LTL-R14FSGAJ3H79G LED-Lampe Datenblatt - Durchsteckmontage - Gelb/Gelbgrün - 20mA - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die LTL-R14FSGAJ3H79G ist eine für die Durchsteckmontage konzipierte LED-Lampe, die als Leiterplatten-Anzeige (CBI) dient. Sie verwendet einen schwarzen Kunststoff-Winkelhalter (Gehäuse), der mit dem LED-Bauteil verbunden wird. Diese Produktfamilie ist für ihre Vielseitigkeit bekannt und ist in Konfigurationen erhältlich, die Draufsicht (Abstandshalter) oder Winkelausrichtung umfassen, und kann in horizontalen oder vertikalen Arrays angeordnet werden. Das Design betont die einfache Montage und ist stapelbar für einen effizienten Einsatz auf Leiterplatten (PCBs).

1.1 Hauptmerkmale

• Konzipiert für vereinfachte Leiterplatten-Montageprozesse.
• Schwarzes Gehäusematerial verbessert den visuellen Kontrast der beleuchteten Anzeige.
• Bietet niedrigen Stromverbrauch gepaart mit hoher Lichtausbeute.
• Als bleifreies Produkt hergestellt und vollständig konform mit der RoHS-Richtlinie (Beschränkung gefährlicher Stoffe).
• Verwendet T-1 große LED-Lampen. Die emittierten Farben werden durch AlInGaP-Halbleiterchips (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) erzeugt, speziell für gelbe und gelbgrüne Wellenlängen.

1.2 Zielanwendungen

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

• Computersysteme und Peripheriegeräte
• Kommunikationsgeräte
• Unterhaltungselektronik
• Industrielle Steuer- und Instrumententafeln

2. Abmessungen

Die mechanische Zeichnung liefert die physikalischen Spezifikationen des Bauteils. Wichtige Hinweise zu den Abmessungen umfassen:

• Alle linearen Abmessungen sind in Millimetern angegeben, äquivalente Werte in Zoll sind in Klammern beigefügt.
• Die Standardmaßtoleranz beträgt ±0,25 mm (±0,010"), sofern nicht anders angegeben.
• Der Halter (Gehäuse) besteht aus schwarzem oder dunkelgrauem Kunststoffmaterial mit der Brennbarkeitsklasse UL 94V-0.
• Das Bauteil enthält LED1~LED3, welche Zweifarben-Elemente (gelb/gelbgrün) sind, gepaart mit einer weißen Streulinse zur Lichtstreuung.
• Alle Spezifikationen können ohne vorherige Ankündigung geändert werden.

3. Absolute Maximalwerte

Die folgenden Werte definieren die Grenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Alle Werte gelten bei einer Umgebungstemperatur (TA) von 25°C.

4. Elektrische & Optische Kenngrößen

Diese Parameter definieren die typische Leistung der LED unter normalen Betriebsbedingungen bei TA=25°C.

4.1 Hinweise zu den Kenngrößen

• Die Lichtstärkemessung verwendet eine Sensor- und Filterkombination, die der CIE photopischen Augenempfindlichkeitskurve annähernd entspricht.
• Der Abstrahlwinkel (θ1/2) ist definiert als der Winkel außerhalb der Achse, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte ihres axialen (auf der Achse liegenden) Wertes abfällt.
• Die dominante Wellenlänge (λd) wird aus dem CIE-Farbtafeldiagramm abgeleitet und repräsentiert die wahrgenommene Einzelwellenlänge der Farbe. Die Testtoleranz beträgt ±1 nm.
• Die Garantie der Lichtstärke (Iv) beinhaltet eine Testtoleranz von ±30%.
• Der Sperrstrom wird hauptsächlich durch die Eigenschaften der Halbleiterchip-Quelle gesteuert.
• Wichtig:Die Sperrspannungsbedingung (VR) wird nur für den IR-Test angelegt. Diese LED-Vorrichtung ist nicht für den Betrieb unter Sperrvorspannung ausgelegt.

