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SMD LED 19-217/GHC-YR1S2/3T Spezifikation – Brillantes Grün – 120° Betrachtungswinkel – 3,3V typ. – 20mA – Englisch Technisches Dokument

Vollständiges technisches Datenblatt für die SMD LED 19-217/GHC-YR1S2/3T. Merkmale umfassen brillantgrüne Farbe, 120° Betrachtungswinkel, typische Durchlassspannung von 3,3V bei 20mA, bleifreie und RoHS-konforme Bauweise.
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PDF-Dokumentendeckel - SMD LED 19-217/GHC-YR1S2/3T Spezifikation - Brilliant Green - 120° Betrachtungswinkel - 3.3V Typ. - 20mA - Englisch Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Das 19-217/GHC-YR1S2/3T ist eine oberflächenmontierbare (SMD) LED, die für moderne elektronische Anwendungen entwickelt wurde, die kompakte Bauweise, hohe Zuverlässigkeit und effiziente Montage erfordern. Diese Komponente stellt einen bedeutenden Fortschritt gegenüber herkömmlichen LEDs mit Anschlussrahmen dar, ermöglicht eine erhebliche Reduzierung des Leiterplattenplatzbedarfs, erhöhte Packungsdichte und trägt letztlich zur Miniaturisierung von Endgeräten bei. Ihre leichte Bauweise macht sie besonders geeignet für Anwendungen, bei denen Platz und Gewicht kritische Einschränkungen darstellen.

Die LED emittiert ein brillantes grünes Licht, das durch einen InGaN (Indiumgalliumnitrid)-Halbleiterchip erzeugt wird, der in ein wasserklares Harz eingekapselt ist. Diese Kombination bietet hohe Lichtstärke und ausgezeichnete Farbreinheit. Das Bauteil wird auf industrieüblichen 8-mm-Trägerbändern auf Spulen mit 7 Zoll Durchmesser geliefert, was volle Kompatibilität mit den in der modernen Elektronikfertigung eingesetzten Hochgeschwindigkeits-Automatikbestückungsanlagen gewährleistet.

1.1 Kernvorteile und Compliance

Das Produkt bietet mehrere wesentliche Vorteile, die mit den aktuellen Fertigungs- und Umweltstandards übereinstimmen:

2. Technische Parameter im Detail

Dieser Abschnitt bietet eine detaillierte, objektive Analyse der elektrischen, optischen und thermischen Spezifikationen der LED, wie sie in den Tabellen zu den absoluten Maximalwerten und den elektro-optischen Eigenschaften definiert sind.

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Grenzwerte definieren die Belastungsgrenzen, bei deren Überschreitung dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb bei oder über diesen Grenzen wird nicht empfohlen.

2.2 Elektro-optische Kenngrößen

Diese Parameter, gemessen unter Standardtestbedingungen von 25°C Umgebungstemperatur und einem Vorwärtsstrom von 20mA, definieren die Leistung des Bauteils.

Wichtiger Hinweis zu Toleranzen: Das Datenblatt gibt eine Toleranz der Lichtstärke von ±11 % und eine Toleranz der dominanten Wellenlänge von ±1 nm an. Dies sind inhärente Fertigungsschwankungen, die durch das im Folgenden beschriebene Binning-System verwaltet werden.

3. Erläuterung des Binning-Systems

Um natürliche Schwankungen in der Halbleiterfertigung zu handhaben, werden LEDs anhand wichtiger Leistungsparameter sortiert (gebinned). Dies ermöglicht es Konstrukteuren, Bauteile auszuwählen, die spezifische Anwendungsanforderungen an Helligkeit und Farbe erfüllen.

3.1 Binning der Lichtstärke

Die LED wird basierend auf ihrer gemessenen Lichtstärke bei 20mA in vier verschiedene Bins kategorisiert. Der Bin-Code ist Teil der Produktbestellnummer (z.B. S2 in GHC-YR1S2/3T).

Die Auswahl eines höheren Bin-Codes (z. B. S2) gewährleistet eine hellere LED, was für Anwendungen bei hoher Umgebungslichtintensität oder dort, wo maximale Sichtbarkeit entscheidend ist, erforderlich sein kann.

3.2 Dominant Wavelength Binning

Die Farbe (Farbton) des grünen Lichts wird durch das Binning der dominierenden Wellenlänge gesteuert. Dies gewährleistet die Farbkonsistenz innerhalb einer Charge von LEDs.

