SMD LED 25-21/GHC-YSU/2A Datenblatt - Gehäuse 2,5x2,1mm - Spannung 3,5V - Brillantgrün - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die 25-21/GHC-YSU/2A ist eine Oberflächenmontage-LED (SMD) für moderne Elektronikanwendungen, die kompakte Bauweise, hohe Zuverlässigkeit und effiziente Leistung erfordern. Diese Komponente gehört zu einer Familie von LEDs, die durch ihren miniaturisierten Platzbedarf und ihre Eignung für automatisierte Montageprozesse gekennzeichnet sind.

1.1 Kernvorteile und Produktpositionierung

Der primäre Vorteil dieser LED ist ihre deutlich reduzierte Größe im Vergleich zu herkömmlichen Bauteilen mit Anschlussdrähten. Diese Miniaturisierung ermöglicht mehrere Schlüsselvorteile für Designer und Hersteller:

• Platzeffizienz:Ermöglicht kleinere Leiterplatten (PCB)-Designs, was zu kompakteren Endprodukten führt.
• Hohe Packungsdichte:Ermöglicht die Platzierung einer größeren Anzahl von Bauteilen auf einer gegebenen Fläche, ideal für dichte Elektronikbaugruppen.
• Reduzierter Lager- und Logistikbedarf:Die kleinere Bauteilgröße und die Verpackung auf Band und Rolle minimieren den benötigten Lagerplatz.
• Leichtbauweise:Macht die LED ideal für tragbare und miniaturisierte Anwendungen, bei denen Gewicht ein kritischer Faktor ist.
• Fertigungskompatibilität:Das Bauteil wird auf 8 mm breitem Trägerband auf 7-Zoll-Rollen geliefert, was eine vollständige Kompatibilität mit Standard-Bestückungsautomaten für die Serienfertigung gewährleistet.

1.2 Zielmarkt und Anwendungen

Diese LED zielt auf einen breiten Bereich kommerzieller und industrieller Elektronikmärkte ab. Ihre Spezifikationen machen sie sowohl für Anzeige- als auch für Hintergrundbeleuchtungsfunktionen geeignet. Wichtige Anwendungsbereiche sind:

• Automobil-Innenraum:Hintergrundbeleuchtung für Armaturenbrettinstrumente, Schalter und Bedienfelder.
• Telekommunikationsgeräte:Statusanzeigen und Tastaturbeleuchtung in Geräten wie Telefonen und Faxgeräten.
• Unterhaltungselektronik:Flache Hintergrundbeleuchtung für Flüssigkristalldisplays (LCDs), Schalterbeleuchtung und Symbolausleuchtung.
• Allgemeine Anzeigezwecke:Jede Anwendung, die eine zuverlässige, helle grüne Anzeigeleuchte erfordert.

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

Dieser Abschnitt bietet eine detaillierte Aufschlüsselung der elektrischen, optischen und thermischen Parameter, die die Betriebsgrenzen und die Leistung der LED definieren.

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Belastungsgrenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb unter oder an diesen Grenzen wird nicht garantiert und sollte in zuverlässigen Designs vermieden werden.

• Sperrspannung (V_R):5 V. Das Überschreiten dieser Spannung in Sperrrichtung kann zum Sperrschichtdurchbruch führen.
• Dauer-Durchlassstrom (I_F):25 mA. Der maximale Gleichstrom, der kontinuierlich angelegt werden darf.
• Spitzen-Durchlassstrom (I_FP):100 mA. Dies ist nur unter gepulsten Bedingungen mit einem Tastverhältnis von 1/10 bei 1 kHz zulässig. Nützlich für Multiplexing oder kurze Übersteuerungsszenarien.
• Verlustleistung (P_d):95 mW. Die maximale Leistung, die das Gehäuse abführen kann, berechnet als V_F* I_F.
• Betriebs- & Lagertemperatur:-40°C bis +85°C (Betrieb), -40°C bis +90°C (Lagerung). Dieser weite Bereich gewährleistet Zuverlässigkeit in rauen Umgebungen.
• Elektrostatische Entladung (ESD):Human Body Model (HBM) Bewertung von 150V. Dies ist ein relativ grundlegender ESD-Schutz; ordnungsgemäße Handhabungsverfahren sind unerlässlich.
• Löttemperatur:Hält Reflow-Löten bei 260°C für 10 Sekunden oder Handlöten bei 350°C für 3 Sekunden pro Anschluss stand.

2.2 Elektrooptische Eigenschaften

Diese Parameter, gemessen bei einer Standard-Sperrschichttemperatur von 25°C und einem Durchlassstrom von 20mA, definieren die Lichtausgabe und das elektrische Verhalten der LED.

