LED-Lampe 484-10UYT/S530-A3 Datenblatt - 110° Abstrahlwinkel - 2,0V Durchlassspannung - 20mA Strom - Leuchtendes Gelb - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die 484-10UYT/S530-A3 ist eine Durchsteck-LED-Lampe für Anwendungen, die hohe Helligkeit und zuverlässige Leistung erfordern. Sie nutzt einen AlGaInP-Chip zur Erzeugung eines leuchtend gelben Lichts. Dieses Bauteil zeichnet sich durch robuste Bauweise, Einhaltung von Umweltvorschriften und Eignung für automatisierte Bestückungsprozesse aus.

1.1 Kernmerkmale und Vorteile

Die LED bietet mehrere Schlüsselmerkmale, die sie für ein breites Spektrum elektronischer Anwendungen geeignet machen. Sie bietet eine Auswahl verschiedener Abstrahlwinkel, wobei das Standardmodell einen weiten 110-Grad-Winkel aufweist. Das Produkt ist auf Tape & Reel für effiziente automatisierte Bestückung in der Serienfertigung erhältlich. Sie ist zuverlässig und robust ausgelegt, um langfristige Leistung in anspruchsvollen Umgebungen zu gewährleisten. Darüber hinaus erfüllt die LED wichtige Umweltstandards, einschließlich RoHS, EU REACH, und ist halogenfrei, wobei spezifische Grenzwerte für Brom- und Chlorgehalt eingehalten werden.

1.2 Zielmarkt und Anwendungen

Diese LED richtet sich speziell an den Markt für Unterhaltungselektronik und Display-Hintergrundbeleuchtung. Ihre Hauptanwendungen umfassen die Verwendung als Kontrollleuchten oder Hintergrundbeleuchtungsquellen in Fernsehern, Computermonitoren, Telefonen und allgemeinen Computerperipheriegeräten. Die Kombination aus Helligkeit, Farbe und Zuverlässigkeit macht sie zu einer vielseitigen Wahl für Entwickler.

2. Vertiefte Analyse technischer Parameter

Dieser Abschnitt bietet eine detaillierte, objektive Analyse der wichtigsten technischen Parameter der LED, wie im Datenblatt definiert.

2.1 Absolute Maximalwerte

Die absoluten Maximalwerte definieren die Belastungsgrenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Dies sind keine empfohlenen Betriebsbedingungen. Für die 484-10UYT/S530-A3 beträgt der zulässige Dauer-Durchlassstrom (IF) 25 mA. Ein höherer Spitzen-Durchlassstrom (IFP) von 60 mA ist unter gepulsten Bedingungen mit einem Tastverhältnis von 1/10 bei 1 kHz zulässig. Die maximale Sperrspannung (VR), die die LED aushält, beträgt 5 V. Die Verlustleistungsgrenze (Pd) liegt bei 60 mW. Das Bauteil kann in einem Umgebungstemperaturbereich (Topr) von -40°C bis +85°C betrieben und zwischen -40°C und +100°C gelagert (Tstg) werden. Die Löttemperatur (Tsol) ist mit 260°C für maximal 5 Sekunden spezifiziert, was für Leiterplattenbestückungsprozesse entscheidend ist.

2.2 Elektro-optische Kenngrößen

Die elektro-optischen Kenngrößen werden unter Standardtestbedingungen (Ta=25°C, IF=20mA) gemessen und definieren die Leistung des Bauteils. Die Lichtstärke (Iv) hat einen typischen Wert von 32 mcd, mit einem Minimum von 16 mcd. Der Abstrahlwinkel (2θ1/2), definiert als der volle Winkel bei halber Intensität, beträgt typischerweise 110 Grad. Die Spitzenwellenlänge (λp) liegt typisch bei 591 nm und die dominante Wellenlänge (λd) bei 589 nm, was sie klar im leuchtend gelben Spektrum verortet. Die spektrale Strahlungsbandbreite (Δλ) beträgt typisch 15 nm. Die Durchlassspannung (VF) hat einen typischen Wert von 2,0 V, mit einem Bereich von 1,7 V (min) bis 2,4 V (max). Der Sperrstrom (IR) ist mit maximal 10 μA bei einer angelegten Sperrspannung von 5V spezifiziert. Das Datenblatt nennt auch Messunsicherheiten für Durchlassspannung (±0,1V), Lichtstärke (±10%) und dominante Wellenlänge (±1,0nm), die für Qualitätskontrolle und Berechnung von Designreserven wichtig sind.