Die spezifische Bin (z.B. Y in GHC-YR1S2/3T) sollte angegeben werden, wenn die Farbabstimmung zwischen mehreren LEDs für die Ästhetik oder die funktionalen Anforderungen der Anwendung wichtig ist.

4. Performance Curve Analysis

Das Datenblatt enthält mehrere typische Kennlinien, die veranschaulichen, wie sich die Leistung der LED mit den Betriebsbedingungen ändert. Das Verständnis dieser Kurven ist der Schlüssel zu einem robusten Design.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Abmessungen der Verpackung

Die LED verfügt über ein standardmäßiges SMD-Gehäuse. Die Maßzeichnung liefert kritische Maße für das Design der PCB-Landmuster (Footprint), einschließlich Gehäuselänge, -breite, -höhe sowie Lage und Größe der Lötpads. Die Einhaltung dieser Maße ist für zuverlässiges Löten und korrekte Ausrichtung während der automatisierten Bestückung erforderlich. Alle nicht spezifizierten Toleranzen betragen ±0,1 mm.

5.2 Polungsidentifikation

Die Kathode ist typischerweise auf dem Bauteil markiert, oft durch einen grünen Punkt, eine Kerbe im Gehäuse oder ein anders geformtes Pad. Der PCB-Footprint sollte eine entsprechende Polungsmarkierung (wie eine Siebdruckumrandung oder einen Punkt) enthalten, um eine falsche Platzierung zu verhindern. Das Betreiben der LED in Sperrrichtung ist, begrenzt auf 5V gemäß dem IR Spezifikationen sollten im Schaltungsdesign vermieden werden.

6. Löt- und Montageanleitung

Sorgfältige Handhabung und fachgerechtes Löten sind entscheidend, um die von den Bauteilspezifikationen versprochene Zuverlässigkeit zu erreichen.

6.1 Lagerung und Feuchtigkeitsempfindlichkeit

Die LEDs sind in einer feuchtigkeitsbeständigen Beutel mit Trockenmittel verpackt, um die Aufnahme von atmosphärischer Feuchtigkeit zu verhindern.

6.2 Reflow-Lötprofil

Das empfohlene bleifreie Reflow-Profil ist entscheidend für die Bildung zuverlässiger Lötstellen, ohne die LED zu beschädigen.

Kritische Einschränkungen:

  1. Reflow sollte nicht mehr als zweimal durchgeführt werden. Ein dritter Reflow-Zyklus riskiert, die internen Bonddrähte der LED oder den Epoxid-Verguss zu beschädigen.
  2. Vermeiden Sie mechanische Belastung der LED während der Aufheiz- und Abkühlphasen des Lötvorgangs.
  3. Verbiegen oder verformen Sie die Leiterplatte nach dem Löten nicht, da dies die Lötstellen oder die LED selbst beschädigen kann.

6.3 Hand Soldering and Rework

Handlöten ist zulässig, birgt jedoch ein höheres Risiko.

7. Packaging and Ordering Information

7.1 Rollen- und Bandabmessungen

Das Produkt wird für die automatisierte Bestückung geliefert:

Detaillierte Maßzeichnungen für die Taschen des Trägerbands und die Spule werden bereitgestellt, um die Kompatibilität mit den Zuführeinrichtungen der Bestückungsautomaten sicherzustellen.

7.2 Etikettenerklärung

Das Spulenetikett enthält mehrere wichtige Kennzeichnungen:

8. Application Suggestions

8.1 Typische Anwendungsszenarien

Aufgrund seines breiten Betrachtungswinkels, der grünen Farbe und des SMD-Formats eignet sich diese LED gut für:

8.2 Kritische Design-Überlegungen

  1. Strombegrenzung ist zwingend erforderlich: Eine LED ist ein stromgesteuertes Bauelement. Sie müssen einen Reihen-Strombegrenzungswiderstand verwenden. Die Durchlassspannung weist einen Bereich (2,7 V–3,7 V) auf. Ein leichter Anstieg der Versorgungsspannung über VF kann, wenn nicht durch einen Widerstand begrenzt, einen großen, potenziell zerstörerischen Anstieg des Stroms verursachen. Berechnen Sie den Widerstandswert unter Verwendung des maximalen VF aus dem Datenblatt, um unter allen Bedingungen einen sicheren Betrieb zu gewährleisten: Rmin = (Vsupply - VF_max) / IF_desired.
  2. Wärmemanagement: Obwohl die Verlustleistung gering ist (max. 95 mW), verringern der Betrieb bei hohen Umgebungstemperaturen oder hohen Strömen die Lichtausbeute und Lebensdauer. Sorgen Sie für eine ausreichende Kupferfläche auf der Leiterplatte, die mit den thermischen Pads der LED (falls vorhanden) oder den Kathoden-/Anodenleitungen verbunden ist, um als Kühlkörper zu dienen.
  3. ESD-Schutz: Implementieren Sie ESD-Schutz auf den Eingangsleitungen, wenn die LED mit benutzerzugänglichen Anschlüssen (wie Tasten oder Steckverbindern) verbunden ist. Halten Sie während der Montage stets ESD-sichere Handhabungsverfahren ein.

