7344-15SUGC/S400-A5 LED-Lampe Datenblatt - Brillantgrün - 3,3V - 20mA - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument beschreibt detailliert die Spezifikationen einer hochhellen, brillantgrünen LED-Lampe. Das Bauteil gehört zu einer Serie, die für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Lichtleistung entwickelt wurde. Es nutzt InGaN-Chip-Technologie, die in klarem Harz eingekapselt ist, was zu einer lebendigen und intensiven grünen Lichtemission führt. Das Produkt ist mit Zuverlässigkeit und Robustheit als Schlüsseleigenschaften konzipiert und eignet sich daher für die Integration in verschiedene elektronische Baugruppen.

1.1 Kernvorteile

Die LED bietet Entwicklern und Herstellern mehrere wesentliche Vorteile. Sie bietet eine Auswahl verschiedener Abstrahlwinkel, um unterschiedlichen optischen Anforderungen gerecht zu werden. Das Bauteil ist auf Gurt und Rolle erhältlich, um mit automatisierten Bestückungsprozessen kompatibel zu sein und die Produktionseffizienz zu steigern. Darüber hinaus erfüllt das Produkt wichtige Umwelt- und Sicherheitsvorschriften, einschließlich RoHS, EU REACH, und wird halogenfrei hergestellt, wodurch strenge globale Standards für elektronische Bauteile eingehalten werden.

1.2 Zielmarkt & Anwendungen

Diese LED zielt auf den Markt für Unterhaltungselektronik und Display-Hintergrundbeleuchtung ab. Ihre Hauptanwendungen umfassen den Einsatz als Anzeige- oder Hintergrundlichtquelle in Fernsehern, Computermonitoren, Telefonen und anderen Computergeräten, bei denen ein klares, hellgrünes Signal erforderlich ist.

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

Die Leistung der LED wird unter spezifischen Testbedingungen definiert, typischerweise bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C. Das Verständnis dieser Parameter ist entscheidend für ein korrektes Schaltungsdesign und Wärmemanagement.

2.1 Absolute Grenzwerte

Diese Grenzwerte definieren die Belastungsgrenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Sie sind nicht für den Normalbetrieb vorgesehen.

• Dauer-Vorwärtsstrom (IF):25 mA. Das Überschreiten dieses Stroms kann zu übermäßiger Sperrschichttemperatur und beschleunigtem Leistungsabfall führen.
• Spitzen-Vorwärtsstrom (IFP):100 mA (bei einem Tastverhältnis von 1/10 und einer Frequenz von 1 kHz). Dieser Grenzwert gilt nur für gepulsten Betrieb.
• Sperrspannung (VR):5 V. Das Anlegen einer höheren Sperrspannung kann zum Durchbruch führen.
• Verlustleistung (Pd):90 mW. Dies ist die maximale Leistung, die das Gehäuse abführen kann.
• Betriebs- & Lagertemperatur:Bereich von -40°C bis +85°C (Betrieb) und -40°C bis +100°C (Lagerung).
• Löttemperatur (Tsol):260°C für maximal 5 Sekunden, definiert die Toleranz des Reflow-Lötprofils.

2.2 Elektro-optische Eigenschaften

Dies sind die typischen Leistungsparameter, gemessen beim Standard-Teststrom von IF=20mA.

• Lichtstärke (Iv):Bereich von 5000 mcd (min) bis 8000 mcd (typ). Diese hohe Intensität ist ein charakteristisches Merkmal dieser Serie.
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):Typisch 30 Grad, was auf einen mäßig fokussierten Lichtkegel hinweist.
• Spitzenwellenlänge (λp):518 nm, undDominante Wellenlänge (λd):525 nm, was die Farbe als brillantgrün klassifiziert.
• Vorwärtsspannung (VF):Bereich von 2,7V (min) bis 3,7V (max), mit einem typischen Wert von 3,3V bei 20mA. Dieser Parameter ist kritisch für das Treiberdesign.
• Sperrstrom (IR):Maximal 50 µA bei VR=5V.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Produkt nutzt ein Binning-System, um Einheiten basierend auf wichtigen optischen und elektrischen Parametern zu kategorisieren, um Konsistenz in der Massenproduktion sicherzustellen. Die Kennzeichnungen CAT, HUE und REF entsprechen diesen Bins.

• CAT:Ränge der Lichtstärke. Einheiten werden basierend auf ihrer gemessenen Lichtleistung sortiert.
• HUE:Ränge der dominanten Wellenlänge. Dieses Binning stellt Farbkonsistenz sicher, indem LEDs mit ähnlichen Spitzenemissionswellenlängen gruppiert werden.
• REF:Ränge der Vorwärtsspannung. LEDs werden nach ihrem Vorwärtsspannungsabfall gruppiert, um das Design der strombegrenzenden Schaltung zu vereinfachen.

4. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält mehrere Kennlinien, die das Verhalten des Bauteils unter variierenden Bedingungen veranschaulichen.

4.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Diese spektrale Verteilungskurve zeigt das Emissionsmaximum bei 518 nm (grün) mit einer typischen spektralen Bandbreite (Δλ) von 35 nm, was die Farbreinheit definiert.