2.3 Thermische Eigenschaften

Obwohl nicht explizit in einer separaten Tabelle aufgeführt, ist das Wärmemanagement ein kritischer Aspekt des LED-Betriebs, der aus den Nennwerten und Kurven abgeleitet wird. Die Verlustleistungsgrenze von 60 mW und der Betriebstemperaturbereich weisen auf die Notwendigkeit einer ausreichenden Wärmeableitung im Anwendungsdesign hin, insbesondere bei Betrieb nahe dem Maximalstrom oder in hohen Umgebungstemperaturen. Die Kennlinien zeigen die Beziehung zwischen relativer Intensität, Durchlassstrom und Umgebungstemperatur, was im Grunde eine thermische Eigenschaft ist.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Datenblatt weist auf die Verwendung eines Binning-Systems für Schlüsselparameter hin, wie in der Etikettenerklärung referenziert. Dieses System kategorisiert LEDs basierend auf gemessener Leistung, um Konsistenz innerhalb einer Produktionscharge sicherzustellen.

3.1 Wellenlängen-/Dominante-Wellenlängen-Binning (HUE)

LEDs werden basierend auf ihrer dominanten Wellenlänge (HUE) in Bins sortiert. Dies stellt sicher, dass die Farbausgabe für eine bestimmte Anwendung konsistent ist, was für Anwendungen, bei denen Farbabgleich wichtig ist (z.B. in Multi-LED-Displays oder Statusanzeigen), entscheidend ist.

3.2 Lichtstärke-Binning (CAT)

Die Lichtstärke wird ebenfalls gebinnt (CAT). Dies ermöglicht es Entwicklern, LEDs mit einem bestimmten Helligkeitsbereich auszuwählen, was Flexibilität im Design bietet, wo unterschiedliche Helligkeitsstufen erforderlich sein können oder um Verluste im optischen System auszugleichen.

3.3 Durchlassspannungs-Binning (REF)

Die Durchlassspannung wird gebinnt (REF). Die Gruppierung von LEDs nach Durchlassspannung hilft bei der Entwicklung konsistenterer Treiberschaltungen, da sie die Variation des Stromverbrauchs reduziert, wenn mehrere LEDs parallel geschaltet oder von einer Konstantspannungsquelle gespeist werden.

4. Analyse der Kennlinien

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

4.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Diese Kurve zeigt die spektrale Leistungsverteilung des emittierten Lichts. Sie weist typischerweise einen einzelnen Peak bei etwa 589-591 nm (gelb) mit einer definierten Bandbreite (Δλ) von etwa 15 nm auf. Die Form dieser Kurve bestätigt die monochromatische Natur des AlGaInP-Chips.

4.2 Richtcharakteristik

Die Richtcharakteristik-Kurve (Abstrahlcharakteristik) stellt den 110-Grad-Abstrahlwinkel visuell dar. Sie zeigt, wie die Lichtstärke mit zunehmendem Winkel von der Mittelachse (0°) abnimmt und bei etwa ±55 Grad ihren halben Maximalwert erreicht.

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

Dies ist eine grundlegende Halbleiterkennlinie. Für eine LED ist die Beziehung exponentiell. Die Kurve zeigt, dass ein kleiner Anstieg der Durchlassspannung über den Einschaltpunkt (ca. 1,7V) hinaus zu einem raschen Anstieg des Stroms führt. Dies unterstreicht die Bedeutung strombegrenzender Mechanismen (wie Widerstände oder Konstantstromtreiber) im Schaltungsdesign, um thermisches Durchgehen zu verhindern.

4.4 Relative Intensität vs. Durchlassstrom

Diese Kurve zeigt, dass die Lichtausbeute (relative Intensität) innerhalb des Betriebsbereichs annähernd proportional zum Durchlassstrom ist. Die Effizienz kann jedoch bei sehr hohen Strömen aufgrund erhöhter Wärmeentwicklung sinken.

