Datenblatt für die Durchsteckmontage-Bicolor-LED-Lampe LTL-R14FGFAJR3HKP - Abmessungen 5,0x2,5x2,0mm - Spannung 2,6V - Leistung 0,052W - Gelbgrün/Orange - Technisches Dokument auf Deutsch

1. Produktübersicht

Dieses Dokument beschreibt detailliert die technischen Spezifikationen der LTL-R14FGFAJR3HKP, einer bicolor LED-Lampe für die Durchsteckmontage. Das Bauteil ist als Leiterplattenanzeige (CBI) konzipiert und verfügt über einen schwarzen Kunststoff-Winkelträger (Gehäuse), der die LED-Lichtquelle integriert. Dieses Design erleichtert die einfache Montage auf Leiterplatten (PCBs) und ist in Konfigurationen für verschiedene Betrachtungswinkel und Anordnungen erhältlich.

1.1 Kernmerkmale und Vorteile

• Einfache Montage:Das Design ist für einen unkomplizierten und effizienten Leiterplattenbestückungsprozess optimiert.
• Verbesserter Kontrast:Das schwarze Gehäusematerial verbessert den Kontrast der beleuchteten Anzeige gegenüber dem Hintergrund.
• Halbleiter-Zuverlässigkeit:Nutzt Halbleiter-Lichtquellentechnologie für eine verbesserte Lebensdauer und Stoßfestigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Glühlampen.
• Energieeffizienz:Bietet niedrigen Stromverbrauch und hohe Lichtausbeute.
• Umweltkonformität:Dies ist ein bleifreies Produkt und entspricht der RoHS-Richtlinie (Beschränkung gefährlicher Stoffe).
• Lichtquelle:Integriert bicolor AlInGaP-Chips (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid), die gelbgrüne Emission bei etwa 569nm und orange Emission bei etwa 605nm liefern, unter einer weißen Streulinse untergebracht.

1.2 Zielanwendungen

Diese LED-Lampe eignet sich für eine Vielzahl von elektronischen Geräten und Anzeigeanwendungen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:

• Kommunikationsgeräte
• Computersysteme und Peripheriegeräte
• Unterhaltungselektronik
• Industriesteuerungs- und Instrumententafeln

2. Technische Parameter: Detaillierte objektive Interpretation

2.1 Absolute Maximalwerte

Die folgenden Werte definieren die Grenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht garantiert.

• Verlustleistung (P_D):52 mW (für beide Farben)
• Spitzen-Durchlassstrom (I_FP):60 mA (Tastverhältnis ≤ 1/10, Pulsbreite ≤ 10μs)
• DC-Durchlassstrom (I_F):20 mA
• Betriebstemperaturbereich (T_opr):-40°C bis +85°C
• Lagertemperaturbereich (T_stg):-45°C bis +100°C
• Löttemperatur der Anschlüsse:Maximal 260°C für 5 Sekunden, gemessen 2,0mm (0,079") vom Bauteilkörper entfernt.

2.2 Elektrische und optische Kennwerte

Diese Parameter sind bei einer Umgebungstemperatur (T_A) von 25°C und einem Prüf-Durchlassstrom (I_F) of 10mA, unless otherwise noted.

• Leuchtstärke (I_v):Der typische Wert beträgt 38 mcd für sowohl gelbgrün als auch orange, mit einem Bereich von 14 mcd (Min.) bis 65 mcd (Max.). Auf garantierte Intensitätswerte wird eine Prüftoleranz von ±30% angewendet.
• Betrachtungswinkel (2θ_1/2):Etwa 110 Grad, definiert als der Winkel außerhalb der Achse, bei dem die Leuchtstärke auf die Hälfte ihres axialen Wertes abfällt.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λ_P):Gelbgrün: 574 nm (typisch). Orange: 611 nm (typisch).
• Dominante Wellenlänge (λ_d):Gelbgrün: 568 nm (typisch, Bereich 563-570 nm). Orange: 605 nm (typisch, Bereich 598-613 nm). Dies ist die einzelne Wellenlänge, die vom menschlichen Auge wahrgenommen wird und die Farbe definiert.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):Gelbgrün: 15 nm (typisch). Orange: 17 nm (typisch). Dies gibt die spektrale Reinheit des emittierten Lichts an.
• Durchlassspannung (V_F):Typischer Wert ist 2,1V für beide Farben, mit einem Maximum von 2,6V bei I_F= 10mA.
• Sperrstrom (I_R):Maximal 10 μA für beide Farben bei einer angelegten Sperrspannung (V_R) von 5V.Wichtiger Hinweis:Das Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt; diese Prüfbedingung dient nur der Charakterisierung.

