LTL-R42FGY1H106T LED-Lampe Datenblatt - Durchsteckmontage - Gelbgrün/Gelb - 10mA - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die LTL-R42FGY1H106T ist eine Leiterplatten-Anzeigekomponente (CBI). Sie besteht aus einem schwarzen Kunststoff-Winkelgehäuse, das für den Einsatz mit spezifischen LED-Lampen konzipiert ist. Dieses Design erleichtert die einfache Montage auf Leiterplatten (PCBs). Das Produkt ist in Konfigurationen für Aufsichts- oder Winkelmontage erhältlich und kann in horizontalen oder vertikalen Arrays angeordnet werden, was durch Stapelbarkeit Designflexibilität bietet.

1.1 Hauptmerkmale

• Konzipiert für vereinfachte Leiterplatten-Montageprozesse.
• Schwarzes Gehäusematerial verbessert den visuellen Kontrast der beleuchteten Anzeige.
• Arbeitet mit geringem Stromverbrauch bei gleichzeitig hoher Effizienz.
• Als bleifreies Produkt gefertigt und entspricht der RoHS-Richtlinie (Beschränkung gefährlicher Stoffe).
• Verwendet T-1 Lampen: LED1 emittiert eine gelbgrüne Farbe mit einem AlInGaP 569nm-Chip, und LED2 emittiert eine gelbe Farbe mit einem AlInGaP 589nm-Chip.

1.2 Zielanwendungen

Diese Komponente eignet sich für eine Vielzahl elektronischer Geräte, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:

• Computersysteme und Peripheriegeräte
• Kommunikationsgeräte
• Unterhaltungselektronik
• Industrieanlagen und Steuerungen

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 oder bei diesen Bedingungen ist nicht garantiert.

• Verlustleistung (P_d):52 mW (für beide, gelbgrüne und gelbe LEDs). Dies ist die maximale Leistung, die die LED als Wärme abführen kann.
• Spitzen-Durchlassstrom (I_FP):60 mA. Dieser Strom darf nur unter gepulsten Bedingungen angelegt werden (Tastverhältnis ≤ 1/10, Pulsbreite ≤ 10μs).
• DC-Durchlassstrom (I_F):20 mA. Dies ist der maximal empfohlene kontinuierliche Durchlassstrom für einen zuverlässigen Betrieb.
• Betriebstemperaturbereich (T_opr):-40°C bis +85°C. Das Bauteil ist innerhalb dieses Umgebungstemperaturbereichs funktionsfähig.
• Lagertemperaturbereich (T_stg):-45°C bis +100°C.
• Lötstellentemperatur der Anschlüsse:260°C für maximal 5 Sekunden, gemessen 2,0mm (0,079\") vom LED-Körper entfernt.

2.2 Elektrische und optische Kennwerte

Diese Parameter sind bei einer Umgebungstemperatur (T_A) von 25°C spezifiziert und repräsentieren die typische Bauteilleistung unter Standardtestbedingungen.

• Lichtstärke (I_V):LED1 (Gelbgrün): 15 mcd (typisch). LED2 (Gelb): 14 mcd (typisch). Gemessen bei I_F= 10mA mit einer Testtoleranz von ±15%. Die Messung verwendet einen Sensor/Filter, der der CIE photopischen Augenempfindlichkeitskurve annähernd entspricht.
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):100 Grad (typisch) für beide LED-Farben. Dies ist der volle Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte ihres axialen (auf der Achse liegenden) Wertes abfällt.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λ_P):LED1: 572 nm. LED2: 591 nm. Dies ist die Wellenlänge am höchsten Punkt des Emissionsspektrums.
• Dominante Wellenlänge (λ_d):LED1: 570 nm (typisch), Bereich 566-573 nm. LED2: 588 nm (typisch), Bereich 584-593 nm. Diese einzelne Wellenlänge beschreibt die wahrgenommene Farbe am besten, abgeleitet aus dem CIE-Farbtafeldiagramm (±1nm Toleranz).
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):15 nm (typisch) für beide, was die spektrale Reinheit angibt.
• Durchlassspannung (V_F):2,0V (typisch), maximal 2,6V für beide LEDs bei I_F= 10mA.
• Sperrstrom (I_R):10 μA (maximal) bei einer Sperrspannung (V_R) von 5V.Wichtig:Dieses Bauteil ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt; diese Testbedingung dient nur der Charakterisierung.

3. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält typische Kennlinien für beide LED-Typen. Diese Kurven sind wesentlich, um das Bauteilverhalten unter variierenden Bedingungen zu verstehen.

3.1 LED1 (Gelbgrün) Kennlinien

Typische Diagramme für die gelbgrüne LED umfassen:
- Relative Lichtstärke vs. Durchlassstrom:Zeigt, wie die Lichtausgabe mit dem Strom ansteigt, typischerweise in einem sublinearen Verhältnis bei höheren Strömen aufgrund von Erwärmung.
- Durchlassspannung vs. Durchlassstrom:Zeigt die Dioden-I-V-Kennlinie.
- Relative Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Veranschaulicht die Abnahme der Lichtausgabe bei steigender Sperrschichttemperatur.
- Spektrale Verteilung:Ein Diagramm, das die Intensität des emittierten Lichts über die Wellenlängen zeigt, zentriert um 572 nm.

3.2 LED2 (Gelb) Kennlinien

Ähnliche Kennlinien werden für die gelbe LED bereitgestellt, wobei Schlüsselparameter wie die Spitzenwellenlänge auf 591 nm verschoben sind. Die Form der Kurven (I-V, Intensität vs. Strom/Temperatur) ist analog, jedoch mit Werten, die den Eigenschaften des gelben Chips entsprechen.

4. Mechanische und Verpackungsinformationen

4.1 Abmessungen

Die Komponente verfügt über ein Durchsteck-Winkeldesign. Kritische dimensionale Hinweise umfassen:
- Alle Abmessungen sind in Millimetern angegeben, Zoll in Klammern.
- Standardtoleranz ist ±0,25mm (0,010\"), sofern nicht anders angegeben.
- Das Gehäusematerial ist schwarzer oder dunkelgrauer Kunststoff, bewertet mit UL 94V-0 für Entflammbarkeit.
- LED1 hat eine grüne Streulinse für gelbgrüne Emission; LED2 hat eine gelbe Streulinse.

4.2 Polaritätskennzeichnung

Obwohl im bereitgestellten Text nicht explizit detailliert, haben Durchsteck-LEDs typischerweise einen längeren Anoden- (+) und einen kürzeren Kathoden- (-) Anschluss. Das Gehäuse kann auch eine abgeflachte Seite oder andere Markierungen nahe der Kathode aufweisen. Die korrekte Polarität muss beim Einstecken in die Leiterplatte beachtet werden.

5. Löt- und Montagerichtlinien

5.1 Lagerung

Für optimale Haltbarkeit lagern Sie LEDs in einer Umgebung von maximal 30°C oder 70% relativer Luftfeuchtigkeit. Wenn sie aus der originalen Feuchtigkeitssperrbeutel entnommen wurden, innerhalb von drei Monaten verwenden. Für längere Lagerung außerhalb der Originalverpackung verwenden Sie einen verschlossenen Behälter mit Trockenmittel oder einen stickstoffgefüllten Exsikkator.

5.2 Reinigung

Falls Reinigung notwendig ist, verwenden Sie alkoholbasierte Lösungsmittel wie Isopropylalkohol.

5.3 Anschlussformung

Wenn Anschlüsse gebogen werden müssen, tun Sie dies an einer Stelle mindestens 3mm von der Basis der LED-Linse entfernt. Verwenden Sie die Linsenbasis oder den Leadframe nicht als Drehpunkt. Die Anschlussformung muss bei Raumtemperatur undvordem Lötprozess abgeschlossen sein.

5.4 Lötparameter

Ein Mindestabstand von 2mm muss zwischen der Lötstelle und der Basis der Linse/des Gehäuses eingehalten werden. Vermeiden Sie das Eintauchen der Linse/des Gehäuses in das Lot.

• Lötkolben:Max. Temperatur 350°C, max. Zeit 3 Sekunden pro Anschluss (nur einmal).
• Wellenlöten:Vorwärmen auf max. 120°C für bis zu 100s. Lötwellentemperatur max. 260°C für bis zu 5s. Eintauchposition nicht tiefer als 2mm von der Epoxidharz-Lampenbasis.
• Reflow-Löten (Profil als Referenz):
  • Vorwärmen/Einweichen: 150°C min bis 200°C max über max. 100s.
  • Zeit über Liquidus (T_L=217°C): 60-90s.
  • Spitzentemperatur (T_P): 250°C max.
  • Zeit innerhalb 5°C der Klassifizierungstemperatur (T_C=245°C): Max. 30s.
  • Gesamtzeit von 25°C bis zur Spitze: Max. 5 Minuten.