4.5 Temperaturabhängigkeitskurven

Zwei wichtige Kurven zeigen den Einfluss der Umgebungstemperatur (Ta). DieRelative Intensität vs. Umgebungstemperatur-Kurve zeigt typischerweise eine Abnahme der Lichtausbeute mit steigender Temperatur, eine häufige Eigenschaft von LEDs aufgrund nichtstrahlender Rekombination und anderer Effekte. DieDurchlassstrom vs. Umgebungstemperatur-Kurve (wahrscheinlich bei konstanter Spannung) zeigt, wie sich die Durchlassspannung der LED mit der Temperatur ändert, was für das Verständnis der thermischen Stabilität in Schaltungen entscheidend ist.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Die LED verfügt über ein Standard-Durchsteckgehäuse mit radialen Anschlüssen. Die wichtigsten Abmessungen aus der Zeichnung umfassen den Anschlussabstand, den Gehäusedurchmesser und die Gesamthöhe. Spezifische Toleranzen sind angegeben: Die Flanschhöhe muss kleiner als 1,5 mm sein, und die allgemeinen Toleranzen betragen ±0,25 mm, sofern nicht anders angegeben. Die genauen Abmessungen sollten der bereitgestellten Gehäusezeichnung für das Leiterplatten-Layout entnommen werden.

5.2 Anschluss- und Polungsidentifikation

Als radiales Bauteil hat es zwei Anschlüsse. Der längere Anschluss kennzeichnet typischerweise die Anode (Pluspol), der kürzere die Kathode (Minuspol). Dies ist eine Standardpraxis in der Industrie zur Polungsidentifikation. Die Gehäusezeichnung sollte konsultiert werden, um spezifische Flanschabflachungen oder andere Markierungen zur Polungsanzeige zu bestätigen.

6. Löt- und Bestückungsrichtlinien

Sachgemäße Handhabung ist für die Zuverlässigkeit entscheidend. Das Datenblatt enthält detaillierte Anweisungen.

6.1 Anschlussformen

Die Anschlüsse sollten an einer Stelle mindestens 3 mm von der Basis des Epoxid-Linsenkolbens entfernt gebogen werden. Das Biegen muss vor dem Löten und bei Raumtemperatur erfolgen, um Belastungen des Gehäuses oder Beschädigungen der internen Bonddrähte zu vermeiden. Leiterplattenlöcher müssen perfekt mit den LED-Anschlüssen ausgerichtet sein, um Montagespannungen zu verhindern.

6.2 Lagerbedingungen

LEDs sollten bei ≤30°C und ≤70 % relativer Luftfeuchtigkeit gelagert werden. Die Haltbarkeit nach dem Versand beträgt 3 Monate. Für längere Lagerung (bis zu 1 Jahr) sollten sie in einem versiegelten Behälter mit Stickstoffatmosphäre und Trockenmittel aufbewahrt werden. Schnelle Temperaturwechsel in feuchten Umgebungen sollten vermieden werden, um Kondensation zu verhindern.

6.3 Lötparameter

Handlöten:Die Lötspitzentemperatur sollte 300°C nicht überschreiten (für max. 30W Lötkolben). Die Lötzeit pro Anschluss sollte maximal 3 Sekunden betragen. Die Lötstelle muss mindestens 3 mm vom Epoxid-Linsenkolben entfernt sein.

Wellenlöten (DIP):Die Vorwärmtemperatur sollte 100°C für maximal 60 Sekunden nicht überschreiten. Die Lötbad-Temperatur sollte 260°C nicht überschreiten, mit einer Verweilzeit von maximal 5 Sekunden. Auch hier muss ein Mindestabstand von 3 mm zum Kolben eingehalten werden.

Ein empfohlener Löttemperaturverlauf wird bereitgestellt, der die Bedeutung kontrollierter Aufheiz- und Abkühlraten betont. Das Löten (Tauch- oder Handlöten) sollte nicht mehr als einmal durchgeführt werden. Die LED muss vor mechanischen Stößen geschützt werden, während sie heiß ist und während der Abkühlphase.

