LTL-R14FGSAJH61T Zweifarbige LED-Lampe Datenblatt - Winkelgehäuse - Gelb/Gelbgrün - 20mA - 52mW - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument beschreibt detailliert die Spezifikationen einer zweifarbigen, durchsteckmontierten LED-Anzeigelampe. Das Bauteil verfügt über ein schwarzes Kunststoff-Winkelgehäuse, das für eine einfache Bestückung und stapelbare Konfigurationen auf Leiterplatten (PCBs) ausgelegt ist. Es integriert Festkörper-Lichtquellen, die hohe Effizienz und geringen Stromverbrauch bieten.

1.1 Kernmerkmale und Vorteile

• Verbesserter Kontrast:Das schwarze Gehäusematerial bietet ein hohes Kontrastverhältnis und verbessert die Sichtbarkeit der Anzeige.
• Zweifarbige Quelle:Integriert AlInGaP-Halbleiterchips, um sowohl gelbes als auch gelbgrünes Licht aus einem einzigen Gehäuse zu erzeugen.
• Energieeffizienz:Geringer Stromverbrauch mit einer typischen Durchlassspannung von 2,0V bei einem Treiberstrom von 10mA.
• Umweltkonformität:Bleifreie Konstruktion und vollständige Konformität mit der RoHS-Richtlinie.
• Fertigungskompatibel:Geliefert in Band- und Rolle-Verpackung, kompatibel mit automatisierten Bestückungsprozessen. Vorkonditioniert auf JEDEC Level 3 und mit Feuchtesensitivitätsstufe MSL3 bewertet.

1.2 Zielanwendungen

Diese Komponente eignet sich für Statusanzeigen und Hintergrundbeleuchtung in einer Vielzahl von elektronischen Geräten, darunter:

• Kommunikationsgeräte
• Computer-Peripheriegeräte und Hauptplatinen
• Unterhaltungselektronik
• Haushaltsgeräte

2. Detaillierte Analyse der technischen Parameter

Alle Spezifikationen sind bei einer Umgebungstemperatur (TA) von 25°C definiert, sofern nicht anders angegeben.

2.1 Absolute Maximalwerte

Belastungen über diese Grenzwerte hinaus können dauerhafte Schäden am Bauteil verursachen.

• Verlustleistung (Pd):52 mW (für sowohl gelbe als auch gelbgrüne LEDs)
• Dauer-Durchlassstrom (IF):20 mA DC
• Spitzen-Durchlassstrom (IFP):60 mA (Pulsbreite ≤ 10μs, Tastverhältnis ≤ 1/10)
• Betriebstemperaturbereich:-40°C bis +85°C
• Lagertemperaturbereich:-40°C bis +100°C
• Löt-Temperatur der Anschlüsse:Maximal 260°C für 5 Sekunden, gemessen 2,0mm vom LED-Körper entfernt.

2.2 Elektrische und optische Kenngrößen

Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Leistungsparameter bei einem Standard-Teststrom von 10mA zusammen.

Optische Parameter:

• Leuchtstärke (Iv):Der typische Wert beträgt 11 mcd für beide Farben, mit einem Bereich von 4 mcd (Min) bis 29 mcd (Max). Die Intensität wird mit einem Sensor gemessen, der auf die CIE photopische Augenempfindlichkeitskurve gefiltert ist.
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):110 Grad. Dieser große Abstrahlwinkel wird durch eine weiße Streulinse erreicht und gewährleistet gute Sichtbarkeit auch aus schrägen Blickwinkeln.
• Spitzenwellenlänge (λP):Etwa 574 nm für Gelbgrün und 590 nm für Gelb.
• Dominante Wellenlänge (λd):Definiert die wahrgenommene Farbe. Für Gelbgrün: 569 nm (Typ), Bereich 565-572 nm. Für Gelb: 590 nm (Typ), Bereich 582-594 nm.
• Spektrale Bandbreite (Δλ):Etwa 20 nm für beide Farben, was auf eine relativ reine spektrale Ausgabe hinweist.

Elektrische Parameter:

• Durchlassspannung (VF):Der typische Wert beträgt 2,0V, Bereich von 1,6V (Min) bis 2,5V (Max) bei 10mA. Dieser Parameter ist entscheidend für die Berechnung des Vorwiderstands im Schaltungsdesign.
• Sperrstrom (IR):Maximal 10 μA bei einer angelegten Sperrspannung (VR) von 5V.Wichtig:Das Bauteil ist nicht für den Betrieb unter Sperrvorspannung ausgelegt; dieser Testzustand dient nur der Charakterisierung.