• Lichtstärke (I_v):Reicht von mindestens 180 mcd bis maximal 715 mcd, mit einem typischen Wert, der durch das Binning-System impliziert wird. Die Lichtausgabe hat eine Toleranz von ±11%.
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):60 Grad (typisch). Dies ist der volle Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte ihres Spitzenwertes abfällt, und definiert die Strahlausbreitung.
• Spitzenwellenlänge (λ_p):518 nm (typisch). Die Wellenlänge, bei der die spektrale Leistungsverteilung maximal ist.
• Dominante Wellenlänge (λ_d):Reicht von 520 nm bis 535 nm. Dies ist die Einzelwellenlängen-Wahrnehmung der LED-Farbe durch das menschliche Auge und unterliegt einer engen Toleranz von ±1 nm. Es ist der primäre Parameter für das Farb-Binning.
• Spektrale Bandbreite (Δλ):35 nm (typisch). Die Breite des emittierten Spektrums bei halber Maximalleistung.
• Durchlassspannung (V_F):3,5 V (typisch), maximal 4,3 V bei 20mA. Dieser Parameter ist entscheidend für den Entwurf der strombegrenzenden Schaltung.
• Sperrstrom (I_R):Maximal 50 µA bei Anlegen einer 5V-Sperrspannung.

3. Erläuterung des Binning-Systems

Um die Konsistenz von Helligkeit und Farbe in Produktionschargen sicherzustellen, werden die LEDs in Bins sortiert. Dies ermöglicht es Designern, Bauteile auszuwählen, die spezifische Anwendungsanforderungen erfüllen.

3.1 Binning der Lichtstärke

LEDs werden basierend auf ihrer gemessenen Lichtstärke bei I_F= 20mA in drei Bins kategorisiert:

• Bin S:180 mcd (Min) bis 285 mcd (Max)
• Bin T:285 mcd (Min) bis 450 mcd (Max)
• Bin U:450 mcd (Min) bis 715 mcd (Max)

Der Bin-Code (z.B. S, T, U) ist auf dem Verpackungsetikett (CAT-Feld) angegeben.

3.2 Binning der dominanten Wellenlänge

LEDs werden auch nach ihrer dominanten Wellenlänge gebinnt, um die Farbkonsistenz zu steuern. Sie werden wie folgt gruppiert und gebinnt:

• Gruppe Y:
  • Bin X:520 nm bis 525 nm
  • Bin Y:525 nm bis 530 nm
  • Bin Z:530 nm bis 535 nm

Der Gruppen- und Bin-Code für die Wellenlänge (z.B. YX, YY, YZ) ist auf dem Verpackungsetikett (HUE-Feld) angegeben.

4. Mechanische und Verpackungsinformationen

4.1 Gehäuseabmessungen

Die LED verfügt über ein kompaktes "Chip"-SMD-Gehäuse. Wichtige Abmessungen (in Millimetern) umfassen eine Bauteilgröße von etwa 2,5 mm Länge und 2,1 mm Breite. Detaillierte mechanische Zeichnungen im Datenblatt spezifizieren das exakte Pad-Layout, die Bauteilhöhe und Toleranzen (typisch ±0,1 mm, sofern nicht anders angegeben). Ein korrektes Pad-Design ist entscheidend für die Lötstellenzuverlässigkeit und die korrekte Ausrichtung während des Reflow-Prozesses.

4.2 Verpackung und Handhabung

Die Bauteile werden in einer feuchtigkeitsempfindlichen Verpackung (MSD) geliefert, um Schäden durch Umgebungsfeuchtigkeit während Lagerung und Transport zu verhindern.

• Trägerband:Bauteile sind in 8 mm breites Trägerband geladen.
• Rolle:Das Band ist auf eine Standard-7-Zoll-Rolle aufgewickelt, mit einer typischen Belademenge von 2000 Stück pro Rolle.
• Feuchtigkeitssperrbeutel (MBB):Die Rolle ist zusammen mit einer Feuchtigkeitsanzeigekarte und Trockenmittel in einem aluminiumlaminierten feuchtigkeitsdichten Beutel versiegelt.

4.3 Etiketteninformationen

Das Rollenetikett enthält kritische Informationen für Rückverfolgbarkeit und korrekte Anwendung:

• CPN (Kundenspezifische Artikelnummer)
• P/N (Hersteller-Artikelnummer: 25-21/GHC-YSU/2A)
• QTY (Packungsmenge)
• CAT (Lichtstärke-Bin-Code: S, T oder U)
• HUE (Farbort/Dominante Wellenlänge Bin-Code: z.B. YX)
• REF (Durchlassspannungs-Rang, falls zutreffend)
• LOT No (Herstellungslosnummer für Rückverfolgbarkeit)

5. Löt- und Montagerichtlinien

Die Einhaltung dieser Richtlinien ist entscheidend für zuverlässige Lötstellen, ohne die LED zu beschädigen.