3. Erläuterung des Binning-Systems

Die LEDs werden basierend auf wichtigen optischen Parametern sortiert (gebinnt), um Konsistenz innerhalb einer Anwendung sicherzustellen. Die Binning-Tabellen geben Referenzbereiche an.

3.1 Leuchtstärke-Binning

Sowohl gelbgrüne als auch orange LEDs werden bei Messung bei I_F= 10mA in drei Intensitäts-Bins (AB, CD, EF) gruppiert.

• Bin AB:14 mcd (Min.) bis 23 mcd (Max.)
• Bin CD:23 mcd (Min.) bis 38 mcd (Max.)
• Bin EF:38 mcd (Min.) bis 65 mcd (Max.)
• Toleranz:±30% gilt für die Grenzen jedes Bins.

3.2 Binning der dominierenden Wellenlänge

LEDs werden auch nach ihrer dominanten Wellenlänge gebinnt, um die Farbkonsistenz zu kontrollieren.

• Gelbgrün:
  • Bin 5:563,0 nm bis 567,0 nm
  • Bin 6:567,0 nm bis 570,0 nm
• Orange:
  • Bin 3:598,0 nm bis 605,0 nm
  • Bin 4:605,0 nm bis 613,0 nm
• Toleranz:±1 nm gilt für die Grenzen jedes Wellenlängen-Bins.

4. Analyse der Leistungskurven

Typische Leistungskurven veranschaulichen die Beziehung zwischen Schlüsselparametern. Diese sind für Design-Simulationen und das Verständnis des Bauteilverhaltens unter nicht standardmäßigen Bedingungen wesentlich.

• Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (I-V-Kurve):Zeigt die exponentielle Beziehung, entscheidend für den Entwurf von strombegrenzenden Schaltungen.
• Durchlassstrom vs. Leuchtstärke:Zeigt, wie die Lichtleistung mit dem Strom bis zu den maximalen Nennwerten ansteigt.
• Umgebungstemperatur vs. relative Leuchtstärke:Veranschaulicht den Rückgang der Lichtleistung bei steigender Sperrschichttemperatur, eine wichtige Überlegung für das thermische Management.
• Spektrale Verteilung:Stellt die relative Strahlungsleistung gegenüber der Wellenlänge grafisch dar und zeigt die Spitzen- und dominante Wellenlänge sowie die spektrale Breite.
• Abstrahlcharakteristik:Ein Polardiagramm, das die räumliche Verteilung der Leuchtstärke darstellt.

Hinweis: Die spezifischen grafischen Daten aus diesen Kurven sollten dem originalen Datenblatt für präzise numerische Auslegungen entnommen werden.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Abmessungen

Das Bauteil verfügt über ein Winkel-Durchsteckgehäuse. Wichtige dimensionale Hinweise umfassen:

• Alle Hauptabmessungen sind in Millimetern (mit Zoll in Klammern).
• Die Standardtoleranz beträgt ±0,25mm (0,010"), sofern nicht anders angegeben.
• Der Träger/das Gehäuse besteht aus schwarzem Kunststoff mit der Brennbarkeitsklasse UL 94V-0.
• Das Gehäuse beherbergt drei LED-Chips (LED1~LED3), die gelbgrün/orange bicolor Typen mit einer weißen Streulinse sind.

Hinweis: Die genaue Maßzeichnung mit spezifischen Maßen (z.B. Anschlussabstand, Körperhöhe usw.) muss dem detaillierten Umrissdiagramm im originalen Datenblatt entnommen werden.

