1224SDRC/S530-A4 LED-Lampe Datenblatt - Super Tiefrot - 650nm - 25mA - 500mcd - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die 1224SDRC/S530-A4 ist eine hochhellige LED-Lampe, die für Anwendungen entwickelt wurde, die eine überlegene Lichtstärke im tiefroten Spektrum erfordern. Diese Komponente nutzt AlGaInP-Chip-Technologie und emittiert eine super tiefrote Farbe mit einer typischen Spitzenwellenlänge von 650nm. Das Bauteil ist in einem Standard-Durchsteckgehäuse mit einer wasserklaren Kunststofflinse untergebracht und bietet einen typischen Betrachtungswinkel von 25 Grad. Es ist auf Zuverlässigkeit und Robustheit ausgelegt und eignet sich für eine Vielzahl von elektronischen Anzeige- und Indikatoranwendungen.

1.1 Kernvorteile

• Hohe Helligkeit:Liefert eine typische Lichtstärke von 500 Millicandela (mcd) bei einem Durchlassstrom von 20mA und gewährleistet so eine ausgezeichnete Sichtbarkeit.
• Auswahl an Betrachtungswinkeln:Verfügbar mit verschiedenen Betrachtungswinkeln, um unterschiedlichen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden.
• Zuverlässige Konstruktion:Aufgebaut mit robusten Materialien für langfristige Haltbarkeit und stabile Leistung.
• Umweltkonformität:Das Produkt ist bleifrei und so ausgelegt, dass es innerhalb der RoHS-konformen Spezifikationen bleibt.
• Verpackungsflexibilität:Verfügbar auf Band und Rolle für automatisierte Bestückungsprozesse.

1.2 Zielmarkt & Anwendungen

Diese LED ist speziell für Unterhaltungselektronik und Display-Anwendungen konzipiert, bei denen ein klares, helles rotes Anzeigeelement unerlässlich ist. Ihre Hauptanwendungen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf:

• Fernsehgeräte (Netzteil-Indikatoren, Statusleuchten)
• Computermonitore
• Telefone
• Desktop-Computer und Peripheriegeräte
• Allgemeine elektronische Geräte, die Status- oder Hintergrundbeleuchtungsanzeigen benötigen.

2. Technische Parameter im Detail

2.1 Absolute Grenzwerte

Diese Grenzwerte definieren die Limits, jenseits derer dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht garantiert.

Interpretation:Das Bauteil kann einen kontinuierlichen Gleichstrom von bis zu 25mA verarbeiten. Für kurze Pulse kann es bis zu 160mA aushalten. Die niedrige Sperrspannungsfestigkeit (5V) zeigt, dass die LED empfindlich auf Sperrspannung reagiert; in der Schaltungsauslegung muss darauf geachtet werden, keine Sperrspannung anzulegen. Die ESD-Festigkeit von 2000V (HBM) ist für viele diskrete LEDs Standard, dennoch werden während der Montage geeignete ESD-Schutzmaßnahmen empfohlen.

2.2 Elektro-optische Eigenschaften (Ta=25°C)

Diese Parameter definieren die typische Leistung der LED unter normalen Betriebsbedingungen.

Interpretation:Die Lichtstärke hat ein Minimum von 250mcd und einen typischen Wert von 500mcd, was auf eine gute Helligkeitskonsistenz hinweist. Der 25-Grad-Betrachtungswinkel bietet einen fokussierten Lichtstrahl. Die Spitzenwellenlänge von 650nm platziert sie im tiefroten Bereich des Spektrums. Die typische Durchlassspannung von 2,0V ist für eine rote LED relativ niedrig, was charakteristisch für AlGaInP-Technologie ist und zu geringerem Stromverbrauch führt. Der maximale Sperrstrom von 10μA bei 5V ist eine Leckstrom-Spezifikation.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Datenblatt zeigt, dass das Bauteil ein Selektionssystem basierend auf wichtigen optischen Parametern verwendet. Obwohl spezifische Bin-Codes im bereitgestellten Auszug nicht detailliert sind, umfassen die Parameter, die typischerweise in einem solchen System für diese Art von LED involviert sind:

• Dominante Wellenlänge (HUE):LEDs werden basierend auf ihrer dominanten Wellenlänge (z.B. 639nm typisch) in Bins sortiert, um Farbkonsistenz innerhalb einer Anwendung sicherzustellen.
• Lichtstärke (CAT - Ränge):Die Lichtstärke wird in Ränge oder Bins kategorisiert (z.B. Min 250mcd, Typ 500mcd). Dies stellt sicher, dass ein Mindesthelligkeitsniveau erreicht wird.
• Durchlassspannung:Obwohl hier nicht explizit als Binning-Parameter erwähnt, kann VF ebenfalls gebinnt werden (Typ 2,0V, Max 2,4V), um die Schaltungsauslegung für die Stromregelung zu unterstützen.

Die Etikettenerklärung auf der Verpackung (CPN, P/N, QTY, CAT, HUE, REF, LOT No.) bestätigt, dass kategorische (CAT) und Farbton- (HUE) Informationen pro Charge verfolgt werden, was für die Beschaffung und Produktionsplanung zur Aufrechterhaltung der Anwendungskonsistenz wesentlich ist.

4. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält mehrere typische Kennlinien, die entscheidend für das Verständnis des Bauteilverhaltens unter nicht-standardisierten Bedingungen sind.

4.1 Relative Intensität vs. Wellenlänge

Diese Kurve zeigt die spektrale Leistungsverteilung. Sie wird bei etwa 650nm mit einer typischen spektralen Bandbreite (FWHM) von 20nm ihren Höhepunkt haben. Diese schmale Bandbreite ist typisch für AlGaInP-LEDs und führt zu einer gesättigten, reinen tiefroten Farbe.

4.2 Richtcharakteristik

Dieses Polardiagramm veranschaulicht die räumliche Verteilung der Lichtintensität, korrespondierend mit dem 25-Grad-Betrachtungswinkel. Es zeigt, wie die Lichtintensität mit zunehmendem Winkel von der Mittelachse abnimmt.

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

Dieses Diagramm zeigt die exponentielle Beziehung zwischen Durchlassspannung (VF) und Durchlassstrom (IF). Für eine typische rote AlGaInP-LED zeigt die Kurve eine Einschaltspannung von etwa 1,8V-2,0V, danach steigt sie steil an. Diese Kurve ist entscheidend für die Auslegung der strombegrenzenden Schaltung.

4.4 Relative Intensität vs. Durchlassstrom

Diese Kurve zeigt, dass die Lichtstärke mit dem Durchlassstrom zunimmt, jedoch nicht linear. Sie tendiert dazu, bei höheren Strömen zu sättigen. Der Betrieb bei den empfohlenen 20mA gewährleistet optimale Effizienz und Langlebigkeit.

4.5 Relative Intensität vs. Umgebungstemperatur & Durchlassstrom vs. Umgebungstemperatur

Diese Kurven demonstrieren die thermischen Eigenschaften der LED. Die Lichtstärke nimmt typischerweise mit steigender Umgebungstemperatur aufgrund reduzierter interner Quanteneffizienz ab. Umgekehrt kann bei konstanter Treiberspannung der Durchlassstrom mit steigender Temperatur aufgrund von Änderungen in den Halbleitereigenschaften abnehmen. Diese Kurven unterstreichen die Bedeutung des thermischen Managements im Anwendungsdesign.