3. Binning-System-Spezifikation

Um Farb- und Helligkeitskonsistenz in der Produktion sicherzustellen, werden LEDs anhand ihrer Leuchtstärke und dominanten Wellenlänge in Bins sortiert.

3.1 Leuchtstärke-Binning

Für jede Farbe sind zwei Intensitäts-Bins definiert, mit einer Toleranz von ±30% auf die Bin-Grenzen.

• Bin A:4 mcd bis 13 mcd @ 10mA
• Bin B:13 mcd bis 29 mcd @ 10mA

3.2 Dominante Wellenlänge-Binning

Wellenlängen-Bins ermöglichen eine enge Kontrolle über die emittierte Farbe, mit einer Toleranz von ±1nm auf die Bin-Grenzen.

Für Gelbgrün:

• Bin 1:565 nm bis 569 nm
• Bin 2:569 nm bis 572 nm

Für Gelb:

• Bin 1:582 nm bis 588 nm
• Bin 2:588 nm bis 594 nm

Die spezifischen Bin-Codes für Intensität und Wellenlänge sind auf der Produktverpackung gekennzeichnet, sodass Designer Bauteile auswählen können, die den Anforderungen ihrer Anwendung an Helligkeit und Farbgleichmäßigkeit entsprechen.

4. Mechanische und Verpackungsinformationen

4.1 Umriss und Abmessungen

Das Bauteil verwendet einen Durchsteckmontage-Stil mit rechtem Winkel. Wichtige dimensionale Hinweise:

• Alle Abmessungen sind in Millimetern.
• Die Standardtoleranz beträgt ±0,25mm, sofern im Maßzeichnung nicht anders angegeben.
• Gehäusematerial ist schwarzer Kunststoff.
• Die LED verfügt über eine weiße Streulinse.

4.2 Verpackungsspezifikation

Die Bauteile werden in einem industrieüblichen Band- und Rolle-Format für die automatische Bestückung geliefert.

• Trägerband:Schwarzes leitfähiges Polystyrol-Alloy, 0,50 mm ± 0,06 mm dick.
• Rollenkapazität:500 Stück pro 13-Zoll-Rolle.
• Verpackungshierarchie:
  1. 500 Stück auf 1 Rolle werden in eine Feuchtigkeitssperrbeutel (MBB) mit Trockenmitteln und einer Feuchteanzeigekarte gelegt.
  2. 2 MBBs (insgesamt 1000 Stück) werden in einem Innenkarton verpackt.
  3. 10 Innenkartons (insgesamt 10.000 Stück) werden in einem Außenkarton für den Versand verpackt.

5. Bestückungs-, Handhabungs- und Anwendungsrichtlinien

5.1 Lagerung und Feuchteempfindlichkeit

Dieses Produkt ist mit MSL3 bewertet. Die Einhaltung der folgenden Verfahren ist entscheidend, um feuchtigkeitsbedingte Schäden während des Reflow-Lötens zu verhindern.

• Versiegelte Verpackung:Lagern bei ≤ 30°C und ≤ 70% rF. Innerhalb eines Jahres nach Versiegelung des Beutels verwenden.
• Geöffnete Verpackung:Wenn der Feuchtigkeitssperrbeutel geöffnet wird, müssen die Bauteile bei ≤ 30°C und ≤ 60% rF gelagert werden.
• Bodenlebensdauer:Nach dem Öffnen des Originalbeutels sollten die Bauteile innerhalb von 168 Stunden (7 Tagen) dem IR-Reflow-Löten unterzogen werden.
• Verlängerte Lagerung/Ausheizen:Für die Lagerung über 168 Stunden außerhalb des Originalbeutels, in einem verschlossenen Behälter mit Trockenmittel lagern. Vor der Bestückung mindestens 48 Stunden bei 60°C ausheizen, um aufgenommene Feuchtigkeit zu entfernen.

5.2 Löt- und Bestückungsanweisungen

• Anschlussformen:Falls erforderlich, die Anschlüsse an einer Stelle biegen, die mindestens 3mm von der Basis der LED-Linse entfernt ist. Die Linsenbasis nicht als Drehpunkt verwenden. Das Formen vor dem Löten bei Raumtemperatur durchführen.
• Leiterplattenbestückung:Während des Einfügens eine minimale Verankerungskraft anwenden, um mechanische Belastung der Komponente zu vermeiden.
• Löten:Einen Mindestabstand von 2mm zwischen der Basis der Linse/des Gehäuses und dem Lötpunkt am Anschluss einhalten. Die Linse nicht in Lötzinn oder Reinigungslösung tauchen.
• Reinigung:Wenn eine Nachbestückungsreinigung erforderlich ist, nur alkoholbasierte Lösungsmittel wie Isopropylalkohol verwenden.