5.1 Reflow-Lötprofil

Die LED ist mit Infrarot- und Dampfphasen-Reflow-Prozessen kompatibel. Ein empfohlenes bleifreies Reflow-Profil wird bereitgestellt:

• Vorwärmen:Anstieg von Umgebungstemperatur auf 150-200°C über 60-120 Sekunden.
• Einweichen/Preflow:Halten zwischen 150-200°C.
• Reflow:Schneller Anstieg mit einer maximalen Rate von 3°C/Sek. zur Spitzentemperatur.
• Spitzentemperatur:Maximal 260°C, gehalten über 217°C für 60-150 Sekunden und über 255°C für maximal 30 Sekunden. Die Zeit bei 260°C darf 10 Sekunden nicht überschreiten.
• Abkühlung:Abkühlen mit einer maximalen Rate von 6°C/Sek.

Kritischer Hinweis:Reflow-Löten sollte nicht mehr als zweimal an derselben LED-Baugruppe durchgeführt werden.

5.2 Handlöt-Anleitung

Falls Handlöten notwendig ist, muss äußerste Vorsicht walten:

• Verwenden Sie einen Lötkolben mit einer Spitzentemperatur von maximal 350°C.
• Wärme auf jeden Anschluss für maximal 3 Sekunden anwenden.
• Verwenden Sie einen Kolben mit einer Leistung von 25W oder weniger.
• Lassen Sie zwischen dem Löten jedes Anschlusses ein Intervall von mindestens 2 Sekunden, um Wärmestau zu vermeiden.
• Vermeiden Sie mechanische Belastung der LED während oder nach dem Löten.

5.3 Nacharbeit und Reparatur

Reparaturen nach dem Löten werden dringend abgeraten. Falls absolut unvermeidbar, muss ein spezieller Doppelspitzen-Lötkolben verwendet werden, um beide Anschlüsse gleichzeitig zu erhitzen, um eine Entfernung ohne übermäßige Torsionsbelastung der Lötstellen zu ermöglichen. Das Schadenspotenzial ist hoch, und die Eigenschaften der LED nach der Nacharbeit können nicht garantiert werden.

6. Lagerung und Feuchtigkeitsempfindlichkeit

Als feuchtigkeitsempfindliches Bauteil müssen strenge Lagerprotokolle eingehalten werden, um "Popcorning" oder interne Delamination während des Reflow-Lötens zu verhindern.

• Ungeöffneter Beutel:Lagern bei ≤30°C und ≤90% relativer Luftfeuchtigkeit.
• Bodenlebensdauer:Sobald der feuchtigkeitsdichte Beutel geöffnet ist, müssen die LEDs innerhalb von168 Stunden (7 Tagen).
• verwendet werden.Wiederversiegelung:
• Falls nicht innerhalb der Bodenlebensdauer verwendet, müssen unbenutzte Teile mit frischem Trockenmittel in einem feuchtigkeitsdichten Beutel wiederversiegelt werden.Trocknen (Baking):

Falls der Feuchtigkeitsindikator übermäßige Feuchtigkeitsaufnahme anzeigt oder die Bodenlebensdauer überschritten ist, müssen die LEDs vor der Verwendung 24 Stunden bei 60 ±5°C getrocknet werden, um Feuchtigkeit auszutreiben.

7. Anwendungsspezifische Designüberlegungen

7.1 Strombegrenzung ist zwingend erforderlichDas Datenblatt warnt ausdrücklich:"Der Kunde muss Widerstände zum Schutz einsetzen, andernfalls führt eine geringe Spannungsänderung zu einer großen Stromänderung (es kommt zum Durchbrennen)."

LEDs zeigen eine nichtlineare, exponentielle V-I-Beziehung. Ein kleiner Anstieg der Durchlassspannung über den typischen Wert hinaus kann zu einem sehr großen, potenziell zerstörerischen Stromanstieg führen. Ein externer strombegrenzender Widerstand oder eine Konstantstrom-Treiberschaltung ist für einen zuverlässigen Betrieb absolut unerlässlich.

7.2 Wärmemanagement

Obwohl das Gehäuse eine Verlustleistungsbewertung von 95mW hat, ist effektives Wärmemanagement der Schlüssel zur Aufrechterhaltung von Leistung und Lebensdauer. Betrieb bei oder nahe dem maximalen Durchlassstrom (25mA) erzeugt Wärme. Designer sollten ausreichende Kupferflächen auf der Leiterplatte (thermische Entlastungspads) sicherstellen, um die Wärmeabfuhr zu unterstützen, insbesondere in Umgebungen mit hoher Umgebungstemperatur oder wenn mehrere LEDs gruppiert sind.