9. Anwendungseinschränkungen und Zuverlässigkeitshinweis

Das Datenblatt enthält einen wichtigen Haftungsausschluss bezüglich Hochzuverlässigkeitsanwendungen. Diese LED ist für den allgemeinen kommerziellen und industriellen Einsatz ausgelegt und spezifiziert. Sie ist möglicherweise nicht für Anwendungen geeignet, bei denen ein Ausfall zu schweren Verletzungen, Verlust von Menschenleben oder erheblichem Sachschaden führen könnte, ohne zusätzliche Qualifizierung und möglicherweise eine andere, für solche Umgebungen konzipierte Produktvariante.

Beispiele für solche eingeschränkten Anwendungen umfassen:

Für diese Anwendungen ist es zwingend erforderlich, den Bauteilhersteller zu konsultieren, um spezifische Anforderungen, mögliche Leistungsreduzierungen und die Verfügbarkeit von Produkten zu besprechen, die für höhere Zuverlässigkeitsstandards qualifiziert sind (wie z. B. AEC-Q100 für Automobilanwendungen). Dieses Datenblatt garantiert die Leistung nur innerhalb der angegebenen Spezifikationen und nicht für die Verwendung außerhalb dieser oder unter nicht spezifizierten Bedingungen.

10. FAQ basierend auf technischen Parametern

F: Welchen Widerstandswert sollte ich bei einer 5V-Versorgung verwenden?
A: Unter Verwendung der maximalen V im ungünstigsten FallF von 3,7 V und einem gewünschten IF von 20 mA: R = (5 V - 3,7 V) / 0,020 A = 65 Ohm. Der nächstgelegene Standardwert ist 68 Ohm. Die Nennleistung des Widerstands beträgt (5 V - 3,3 V)^2 / 68 Ω ≈ 0,042 W, daher ist ein Standard-1/8-W-Widerstand (0,125 W) ausreichend.

Q: Kann ich diese LED mit 30 mA für mehr Helligkeit betreiben?
A: Nein. Der Absolute Maximalwert für den kontinuierlichen Vorwärtsstrom beträgt 25mA. Ein Betrieb mit 30mA überschreitet diesen Wert, was die Lebensdauer der LED erheblich verkürzt und aufgrund von Überhitzung zu einem sofortigen Ausfall führen kann. Immer innerhalb der spezifizierten Grenzen arbeiten.

Q: Die LED ist in meinem Endprodukt schwächer als in einer Probe. Warum?
A> Common causes are: 1) Operating at a higher ambient temperature than 25°C, causing intensity drop. 2) Using a resistor value that results in a lower actual forward current. 3) Voltage drop in the supply lines. 4) Selecting an LED from a lower luminous intensity bin (e.g., R1 instead of S2).

Q: Wie stelle ich sicher, dass die grüne Farbe über mehrere Einheiten in meinem Produkt hinweg konsistent ist?
A> You must specify and order LEDs from the same Dominante Wellenlänge bin (e.g., all from Bin Y). Mixing bins (X, Y, Z) will result in visible color differences between LEDs.

11. Design-in Fallstudienbeispiel

Szenario: Entwurf eines Statusanzeigepanels für einen Netzwerkrouter. Das Panel verfügt über 10 identische grüne "Link Active"-Anzeigen.

Designentscheidungen:

