LED-Lampe 1533SURD/S530-A3 Datenblatt - Brillantes Rot - 20mcd - 2,0V - 60mW - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für die LED-Lampe 1533SURD/S530-A3. Diese Bauteile ist eine oberflächenmontierbare (SMD) LED, die für Anwendungen entwickelt wurde, die zuverlässige Leistung und konstante Lichtausbeute erfordern. Die primären Anwendungsbereiche umfassen Hintergrundbeleuchtung für Unterhaltungselektronik und Anzeigefunktionen.

1.1 Kernmerkmale und Vorteile

Die LED bietet mehrere Schlüsselmerkmale, die sie für eine breite Palette elektronischer Designs geeignet machen. Sie ist mit einer Auswahl verschiedener Abstrahlwinkel erhältlich, was Designflexibilität für unterschiedliche Lichtverteilungsanforderungen bietet. Das Bauteil wird auf Gurt und Rolle geliefert, was ideal für automatisierte Bestückungsprozesse ist und die Fertigungseffizienz steigert. Sie ist zuverlässig und robust konstruiert, um eine stabile Leistung über ihre gesamte Betriebsdauer zu gewährleisten. Das Produkt ist bleifrei (Pb-frei) und so gestaltet, dass es konform mit der RoHS-Richtlinie (Beschränkung gefährlicher Stoffe) bleibt und somit Umweltvorschriften einhält.

1.2 Zielmarkt und Anwendungen

Diese LED-Serie ist speziell für Anwendungen entwickelt, die höhere Helligkeitsniveaus erfordern. Die LEDs sind in verschiedenen Farben und Intensitäten erhältlich, was eine Anpassung an spezifische Designanforderungen ermöglicht. Typische Anwendungen umfassen Fernsehgeräte, Computermonitore, Telefone und allgemeine Computerperipheriegeräte, wo sie üblicherweise für Statusanzeigen, Hintergrundbeleuchtung von Tasten oder Displaybeleuchtung verwendet werden.

2. Vertiefung der technischen Parameter

Dieser Abschnitt bietet eine detaillierte, objektive Analyse der elektrischen, optischen und thermischen Eigenschaften der LED, wie im Datenblatt definiert.

2.1 Bauteilauswahl und Materialzusammensetzung

Die LED nutzt einen AlGaInP (Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid) Halbleiterchip. Dieses Materialsystem ist bekannt für die Erzeugung hocheffizienter Lichtemission im roten bis bernsteinfarbenen Spektrum. Die emittierte Farbe ist als Brillantes Rot spezifiziert, und die Harzfarbe des LED-Gehäuses ist Rot Diffus, was zur Streuung des Lichts beiträgt, um den spezifizierten weiten Abstrahlwinkel zu erreichen.

2.2 Absolute Maximalwerte

Die absoluten Maximalwerte definieren die Belastungsgrenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Diese Werte sind bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C spezifiziert. Der Dauer-Durchlassstrom (IF) darf 25 mA nicht überschreiten. Für den Pulsbetrieb ist ein Spitzen-Durchlassstrom (IFP) von 60 mA bei einem Tastverhältnis von 1/10 und 1 kHz zulässig. Die maximale Sperrspannung (VR), die die LED aushalten kann, beträgt 5 V. Die gesamte Verlustleistung (Pd) des Bauteils ist auf 60 mW begrenzt. Der Betriebstemperaturbereich (Topr) reicht von -40°C bis +85°C, und der Lagertemperaturbereich (Tstg) von -40°C bis +100°C. Die Löttemperatur (Tsol) ist mit maximal 260°C für eine Dauer von höchstens 5 Sekunden angegeben, was eine Standardanforderung für bleifreie Lötprozesse ist.

2.3 Elektro-optische Eigenschaften

Die elektro-optischen Eigenschaften werden unter Standardtestbedingungen von Ta=25°C und einem Durchlassstrom (IF) von 20 mA gemessen, sofern nicht anders angegeben. Die Lichtstärke (Iv) hat einen typischen Wert von 20 Millicandela (mcd) mit einem Minimum von 10 mcd. Der Abstrahlwinkel (2θ1/2), definiert als der Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte ihres Spitzenwertes abfällt, beträgt typischerweise 170 Grad, was auf ein sehr breites Abstrahlmuster hinweist. Die Spitzenwellenlänge (λp) beträgt typisch 632 Nanometer (nm), und die dominante Wellenlänge (λd) typisch 624 nm, beide liegen im roten Bereich des sichtbaren Spektrums. Die spektrale Strahlungsbandbreite (Δλ) beträgt typisch 20 nm. Die Durchlassspannung (VF) misst typischerweise 2,0 Volt, mit einem Bereich von 1,7 V (min) bis 2,4 V (max) bei 20 mA. Der Sperrstrom (IR) hat einen Maximalwert von 10 Mikroampere (μA), wenn eine Sperrspannung von 5 V angelegt wird.