4.2 Richtcharakteristik

Ein Polardiagramm, das die räumliche Lichtverteilung veranschaulicht, korreliert mit dem 30-Grad-Abstrahlwinkel und zeigt, wie die Intensität von der Mittelachse abnimmt.

4.3 Vorwärtsstrom vs. Vorwärtsspannung (I-V-Kennlinie)

Diese Kurve ist nichtlinear, typisch für eine Diode. Sie zeigt die Beziehung zwischen der angelegten Vorwärtsspannung und dem resultierenden Strom. Der typische VF von 3,3V bei 20mA ist ein wichtiger Arbeitspunkt.

4.4 Relative Intensität vs. Vorwärtsstrom

Dieses Diagramm zeigt, dass die Lichtleistung (Intensität) mit dem Vorwärtsstrom zunimmt, die Beziehung jedoch bei höheren Strömen aufgrund thermischer Effekte und des Efficiency Droop sublinear werden kann.

4.5 Thermische Kennlinien

Relative Intensität vs. Umgebungstemperatur:Zeigt die Abnahme der Lichtleistung bei steigender Umgebungstemperatur, ein kritischer Faktor für Anwendungen in warmen Umgebungen.

Vorwärtsstrom vs. Umgebungstemperatur:Wird oft zur Ableitung von Derating-Richtlinien verwendet und zeigt, wie der maximal zulässige Dauerstrom bei steigender Temperatur reduziert werden sollte, um Überhitzung zu vermeiden.

5. Mechanische & Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Die LED verwendet ein standardmäßiges 7344 Oberflächenmontagegehäuse (SMD). Wichtige Abmessungshinweise sind: alle Maße sind in Millimetern; die Flanschhöhe muss kleiner als 1,5 mm sein; und die allgemeine Toleranz beträgt ±0,25 mm, sofern nicht anders angegeben. Die Abmessungszeichnung liefert genaue Maße für das Footprint-Design.

5.2 Polaritätskennzeichnung

Die Kathode ist typischerweise durch eine visuelle Markierung auf dem Gehäuse gekennzeichnet, wie z.B. eine Kerbe, einen grünen Punkt oder eine abgeschnittene Ecke. Das Gehäusediagramm im Datenblatt spezifiziert die genaue Markierung für die korrekte Ausrichtung während der Montage.

6. Löt- & Montagerichtlinien

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

6.1 Anschlussformung (falls für vorgeformte Anschlüsse zutreffend)

• Das Biegen muss mindestens 3 mm vom Epoxidharz-Gehäuse entfernt erfolgen, um mechanische Belastung des Chips zu vermeiden.
• Die Formung muss vor dem Löten und bei Raumtemperatur erfolgen.
• PCB-Löcher müssen perfekt mit den LED-Anschlüssen ausgerichtet sein, um Montagespannungen zu vermeiden.

6.2 Lötparameter

Handlöten:Lötspitzentemperatur max. 300°C (für 30W-Lötkolben), Lötzeit max. 3 Sekunden, mindestens 3 mm Abstand zwischen Lötstelle und Epoxidharz-Gehäuse einhalten.

Wellen-/Tauchlöten:Vorwärmtemperatur max. 100°C (für max. 60 Sekunden), Lötbad-Temperatur max. 260°C für 5 Sekunden, wobei die 3-mm-Abstandsregel eingehalten wird. Ein empfohlenes Lötprofil-Diagramm veranschaulicht die Zeit-Temperatur-Beziehung.

6.3 Kritische Löthinweise

• Vermeiden Sie mechanische Belastung der Anschlüsse während der Hochtemperaturphasen.
• Nicht mehr als einmal löten (tauchen/hand).
• Schützen Sie die LED vor Stößen/Vibrationen während des Abkühlens auf Raumtemperatur nach dem Löten.
• Verwenden Sie die niedrigste effektive Löttemperatur.

6.4 Reinigung

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

6.5 Lagerbedingungen

Lagern bei ≤30°C und ≤70% relativer Luftfeuchtigkeit. Die Haltbarkeit beträgt 3 Monate ab Versand. Für längere Lagerung (bis zu 1 Jahr) verwenden Sie einen versiegelten Behälter mit Stickstoffatmosphäre und Trockenmittel.

7. Verpackungs- & Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind in antistatischen, feuchtigkeitsbeständigen Beuteln verpackt. Diese werden in Innenkartons gelegt, die dann in Außenkartons verpackt werden. Die Standardverpackungsmenge beträgt 200-500 Stück pro Beutel, 5 Beutel pro Innenkarton und 10 Innenkartons pro Außenkarton.

7.2 Etikettenerklärung

Etiketten auf der Verpackung enthalten: CPN (Kundenteilenummer), P/N (Herstellertypnummer: 7344-15SUGC/S400-A5), QTY (Menge), CAT/HUE/REF (Binning-Codes) und LOT No. (Rückverfolgbarkeitslosnummer).

