LED-Lampe 333-2SUGC/S400-A5 Datenblatt - Brillantes Grün - 3,4V - 20mA - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument erläutert die Spezifikationen einer hochhellen LED-Lampe in brillantem Grün. Das Bauteil ist für Anwendungen konzipiert, die eine überragende Lichtausbeute und Zuverlässigkeit erfordern. Es verfügt über eine wasserklare Harzverkapselung, die die Lichteinkopplung verbessert und eine klare, brillant grüne Farbe liefert. Das Produkt entspricht den RoHS-Richtlinien und ist in einer für automatisierte Bestückungsprozesse geeigneten Verpackung erhältlich.

1.1 Kernmerkmale und Vorteile

Die LED bietet Entwicklungsingenieuren mehrere entscheidende Vorteile:

• Hohe Lichtstärke:Liefert typische Lichtstärkewerte von 4000 bis 8000 Millicandela (mcd) bei einem Standardtreiberstrom von 20mA, was sie für Anzeige- und Hintergrundbeleuchtungsanwendungen geeignet macht, die eine hohe Sichtbarkeit erfordern.
• Enger Betrachtungswinkel:Verfügt über einen typischen Betrachtungswinkel (2θ1/2) von 10 Grad, was einen fokussierten Lichtstrahl für gerichtete Beleuchtung oder Statusanzeigen bietet.
• Verpackungsauswahl:Erhältlich auf Band und Rolle, was eine effiziente Pick-and-Place-Fertigung ermöglicht.
• Robuste Konstruktion:Für zuverlässigen Betrieb mit robustem Anschlussrahmen und Verkapselung ausgelegt.
• Umweltkonformität:Das Produkt ist bleifrei (Pb-frei) und erfüllt weiterhin die RoHS-konformen Spezifikationen.

1.2 Zielmarkt und Anwendungen

Diese LED zielt auf Unterhaltungselektronik und Displayanwendungen ab, bei denen helle, zuverlässige Anzeigen unerlässlich sind. Typische Anwendungen umfassen:

• Statusanzeigen für Fernsehgeräte und Monitore.
• Hintergrundbeleuchtung oder Anzeigelampen für Telefone und Kommunikationsgeräte.
• Anzeigelampen auf Computerperipheriegeräten und internen Komponenten.

2. Vertiefung der technischen Parameter

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 - Der maximale Gleichstrom, der kontinuierlich durch die LED fließen kann.
• Elektrostatische Entladung (ESD):150 V (Human Body Model) - Zeigt die Empfindlichkeit des Bauteils gegenüber statischer Elektrizität an; geeignete ESD-Handhabungsvorkehrungen sind erforderlich.
• Sperrspannung (V_R):5 V - Die maximale Spannung, die in Sperrrichtung angelegt werden kann.
• Verlustleistung (P_d):110 mW - Die maximale Leistung, die das Gehäuse bei einer Umgebungstemperatur von 25°C abführen kann.
• Betriebstemperatur (T_opr):-40°C bis +85°C - Der Umgebungstemperaturbereich für den Normalbetrieb.
• Lagertemperatur (T_stg):-40°C bis +100°C - Der Temperaturbereich für die sichere Lagerung.
• Löttemperatur (T_sol):260°C für 5 Sekunden - Die Spitzentemperatur und Zeit-Toleranz für Wellen- oder Reflow-Lötung.

2.2 Elektrooptische Eigenschaften (Ta=25°C)

Dies sind die typischen Leistungsparameter, die unter festgelegten Testbedingungen gemessen wurden. Das Design sollte auf diesen Werten basieren.

• Lichtstärke (I_v):Min. 4000 mcd, Typ. 8000 mcd (bei I_F=20mA). Diese hohe Intensität ist das Hauptmerkmal.
• Betrachtungswinkel (2θ_1/2):Typ. 10 Grad. Ein enger Winkel konzentriert die Lichtausgabe.
• Spitzenwellenlänge (λ_p):Typ. 525 nm. Die Wellenlänge, bei der die emittierte Lichtintensität am höchsten ist.
• Dominante Wellenlänge (λ_d):Typ. 530 nm. Die einzelne Wellenlänge, die das menschliche Auge wahrnimmt und die die grüne Farbe definiert.
• Durchlassspannung (V_F):Typ. 3,4 V, Max. 4,0 V (bei I_F=20mA). Wichtig für die Treiberschaltungsauslegung und die Auswahl der Stromversorgung.
• Sperrstrom (I_R):Max. 50 μA (bei V_R=5V). Spezifiziert den Leckstrom im ausgeschalteten Zustand.

