEC).

8.4 Was bedeutet "bleifrei" und "halogenfrei"?

"Bleifrei" bedeutet, dass das Produkt kein Blei enthält und somit Umweltvorschriften wie RoHS entspricht. "Halogenfrei" (speziell Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm) bedeutet, dass es sehr niedrige Gehalte an Brom und Chlor enthält, die als Flammschutzmittel verwendet werden. Die Reduzierung von Halogenen ist aus Umwelt- und Sicherheitsgründen bei der Entsorgung oder im Brandfall vorteilhaft.