5. Typische Leistungskurven

Das Datenblatt enthält grafische Darstellungen wichtiger Zusammenhänge, typischerweise aufgetragen gegen Variablen wie Durchlassstrom (IF) und Umgebungstemperatur (TA). Diese Kurven sind für Entwicklungsingenieure wesentlich, um die Leistung unter nicht standardmäßigen Bedingungen vorherzusagen. Häufige Kurven sind:

• Relative Lichtstärke vs. Durchlassstrom:Zeigt, wie die Lichtleistung mit dem Treiberstrom skaliert, typischerweise mit einer sublinearen Beziehung bei höheren Strömen aufgrund des Effizienzabfalls.
• Relative Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Demonstriert den thermischen Löschungseffekt, bei dem die Lichtleistung mit steigender Sperrschichttemperatur abnimmt.
• Durchlassspannung vs. Durchlassstrom:Veranschaulicht die Dioden-I-V-Kennlinie, entscheidend für den Entwurf strombegrenzender Schaltungen.
• Spektrale Leistungsverteilung:Diagramme, die die relative Intensität des emittierten Lichts über das Wellenlängenspektrum für gelbe und gelbgrüne Chips zeigen und die Spitzen- und dominante Wellenlänge hervorheben.

Diese Kurven werden bei einer Umgebungstemperatur von 25°C erstellt, sofern auf den Diagrammachsen nicht anders angegeben.

6. Binning-System Spezifikation

Um Farb- und Helligkeitskonsistenz in der Produktion sicherzustellen, werden LEDs basierend auf gemessenen Parametern in Bins sortiert. Die LTL-R14FSGAJ3H79G verwendet separate Bincodes für Lichtstärke und dominante Wellenlänge für jede Farbe.

6.1 Lichtstärke-Binning (bei IF=20mA)

Toleranz für jede Bin-Grenze beträgt ±30%.

6.2 Dominante Wellenlänge-Binning (bei IF=20mA)

Toleranz für jede Bin-Grenze beträgt ±1 nm.

Dieses Binning-System ermöglicht es Designern, Bauteile auszuwählen, die spezifische Helligkeits- und Farbkonsistenzanforderungen für ihre Anwendung erfüllen, was besonders wichtig in Multi-Anzeige-Arrays ist.

7. Verpackungsspezifikation

Die Verpackungsspezifikation beschreibt detailliert, wie die Bauteile für automatisierte oder manuelle Montage geliefert werden. Sie umfasst typischerweise Informationen über:

• Trägerband:Abmessungen der Taschen, die die LEDs halten, Bandbreite, Teilung (Abstand zwischen Taschen) und Spulendurchmesser.
• Spuleninformation:Standardspulenmengen (z.B. 1000 Stück pro Spule), Spulenmaterial und Ausrichtung der Bauteile auf dem Band.
• Feuchtigkeitssperrbeutel:Falls zutreffend, Spezifikationen für den Beutel, der zur Lagerung und zum Versand feuchtigkeitsempfindlicher Bauteile verwendet wird.
• Etikettierung:Auf das Spulenetikett gedruckte Informationen, einschließlich Artikelnummer, Menge, Datumscode und Bincodes.

Die Einhaltung der Verpackungsspezifikation ist entscheidend für die Kompatibilität mit Bestückungsautomaten und die Aufrechterhaltung der Bauteilintegrität.

8. Montage- & Handhabungsrichtlinien

8.1 Anwendungsbereich

Diese LED-Lampe eignet sich sowohl für Innen- als auch Außenbeschilderungsanwendungen sowie für Standard-Elektronikgeräte. Die Umgebungsabdichtung der Linse und die verwendeten Materialien bestimmen ihre Eignung für rauere Umgebungen.

