LED-Lampe 523-2SDRD/S530-A3 Datenblatt - Tiefrot - 120° Abstrahlwinkel - 2,0V Durchlassspannung - 60mW Verlustleistung - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die technischen Spezifikationen einer hochhellen, tiefroten LED-Lampe für allgemeine Anzeige- und Hintergrundbeleuchtungsanwendungen. Das Bauteil nutzt AlGaInP-Chip-Technologie, die in einem roten, diffundierenden Harz eingekapselt ist und Licht mit einer dominanten Wellenlänge von etwa 639 nm erzeugt. Es zeichnet sich durch einen weiten Abstrahlwinkel von 120 Grad aus und wird auf Band und Rolle für die automatisierte Bestückung geliefert.

Das Produkt ist für Zuverlässigkeit und Robustheit ausgelegt und entspricht relevanten Umwelt- und Sicherheitsstandards, einschließlich RoHS, EU REACH und halogenfreien Anforderungen (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Die Hauptanwendungen umfassen den Einsatz in Unterhaltungselektronik wie Fernsehern, Monitoren, Telefonen und Computern, wo ein klarer, sichtbarer roter Indikator erforderlich ist.

2. Technische Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte

Das Bauteil darf nicht über diese Grenzwerte hinaus betrieben werden, da dies zu dauerhaften Schäden führen kann.

• Dauer-Durchlassstrom (I_F): 25 mA
• Elektrostatische Entladung (ESD): 2000 V (Human Body Model)
• 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): Maximal 260°C für 5 Sekunden

2.2 Elektro-optische Eigenschaften

Alle Parameter werden bei einer Umgebungstemperatur (T_a) von 25°C und einem Durchlassstrom (I_F) von 20 mA gemessen, sofern nicht anders angegeben.

• Lichtstärke (I_v): Typisch 16 mcd (Minimum 10 mcd)
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2): 120 Grad (Typisch)
• Spitzenwellenlänge (λ_p): 650 nm (Typisch)
• Dominante Wellenlänge (λ_d): 639 nm (Typisch)
• Spektrale Strahlungsbandbreite (Δλ): 20 nm (Typisch)
• Durchlassspannung (V_F): Typisch 2,0 V (Maximum 2,4 V)
• Sperrstrom (I_R): Maximum 10 μA bei V_R=5V

Hinweis: Die Messunsicherheiten betragen ±10% für die Lichtstärke, ±0,1V für die Durchlassspannung und ±1,0nm für die dominante Wellenlänge.

3. Kennlinienanalyse

Das Datenblatt enthält mehrere Kennlinien, die das Verhalten des Bauteils unter verschiedenen Bedingungen veranschaulichen. Diese sind für den Schaltungsentwurf und das Wärmemanagement unerlässlich.

3.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Diese Kurve zeigt die spektrale Leistungsverteilung, die um die Spitzenwellenlänge von 650 nm zentriert ist, mit einer typischen Bandbreite von 20 nm, was die tiefrote Farbausgabe bestätigt.

3.2 Richtcharakteristik

Ein Polardiagramm veranschaulicht den 120-Grad-Abstrahlwinkel und zeigt die Winkelverteilung der Lichtintensität. Das Muster ist typisch für eine lampenförmige LED mit diffundierender Linse.

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

Dieses Diagramm zeigt die nichtlineare Beziehung zwischen Strom und Spannung. Die typische Durchlassspannung beträgt 2,0V bei 20mA. Entwickler müssen auf Basis dieser Kurze strombegrenzende Widerstände oder Konstantstromtreiber verwenden.

3.4 Relative Intensität vs. Durchlassstrom

Die Lichtleistung (relative Intensität) steigt mit dem Durchlassstrom, ist aber nicht perfekt linear. Ein Betrieb über dem absoluten Maximalwert von 25mA ist verboten und verkürzt die Lebensdauer.

3.5 Thermische Eigenschaften

Zwei wichtige Diagramme werden bereitgestellt:

Relative Intensität vs. Umgebungstemperatur: Zeigt, dass die Lichtleistung mit steigender Umgebungstemperatur abnimmt. Dies muss in Designs für Hochtemperaturumgebungen berücksichtigt werden.

