LED-Lampe 1224 USOC/S530-A3 Datenblatt - Super Sunset Orange - 25mA - 60mW - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument erläutert die Spezifikationen einer hochhellen LED-Lampe, die für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Lichtausbeute konzipiert ist. Das Bauteil nutzt AlGaInP-Chip-Technologie, um eine markante Super Sunset Orange-Farbe zu erzeugen. Es zeichnet sich durch seine Zuverlässigkeit, robuste Bauweise und Konformität mit wichtigen Umwelt- und Sicherheitsstandards wie RoHS, EU REACH und halogenfreien Anforderungen (Br<900 ppm, Cl<900 ppm, Br+Cl<1500 ppm) aus. Die LED ist in verschiedenen Abstrahlwinkeln und Verpackungsoptionen, einschließlich Band und Rolle, erhältlich, um unterschiedlichen Bestückungsprozessen gerecht zu werden.

1.1 Zielanwendungen

Die Hauptanwendungen für diese LED-Lampe umfassen Hintergrundbeleuchtung und Anzeigefunktionen in Unterhaltungselektronik und Computergeräten. Typische Einsatzgebiete sind Fernsehgeräte, Computermonitore, Telefone und allgemeine Computerperipheriegeräte, bei denen eine gleichmäßige, helle orange Beleuchtung erforderlich ist.

2. Detaillierte technische Spezifikationen

2.1 Absolute Maximalwerte

Das Bauteil ist für den Betrieb innerhalb strenger elektrischer und thermischer Grenzwerte ausgelegt, um langfristige Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Der Dauer-Durchlassstrom (IF) ist mit 25 mA spezifiziert, wobei ein Spitzen-Durchlassstrom (IFP) von 160 mA unter gepulsten Bedingungen (Tastverhältnis 1/10 @ 1 kHz) zulässig ist. Die maximale Sperrspannung (VR) beträgt 5 V. Die Verlustleistung (Pd) ist auf 60 mW begrenzt. Der Betriebstemperaturbereich (Topr) erstreckt sich von -40°C bis +85°C, während die Lagerbedingungen (Tstg) -40°C bis +100°C zulassen. Die Löttemperatur (Tsol) darf während der Bestückung für eine Dauer von 5 Sekunden 260°C nicht überschreiten.

2.2 Elektro-optische Eigenschaften

Die wichtigsten Leistungsparameter werden unter Standardtestbedingungen von Ta=25°C und einem Durchlassstrom (IF) von 20 mA gemessen. Die typische Lichtstärke (Iv) beträgt 295 mcd, mit einem spezifizierten Mindestwert von 188 mcd. Der Abstrahlwinkel (2θ1/2) beträgt typischerweise 25 Grad, was einen fokussierten Lichtkegel ergibt. Das optische Spektrum ist durch eine Spitzenwellenlänge (λp) von 621 nm und eine dominante Wellenlänge (λd) von 615 nm definiert, mit einer spektralen Bandbreite (Δλ) von 18 nm. Elektrisch beträgt die typische Durchlassspannung (VF) 2,0 V, mit einem Bereich von minimal 1,7 V bis maximal 2,4 V. Der Sperrstrom (IR) ist bei der vollen Sperrspannung von 5 V auf maximal 10 μA begrenzt. Messunsicherheiten werden für die Durchlassspannung (±0,1V), die Lichtstärke (±10%) und die dominante Wellenlänge (±1,0nm) angegeben.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Produkt nutzt ein Binning-System, um Einheiten basierend auf wichtigen Leistungsparametern zu kategorisieren und so Konsistenz für den Endanwender sicherzustellen. Dies spiegelt sich in den Verpackungsetiketten wider. Der CAT-Code bezieht sich auf die Ränge der Lichtstärke, der HUE-Code auf die Ränge der dominanten Wellenlänge und der REF-Code auf die Ränge der Durchlassspannung. Dies ermöglicht es Entwicklern, LEDs mit eng tolerierten Eigenschaften für ihre spezifischen Anwendungsanforderungen auszuwählen.

4. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält mehrere Kennlinien, die das Verhalten des Bauteils unter verschiedenen Bedingungen veranschaulichen. Die Kurve der relativen Intensität über der Wellenlänge zeigt die spektrale Leistungsverteilung um 621 nm herum. Das Richtdiagramm veranschaulicht das räumliche Abstrahlprofil. Die Kurve des Durchlassstroms über der Durchlassspannung (I-V) zeigt die exponentielle Kennlinie der Diode, die für die Treiberauslegung entscheidend ist. Die Kurve der relativen Intensität über dem Durchlassstrom zeigt, wie die Lichtleistung mit dem Strom ansteigt. Schließlich sind Kurven, die die relative Intensität über der Umgebungstemperatur und den Durchlassstrom über der Umgebungstemperatur darstellen, wesentlich, um das thermische Derating und die Leistungsstabilität über den gesamten Betriebsbereich zu verstehen.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

Die LED verfügt über ein Standard-Lampengehäuse. Die Gehäuseabmessungszeichnung liefert kritische Maße für das PCB-Footprint-Design und die mechanische Integration. Wichtige Hinweise spezifizieren, dass alle Maße in Millimetern angegeben sind, die Flanschhöhe weniger als 1,5 mm betragen muss und die allgemeine Toleranz, sofern nicht anders angegeben, ±0,25 mm beträgt. Die Harzfarbe ist wasserklar, wodurch die intrinsische Super Sunset Orange-Chipfarbe sichtbar wird.

6. Löt- und Bestückungsrichtlinien

Eine sachgemäße Handhabung ist für die Zuverlässigkeit entscheidend. Für das Anbiegen der Anschlüsse müssen Biegungen mindestens 3 mm von der Epoxidharz-Linse entfernt und vor dem Löten durchgeführt werden, um mechanische Spannung zu vermeiden. PCB-Löcher müssen perfekt mit den LED-Anschlüssen ausgerichtet sein. Die Lagerung sollte bei ≤30°C und ≤70% relativer Luftfeuchtigkeit für bis zu 3 Monate erfolgen; eine längere Lagerung erfordert eine Stickstoffatmosphäre. Beim Löten muss ein Mindestabstand von 3 mm zwischen der Lötstelle und der Epoxidharz-Linse eingehalten werden. Empfohlene Bedingungen sind: für Handlötung eine Lötspitze bei ≤300°C für ≤3 Sekunden; für Tauchlötung eine Vorwärmung von ≤100°C und ein Bad bei ≤260°C für ≤5 Sekunden. Es wird empfohlen, einem Lötprofil-Diagramm zu folgen. Das Löten sollte nicht mehr als einmal wiederholt werden. Nach dem Löten sollten mechanische Stöße vermieden werden, bis die LED abgekühlt ist. Die Reinigung sollte, falls notwendig, mit Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für ≤1 Minute erfolgen; Ultraschallreinigung wird nicht empfohlen und erfordert eine Vorabqualifizierung.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

Die LEDs sind verpackt, um elektrostatische Entladung und Feuchtigkeitseintritt zu verhindern. Sie werden in antistatische Beutel gelegt, die dann in Innenkartons und schließlich in Außenkartons verpackt werden. Die Standardverpackungsmenge beträgt mindestens 200 bis 1000 Stück pro Beutel, mit 4 Beuteln pro Innenkarton und 10 Innenkartons pro Master-Außenkarton. Die Etiketten auf der Verpackung enthalten Felder für CPN (Kundenteilenummer), P/N (Teilenummer), QTY (Menge) und die Binning-Codes CAT, HUE und REF, zusammen mit der Losnummer für die Rückverfolgbarkeit.

8. Anwendungsempfehlungen

8.1 Typische Anwendungsszenarien

Diese LED ist ideal für Statusanzeigen, Hintergrundbeleuchtung für Tasten oder kleine Displays und dekorative Beleuchtung in Geräten, bei denen ein warmer, sonnenuntergangs-oranger Farbton gewünscht ist. Ihre Zuverlässigkeit macht sie geeignet für Unterhaltungselektronik mit langer Lebensdauer.