  1. Helligkeitskonstanz: Um sicherzustellen, dass alle 10 Indikatoren gleich hell erscheinen, gibt der Konstrukteur die höchste verfügbare Lichtstärke-Klasse (S2: 225-285 mcd) in der Bestellung an.
  2. Farbkonstanz: Um zu verhindern, dass ein Indikator etwas gelblicher oder blaugrüner als ein anderer erscheint, gibt der Designer auch eine einzelne dominante Wellenlängenklasse (z.B. Bin Y) vor.
  3. Schaltungsentwurf: Die interne Logikversorgung des Routers beträgt 3,3V. Bei einer typischen VF von 3,3V wäre der Spannungsabfall an einem Vorwiderstand nahezu null. Daher wird anstelle eines einfachen Widerstands ein Konstantstrom-LED-Treiber-IC gewählt, um eine stabile Helligkeit unabhängig von V zu gewährleisten.F Variation und zur Effizienzsteigerung. Der Treiber ist auf die Bereitstellung von 20mA eingestellt.
  4. PCB-Layout: Der PCB-Fußabdruck ist exakt gemäß der Gehäuseabmessungszeichnung gestaltet. Zusätzliche Kupferflächen auf inneren Lagen sind mit den Lötpads der LED verbunden, um die Wärmeableitung zu unterstützen, da das Routergehäuse warm werden kann.
  5. Montage: Die LEDs sind auf 8-mm-Trägerbändern bestückt. Das Fertigungsteam hält sich genau an das spezifizierte Reflow-Profil und stellt sicher, dass die Spitzentemperatur 260°C nicht überschreitet. Die feuchtigkeitsempfindlichen Bauteile werden vor der Verwendung getrocknet, da der Leiterplattenbestückungsprozess mehrere Durchläufe umfasst.

Dieser systematische Ansatz, basierend auf einem gründlichen Verständnis des Datenblatts, führt zu einem zuverlässigen, professionell wirkenden Produkt mit einheitlicher Anzeigeleistung.

LED Specification Terminology

Vollständige Erläuterung der LED-Fachbegriffe

Photoelektrische Leistung

Begriff Einheit/Darstellung Einfache Erklärung Warum wichtig
Luminous Efficacy lm/W (Lumen pro Watt) Lichtausbeute pro Watt Strom, höher bedeutet energieeffizienter. Bestimmt direkt die Energieeffizienzklasse und die Stromkosten.
Lichtstrom lm (Lumen) Gesamtes von der Quelle emittiertes Licht, allgemein als "Helligkeit" bezeichnet. Bestimmt, ob das Licht hell genug ist.
Viewing Angle ° (Grad), z.B. 120° Winkel, bei dem die Lichtintensität auf die Hälfte abfällt, bestimmt die Strahlbreite. Beeinflusst den Beleuchtungsbereich und die Gleichmäßigkeit.
CCT (Farbtemperatur) K (Kelvin), z.B. 2700K/6500K Wärme/Kühle des Lichts, niedrigere Werte gelblich/warm, höhere weißlich/kühl. Bestimmt die Lichtatmosphäre und geeignete Anwendungsszenarien.
CRI / Ra Dimensionslos, 0–100 Fähigkeit, Objektfarben naturgetreu wiederzugeben, Ra≥80 ist gut. Beeinflusst die Farbtreue, wird an anspruchsvollen Orten wie Einkaufszentren und Museen eingesetzt.
SDCM MacAdam-Ellipsenschritte, z.B. "5-step" Farbkonsistenzmetrik, kleinere Schritte bedeuten eine konsistentere Farbe. Gewährleistet eine einheitliche Farbe innerhalb derselben Charge von LEDs.
Dominante Wellenlänge nm (Nanometer), z.B. 620nm (rot) Wellenlänge, die der Farbe farbiger LEDs entspricht. Bestimmt den Farbton von roten, gelben, grünen monochromen LEDs.
Spectral Distribution Wellenlänge-Intensitäts-Kurve Zeigt die Intensitätsverteilung über die Wellenlängen. Beeinflusst die Farbwiedergabe und Qualität.

Electrical Parameters

Begriff Symbol Einfache Erklärung Design Considerations
Forward Voltage Vf Minimale Spannung zum Einschalten der LED, ähnlich wie "Einschaltspannung". Die Treiberspannung muss ≥Vf sein, bei in Reihe geschalteten LEDs addieren sich die Spannungen.
Durchlassstrom If Stromwert für den normalen LED-Betrieb. Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
Max Pulse Current Ifp Kurzzeitig zulässiger Spitzenstrom, verwendet für Dimmen oder Blinken. Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
Reverse Voltage Vr Maximale Sperrspannung, die die LED aushalten kann; eine Überschreitung kann zum Durchbruch führen. Die Schaltung muss eine Verpolung oder Spannungsspitzen verhindern.
Thermischer Widerstand Rth (°C/W) Widerstand gegen den Wärmetransport vom Chip zum Lot, je niedriger desto besser. Hoher Wärmewiderstand erfordert eine stärkere Wärmeableitung.
ESD Immunity V (HBM), z.B. 1000V Fähigkeit, elektrostatische Entladungen zu widerstehen, ein höherer Wert bedeutet geringere Anfälligkeit. In der Produktion sind antistatische Maßnahmen erforderlich, insbesondere für empfindliche LEDs.