Durchlassstrom vs. Umgebungstemperatur: Zeigt, wie der maximal zulässige Durchlassstrom bei Umgebungstemperaturen über 25°C reduziert werden muss, um innerhalb der Verlustleistungsgrenze von 60mW zu bleiben.

4. Mechanische und Verpackungsinformationen

4.1 Gehäuseabmessungen

Die LED ist in einem standardmäßigen 5mm-Rundgehäuse (oft als T-1 3/4 bezeichnet) untergebracht. Wichtige Abmessungshinweise umfassen:

• Alle Abmessungen sind in Millimetern.
• Die Höhe des Flansches (der Rand an der Basis der Kuppel) muss kleiner als 1,5mm sein.
• Die allgemeine Toleranz für Abmessungen beträgt ±0,25mm, sofern in der Zeichnung nicht anders angegeben.
• Die Zeichnung zeigt den Anschlussabstand, den Gehäusedurchmesser und die Gesamthöhe, die für das PCB-Footprint-Design entscheidend sind.

4.2 Polaritätskennzeichnung

Der längere Anschluss bezeichnet die Anode (Plus), der kürzere die Kathode (Minus). Dies ist die Standardkonvention für Durchsteck-LEDs. Die Kathode kann auch durch eine abgeflachte Stelle am Kunststofflinsenflansch gekennzeichnet sein.

5. Löt- und Montagerichtlinien

Eine sachgemäße Handhabung ist entscheidend, um die Zuverlässigkeit sicherzustellen und Schäden an der LED zu verhindern.

5.1 Anschlussbeinformung

• Biegen Sie die Anschlüsse an einer Stelle, die mindestens 3mm von der Basis des Epoxidharz-Glaskörpers entfernt ist.
• Führen Sie die Anschlussbeinformungvor soldering.
• dem Löten durch. Vermeiden Sie Spannung auf das Gehäuse während des Biegens.
• Schneiden Sie die Anschlüsse bei Raumtemperatur.
• Stellen Sie sicher, dass die PCB-Löcher perfekt mit den LED-Anschlüssen ausgerichtet sind, um Montagespannung zu vermeiden.

5.2 Lagerung

• Lagern Sie bei ≤30°C und ≤70% relativer Luftfeuchtigkeit (RH). Die Haltbarkeit unter diesen Bedingungen beträgt 3 Monate.
• Für eine Lagerung über 3 Monate hinaus verwenden Sie einen versiegelten Behälter mit Stickstoffatmosphäre und Trockenmittel für bis zu 1 Jahr.
• Vermeiden Sie schnelle Temperaturwechsel in feuchten Umgebungen, um Kondensation zu verhindern.

5.3 Lötprozess

Allgemeine Regel: Halten Sie einen Mindestabstand von 3mm von der Lötstelle zum Epoxidharz-Glaskörper ein.

Handlöten:

• Lötspitzentemperatur: Maximal 300°C (für ein max. 30W-Lötkolben).
• Lötzeit: Maximal 3 Sekunden pro Anschluss.

Wellenlöten (DIP):

• Vorwärmtemperatur: Maximal 100°C (für max. 60 Sekunden).
• Lötbad-Temperatur & Zeit: Maximal 260°C für 5 Sekunden.

Kritische Löthinweise:

• Vermeiden Sie Spannung auf die Anschlüsse während und unmittelbar nach dem Löten, solange die LED heiß ist.
• Löten Sie nicht (durch Tauch- oder Handlöten) mehr als einmal.
• Schützen Sie die LED vor mechanischem Stoß/Vibration, bis sie auf Raumtemperatur abgekühlt ist.
• Verwenden Sie die niedrigstmögliche Temperatur, die eine zuverlässige Lötstelle gewährleistet.
• Befolgen Sie das empfohlene Lötprofil (Vorwärmen, laminare Welle, Abkühlung), um thermischen Schock zu minimieren.