5.3 Anwendungsdesign-Überlegungen

• Strombegrenzung:Immer einen Vorwiderstand in Reihe schalten, um den Durchlassstrom auf das empfohlene Maximum von 20mA DC zu begrenzen. Den Widerstandswert mit R = (Versorgungsspannung - VF) / IF berechnen, wobei VF die typische oder maximale Durchlassspannung aus dem Datenblatt ist.
• Thermisches Management:Obwohl die Verlustleistung gering ist, sicherstellen, dass die Betriebsumgebungstemperatur 85°C nicht überschreitet. Die LED nicht in der Nähe anderer wärmeerzeugender Komponenten platzieren.
• Sperrspannungsschutz:Da die LED nicht für Sperrvorspannung ausgelegt ist, muss das Schaltungsdesign die Anwendung von Sperrspannung verhindern, z.B. bei Verwendung in einer AC- oder bipolaren Treiberschaltung. Eine parallel geschaltete (in Sperrrichtung betriebene) Schutzdiode kann erforderlich sein.
• Visuelles Design:Der 110-Grad-Abstrahlwinkel und die Streulinse bieten eine breite, gleichmäßige Ausleuchtung. Das schwarze Gehäuse minimiert Lichtleitung und verbessert den Kontrast, was es für frontplattenmontierte Anzeigen geeignet macht.

6. Leistungskurven und typische Kennlinien

Das Datenblatt enthält grafische Darstellungen wichtiger Zusammenhänge, die für die detaillierte Designanalyse wesentlich sind.

• Relative Leuchtstärke vs. Durchlassstrom:Zeigt, wie die Lichtausbeute mit dem Strom zunimmt, typischerweise bei höheren Strömen aufgrund von Erwärmungseffekten sublinear.
• Durchlassspannung vs. Durchlassstrom:Veranschaulicht die Dioden-I-V-Kennlinie, wichtig für das Verständnis der Spannungsanforderungen unter verschiedenen Treiberbedingungen.
• Relative Leuchtstärke vs. Umgebungstemperatur:Zeigt die Verringerung der Lichtausbeute bei steigender Sperrschichttemperatur, ein kritischer Faktor für Hochtemperaturanwendungen.
• Spektrale Verteilung:Diagramme, die die relative Strahlungsleistung über der Wellenlänge für sowohl gelbe als auch gelbgrüne LEDs zeigen und die Spitzen- und dominante Wellenlänge hervorheben.

Diese Kurven ermöglichen es Designern, die Leistung unter nicht standardmäßigen Bedingungen (z.B. unterschiedliche Treiberströme oder Temperaturen) vorherzusagen und ihre Schaltungen für Effizienz und Langlebigkeit zu optimieren.

7. Technischer Vergleich und Differenzierung

Diese zweifarbige Durchsteck-LED bietet spezifische Vorteile in ihrer Kategorie:

• Vielseitigkeit in einem Gehäuse:Die Integration von zwei verschiedenen Farben (Gelb und Gelbgrün) in einem einzigen Winkelgehäuse spart Leiterplattenfläche und vereinfacht die Lagerhaltung im Vergleich zur Verwendung von zwei separaten einfarbigen LEDs.
• Optimiert für Sichtbarkeit:Die Kombination aus einer Streulinse mit großem Abstrahlwinkel und einem schwarzen Gehäuse mit hohem Kontrast ist speziell für Statusanzeigen konzipiert, bei denen Blickwinkel und Klarheit entscheidend sind.
• Robuste Konstruktion für Durchsteckmontage:Die Designüberlegungen für Anschlussformen und Lötfreiräume deuten auf eine Komponente hin, die für die physikalischen Anforderungen der Durchsteckmontage und möglicher manueller Handhabung ausgelegt ist.
• Standardisiertes Binning:Die klare Binning-Struktur für sowohl Intensität als auch Wellenlänge unterstützt Anwendungen, die eine enge Farb- und Helligkeitsabstimmung über mehrere Einheiten hinweg erfordern.

8. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F1: Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge (λP) und dominanter Wellenlänge (λd)?