6. Löt- und Montagerichtlinien

6.1 Lagerung und Handhabung

• Lagerung:Empfohlene Lagerbedingungen sind ≤30°C und ≤70% relative Luftfeuchtigkeit. LEDs, die aus ihrer Originalverpackung entnommen wurden, sollten innerhalb von drei Monaten verwendet werden. Für längere Lagerung einen versiegelten Behälter mit Trockenmittel oder eine Stickstoffatmosphäre verwenden.
• Reinigung:Bei Bedarf alkoholbasierte Lösungsmittel wie Isopropylalkohol verwenden.

6.2 Anschlussbeinformung und Leiterplattenmontage

• Biegen Sie die Anschlüsse an einer Stelle mindestens 3mm von der Basis der LED-Linse entfernt. Verwenden Sie die Linsenbasis nicht als Drehpunkt.
• Führen Sie alle Anschlussbeinformungen bei Raumtemperatur undvordem Lötprozess durch.
• Während des Einfügens in die Leiterplatte sollte eine minimale Verbiegekraft angewendet werden, um übermäßige mechanische Belastung des Bauteils zu vermeiden.

6.3 Lötprozess

Halten Sie einen Mindestabstand von 2mm von der Basis der Linse/des Trägers zum Lötpunkt ein. Vermeiden Sie es, die Linse/den Träger in das Lot zu tauchen.

• Handlöten (Lötkolben):Maximale Temperatur 350°C für maximal 3 Sekunden, nur einmal.
• Wellenlöten:
  • Vorwärmen: Max. 120°C für bis zu 100 Sekunden.
  • Lötwellen: Max. 260°C für bis zu 5 Sekunden.
  • Tauchen Sie das Bauteil nicht tiefer als 2mm von der Basis der Epoxidlinse ein.
• Reflow-Lötprofil (Referenz):
  • Vorwärmen/Einweichen: 150°C bis 200°C über maximal 100 Sekunden.
  • Zeit über Liquidus (T_L=217°C): 60 bis 90 Sekunden.
  • Spitzentemperatur (T_P): Maximal 250°C.
  • Zeit innerhalb 5°C der spezifizierten Klassifizierungstemperatur (T_C=245°C): Maximal 30 Sekunden.
  • Gesamtzeit von 25°C bis zur Spitzentemperatur: Maximal 5 Minuten.

Warnung:Übermäßige Löttemperatur oder -zeit kann die Linse verformen oder zu einem katastrophalen LED-Ausfall führen.

6.4 Ansteuerungsmethode

LEDs sind strombetriebene Bauteile. Um eine gleichmäßige Helligkeit beim Parallelschalten mehrerer LEDs sicherzustellen, ist esunerlässlich, für jede LED einen eigenen strombegrenzenden Widerstand oder eine spezielle Konstantstrom-Treiberschaltung zu verwenden. Das direkte Ansteuern von LEDs von einer Spannungsquelle ohne Stromregelung wird nicht empfohlen und führt zu inkonsistenter Leistung und möglicher Überstromschädigung.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

Das Bauteil wird in industrieüblicher Verpackung geliefert, um die automatisierte Montage zu erleichtern und die Komponenten zu schützen. Die Verpackungsspezifikation beschreibt typischerweise:

• Die Trägerbandbreite, Taschenabmessungen und Spulendurchmesser.
• Die Anzahl der Bauteile pro Spule.
• Die Struktur der Verpackung (z.B. Bauteile auf Spulen in Munitionspackungen, in Innenkartons und dann in Außenkartons).

Hinweis: Die spezifischen Verpackungsdetails (z.B. Spulengröße, Mengen pro Packung/Karton) sind im separaten Verpackungsspezifikationsabschnitt des originalen Datenblatts definiert und können Änderungen unterliegen.