6.4 Reinigung

Falls Reinigung notwendig ist, sollte nur Isopropylalkohol bei Raumtemperatur verwendet werden, und zwar für nicht mehr als eine Minute. Ultraschallreinigung wird nicht empfohlen und muss, falls unbedingt erforderlich, vorab qualifiziert werden, da sie die interne Struktur beschädigen kann.

6.5 Wärmemanagement

Das Datenblatt stellt ausdrücklich klar, dass Wärmemanagement während des Anwendungsdesigns berücksichtigt werden muss. Der Betriebsstrom sollte bei höheren Umgebungstemperaturen entsprechend heruntergesetzt werden, um die Zuverlässigkeit zu erhalten und vorzeitigen Helligkeitsverlust zu verhindern. Dies beinhaltet die Nutzung der thermischen Kurven zur Bestimmung sicherer Betriebspunkte.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind in antistatischen Beuteln verpackt, um sie vor elektrostatischer Entladung zu schützen. Diese Beutel werden in Innenkartons gelegt, die dann in Außenkartons für den Versand verpackt werden. Die Mindestpackmenge beträgt 200 bis 1000 Stück pro Beutel. Vier Beutel werden in einen Innenkarton gepackt. Zehn Innenkartons werden in einen Außenkarton gepackt.

7.2 Etikettenerklärung

Das Verpackungsetikett enthält mehrere Codes: CPN (Kunden-Produktionsnummer), P/N (Produktionsnummer), QTY (Packmenge), CAT (Lichtstärke-Bin), HUE (Dominante-Wellenlänge-Bin), REF (Durchlassspannungs-Bin) und LOT No. (Losnummer für Rückverfolgbarkeit).

8. Anwendungsvorschläge

8.1 Typische Anwendungsschaltungen

Die gebräuchlichste Schaltung zum Betreiben dieser LED ist ein einfacher Vorwiderstand in Reihe mit einer Gleichspannungsquelle. Der Widerstandswert wird mit dem Ohmschen Gesetz berechnet: R = (V_Versorgung - V_F) / I_F, wobei V_F die Durchlassspannung der LED ist (typ. 2,0V oder max. für Robustheit verwenden) und I_F der gewünschte Durchlassstrom ist (z.B. 20mA). Beispiel: Bei einer 5V-Versorgung: R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ohm. Ein Widerstand mit einer Leistungsaufnahme von mindestens I²R = (0,02)² * 150 = 0,06W ist erforderlich.

8.2 Designüberlegungen

• Stromregelung:Immer ein strombegrenzendes Bauteil (Widerstand oder Treiber-IC) verwenden. Nicht direkt an eine Spannungsquelle anschließen.
• Thermisches Design:Sicherstellen, dass die Leiterplatte und der umgebende Bereich Wärmeableitung ermöglichen, insbesondere bei Betrieb in hohen Umgebungstemperaturen oder nahe dem Maximalstrom.
• ESD-Schutz:Obwohl in antistatischen Beuteln verpackt, sollten während der Bestückung Standard-ESD-Handhabungsverfahren eingehalten werden.
• Optisches Design:Der weite 110-Grad-Abstrahlwinkel macht sie für Anwendungen geeignet, die breite Ausleuchtung oder Sichtbarkeit aus mehreren Winkeln erfordern.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Im Vergleich zu älteren gelben LED-Technologien (z.B. basierend auf GaAsP) bietet diese auf AlGaInP basierende LED bei gleichem Treiberstrom eine deutlich höhere Lichtausbeute und hellere Leuchtkraft. Ihre Konformität mit modernen Umweltstandards (RoHS, halogenfrei) ist ein wichtiger Unterscheidungsfaktor zu älteren Bauteilen. Der weite Abstrahlwinkel und die Verfügbarkeit auf Tape & Reel machen sie wettbewerbsfähig für die automatisierte Produktion von Unterhaltungselektronik, bei der Kosten, Helligkeit und Bestückungsgeschwindigkeit entscheidend sind.

10. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

10.1 Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?