A1: Die Spitzenwellenlänge ist die Wellenlänge, bei der die emittierte optische Leistung maximal ist. Die dominante Wellenlänge wird aus den Farbkoordinaten im CIE-Farbdiagramm abgeleitet und repräsentiert die einzelne Wellenlänge der reinen Spektralfarbe, die der wahrgenommenen Farbe der LED entspricht. λd ist oft relevanter für die Farbspezifikation.

F2: Kann ich diese LED dauerhaft mit 20mA betreiben?

A2: Ja, 20mA DC ist der maximal zulässige Dauer-Durchlassstrom. Für einen zuverlässigen Langzeitbetrieb ist es oft ratsam, LEDs mit einem niedrigeren Strom zu betreiben, z.B. 10-15mA, um thermische Belastung zu reduzieren und die Lebensdauer zu erhöhen, insbesondere wenn hohe Umgebungstemperaturen zu erwarten sind.

F3: Die MSL ist mit Stufe 3 bewertet. Was bedeutet das für meinen Fertigungsprozess?

A3: Feuchtesensitivitätsstufe 3 bedeutet, dass die Verpackung nach dem Öffnen des Feuchtigkeitssperrbeutels bis zu 168 Stunden (7 Tage) den Fabrikbedingungen (≤ 30°C / 60% rF) ausgesetzt sein kann, bevor sie vor dem Reflow-Löten ausgeheizt werden muss. Sie müssen die Zeit, zu der der Beutel geöffnet wurde, nachverfolgen und die Ausheizanweisungen befolgen, wenn das Zeitlimit überschritten wird.

F4: Wie interpretiere ich die Bin-Codes bei der Bestellung?

A4: Sie geben typischerweise die gewünschte Kombination aus Leuchtstärke-Bin (A oder B) und dominantem Wellenlängen-Bin (1 oder 2) für Ihre gewünschte Farbe (Gelb oder Gelbgrün) an. Zum Beispiel würde \"Gelb, Bin B2\" eine gelbe LED mit höherer Helligkeit (13-29 mcd) und einer dominanten Wellenlänge zwischen 588-594 nm spezifizieren. Konsultieren Sie den Hersteller für verfügbare Kombinationen.

9. Design- und Anwendungsfallstudie

Szenario: Entwurf einer Dual-Status-Anzeige für einen Netzwerkrouter

Ein Designer benötigt zwei Statusanzeigen auf einer Frontplatte: eine für \"Eingeschaltet\" (dauerhaft Gelb) und eine für \"Netzwerkaktivität\" (blinkend Gelbgrün). Der Platz ist begrenzt.

Lösung:Verwendung einer LTL-R14FGSAJH61T LED pro Anzeige.

1. Schaltungsdesign:Zwei unabhängige Treiberschaltungen werden von einer 5V-Schiene erstellt. Für jede LED wird ein Vorwiderstand berechnet. Unter Verwendung der typischen VF von 2,0V bei 10mA: R = (5V - 2,0V) / 0,01A = 300Ω. Ein Standard-330Ω-Widerstand würde etwa 9,1mA liefern, ein sicherer und effizienter Treiberstrom.
2. Mikrocontroller-Schnittstelle:Die Kathoden der beiden LEDs (wahrscheinlich gemeinsam) werden geerdet. Die Anoden für die gelben und gelbgrünen Chips sind über die 330Ω-Widerstände mit separaten GPIO-Pins eines Mikrocontrollers verbunden. Der MCU kann die gelbe LED dauerhaft einschalten und die gelbgrüne LED blinken lassen, um Aktivität anzuzeigen.
3. Mechanische Umsetzung:Das Winkelgehäuse ermöglicht es, die LEDs parallel zur Platine auf der Haupt-PCB zu montieren, wobei die Linsen durch Löcher in der Frontplatte des Routers nach oben zeigen. Das schwarze Gehäuse verhindert Lichtstreuung zwischen den beiden eng montierten Anzeigen.
4. Bauteilauswahl:Um ein einheitliches Erscheinungsbild über Tausende von Einheiten hinweg sicherzustellen, spezifiziert der Designer, dass alle LEDs für die \"Eingeschaltet\"-Anzeige aus demselben Wellenlängen- und Intensitäts-Bin stammen müssen (z.B. Gelb, Bin A1).

Dieser Ansatz spart Leiterplattenfläche, vereinfacht die Bestückung durch automatische Einfügung der Band- und Rolle-Bauteile und bietet eine saubere, professionelle Anzeigelösung.