Messtoleranzen:Durchlassspannung (±0,1V), Lichtstärke (±10%), Dominante Wellenlänge (±1,0nm).

3. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält mehrere Kennlinien, die das Verhalten des Bauteils unter verschiedenen Bedingungen veranschaulichen. Diese sind entscheidend, um die reale Leistung über die Ein-Punkt-Spezifikationen hinaus zu verstehen.

3.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Diese spektrale Verteilungskurve zeigt die Lichtausgabe über verschiedene Wellenlängen. Sie bestätigt die grüne Lichtemission mit einem Peak bei etwa 525nm und einer typischen spektralen Bandbreite (Δλ) von 35nm, die die Reinheit der grünen Farbe definiert.

3.2 Richtcharakteristik

Das Polardiagramm veranschaulicht die räumliche Verteilung der Lichtstärke, korreliert mit dem 10-Grad-Betrachtungswinkel. Es zeigt, wie die Intensität außerhalb des zentralen Strahls stark abfällt.

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

Diese Kurve zeigt die exponentielle Beziehung zwischen Strom und Spannung. Die typische Durchlassspannung von 3,4V bei 20mA ist ein wichtiger Arbeitspunkt. Die Kurve ist für die Auslegung von Strombegrenzungsschaltungen wesentlich, da LEDs stromgesteuerte Bauteile sind.

3.4 Relative Intensität vs. Durchlassstrom

Dieses Diagramm zeigt, dass die Lichtausgabe (Intensität) bis zum Maximalwert annähernd proportional zum Durchlassstrom ist. Es unterstreicht die Bedeutung einer stabilen Stromregelung für eine gleichmäßige Helligkeit.

3.5 Temperaturabhängigkeit

Zwei wichtige Kurven zeigen den Einfluss der Umgebungstemperatur (T_a):
Relative Intensität vs. Umgebungstemp.:Zeigt, dass die Lichtausgabe mit steigender Umgebungstemperatur abnimmt. Dies ist auf eine reduzierte interne Quanteneffizienz bei höheren Temperaturen zurückzuführen.
Durchlassstrom vs. Umgebungstemp.:Zeigt, wie sich die Durchlassspannungskennlinie mit der Temperatur verschiebt. Typischerweise nimmt V_Fbei InGaN-basierten LEDs mit steigender Temperatur leicht ab.

4. Mechanische und Gehäuseinformationen

4.1 Gehäuseabmessungen

Die LED verfügt über ein Standard-Radialgehäuse (oft als \"Lamp\"-Gehäuse bezeichnet). Wichtige Abmessungshinweise umfassen:

• Alle Abmessungen sind in Millimetern (mm).
• Die Höhe des Flansches (der flache Abschnitt an der Basis der Linse) muss kleiner als 1,5mm (0,059\") sein.
• Allgemeine Toleranz für nicht spezifizierte Abmessungen beträgt ±0,25mm.

Die Abmessungszeichnung spezifiziert den Anschlussabstand, den Körperdurchmesser, die Linsenform und die Gesamthöhe, die für das PCB-Footprint-Design und die Gewährleistung eines korrekten Sitzes in Gehäusen entscheidend sind.

4.2 Polaritätskennzeichnung

Der längere Anschluss bezeichnet typischerweise die Anode (Pluspol), während der kürzere Anschluss die Kathode (Minuspol) ist. Dies ist eine Standardkonvention für radiale LEDs. Die Kathode kann auch durch eine abgeflachte Kante an der LED-Linse oder eine Kerbe im Kunststoffsockel gekennzeichnet sein. Die korrekte Polarität ist für den Betrieb unerlässlich.

5. Löt- und Bestückungsrichtlinien

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

5.1 Anschlussformung

• Biegen Sie die Anschlüsse an einer Stelle, die mindestens 3mm von der Basis des Epoxid-Glaskörpers entfernt ist, um Belastungen des internen Chips und der Bonddrähte zu vermeiden.
• Führen Sie die Anschlussformungvor soldering.
• dem Löten durch. Vermeiden Sie während der Formung Belastungen auf das LED-Gehäuse.
• Schneiden Sie die Anschlüsse bei Raumtemperatur.
• Stellen Sie sicher, dass die PCB-Löcher perfekt mit den LED-Anschlüssen ausgerichtet sind, um Montagespannungen zu vermeiden.