Das Datenblatt enthält wichtige Hinweise zur Messunsicherheit: ±0,1V für die Durchlassspannung, ±10% für die Lichtstärke und ±1,0nm für die dominante Wellenlänge. Diese Toleranzen müssen bei der Schaltungsentwicklung und Qualitätskontrolle berücksichtigt werden.

3. Analyse der Leistungskennlinien

Grafische Daten geben einen tieferen Einblick in das Verhalten der LED unter variierenden Bedingungen.

3.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Die Kurve zeigt die spektrale Leistungsverteilung des emittierten Lichts. Sie erreicht typischerweise ihren Höhepunkt bei etwa 632 nm (rot) mit einer definierten Bandbreite, was die Farbreinheit bestätigt. Das Richtdiagramm veranschaulicht die Intensitätsverteilung über den 170-Grad-Abstrahlwinkel und zeigt ein lambertisches oder nahezu lambertisches Abstrahlprofil, das für diffuse LEDs typisch ist.

3.2 Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (IV-Kennlinie)

Diese grundlegende Kennlinie zeigt die Beziehung zwischen dem durch die LED fließenden Strom und der daran anliegenden Spannung. Sie ist nichtlinear, charakteristisch für eine Diode. Die Kurve zeigt, dass bei dem typischen Betriebsstrom von 20 mA die Durchlassspannung etwa 2,0V beträgt. Entwickler nutzen diese Kurve, um den notwendigen Wert des strombegrenzenden Widerstands für eine gegebene Versorgungsspannung zu bestimmen.

3.3 Relative Intensität vs. Durchlassstrom

Dieses Diagramm zeigt, wie die Lichtausbeute (relative Intensität) mit steigendem Durchlassstrom zunimmt. Es ist im empfohlenen Betriebsbereich im Allgemeinen linear, kann jedoch bei Strömen, die sich den absoluten Maximalwerten nähern, in Sättigung gehen oder übermäßige Erwärmung verursachen.

3.4 Temperaturabhängigkeit

Zwei wichtige Diagramme analysieren Temperatureffekte:Relative Intensität vs. UmgebungstemperaturundDurchlassstrom vs. Umgebungstemperatur. Das erste zeigt typischerweise eine Abnahme der Lichtausbeute bei steigender Umgebungstemperatur, was ein kritischer Faktor für das Wärmemanagement in Hochhelligkeits- oder Hochdichteanwendungen ist. Das zweite kann die Beziehung zwischen der Durchlassspannung der Diode und der Temperatur zeigen, die in einigen Anwendungen zur Temperaturerfassung genutzt werden kann, obwohl dies hier nicht explizit angegeben ist.

4. Mechanische und Gehäuseinformationen

4.1 Gehäuseabmessungen

Das Datenblatt enthält eine detaillierte mechanische Zeichnung des LED-Gehäuses. Alle Abmessungen sind in Millimetern angegeben. Wichtige Hinweise spezifizieren, dass die Höhe des Flansches weniger als 1,5mm (0,059 Zoll) betragen muss und dass, sofern nicht anders angegeben, die allgemeine Toleranz für Abmessungen ±0,25mm beträgt. Die Zeichnung definiert den Anschlussabstand, die Bauteilgröße und den Gesamt-Bestückungsraum, die für das Leiterplattenlayout (PCB) wesentlich sind.

4.2 Polaritätskennzeichnung

Obwohl im bereitgestellten Text nicht explizit detailliert, haben Standard-LED-Gehäuse Anoden- und Kathodenmarkierungen, oft angezeigt durch einen längeren Anschluss (Anode), eine abgeflachte Kante am Gehäuse oder einen Punkt nahe der Kathode. Das Leiterplattenlayout muss diese Polarität berücksichtigen.