5. Mechanische & Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Die LED ist in einem Standard-3mm- oder 5mm-Radial-Durchsteckgehäuse verpackt (spezifische Abmessungen sind in der Gehäusezeichnung auf Seite 5 des Datenblatts detailliert). Wichtige dimensionale Hinweise umfassen:

• Alle Abmessungen sind in Millimetern.
• Die Höhe des Flansches (der Rand an der Basis der Kuppel) muss kleiner als 1,5mm (0,059\") sein.
• Es gilt eine typische Toleranz von ±0,25mm, sofern nicht anders angegeben.

5.2 Polungskennzeichnung

Die Kathode ist typischerweise durch eine abgeflachte Stelle am Rand des LED-Gehäuses und/oder durch den kürzeren Anschlussdraht gekennzeichnet. Die Anode ist der längere Anschlussdraht. Während der Installation muss die korrekte Polung beachtet werden.

6. Löt- & Montagerichtlinien

Sachgemäße Handhabung ist entscheidend, um Zuverlässigkeit zu gewährleisten und Schäden an der LED zu verhindern.

6.1 Anschlussdraht-Formgebung

• Biegen Sie die Anschlussdrähte an einer Stelle, die mindestens 3mm von der Basis des Epoxid-Kolbens entfernt ist.
• Führen Sie die Anschlussdraht-Formgebungvor soldering.
• Vermeiden Sie während des Biegens mechanische Belastung des LED-Gehäuses.
• Schneiden Sie die Anschlussdrähte bei Raumtemperatur.
• Stellen Sie sicher, dass die Leiterplattenlöcher perfekt mit den LED-Anschlussdrähten ausgerichtet sind, um Montagespannungen zu vermeiden.

6.2 Lagerung

• Lagern Sie bei ≤30°C und ≤70% relativer Luftfeuchtigkeit nach Erhalt.
• Die Haltbarkeit unter diesen Bedingungen beträgt 3 Monate.
• Für längere Lagerung (bis zu 1 Jahr) verwenden Sie einen versiegelten Behälter mit Stickstoffatmosphäre und Trockenmittel.
• Vermeiden Sie schnelle Temperaturwechsel in feuchten Umgebungen, um Kondensation zu verhindern.

6.3 Lötparameter

Handlöten:
Lötspitzentemperatur: Max. 300°C (Max. 30W)
Lötzeit: Max. 3 Sekunden
Abstand von Lötstelle zum Epoxid-Kolben: Min. 3mm

Wellen- oder Tauchlöten:
Vorwärmtemperatur: Max. 100°C (Max. 60 Sek.)
Bad-Temperatur & Zeit: Max. 260°C, Max. 5 Sekunden
Abstand von Lötstelle zum Epoxid-Kolben: Min. 3mm

Kritische Hinweise:

• Vermeiden Sie Belastung der Anschlussdrähte bei hohen Temperaturen.
• Nicht mehr als einmal löten (tauchen/hand).
• Schützen Sie den Epoxid-Kolben vor Stoß/Vibration, bis er nach dem Löten auf Raumtemperatur abgekühlt ist.
• Vermeiden Sie schnelles Abkühlen von der Spitzentemperatur.
• Verwenden Sie stets die niedrigstmögliche Löttemperatur.

6.4 Reinigung

• Reinigen Sie bei Bedarf nur mit Isopropylalkohol bei Raumtemperatur für ≤1 Minute.
• Lufttrocknen bei Raumtemperatur.
• Verwenden Sie keine Ultraschallreinigunges sei denn, sie wurde unter spezifischen, kontrollierten Bedingungen vorqualifiziert, da sie Schäden verursachen kann.

6.5 Wärmemanagement

Eine ordnungsgemäße thermische Auslegung ist unerlässlich. Der Betriebsstrom sollte basierend auf der Umgebungstemperatur entsprechend heruntergestuft werden, wobei auf die typischerweise im vollständigen Datenblatt enthaltene Derating-Kurve verwiesen wird. Unzureichende Kühlung oder Betrieb über den empfohlenen Temperaturen reduziert die Lichtausbeute und verkürzt die Lebensdauer der LED.