5.2 Lagerbedingungen

• Empfohlene Lagerung: ≤30°C und ≤70% relative Luftfeuchtigkeit (RH).
• Haltbarkeit nach Versand: 3 Monate unter diesen Bedingungen.
• 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.

5.3 Lötprozess

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

Handlöten:
- Lötspitzentemperatur: Max. 300°C (für max. 30W Lötkolben).
- Lötzeit pro Anschluss: Max. 3 Sekunden.

Tauch-/Wellenlöten:
- Vorwärmtemperatur: Max. 100°C (für max. 60 Sekunden).
- Lötbad-Temperatur & Zeit: Max. 260°C für 5 Sekunden.

Kritische Löthinweise:

• Vermeiden Sie Belastungen auf die Anschlüsse während Hochtemperaturvorgängen.
• Führen Sie Tauch-/Handlöten nicht mehr als einmal durch.
• Schützen Sie die LED vor mechanischem Stoß/Vibration, bis sie nach dem Löten auf Raumtemperatur abgekühlt ist.
• Vermeiden Sie schnelles Abkühlen von der Spitzenlöttemperatur.
• Verwenden Sie stets die niedrigstmögliche Löttemperatur, die eine zuverlässige Verbindung gewährleistet.
• Wellenlötparameter müssen streng kontrolliert werden.

5.4 Reinigung

• Reinigen Sie bei Bedarf nur mit Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für ≤1 Minute.
• Vor Gebrauch bei Raumtemperatur trocknen.
• Vermeiden Sie Ultraschallreinigung.Falls unbedingt erforderlich, ist eine umfangreiche Vorqualifizierung notwendig, um sicherzustellen, dass keine Schäden auftreten, da Ultraschallenergie interne Bondverbindungen oder das Epoxid brechen kann.

5.5 Wärmemanagement

Obwohl es sich um ein Niedrigleistungsbauteil handelt, ist das thermische Management dennoch wichtig für die Langlebigkeit:

• Berücksichtigen Sie die Wärmeableitung während des Anwendungsdesigns.
• Reduzieren Sie den Betriebsstrom bei höheren Umgebungstemperaturen entsprechend (siehe Derating-Kurven, die implizit, aber nicht explizit im bereitgestellten Auszug gezeigt sind).
• Kontrollieren Sie die Umgebungstemperatur der LED in der endgültigen Anwendung.

6. Verpackungs- und Bestellinformationen

6.1 Verpackungsspezifikation

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

• Primärverpackung:Antistatische Beutel.
• Sekundärverpackung:Innere Kartons.
• Tertiärverpackung:Äußere Kartons für den Versand.

6.2 Verpackungsmenge

• Mindestens 200 bis 500 Stück pro antistatischem Beutel.
• 4 Beutel werden in 1 inneren Karton verpackt.
• 10 innere Kartons werden in 1 äußeren Karton verpackt.

6.3 Etikettenerklärung

Etiketten auf der Verpackung enthalten wichtige Informationen:

• CPN:Kundeneigene Produktionsnummer.
• P/N:Produktionsnummer (Teilenummer).
• QTY:Verpackungsmenge.
• CAT:Ränge (wahrscheinlich Binning-Kategorien für Intensität oder Wellenlänge).
• HUE:Dominante Wellenlänge.
• REF: Reference.
• LOT No:Losnummer für die Rückverfolgbarkeit.

7. Anwendungsvorschläge und Designüberlegungen

7.1 Treiberschaltungsdesign

Aufgrund der typischen Durchlassspannung von 3,4V wird ein Konstantstromtreiber empfohlen, insbesondere bei Stromversorgung von einer Spannungsquelle wie einem 5V- oder 12V-Stromschiene. Ein einfacher Vorwiderstand kann für grundlegende Anzeigeanwendungen verwendet werden, berechnet als R = (V_versorgung- V_F) / I_F. Stellen Sie sicher, dass die Widerstandsbelastbarkeit ausreichend ist.

7.2 Optisches Design

Der enge 10-Grad-Betrachtungswinkel macht diese LED für Anwendungen geeignet, die einen fokussierten Strahl erfordern. Für eine breitere Ausleuchtung wären Sekundäroptiken (z.B. Diffusoren oder Linsen) erforderlich. Das wasserklare Harz liefert eine klare, nicht diffuse Ausgabe.