5. Löt- und Bestückungsrichtlinien

Sachgemäße Handhabung ist entscheidend für die Zuverlässigkeit. Dieser Abschnitt fasst die kritischen Hinweise aus dem Datenblatt zusammen.

5.1 Anschlussformen

Wenn Anschlüsse gebogen werden müssen, muss dies an einer Stelle geschehen, die mindestens 3mm von der Basis des Epoxid-Linsenkörpers entfernt ist. Das Formen sollte immervordem Löten erfolgen. Spannungen am LED-Gehäuse während des Formens müssen vermieden werden, um interne Schäden oder Brüche zu verhindern. Anschlüsse sollten bei Raumtemperatur geschnitten werden. Leiterplattenlöcher müssen perfekt mit den LED-Anschlüssen ausgerichtet sein, um Montagespannungen zu vermeiden.

5.2 Lagerbedingungen

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

5.3 Lötprozess

Die Lötstelle muss mindestens 3mm vom Epoxid-Linsenkörper entfernt sein. Empfohlene Bedingungen sind:
Handlöten:Lötspitzentemperatur maximal 300°C (für ein max. 30W-Lötkolben), Lötzeit maximal 3 Sekunden.
Wellen-/Tauchlöten:Vorwärmtemperatur maximal 100°C (für max. 60 Sekunden), Lötbad-Temperatur maximal 260°C für maximal 5 Sekunden.
Ein Lötprofil-Diagramm wird zur Prozesskontrolle empfohlen. Es sollte keine Spannung auf die Anschlüsse ausgeübt werden, während die LED heiß ist. Tauch- und Handlöten sollten nicht mehr als einmal durchgeführt werden. Nach dem Löten muss die LED vor mechanischen Stößen geschützt werden, bis sie auf Raumtemperatur abgekühlt ist. Ein schneller Abkühlprozess wird nicht empfohlen.

5.4 Reinigung

Wenn eine Reinigung notwendig ist, verwenden Sie Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für nicht mehr als eine Minute und lassen Sie ihn dann an der Luft trocknen. Ultraschallreinigung wird im Allgemeinen nicht empfohlen. Wenn sie verwendet werden muss, müssen die Prozessparameter (Leistung, Zeit) vorab qualifiziert werden, um sicherzustellen, dass keine Schäden auftreten.

5.5 Wärmemanagement

Wärmemanagement ist eine kritische Designüberlegung. Der Betriebsstrom sollte basierend auf der Umgebungstemperatur angemessen reduziert werden, unter Bezugnahme auf etwaige Reduzierungskennlinien. Die Temperatur in der Umgebung der LED in der Anwendung muss kontrolliert werden, um langfristige Zuverlässigkeit und Lichtausbeute zu gewährleisten.

6. Verpackungs- und Bestellinformationen

6.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs sind verpackt, um elektrostatische Entladung (ESD) und Feuchtigkeitsschäden zu verhindern. Sie werden in antistatischen Beuteln platziert. Diese Beutel werden dann in Innenkartons verpackt, die anschließend für den Versand in Außenkartons platziert werden.

6.2 Packmenge

Die Standardpackmenge beträgt mindestens 200 bis 500 Stück pro antistatischem Beutel. Vier Beutel werden in einen Innenkarton gepackt. Zehn Innenkartons werden in einen Außenkarton gepackt.

6.3 Etikettenerklärung

Etiketten auf der Verpackung enthalten mehrere Codes: CPN (Kunden-Produktionsnummer), P/N (Produktionsnummer), QTY (Packmenge), CAT (Ränge - wahrscheinlich ein Leistungs-Binning-Code), HUE (Dominante Wellenlänge), REF (Referenz) und LOT No (Losnummer für die Rückverfolgbarkeit).

7. Anwendungsvorschläge und Designüberlegungen

7.1 Typische Anwendungsschaltungen

Die häufigste Anwendung ist als Anzeigeleuchte, die von einer Gleichspannungsquelle über einen strombegrenzenden Widerstand angesteuert wird. Der Widerstandswert (R) wird mit dem Ohmschen Gesetz berechnet: R = (V_Versorgung - V_F) / I_F, wobei V_F die Durchlassspannung der LED ist (für robustes Design 2,0V typisch oder 2,4V max verwenden) und I_F der gewünschte Durchlassstrom ist (z.B. 20 mA). Beispiel: Bei einer 5V-Versorgung: R = (5V - 2,0V) / 0,020A = 150 Ohm. Ein etwas höherer Widerstandswert (z.B. 180 Ohm) bietet einen Sicherheitsspielraum.