Thermal Management & Reliability

Begriff Key Metric Einfache Erklärung Auswirkung
Sperrschichttemperatur Tj (°C) Tatsächliche Betriebstemperatur im LED-Chip. Jede Reduzierung um 10°C kann die Lebensdauer verdoppeln; zu hohe Temperaturen verursachen Lichtabfall und Farbverschiebung.
Lumenrückgang L70 / L80 (Stunden) Zeit bis die Helligkeit auf 70% oder 80% des Anfangswerts abfällt. Definiert direkt die "Lebensdauer" der LED.
Lumen Maintenance % (z.B. 70 %) Prozentsatz der Helligkeit, die nach einer bestimmten Zeit erhalten bleibt. Gibt die Helligkeitserhaltung bei langfristiger Nutzung an.
Farbverschiebung Δu′v′ or MacAdam ellipse Grad der Farbveränderung während der Nutzung. Beeinflusst die Farbkonstanz in Beleuchtungsszenen.
Thermal Aging Materialverschlechterung Verschlechterung aufgrund langfristiger hoher Temperaturen. Kann zu Helligkeitsabfall, Farbveränderung oder Unterbrechungsausfall führen.

Packaging & Materials

Begriff Häufige Typen Einfache Erklärung Features & Applications
Gehäusetyp EMC, PPA, Keramik Gehäusematerial schützt den Chip und bietet eine optische/thermische Schnittstelle. EMC: gute Hitzebeständigkeit, niedrige Kosten; Ceramic: bessere Wärmeableitung, längere Lebensdauer.
Chip-Struktur Front, Flip Chip Anordnung der Chipelektroden. Flip-Chip: Bessere Wärmeableitung, höhere Effizienz, für Hochleistungsanwendungen.
Phosphor Coating. YAG, Silikat, Nitrid Bedeckt den blauen Chip, wandelt einen Teil in Gelb/Rot um, mischt zu Weiß. Unterschiedliche Leuchtstoffe beeinflussen Effizienz, CCT und CRI.
Linse/Optik Flach, Mikrolinse, TIR Optische Struktur auf der Oberfläche zur Steuerung der Lichtverteilung. Bestimmt den Betrachtungswinkel und die Lichtverteilungskurve.

Quality Control & Binning

Begriff Binning-Inhalt Einfache Erklärung Zweck
Lichtstromklasse Code z. B. 2G, 2H Nach Helligkeit gruppiert, jede Gruppe hat minimale/maximale Lumenwerte. Gewährleistet gleichmäßige Helligkeit in derselben Charge.
Voltage Bin Code z.B. 6W, 6X Gruppiert nach Durchlassspannungsbereich. Erleichtert die Fahrerzuordnung und verbessert die Systemeffizienz.
Color Bin 5-step MacAdam ellipse Nach Farbkoordinaten gruppiert, um einen engen Bereich sicherzustellen. Gewährleistet Farbkonstanz, vermeidet ungleichmäßige Farbgebung innerhalb des Leuchtkörpers.
CCT Bin 2700K, 3000K usw. Nach CCT gruppiert, jede mit entsprechendem Koordinatenbereich. Erfüllt unterschiedliche CCT-Anforderungen für verschiedene Szenen.

Testing & Certification

Begriff Standard/Test Einfache Erklärung Signifikanz
LM-80 Lumen-Erhaltungstest Langzeitbeleuchtung bei konstanter Temperatur, Aufzeichnung des Helligkeitsabfalls. Zur Schätzung der LED-Lebensdauer (mit TM-21).
TM-21 Lebensdauer-Schätzstandard Schätzt die Lebensdauer unter realen Bedingungen basierend auf LM-80-Daten. Ermöglicht eine wissenschaftliche Lebensdauervorhersage.
IESNA Illuminating Engineering Society Deckt optische, elektrische und thermische Prüfverfahren ab. Branchenweit anerkannte Prüfgrundlage.
RoHS / REACH Umweltzertifizierung Gewährleistet das Fehlen schädlicher Substanzen (Blei, Quecksilber). Internationale Marktzugangsvoraussetzung.
ENERGY STAR / DLC Energieeffizienzzertifizierung Energieeffizienz- und Leistungszertifizierung für Beleuchtung. Wird bei staatlichen Beschaffungen und Förderprogrammen verwendet, steigert die Wettbewerbsfähigkeit.