7. Verpackungs- & Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

• Primärpackung:1000 Stück pro antistatischem Beutel.
• Innenkarton:4 Beutel (4000 Stück) pro Innenkarton.
• Außenkarton:10 Innenkartons (40.000 Stück) pro Außenkarton.

7.2 Etikettenerklärung

Etiketten auf der Verpackung enthalten folgende Informationen:
CPN: Kundenteilenummer
P/N: Herstellertypnummer (1224SDRC/S530-A4)
QTY: Menge
CAT: Lichtstärke-Rang/Bin
HUE: Dominante Wellenlänge Bin
REF: Referenzcode
LOT No.: Rückverfolgbare Losnummer

8. Anwendungsvorschläge

8.1 Typische Anwendungsschaltungen

Diese LED wird typischerweise von einer Konstantstromquelle oder häufiger von einer Spannungsquelle mit einem in Reihe geschalteten strombegrenzenden Widerstand betrieben. Der Widerstandswert (R) kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R = (Vcc - VF) / IF, wobei Vcc die Versorgungsspannung, VF die LED-Durchlassspannung (für Designreserve 2,4V max. verwenden) und IF der gewünschte Durchlassstrom (z.B. 20mA) ist.

8.2 Design-Überlegungen

• Stromregelung:Verwenden Sie stets einen Reihenwiderstand oder einen aktiven Konstantstromtreiber, um ein Überschreiten des maximalen Durchlassstroms zu verhindern, insbesondere bei variablen Versorgungsspannungen.
• Sperrspannungsschutz:Erwägen Sie das Hinzufügen einer parallel in Sperrrichtung geschalteten Diode über der LED, wenn die Schaltung nicht garantieren kann, dass die Sperrspannung unter 5V bleibt.
• Thermisches Management:Sorgen Sie in Umgebungen mit hoher Umgebungstemperatur oder in geschlossenen Räumen für ausreichende Belüftung oder erwägen Sie eine Herabstufung des Betriebsstroms.
• ESD-Schutz:Implementieren Sie ESD-Schutz auf den Eingangsleitungen, wenn sich die LED an einer benutzerzugänglichen Stelle befindet.

9. Technischer Vergleich & Differenzierung

Im Vergleich zu älteren GaAsP-basierten roten LEDs bietet diese AlGaInP-LED eine deutlich höhere Lichtausbeute (hellere Ausgangsleistung bei gleichem Strom) und bessere Temperaturstabilität. Ihre tiefrote Farbe (650nm) ist gesättigter als bei Standard-Rot-LEDs (typisch 620-630nm). Der 25-Grad-Betrachtungswinkel ist schmaler als bei "Weitwinkel"-Varianten (z.B. 60 Grad) und bietet einen stärker fokussierten Strahl, ideal für frontplattenmontierte Anzeigen, bei denen das Licht auf den Betrachter gerichtet sein sollte.

10. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Kann ich diese LED dauerhaft mit 25mA betreiben?
A: Ja, 25mA ist der absolute maximale Dauer-Durchlassstrom. Für optimale Lebensdauer und Zuverlässigkeit wird der Betrieb bei oder unterhalb der Testbedingung von 20mA empfohlen.

F: Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge (650nm) und dominanter Wellenlänge (639nm)?
A: Die Spitzenwellenlänge ist der Punkt der höchsten Intensität im Spektrum. Die dominante Wellenlänge ist die einzelne Wellenlänge monochromatischen Lichts, die der wahrgenommenen Farbe der LED entspricht. Der Unterschied ergibt sich aus der Form des Emissionsspektrums.

F: Wie kritisch ist der 3mm-Abstand von der Lötstelle zum Epoxid-Kolben?
A: Sehr kritisch. Lötstellen näher als 3mm können den Epoxidharz übermäßiger Hitze aussetzen, was möglicherweise zu Rissen, Verfärbungen (Vergilbung) oder internen Schäden am Halbleiter-Chip führt und einen vorzeitigen Ausfall verursacht.