8.2 Lagerbedingungen

Für optimale Langzeitzuverlässigkeit sollten LEDs in einer Umgebung gelagert werden, die 30°C und 70% relative Luftfeuchtigkeit nicht überschreitet. Bauteile, die aus ihrer originalen, versiegelten Feuchtigkeitssperrverpackung entnommen wurden, sollten idealerweise innerhalb von drei Monaten verwendet werden. Für eine längere Lagerung außerhalb der Originalverpackung wird empfohlen, die LEDs in einem versiegelten Behälter mit Trockenmittel oder in einem stickstoffgespülten Exsikkator zu lagern, um Feuchtigkeitsaufnahme zu verhindern, die während des Lötens zu "Popcorning" führen kann.

8.3 Reinigung

Wenn nach dem Löten oder aufgrund von Kontamination eine Reinigung notwendig ist, verwenden Sie nur alkoholbasierte Lösungsmittel wie Isopropylalkohol (IPA). Vermeiden Sie aggressive Lösungsmittel, Ultraschallreinigung (die die LED-Struktur beschädigen kann) oder wässrige Reiniger, sofern sie nicht ausdrücklich für das Bauteil geeignet sind.

8.4 Anschlussbiegung & Leiterplattenmontage

• Biegepunkt:Anschlüsse müssen an einem Punkt mindestens 3 mm von der Basis der LED-Linse entfernt gebogen werden. Der Anschlussrahmen selbst darf nicht als Drehpunkt beim Biegen verwendet werden, um Spannungsrisse im Epoxidharz oder in den internen Bonddrähten zu verhindern.
• Reihenfolge:Die Anschlussbiegung mussvordem Lötprozess und bei Raumtemperatur durchgeführt werden.
• Verklinken:Während des Einsetzens in die Leiterplatte sollte die minimal erforderliche Verklinkkraft angewendet werden, um das Bauteil an Ort und Stelle zu halten. Übermäßige Kraft kann mechanische Spannung auf die Anschlüsse und das LED-Gehäuse ausüben.

8.5 Lötprozess

Ein Mindestabstand von 2 mm muss zwischen der Basis der Linse und der Lötstelle eingehalten werden. Das Eintauchen der Linse in geschmolzenes Lot muss strikt vermieden werden. Wenden Sie keine externe Spannung auf die Anschlüsse an, während die LED nach dem Löten erhöhter Temperatur ausgesetzt ist.

8.5.1 Empfohlene Lötbedingungen

8.5.2 Reflow-Lötprofil

Für oberflächenmontierbare Varianten oder bei Verwendung kompatibler Prozesse ist das folgende Reflow-Profil spezifiziert:

• Vorwärmen/Einweichen:Temperaturbereich 150°C (T_smin) bis 200°C (T_smax). Zeit (t_s) von T_sminbis T_smax: maximal 100 Sekunden.
• Flüssigphasezeit:Zeit (t_L) über 217°C (T_L): 60 bis 90 Sekunden.
• Spitzentemperatur:(T_P): maximal 250°C.
• Zeit bei Klassifizierungstemperatur:Zeit (t_P) innerhalb 5°C der spezifizierten Klassifizierungstemperatur (T_C=245°C): maximal 30 Sekunden.
• Gesamte Rampenzeit:Zeit von 25°C bis zur Spitzentemperatur: maximal 5 Minuten.

Kritische Warnung:Das Überschreiten der empfohlenen Löttemperatur und/oder -zeit kann zu dauerhafter Verformung der LED-Linse, Abbau des Epoxidmaterials, Delamination oder katastrophalem Versagen des Halbleiterchips führen.