Vorsicht:Übermäßige Löttemperatur oder -zeit kann die Linse verformen oder zu katastrophalem LED-Ausfall führen.

5.5 Leiterplattenmontage

Während der Leiterplattenmontage wenden Sie die minimal notwendige Verbiegekraft an, um übermäßige mechanische Belastung auf den LED-Körper oder die Anschlüsse zu vermeiden.

6. Prinzip der Ansteuerungsmethode

Eine LED ist ein strombetriebenes Bauteil. Ihre Lichtausgabe (Lichtstärke) ist primär eine Funktion des Durchlassstroms (I_F), der durch sie fließt. Um eine stabile und konsistente Leistung zu gewährleisten, ist es entscheidend, die LED mit einer Konstantstromquelle oder einer Spannungsquelle mit einem Reihenstrombegrenzungswiderstand zu betreiben. Der Widerstandswert kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden: R = (V_versorgung- V_F) / I_F, wobei V_Fdie Durchlassspannung der LED beim gewünschten Betriebsstrom ist. Ein direkter Anschluss an eine Spannungsquelle ohne Strombegrenzung wird wahrscheinlich den maximalen DC-Durchlassstrom überschreiten, was zu schnellem Leistungsabfall oder Ausfall führt.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

Die LEDs werden in Tape-and-Reel-Verpackung für die automatisierte Montage geliefert.

• Trägerband:Schwarze leitfähige Polystyrol-Legierung, Dicke 0,50 ±0,06 mm. 10-Zahnlochabstand kumulative Toleranz ist ±0,20.
• Rolle:Standard 13-Zoll-Rolle enthält 350 Stück.

7.2 Kartonspezifikation

• 1 Rolle wird mit 1 Feuchtigkeitsindikator-Karte und 1 Trockenmittelbeutel in 1 Feuchtigkeitssperrbeutel (MBB) verpackt.
• 1 MBB wird in 1 Innenkarton verpackt. Jeder Innenkarton enthält 2 Rollen (insgesamt 700 Stück).
• 10 Innenkartons werden in 1 Außenkarton verpackt. Jeder Außenkarton enthält insgesamt 7.000 Stück (700 Stk. * 10).

8. Anwendungsvorschläge und Designüberlegungen

8.1 Typische Anwendungsszenarien

Diese LED-Lampe eignet sich für Innen-/Außenschilder und allgemeine elektronische Geräte. Das Winkeldesign macht sie ideal für Statusanzeigen auf Leiterplatten, wo die Platine senkrecht zur Blickrichtung des Benutzers montiert ist (z.B. am Rand eines Computer-Motherboards oder einer Industrie-Steuerungstafel).

8.2 Designüberlegungen

• Strombegrenzung:Implementieren Sie immer eine ordnungsgemäße Strombegrenzung wie in Abschnitt 6 beschrieben.
• Thermisches Management:Obwohl die Verlustleistung gering ist (52mW), stellen Sie sicher, dass die Betriebsumgebungstemperatur 85°C nicht überschreitet. Bei hochdichten Layouts ist Luftströmung zu berücksichtigen.
• Leiterplattenlayout:Halten Sie die empfohlene Sperrzone (2mm von der Linsenbasis) für Lötstopplack und Leiterbahnen ein, um Lötprobleme zu vermeiden.
• ESD-Vorsichtsmaßnahmen:Obwohl nicht explizit angegeben, sollten während der Montage Standard-ESD (Elektrostatische Entladung) Handhabungsverfahren beachtet werden.

9. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F1: Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?
A1: Spitzenwellenlänge (λ_P) ist der buchstäblich höchste Punkt im spektralen Ausgangsdiagramm. Dominante Wellenlänge (λ_d) wird aus Farbkoordinaten im CIE-Diagramm abgeleitet und repräsentiert die einzelne Wellenlänge eines reinen monochromatischen Lichts, das der LED-Farbe am nächsten erscheinen würde. λ_dist relevanter für die Farbwahrnehmung.