F: Die ESD-Festigkeit beträgt 2000V. Ist das für die manuelle Handhabung ausreichend?
A: Obwohl 2000V HBM eine übliche Festigkeit ist, ist es keine Lizenz für nachlässige Handhabung. Befolgen Sie während der Montage stets Standard-ESD-Vorsichtsmaßnahmen (verwenden Sie geerdete Handgelenkbänder, arbeiten Sie auf ESD-Matten), um latente Schäden zu verhindern, die möglicherweise nicht sofort zu einem Ausfall führen, aber die Leistung im Laufe der Zeit verschlechtern können.

11. Praktisches Anwendungsbeispiel

Szenario: Entwurf einer Netzteil-Anzeige für einen Desktop-Computer.
Die LED wird auf der Frontplatte montiert. Eine 5V-Versorgungsschiene (Vcc) ist vom Motherboard verfügbar. Um eine helle Anzeige bei ~20mA zu erreichen:
1. Reihenwiderstand berechnen: R = (5V - 2,4V) / 0,020A = 130 Ohm. Verwenden Sie den nächstgelegenen Standardwert, 120 oder 150 Ohm.
2. Verlustleistung im Widerstand prüfen: P_R = (IF)^2 * R = (0,02^2)*150 = 0,06W. Ein Standard-1/4W-Widerstand ist ausreichend.
3. Im Leiterplattenlayout sicherstellen, dass der Lochabstand dem Anschlussdrahtabstand der LED entspricht. Fügen Sie eine Lötstoppmaskenumrisslinie hinzu, die die abgeflachte Seite (Kathode) zur korrekten Ausrichtung zeigt.
4. Während der Montage die LED-Anschlussdrähte vorsichtig 4-5mm vom Gehäuse entfernt biegen, bevor sie in die Leiterplatte eingesetzt werden. Handlöten mit einer temperaturgeregelten Lötspitze, eingestellt auf 300°C, und Hitze für nicht mehr als 3 Sekunden pro Anschlussdraht anwenden.
Dieser Ansatz gewährleistet eine zuverlässige, langlebige Anzeigeleuchte.

12. Einführung in das Technologieprinzip

Diese LED basiert auf AlGaInP (Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid) Halbleitermaterial, das auf einem Substrat gewachsen wird. Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, werden Elektronen und Löcher in den aktiven Bereich injiziert, wo sie rekombinieren und Energie in Form von Photonen (Licht) freisetzen. Die spezifische Zusammensetzung der AlGaInP-Legierung bestimmt die Bandlückenenergie, die direkt der emittierten Lichtwellenlänge entspricht – in diesem Fall Tiefrot bei 650nm. Das wasserklare Epoxidharzgehäuse fungiert als Linse, formt den Lichtausgang in den spezifizierten 25-Grad-Betrachtungswinkel und schützt auch den empfindlichen Halbleiterchip vor mechanischen und Umweltschäden.

13. Technologieentwicklungstrends

Der Trend bei Indikator-LEDs wie dieser geht weiterhin in Richtung höherer Effizienz (mehr Lichtausbeute pro Watt elektrischer Eingangsleistung) und erhöhter Zuverlässigkeit. Während das grundlegende Durchsteckgehäuse für viele Anwendungen beliebt bleibt, gibt es einen parallelen Trend hin zu oberflächenmontierbaren (SMD) Gehäusen für die automatisierte Bestückung. Fortschritte in der Materialwissenschaft können zu noch schmaleren spektralen Bandbreiten für reinere Farben oder verbesserter Leistung bei höheren Temperaturen führen. Darüber hinaus ist die Integration von Funktionen wie eingebauten strombegrenzenden Widerständen oder Schutzdioden innerhalb des LED-Gehäuses ein wachsender Trend, um die Schaltungsauslegung und das Leiterplattenlayout zu vereinfachen.