7.3 PCB-Layout

Stellen Sie sicher, dass der PCB-Footprint den Gehäuseabmessungen und dem Anschlussabstand entspricht. Sorgen Sie für ausreichenden Freiraum um den LED-Körper für den empfohlenen Mindestabstand von 3mm zur Lötstelle. Erwägen Sie thermische Entlastungspads, wenn die LED nahe ihrem Maximalstrom betrieben werden soll.

8. Technischer Vergleich und Differenzierung

Während ein direkter Vergleich spezifische Wettbewerberdaten erfordert, sind die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale dieser LED basierend auf ihrem Datenblatt:

• Sehr hohe Lichtstärke:4000-8000 mcd bei 20mA ist für ein Standard-Grün-LED-Lampengehäuse bemerkenswert hoch und bietet überlegene Helligkeit.
• Enger, fokussierter Strahl:Der 10-Grad-Betrachtungswinkel ist enger als bei vielen Standard-LEDs (die oft 30-60 Grad haben), was gerichteteres Licht bietet.
• InGaN-Chip-Technologie:Die Verwendung von Indiumgalliumnitrid (InGaN)-Material ist Standard für hochhelle grüne/blaue/weiße LEDs und bietet gute Effizienz und Stabilität.

9. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

9.1 Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?

Spitzenwellenlänge (525nm)ist die physikalische Wellenlänge, bei der die spektrale Leistung maximal ist.Dominante Wellenlänge (530nm)ist die psychophysische Einzelwellenlänge, die das menschliche Auge als Übereinstimmung mit der Farbe der LED wahrnimmt. Sie sind oft nahe, aber nicht identisch.

9.2 Kann ich diese LED mit ihrem Maximalstrom von 25mA kontinuierlich betreiben?

Während der absolute Maximalwert 25mA beträgt, sind die elektrooptischen Eigenschaften bei 20mA spezifiziert. Für einen zuverlässigen Langzeitbetrieb und um den Temperaturanstieg zu berücksichtigen, ist es im Allgemeinen ratsam, für einen Nennstrom bei oder unter der \"Typ.\" Testbedingung (20mA) zu entwerfen. Eine Leistungsreduzierung kann bei hohen Umgebungstemperaturen notwendig sein.

9.3 Warum ist der Mindestabstand von 3mm von der Lötstelle so wichtig?

Dieser Abstand verhindert, dass übermäßige Hitze den Anschluss hinaufwandert und während des Lötens den empfindlichen internen Halbleiterchip oder das Epoxidharz beschädigt. Übermäßige Hitze kann Delamination, Rissbildung oder dauerhafte Verschlechterung der Lichtausgabe verursachen.

10. Praktisches Anwendungsbeispiel

Szenario: Entwurf einer hochsichtbaren Netzstatusanzeige für einen rahmenmontierten Industriecomputer.

1. Anforderung:Ein helles, eindeutiges grünes Licht, das aus mehreren Metern Entfernung in einem gut beleuchteten Raum sichtbar ist.
2. Auswahl:Diese LED wird aufgrund ihrer hohen Intensität (8000 mcd typ.) und ihres engen Betrachtungswinkels gewählt, was hilft, das Licht auf den Betrachter zu konzentrieren.
3. Schaltungsdesign:Das Bauteil wird von der 5V-Standby-Schiene des Systems versorgt. Ein Vorwiderstand wird berechnet: R = (5V - 3,4V) / 0,020A = 80 Ohm. Ein Standard-82-Ohm, 1/4W Widerstand wird gewählt.
4. Mechanische Integration:Die LED ist auf der Frontplatten-PCB montiert. Die Platte hat eine kleine Öffnung. Der enge Strahl stellt sicher, dass das meiste Licht durch die Öffnung austritt, ohne Streulicht.
5. Bestückung:Während der PCB-Bestückung wird Wellenlöten mit einem Profil verwendet, das bei 250°C für 4 Sekunden seinen Höhepunkt erreicht, entsprechend den Datenblattgrenzen. Die Anschlüsse werden nach dem Löten gekürzt, wobei sichergestellt wird, dass der Schnitt mehr als 3mm vom LED-Körper entfernt ist.

Dieses Anwendungsbeispiel nutzt die Hauptstärken der LED: hohe Helligkeit und Strahlfokussierung.