5.4 Reinigung

• Reinigen Sie bei Bedarf nur mit Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für ≤1 Minute.
• Lufttrocknen bei Raumtemperatur.
• Verwenden Sie keine Ultraschallreinigung, es sei denn, es ist unbedingt erforderlich und nur nach Vorabtests, die bestätigen, dass keine Schäden auftreten.

5.5 Wärmemanagement

Das Wärmemanagement muss während der Anwendungsentwurfsphase berücksichtigt werden. Der Durchlassstrom muss basierend auf der Betriebsumgebungstemperatur angemessen reduziert werden, um ein Überschreiten der maximalen Sperrschichttemperatur und der Verlustleistungsgrenze zu verhindern und so die Langzeitzuverlässigkeit sicherzustellen.

6. Verpackung und Bestellinformationen

6.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind verpackt, um Schäden durch elektrostatische Entladung (ESD) und Feuchtigkeit zu verhindern.

• Primärverpackung: Antistatische Beutel.
• Sekundärverpackung: Innenkartons.
• Tertiärverpackung: Außenkartons.
• Packmenge: 200 bis 500 Stück pro Beutel. 5 Beutel pro Innenkarton. 10 Innenkartons pro Außenkarton.

6.2 Etikettenerklärung

Die Etiketten auf der Verpackung enthalten die folgenden Informationen:

• CPN: Kundeneigene Produktionsnummer
• P/N: Produktionsnummer (Teilenummer)
• QTY: Packmenge
• CAT: Rang/Bin für Lichtstärke
• HUE: Rang/Bin für dominante Wellenlänge
• REF: Rang/Bin für Durchlassspannung
• LOT No: Fertigungslosnummer für Rückverfolgbarkeit.

Dieses Binning-System stellt sicher, dass die elektrischen und optischen Parameter innerhalb spezifizierter, engerer Bereiche liegen als die allgemeinen Datenblattgrenzen.

7. Anwendungsvorschläge und Designüberlegungen

7.1 Typische Anwendungsschaltungen

Für die Verwendung mit einer Konstantspannungsquelle (z.B. 5V oder 12V) ist ein strombegrenzender Widerstand zwingend erforderlich. Der Widerstandswert (R) kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R = (V_versorgung- V_F) / I_F. Unter Verwendung des typischen V_Fvon 2,0V und einem gewünschten I_Fvon 20mA mit einer 5V-Versorgung: R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ω. Ein Widerstand mit einer Nennleistung von mindestens (5V-2,0V)*0,020A = 0,06W sollte gewählt werden.

7.2 Designüberlegungen

• Stromversorgung: Immer mit Konstantstrom betreiben oder einen Reihenwiderstand verwenden. Niemals direkt an eine Spannungsquelle anschließen.
• Thermisches Design: Für Dauerbetrieb bei hohen Umgebungstemperaturen oder nahe dem Maximalstrom, berücksichtigen Sie die PCB-Kupferfläche zur Wärmeableitung.
• Optisches Design: Der 120°-Abstrahlwinkel eignet sich für Weitwinkelindikatoren. Für fokussierteres Licht kann eine externe Linse erforderlich sein.
• ESD-Schutz: Implementieren Sie ESD-Schutzmaßnahmen in der Montageumgebung und auf der Leiterplatte, wenn die LED benutzerzugänglich ist.

8. Technischer Vergleich und Differenzierung

Diese tiefrote AlGaInP-LED bietet spezifische Vorteile:

• vs. Standardrote LEDs: Die tiefrote Wellenlänge (639nm dominant) liegt weiter im roten Spektrum als bei Standard-LEDs (~625nm), was für Anwendungen mit spezifischer spektraler Empfindlichkeit vorteilhaft sein kann.
• vs. Hochleistungs-LEDs: Dies ist eine Niedrigleistungs-Indikatorlampe (60mW max). Sie ist nicht für Beleuchtung, sondern für Statusanzeige und Hintergrundbeleuchtung konzipiert, wo niedrigere Kosten und einfachere Treiberschaltungen Priorität haben.
• Hauptmerkmale: Die Kombination aus einem weiten 120°-Abstrahlwinkel, relativ niedriger Durchlassspannung (~2,0V) und der Einhaltung moderner Umweltstandards (RoHS, halogenfrei) macht sie für ein breites Spektrum an Unterhaltungselektronik geeignet.