8.2 Designüberlegungen

Entwickler müssen die Strombegrenzung berücksichtigen, typischerweise durch einen Vorwiderstand, um die LED bei oder unterhalb des Teststroms von 20 mA zu betreiben, um eine vorhersehbare Helligkeit und Lebensdauer zu erreichen. Das thermische Management auf der Leiterplatte ist wichtig, insbesondere bei Verwendung mehrerer LEDs oder hoher Umgebungstemperatur, da übermäßige Hitze die Lichtleistung und Lebensdauer reduzieren kann. Der enge Abstrahlwinkel macht sie geeignet für gerichtete Beleuchtung anstelle von Flächenbeleuchtung.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Im Vergleich zu Standard-Orange-LEDs bietet dieses Bauteil durch die Nutzung von AlGaInP-Technologie typischerweise einen höheren Wirkungsgrad und eine hellere Ausgangsleistung bei gegebenem Strom. Der spezifische Super Sunset Orange-Farbpunkt bietet eine markante Ästhetik. Seine Konformität mit modernen Umweltstandards (RoHS, REACH, halogenfrei) ist ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal für Märkte mit strengen regulatorischen Anforderungen. Die Verfügbarkeit auf Band und Rolle unterstützt automatisierte Fertigungslinien in der Großserienproduktion.

10. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

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 der LED entspricht. Für diese Orange-LED liegen sie nahe beieinander (621nm vs. 615nm).

F: Kann ich diese LED mit einer Konstantspannungsquelle betreiben?

A: Dies wird nicht empfohlen. LEDs sind stromgesteuerte Bauteile. Eine Konstantspannungsquelle ohne Strombegrenzungsmechanismus (wie einen Widerstand oder Konstantstromtreiber) kann dazu führen, dass der Durchlassstrom die Maximalwerte überschreitet und die LED möglicherweise beschädigt.

F: Warum ist die Lagerzeit auf 3 Monate begrenzt?

A: Dies hängt mit der Feuchtigkeitssensitivität zusammen. Das Epoxidharz-Gehäuse kann Umgebungsfeuchtigkeit aufnehmen, die sich während des Hochtemperatur-Lötprozesses in Dampf verwandeln und Schäden (\"Popcorning\") verursachen kann, wenn das Bauteil nicht vorab ordnungsgemäß getrocknet wurde.

11. Praktisches Anwendungsbeispiel

Betrachten Sie den Entwurf einer Netzwerkrouter-Stromanzeige. Unter Verwendung dieser LED würde ein Entwickler einen Vorwiderstandswert basierend auf der Versorgungsspannung (z.B. 5V) und dem gewünschten Betriebsstrom (z.B. 15mA für reduzierte Leistung und längere Lebensdauer) berechnen. Unter Verwendung der typischen VF von 2,0V ergibt sich der Widerstandswert R = (5V - 2,0V) / 0,015A = 200 Ω. Ein 200-Ω-Widerstand würde in Reihe mit der LED auf der Leiterplatte platziert. Der enge 25-Grad-Abstrahlwinkel stellt sicher, dass die Anzeigeleuchte von vorne am Gerät klar sichtbar ist, ohne übermäßig zu streuen.

12. Einführung in das Technologieprinzip

Diese LED basiert auf dem Halbleitermaterial AlGaInP (Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid). Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich des Chips und setzen Energie in Form von Photonen frei. Die spezifische Zusammensetzung der AlGaInP-Schichten bestimmt die Bandlückenenergie, die direkt der Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts entspricht. In diesem Fall ist das Material so ausgelegt, dass es Photonen im orange-roten Teil des sichtbaren Spektrums um 615-621 nm emittiert. Die wasserklare Epoxidharzlinse verkapselt den Chip, bietet mechanischen Schutz und formt den Lichtausgangsstrahl.

13. Technologieentwicklungstrends

Der allgemeine Trend in der LED-Technologie geht hin zu höherer Effizienz (mehr Lumen pro Watt), verbessertem Farbwiedergabeindex und niedrigeren Kosten. Für Anzeige- und Signalisierungs-LEDs wie diese umfassen die Trends eine weitere Miniaturisierung der Gehäuse bei gleichbleibender oder steigender Lichtleistung, eine breitere Einführung umweltfreundlicher Materialien und eine verbesserte Zuverlässigkeit unter rauen Bedingungen. Die Integration von Treiberschaltungen oder intelligenten Funktionen direkt in das LED-Gehäuse ist ebenfalls ein Entwicklungsgebiet, wenn auch für einfache Lampengehäuse noch nicht üblich. Die zugrundeliegende AlGaInP-Materialtechnologie ist ausgereift, verzeichnet aber weiterhin inkrementelle Verbesserungen in den Epitaxieverfahren für eine bessere interne Quanteneffizienz und thermische Leistung.