7.3 Anwendungseinschränkungen

• Das Datenblatt enthält einen klaren Haftungsausschluss bezüglich Hochzuverlässigkeitsanwendungen. Dieses Produkt ist für den allgemeinen kommerziellen und industriellen Gebrauch bestimmt. Es wird ausdrücklich festgestellt, dass es möglicherweise nicht für Anwendungen geeignet ist, die ultrahohe Zuverlässigkeit erfordern, wie z.B.:
• Militär-/Luftfahrtsysteme
• Automobil-Sicherheitssysteme (z.B. Airbag-Steuerungen, Bremsleuchten)

Medizinische Lebenserhaltungssysteme

Für solche Anwendungen müssen Bauteile mit anderen Qualifikationen und Spezifikationen beschafft werden.

8. Umwelt- und Vorschriftenkonformität

• Das Produkt ist darauf ausgelegt, mehrere wichtige internationale Umweltstandards zu erfüllen:RoHS-konform:
• Das Produkt ist frei von eingeschränkten gefährlichen Stoffen gemäß der EU-Richtlinie zur Beschränkung gefährlicher Stoffe.Bleifrei:
• Die Anschlüsse und der Lötprozess sind bleifrei.EU REACH-Konformität:
• Einhaltung der Verordnung zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe.Halogenfrei:

Entspricht halogenfreien Anforderungen, enthält weniger als 900 ppm Brom (Br), weniger als 900 ppm Chlor (Cl) und eine Summe von Br+Cl von weniger als 1500 ppm.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

• Die 25-21/GHC-YSU/2A differenziert sich innerhalb des SMD-LED-Marktes durch mehrere Schlüsselattribute:Gehäusegröße:
• Der 2,5x2,1mm Platzbedarf ist eine gängige, aber effiziente Größe, die Lichtausgabe mit Leiterplattenfläche in Einklang bringt. Sie ist kleiner als traditionelle 3mm und 5mm Durchsteck-LEDs und ermöglicht moderne miniaturisierte Designs.Materialtechnologie:
• Durch Verwendung eines InGaN (Indiumgalliumnitrid)-Chips erzeugt sie eine brillantgrüne Farbe. InGaN-Technologie ist bekannt für ihre Effizienz und Fähigkeit, kürzerwelliges Licht (blau, grün, weiß) im Vergleich zu älteren Technologien wie AlGaAs (rot) zu erzeugen.Optische Leistung:
• Mit einer Lichtstärke von bis zu 715 mcd und einem 60-Grad-Abstrahlwinkel bietet sie eine gute Balance zwischen Helligkeit und Strahlausbreitung für sowohl Anzeige- als auch Hintergrundbeleuchtungsaufgaben.Robustheit:

Die Integration von grundlegendem ESD-Schutz (150V HBM) und einem weiten Betriebstemperaturbereich (-40°C bis +85°C) bietet einen Robustheitsgrad, der für viele nicht-kritische Umgebungen geeignet ist.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F: Welchen Widerstandswert sollte ich verwenden, um diese LED mit 20mA aus einer 5V-Versorgung zu betreiben?_{A: Unter Verwendung des Ohmschen Gesetzes (R = (V}Versorgung_F- V_F) / I_F) und der typischen V_Fvon 3,5V: R = (5V - 3,5V) / 0,020A = 75 Ohm. Ein Standard-75Ω- oder 82Ω-Widerstand wäre geeignet. Berechnen Sie stets mit der maximalen V

(4,3V), um sicherzustellen, dass der Strom unter Worst-Case-Bedingungen die Grenzwerte nicht überschreitet.

F: Kann ich diese LED für Außenanwendungen verwenden?

A: Der Betriebstemperaturbereich von -40°C bis +85°C deutet darauf hin, dass sie einen weiten Bereich von Umgebungsbedingungen aushalten kann. Das Datenblatt spezifiziert jedoch keine Schutzart (IP) für das Gehäuse selbst. Für den Außeneinsatz müsste die LED wahrscheinlich durch das Gehäuse des Endprodukts oder eine konforme Beschichtung auf der Leiterplatte vor direktem Kontakt mit Wasser und Verunreinigungen geschützt werden.

F: Das Etikett zeigt CAT="T" und HUE="YY". Was bedeutet das?

A: Dies bedeutet, dass die LEDs auf dieser Rolle aus dem Lichtstärke-Bin T (285-450 mcd) und dem dominanten Wellenlängen-Bin YY (525-530 nm innerhalb der Gruppe Y) stammen. Diese Information ist entscheidend, um Helligkeits- und Farbkonsistenz über Ihre Produktionscharge sicherzustellen.

F: Warum sind Lagerung und Bodenlebensdauer so kritisch?