8. Anwendungshinweise und Designüberlegungen

8.1 Empfohlener Anwendungsbereich

Diese LED-Lampe eignet sich für allgemeine Anzeigeanwendungen in Innen- und Außenschildern sowie in Standard-Elektronikgeräten. Ihre bicolor Natur ermöglicht die Statusanzeige (z.B. Ein/Aus, Modusauswahl) mit einem einzigen Bauteil-Fußabdruck.

8.2 Designüberlegungen

• Strombegrenzung:Immer einen Vorwiderstand oder Konstantstromtreiber verwenden. Berechnen Sie den Widerstandswert mit R = (V_versorgung- V_F) / I_F, wobei V_Fdie maximale Durchlassspannung aus dem Datenblatt (2,6V) ist, um einen sicheren Betrieb unter allen Bedingungen zu gewährleisten.
• Thermisches Management:Obwohl die Verlustleistung gering ist, gewährleistet die Einhaltung der Sperrschichttemperatur innerhalb des spezifizierten Bereichs langfristige Zuverlässigkeit und stabile Lichtleistung. Vermeiden Sie es, die LED in der Nähe anderer wärmeerzeugender Komponenten zu platzieren.
• Sperrspannungsschutz:Da das Bauteil nicht für Sperrspannung ausgelegt ist, muss die Schaltung so gestaltet sein, dass keine Sperrspannung an der LED anliegen kann.
• Optisches Design:Der 110-Grad-Betrachtungswinkel und die weiße Streulinse sorgen für ein breites, gleichmäßig beleuchtetes Erscheinungsbild, das sich für Frontplattenanzeigen eignet.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Während ein direkter Vergleich spezifische Wettbewerbsdaten erfordert, umfassen die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale dieses Bauteils basierend auf seinem Datenblatt:

• Bicolor in einem Gehäuse:Integriert zwei verschiedene Farben (Gelbgrün und Orange) in ein Standard-Durchsteckgehäuse und spart so Leiterplattenplatz im Vergleich zur Verwendung von zwei separaten Einfarb-LEDs.
• Winkelträger-Design:Das integrierte schwarze Winkelgehäuse vereinfacht die Montage und bietet eine integrierte Kontrastverbesserung, wodurch in vielen Anwendungen ein separater Lichtleiter oder Abstandshalter entfällt.
• AlInGaP-Technologie:Die Verwendung von AlInGaP-Chips für beide Farben bietet typischerweise hohe Lichtausbeute und gute Temperaturstabilität für diese spezifischen Wellenlängen.
• Detailliertes Binning:Bietet separates Binning für sowohl Intensität als auch dominante Wellenlänge für jede Farbe, was eine engere Farb- und Helligkeitsabstimmung in kritischen Anwendungen ermöglicht.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

1. F: Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?
   A: Spitzenwellenlänge (λ_P) ist die Wellenlänge, bei der die emittierte optische Leistung maximal ist. Dominante Wellenlänge (λ_d) wird aus den Farbkoordinaten abgeleitet und repräsentiert die einzelne Wellenlänge, die der vom menschlichen Auge wahrgenommenen Farbe am besten entspricht. Designer verwenden typischerweise die dominante Wellenlänge für die Farbspezifikation.
2. F: Kann ich diese LED wie viele Standard-LEDs mit 20mA betreiben?
   A: Der absolute Maximalwert für den DC-Durchlassstrom beträgt 20mA. Die elektrischen/optischen Kennwerte sind jedoch bei 10mA spezifiziert. Für einen zuverlässigen Langzeitbetrieb und um innerhalb der 52mW Verlustleistungsgrenze zu bleiben, wird empfohlen, für einen Durchlassstrom von 10mA oder weniger zu entwerfen, wie er für die Spezifikationsdaten verwendet wird.
3. F: Warum gibt es eine ±30% Toleranz auf die Leuchtstärke-Bin-Grenzen?
   A: Dies berücksichtigt die Variabilität des Messsystems während der Produktionstests. Es bedeutet, dass ein Bauteil, das an der minimalen Bin-Grenze (z.B. 14 mcd) getestet wurde, auf einem anderen kalibrierten System zwischen etwa 9,8 mcd und 18,2 mcd messen könnte. Designer sollten den Minimalwert aus dem Bin für Worst-Case-Helligkeitsberechnungen verwenden.
4. F: Wie erreiche ich die verschiedenen Farben?
   A: Die bicolor LED enthält zwei verschiedene Halbleiterchips. Das Anlegen eines Durchlassstroms an einen Satz Anschlüsse lässt den gelbgrünen Chip leuchten. Das Anlegen eines Durchlassstroms an den anderen Satz (mit korrekter Polarität) lässt den orangen Chip leuchten. Die Schaltung muss so gestaltet sein, dass der Stromfluss durch den entsprechenden Chip gesteuert wird.
5. F: Ist ein Kühlkörper erforderlich?
   A: Angesichts der geringen Verlustleistung (max. 52mW) ist für die meisten Anwendungen innerhalb des spezifizierten Betriebstemperaturbereichs im Allgemeinen kein dedizierter Kühlkörper erforderlich. Eine ordnungsgemäße Leiterplattenlayoutgestaltung und das Vermeiden von geschlossenen, unbelüfteten Räumen sind normalerweise ausreichend.