F2: Kann ich diese LED kontinuierlich mit 20mA betreiben?
A2: Ja, 20mA ist der maximal empfohlene DC-Durchlassstrom. Für eine längere Lebensdauer und Zuverlässigkeit ist der Betrieb mit einem niedrigeren Strom (z.B. 10mA wie beim Test verwendet) oft ratsam, insbesondere wenn die volle Lichtstärke nicht benötigt wird.

F3: Warum gibt es eine ±15% Toleranz bei der Lichtstärke?
A3: Dies ist eine übliche Fertigungstoleranz für Mid-Power-LEDs. Sie berücksichtigt normale Schwankungen im epitaktischen Wachstumsprozess des Halbleiterchips. Für Anwendungen, die gleichmäßige Helligkeit erfordern, können LEDs in engere Intensitätsgruppen sortiert (gebinned) werden.

F4: Ist ein Kühlkörper erforderlich?
A4: Für dieses Bauteil mit einer maximalen Verlustleistung von 52mW ist unter normalen Betriebsbedingungen typischerweise kein dedizierter Kühlkörper erforderlich. Allerdings wirkt die Leiterplatte selbst als Wärmeverteiler. Sicherstellen, dass die Anschlüsse ordnungsgemäß an ausreichend große Kupferflächen gelötet sind, hilft bei der Wärmeableitung.

10. Praktisches Anwendungsbeispiel

Szenario: Entwurf einer Statusanzeige für einen Netzwerkrouter.
Die LTL-R42FGY1H106T (unter Verwendung der gelben LED, LED2) wird ausgewählt, um den \"Aktiv/Datenübertragung\"-Modus anzuzeigen. Die Hauptplatine des Routers stellt eine 3,3V-Versorgungsschiene (V_versorgung) bereit.
Entwurfsschritte:
1. Betriebsstrom wählen:Wählen Sie I_F= 10mA für eine gute Balance zwischen Helligkeit und Langlebigkeit.
2. Durchlassspannung bestimmen:Aus dem Datenblatt, V_F(typisch) = 2,0V bei 10mA.
3. Vorwiderstand berechnen:R = (3,3V - 2,0V) / 0,010A = 130 Ohm. Der nächstgelegene Standard-E24-Wert ist 130Ω oder 120Ω. Die Verwendung von 120Ω ergibt I_F≈ (3,3-2,0)/120 = 10,8mA, was akzeptabel ist.
4. Widerstandsleistung berechnen: P_R= I²* R = (0,0108)²* 120 ≈ 0,014W. Ein Standard 1/8W (0,125W) oder 1/10W Widerstand ist mehr als ausreichend.
5. Leiterplattenlayout:Platzieren Sie den Widerstand in Reihe mit der Anode der LED. Stellen Sie sicher, dass die Kathode der LED mit Masse verbunden ist. Halten Sie den 2mm Abstand um die LED-Basis im Leiterplatten-Footprint-Design ein.

11. Technologie- und Entwicklungstrends (Objektiver Überblick)

Die LTL-R42FGY1H106T nutzt AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) Halbleitertechnologie. AlInGaP ist im roten, orangen, bernsteinfarbenen und gelben Bereich des sichtbaren Spektrums im Vergleich zu älteren Technologien wie GaAsP besonders effizient. Wichtige Trends in diesem Segment umfassen:
- Erhöhte Effizienz:Fortlaufende Verbesserungen in Materialwissenschaft und Chipdesign führen zu höherer Lichtausbeute (mehr Lichtausgabe pro elektrischem Watt).
- Verbesserte Farbkonstanz:Fortschritte im epitaktischen Wachstum und Binning-Prozessen ermöglichen engere Toleranzen für dominante Wellenlänge und Lichtstärke.
- Verpackungsinnovation:Während dies ein traditionelles Durchsteckgehäuse ist, geht der Branchentrend stark in Richtung oberflächenmontierter Bauteile (SMD) (z.B. 0603, 0805, PLCC) für automatisierte Montage und kleinere Bauformen. Durchsteckkomponenten bleiben für Anwendungen mit hoher mechanischer Festigkeit, manueller Montage oder spezifischen optischen Konfigurationen (wie Winkelbetrachter) entscheidend.
- Fokus auf Zuverlässigkeit:Verbesserte Verpackungsmaterialien und Fertigungsprozesse verlängern kontinuierlich die Betriebslebensdauer und Stabilität unter verschiedenen Umgebungsbelastungen.