7.2 Designüberlegungen

• Stromansteuerung:LEDs sollten immer mit einem Konstantstrom oder einer Spannungsquelle mit einem Reihenwiderstand angesteuert werden. Niemals direkt ohne Strombegrenzung an eine Spannungsquelle anschließen.
• Leiterplattenlayout:Stellen Sie sicher, dass das Pad-Muster den Gehäuseabmessungen entspricht. Sorgen Sie für ausreichende Kupferfläche zur Wärmeableitung, wenn bei hohen Strömen oder hohen Umgebungstemperaturen betrieben wird.
• Abstrahlwinkel:Der 170-Grad-Abstrahlwinkel macht diese LED geeignet für Anwendungen, bei denen Licht aus einem weiten Bereich von Positionen sichtbar sein muss.
• ESD-Schutz:Während der Beutel während der Lagerung Schutz bietet, sollten ESD-Schutzschaltungen auf der Leiterplatte in Betracht gezogen werden, wenn die LED mit externen Schnittstellen verbunden ist, die anfällig für statische Entladungen sind.

8. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F: Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?
A: Die Spitzenwellenlänge (λp) ist die Wellenlänge, bei der die emittierte optische Leistung maximal ist. Die dominante Wellenlänge (λd) ist die einzelne Wellenlänge monochromatischen Lichts, die der wahrgenommenen Farbe des LED-Lichts entspricht. Für LEDs ist die dominante Wellenlänge oft relevanter für die menschliche Farbwahrnehmung.

F: Kann ich diese LED mit ihrem absoluten Maximal-Dauerstrom von 25mA betreiben?
A: Obwohl möglich, wird es für einen zuverlässigen Langzeitbetrieb nicht empfohlen. Der Betrieb mit dem typischen 20mA bietet einen Sicherheitsspielraum gegenüber Schwankungen in der Durchlassspannung, Versorgungsspannung und Temperatur, die das Bauteil sonst über seine Grenzen treiben könnten.

F: Warum muss die Lötstelle 3mm vom Epoxid-Linsenkörper entfernt sein?
A: Dieser Abstand verhindert, dass übermäßige Hitze vom Lötkolben oder Lötwellenbad auf die empfindliche Epoxidlinse und den internen Halbleiterchip übertragen wird, was zu Rissen, Verfärbungen (Vergilbung) oder Verschlechterung der optischen und elektrischen Eigenschaften führen könnte.

F: Die Lichtstärke hat eine Messunsicherheit von ±10%. Wie wirkt sich das auf mein Design aus?
A: Diese Toleranz bedeutet, dass die tatsächliche Lichtausbeute zwischen verschiedenen Einheiten desselben Modells variieren kann. Wenn eine konsistente Helligkeit für Ihre Anwendung kritisch ist (z.B. in einer Anzeigenanordnung), müssen Sie möglicherweise einen Kalibrierungsschritt implementieren, LEDs aus derselben Produktionscharge verwenden oder nach Intensität gebinnte Teile auswählen (falls verfügbar).

9. Technischer Vergleich und Positionierung

Während in diesem Datenblatt kein direkter Vergleich mit anderen spezifischen Modellen bereitgestellt wird, können die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale dieser LED abgeleitet werden. Ihre primären Vorteile umfassen einen sehr weiten 170-Grad-Abstrahlwinkel, der hervorragend für allseitige Anzeigen geeignet ist. Die Verwendung von AlGaInP-Technologie bietet typischerweise eine höhere Effizienz und bessere Farbsättigung im roten Spektrum im Vergleich zu älteren Technologien. Die Kombination aus einer typischen Intensität von 20mcd bei 20mA mit einer niedrigen Durchlassspannung von 2,0V macht sie energieeffizient. Die umfassenden Löt- und Handhabungsrichtlinien zeigen, dass sie für Standard-Industriebestückungsprozesse konzipiert ist. Die RoHS- und Bleifrei-Konformität stellt sicher, dass sie moderne Umweltstandards für die Elektronikfertigung erfüllt.