Die Spitzenwellenlänge (λp) ist die Wellenlänge, bei der das Emissionsspektrum seine maximale Intensität hat. Die dominante Wellenlänge (λd) ist die einzelne Wellenlänge monochromatischen Lichts, die der wahrgenommenen Farbe der LED-Ausgabe entspricht. Für eine schmalbandige LED wie diese liegen sie sehr nahe beieinander (typ. 591 nm vs. 589 nm).

10.2 Kann ich diese LED mit einer 3,3V-Versorgung betreiben?

Ja. Unter Verwendung der Formel mit einem typischen V_F von 2,0V und einem Ziel-I_F von 20mA: R = (3,3V - 2,0V) / 0,020A = 65 Ohm. Ein Standard-68-Ohm-Widerstand würde zu einem Strom von etwa 19,1 mA führen, was akzeptabel ist.

10.3 Warum ist der Lötabstand (3 mm vom Kolben) so wichtig?

Dieser Abstand verhindert, dass übermäßige Hitze über den Anschluss zum Epoxidharz des Kolbens oder zu den internen Die-Attach- und Bonddraht-Verbindungen gelangt. Übermäßige Hitze kann Risse, Delamination oder Veränderungen der optischen Eigenschaften verursachen, was zu sofortigem Ausfall oder reduzierter Langzeitzuverlässigkeit führt.

10.4 Was bedeutet "Halogenfrei" in diesem Zusammenhang?

Es bedeutet, dass die in der LED-Konstruktion verwendeten Materialien sehr niedrige Gehalte an Halogenen wie Brom (Br) und Chlor (Cl) enthalten. Konkret: Br<900 ppm, Cl<900 ppm, und deren Summe (Br+Cl)<1500 ppm. Dies reduziert die Emission giftiger Dämpfe, wenn das Bauteil am Ende seiner Lebensdauer verbrannt wird.

11. Praktisches Anwendungsbeispiel

Szenario:Entwurf eines Statusanzeigepanels für einen Netzwerkrouter.

Umsetzung:Mehrere 484-10UYT/S530-A3 LEDs könnten verwendet werden, um Netzteil, Internetverbindung, Wi-Fi-Aktivität und LAN-Port-Status anzuzeigen. Ihre leuchtend gelbe Farbe ist sehr gut sichtbar. Sie würden durch die 3,3V-Logikversorgung des Routers über strombegrenzende Widerstände betrieben. Da sie auf Tape & Reel sind, können sie während der Fertigung schnell und zuverlässig von einer Bestückungsmaschine platziert werden. Der weite Abstrahlwinkel stellt sicher, dass der Status aus verschiedenen Positionen in einem Raum sichtbar ist. Die Umweltkonformität entspricht den grünen Richtlinienanforderungen des Router-Herstellers.

12. Einführung in das Funktionsprinzip

Diese LED basiert auf einem AlGaInP (Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid) Halbleiterchip. Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, werden Elektronen aus dem n-dotierten Bereich und Löcher aus dem p-dotierten Bereich in den aktiven Bereich injiziert. Wenn diese Ladungsträger rekombinieren, setzen sie Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Zusammensetzung der AlGaInP-Legierung bestimmt die Bandlückenenergie, die direkt der Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts entspricht – in diesem Fall gelb (~589 nm). Die Epoxidlinse verkapselt den Chip, bietet mechanischen Schutz und formt den Lichtausgangsstrahl (110-Grad-Abstrahlwinkel).

13. Technologietrends und Kontext

Die AlGaInP-Technologie stellt eine ausgereifte und hocheffiziente Lösung zur Herstellung von roten, orangen, bernsteinfarbenen und gelben LEDs dar. Während neuere Technologien wie phosphorkonvertierte weiße LEDs und direkt emittierende InGaN-LEDs (blau, grün) rasante Fortschritte gemacht haben, bleibt AlGaInP aufgrund seiner überlegenen Effizienz und Farbreinheit in diesem Bereich die dominante und kosteneffektivste Wahl für hochhelles monochromatisches Licht im gelb-orange-roten Spektrum. Der Trend bei solchen Bauteilen geht zu noch höherer Effizienz (mehr Licht pro Watt), verbesserter thermischer Leistung für höhere Treiberströme und fortgesetzter Einhaltung strengerer Umwelt- und Materialvorschriften.