8. Anwendungshinweise & Designüberlegungen

8.1 Wärmemanagement

Dies ist ein kritischer Designfaktor. Der Strom muss bei höheren Umgebungstemperaturen angemessen gederated werden. Entwickler müssen auf die Derating-Kurve (impliziert durch das Diagramm Vorwärtsstrom vs. Umgebungstemperatur) verweisen, um sicherzustellen, dass die Sperrschichttemperatur innerhalb sicherer Grenzen bleibt, die LED-Lebensdauer erhalten und die Lichtleistung aufrechterhalten wird.

8.2 Stromversorgung

Ein Konstantstromtreiber wird gegenüber einer Konstantspannungsquelle mit Vorwiderstand für optimale Stabilität und Effizienz empfohlen. Der Treiber sollte für die typische VF von 3,3V ausgelegt sein und den absoluten maximalen Dauerstrom von 25 mA nicht überschreiten.

8.3 Optisches Design

Der 30-Grad-Abstrahlwinkel sollte beim Design von Linsen oder Lichtleitern berücksichtigt werden. Für breitere Ausleuchtung können sekundäre Optiken erforderlich sein.

9. Technischer Vergleich & Differenzierung

Im Vergleich zu Standard-Indikator-LEDs ist das primäre Unterscheidungsmerkmal dieses Bauteils seine sehr hohe Lichtstärke (5000-8000 mcd), was es für Anwendungen geeignet macht, die hohe Sichtbarkeit erfordern oder als kompakte Lichtquelle dienen. Seine Konformität mit halogenfreien und REACH-Standards ist ebenfalls ein bedeutender Vorteil für umweltbewusste Designs, die auf globale Märkte abzielen.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F: Was ist der empfohlene Betriebsstrom?

A: Die elektro-optischen Eigenschaften werden bei 20mA getestet, was der standardmäßig empfohlene Arbeitspunkt ist. Er liefert die spezifizierte Lichtstärke und bleibt deutlich unter dem Maximum von 25mA.

F: Kann ich diese LED mit einer 5V-Versorgung betreiben?

A: Nicht direkt. Mit einer typischen VF von 3,3V ist ein Vorwiderstand zur Strombegrenzung zwingend erforderlich, wenn eine 5V-Versorgung verwendet wird, um die überschüssige Spannung abzufallen und den korrekten Strom einzustellen. Der Widerstandswert muss basierend auf dem Ohmschen Gesetz berechnet werden (R = (Versorgungsspannung - VF) / IF).

F: Wie beeinflusst die Temperatur die Helligkeit?

A: Wie in den Kennlinien gezeigt, nimmt die Lichtstärke mit steigender Umgebungstemperatur ab. Eine ordnungsgemäße Wärmeableitung oder Stromderating ist für Hochtemperaturumgebungen notwendig.

F: Was bedeutet das "S400" in der Typnummer?

A: Während hier nicht explizit definiert, bezeichnen solche Suffixe in der gängigen Industrie-Praxis oft spezifische Binning-Kombinationen (z.B. für Intensität und Wellenlänge) oder Gurt-/Rollen-Spezifikationen. Die genaue Bedeutung sollte mit dem spezifischen Produktkatalog bestätigt werden.

11. Praktisches Anwendungsbeispiel

Szenario: Hintergrundbeleuchtung für eine Statusanzeige an einem Netzwerkrouter.Ein Entwickler benötigt eine helle, zuverlässige grüne LED, um "Eingeschaltet" oder "Netzwerkaktivität" anzuzeigen. Er wählt diese LED aufgrund ihrer hohen Intensität. Er entwirft einen PCB-Footprint, der den 7344-Gehäuseabmessungen entspricht. Eine einfache Treiberschaltung mit einer 3,3V-Schiene und einem Vorwiderstand wird berechnet, um 18mA (leicht konservativ) bereitzustellen. Während der Montage wird das Wellenlötprofil eingehalten. Das Endprodukt bietet eine klare, hellgrüne Anzeige, die auch in gut beleuchteten Räumen sichtbar ist.

12. Einführung in das Technologieprinzip

Diese LED basiert auf InGaN (Indiumgalliumnitrid)-Halbleitertechnologie. Wenn eine Vorwärtsspannung an den p-n-Übergang angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher und setzen Energie in Form von Photonen frei. Die spezifische Zusammensetzung der InGaN-Legierung bestimmt die Bandlückenenergie, die wiederum die Wellenlänge des emittierten Lichts definiert – in diesem Fall grün. Das klare Epoxidharz dient sowohl als schützendes Einkapselungsmaterial als auch als Primärlinse und formt den Lichtausgangsstrahl.

13. Branchentrends

Der Trend bei Indikator- und Hintergrundbeleuchtungs-LEDs geht weiterhin in Richtung höherer Effizienz (mehr Lichtleistung pro Watt), verbesserter Farbkonsistenz durch engere Binning-Toleranzen und erhöhter Zuverlässigkeit unter rauen Bedingungen. Es gibt auch einen starken Drang zur vollständigen Einhaltung sich entwickelnder Umweltvorschriften wie RoHS und REACH. Die Miniaturisierung bleibt ein Schlüsseltrend, obwohl für Hochleistungs- oder Hochhelligkeitsanwendungen die Gehäuse Größe und effektive Wärmeableitung in Einklang bringen müssen.