11. Praktische Anwendungsbeispiele

• Netzwerkrouter-Statuspanel:Verwenden Sie die gelbgrüne LED für "Eingeschaltet/Aktiv" und die orange LED für "Standby/Datenaktivität". Das Winkeldesign ermöglicht es, das Licht seitlich zu lenken, um eine optimale Sichtbarkeit auf dem Panel zu gewährleisten.
• Industriesteuerungsschrank:Implementieren Sie die LED als Mehrzustandsanzeige auf einer Steuerplatine. Zum Beispiel konstantes Gelbgrün für "System Normal", blinkendes Orange für "Warnung" und abwechselnde Farben für einen spezifischen Fehlercode.
• Unterhaltungselektronik-Audiogeräte:Nutzen Sie die Bicolor-Funktion, um die Eingangsquellenauswahl (z.B. orange für "AUX", gelbgrün für "Bluetooth") auf einer Frontanzeige mit einem einzigen Bauteil-Fußabdruck anzuzeigen.

12. Funktionsprinzip

Leuchtdioden (LEDs) sind Halbleiterbauteile, die Licht durch Elektrolumineszenz emittieren. Wenn eine Durchlassspannung an den p-n-Übergang des Halbleitermaterials (in diesem Fall AlInGaP) angelegt wird, rekombinieren Elektronen mit Löchern innerhalb des Bauteils und setzen Energie in Form von Photonen frei. Die spezifische Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts wird durch die Bandlückenenergie des Halbleitermaterials bestimmt. Die gelbgrünen und orangen Farben werden durch unterschiedliche Zusammensetzungen der AlInGaP-Legierung erzeugt, wodurch Chips mit unterschiedlichen Bandlückenenergien entstehen, die diesen Wellenlängen entsprechen. Die weiße Streulinse umschließt den Chip, bietet Umweltschutz und streut das Licht, um einen breiteren, gleichmäßigeren Betrachtungswinkel zu erzeugen.

13. Technologietrends

Das Gebiet der Anzeige-LEDs entwickelt sich weiter. Während Durchsteckgehäuse für Prototyping, Reparatur und bestimmte industrielle Anwendungen nach wie vor wichtig sind, gibt es einen klaren Branchentrend hin zu oberflächenmontierbaren (SMD) Gehäusen für die automatisierte Serienmontage aufgrund ihrer geringeren Größe und Bauhöhe. Darüber hinaus erweitern Fortschritte bei Halbleitermaterialien, wie die Entwicklung effizienterer und farbstabilerer phosphorkonvertierter LEDs, kontinuierlich den verfügbaren Farbraum und verbessern die Leistung aller LED-Typen, einschließlich Anzeigelampen. Die Integration mehrerer Farben und Funktionen in einzelne Gehäuse, wie bei diesem bicolor Bauteil, ist eine Reaktion auf die Nachfrage nach höherer Bauteildichte und anspruchsvolleren Benutzeroberflächen bei Elektronikprodukten.