9. Häufig gestellte Fragen (FAQs)

9.1 Kann ich diese LED mit 30mA für mehr Helligkeit betreiben?

No.Der absolute Maximalwert für den Dauer-Durchlassstrom beträgt 25 mA. Das Überschreiten dieses Wertes wird die Lebensdauer der LED erheblich verkürzen und kann aufgrund von Überhitzung oder Überlastung zu sofortigem Ausfall führen.

9.2 Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?

Spitzenwellenlänge (650nm)ist die Wellenlänge, bei der die abgegebene optische Leistung maximal ist.

Dominante Wellenlänge (639nm)ist die einzelne Wellenlänge, die das menschliche Auge als mit der Farbe der Lichtquelle übereinstimmend wahrnimmt. Sie ist das photometrische Äquivalent. Entwickler sollten für farbkritische Anwendungen auf die dominante Wellenlänge verweisen.

9.3 Warum ist die Lagerbedingung (3 Monate) wichtig?

LED-Gehäuse können Feuchtigkeit aus der Atmosphäre aufnehmen. Wenn ein feuchtigkeitsbeladenes Gehäuse dem Hochtemperaturlöten ausgesetzt wird, kann die schnelle Verdampfung der Feuchtigkeit zu innerer Delamination oder Rissbildung ("Popcorning") führen. Die 3-monatige Haltbarkeit geht von der standardmäßigen werkstrockenen Verpackung aus. Für längere Lagerung ist die empfohlene trockene Stickstoffumgebung notwendig.

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

Diese Codes geben an, zu welcher Leistungsuntergruppe die LED gehört. Zum Beispiel haben alle LEDs mit einem bestimmten HUE-Code eine dominante Wellenlänge innerhalb eines sehr engen Bereichs (z.B. 638-640nm). Dies ermöglicht eine engere Farb- und Helligkeitsabstimmung in Anwendungen mit mehreren LEDs. Konsultieren Sie das detaillierte Binning-Dokument des Herstellers für die genauen Bereiche, die jedem Code zugeordnet sind.

10. Praktische Design-Fallstudie

10.1 Entwurf eines Frontplatten-Statusindikators

Szenario: Ein Einschaltknopf an einem Gerät benötigt einen hellen, weitwinkligen roten Indikator. Die verfügbare Systemspannung beträgt 3,3V.

Designschritte:

1. Stromauswahl: Wählen Sie einen Betriebsstrom. Für gute Helligkeit und Langlebigkeit werden 15mA gewählt (deutlich unter dem Maximalwert von 25mA).
2. Widerstandsberechnung: Unter Verwendung des maximalen V_F(2,4V) für ein konservatives Design: R = (3,3V - 2,4V) / 0,015A = 60 Ω. Der nächstgelegene Standardwert ist 62 Ω.
3. Widerstandsbelastbarkeit: P = (3,3V - 2,4V) * 0,015A = 0,0135W. Ein Standard-1/8W (0,125W)-Widerstand ist mehr als ausreichend.
4. PCB-Layout: Platzieren Sie den strombegrenzenden Widerstand in Reihe mit der Anode der LED. Stellen Sie sicher, dass der PCB-Lochabstand mit dem Anschlussabstand der LED übereinstimmt. Bieten Sie eine kleine Kupferfläche, die mit dem Kathodenanschluss verbunden ist, für eine geringe Wärmeableitung.
5. Mechanische Passung: Überprüfen Sie, ob der 5mm-Linsendurchmesser und die erforderliche Flanschhöhe (<1,5mm) in den Frontplattenausschnitt und die Blende passen.

Diese einfache Schaltung bietet einen zuverlässigen Indikator mit kontrolliertem Strom und angemessenen Sicherheitsmargen.