8.6 Treiberschaltungsentwurf

LEDs sind strombetriebene, nicht spannungsbetriebene Bauteile. Ihre Durchlassspannung (VF) hat eine Toleranz und einen negativen Temperaturkoeffizienten (sinkt mit steigender Temperatur). Um gleichmäßige Helligkeit beim Treiben mehrerer LEDs parallel sicherzustellen, ist esunerlässlich, einen strombegrenzenden Widerstand in Reihe mit jeder LED oder jeder parallelen Kette einzubauen. Das direkte Treiben von LEDs von einer Spannungsquelle ohne Stromregelung führt zu ungleichmäßiger Helligkeit und potenziellem thermischen Durchgehen, da die LED mit der niedrigsten VF mehr Strom zieht, sich erwärmt, ihre VF weiter senkt und noch mehr Strom zieht, was möglicherweise zum Ausfall führt.

9. Designüberlegungen & Anwendungshinweise

9.1 Thermomanagement

Während das Durchsteckdesign über die Anschlüsse zur Leiterplatte eine gewisse Wärmeableitung bietet, beträgt die maximale Verlustleistung 52 mW. In Umgebungen mit hoher Umgebungstemperatur oder bei Betrieb nahe dem maximalen DC-Strom (20 mA) sollte sichergestellt werden, dass das Leiterplattenlayout keine Wärme um das Bauteil herum einschließt. Die Verwendung einer Leiterplatte mit thermischen Entlastungsmustern oder zusätzlicher Kupferfläche, die mit den Kathoden-/Anodenpads der LED verbunden ist, kann bei der Wärmeableitung helfen.

9.2 Optisches Design

Das Bauteil verfügt über eine weiße Streulinse, die einen weiten Abstrahlwinkel von 120 Grad bietet. Dies macht es ideal für Anwendungen, bei denen die Anzeige aus einem breiten Bereich von Betrachtungspositionen sichtbar sein muss. Das schwarze Gehäuse verbessert den Kontrast erheblich, indem es Umgebungslicht absorbiert, wodurch die beleuchtete LED vor dem Hintergrund heller und gesättigter erscheint.

9.3 Zweifarben-Funktionalität

Die Integration von gelben und gelbgrünen Chips in einem einzigen Gehäuse (LED1~LED3) ermöglicht eine Zweizustandsanzeige (z.B. Status OK vs. Warnung, Ein vs. Standby) unter Verwendung nur eines physischen Bauteil-Footprints auf der Leiterplatte. Die Treiberschaltung muss so ausgelegt sein, dass sie den Strom zu jedem Farbchip unabhängig steuert.

9.4 Materialkonformität

Die Konformität mit RoHS und die Bleifreiheit sind entscheidend für Produkte, die in vielen globalen Märkten verkauft werden. Die UL 94V-0-Klassifizierung des Gehäusematerials zeigt an, dass es selbstverlöschend ist, eine wichtige Sicherheitsanforderung für Gehäuse und Komponenten.

10. Vergleich mit alternativen Technologien

Die T-1 Durchsteck-LED-Lampe bietet deutliche Vorteile und Kompromisse im Vergleich zu anderen Anzeigetechnologien:

• vs. Oberflächenmontierbare (SMD) LEDs:Durchsteckkomponenten sind im Allgemeinen einfacher für Prototyping, manuelle Montage und Reparatur. Sie haben oft eine höhere Montagefestigkeit und bessere Wärmeableitung über die Anschlüsse. SMD-LEDs bieten einen kleineren Platzbedarf, niedrigere Bauhöhe und sind besser für vollautomatisierte, hochvolumige Montage geeignet.
• vs. Glühlampen:LEDs sind in Bezug auf Energieeffizienz, Lebensdauer (typischerweise Zehntausende Stunden vs. Hunderte/Tausende), Stoß-/Vibrationsfestigkeit und Schaltgeschwindigkeit weit überlegen. Sie erzeugen auch deutlich weniger Wärme.
• vs. Andere Durchsteck-LED-Gehäuse:Der Winkelhalter dieses Produkts ermöglicht es, dass das Licht parallel zur Leiterplattenoberfläche emittiert wird, was ideal für randbeleuchtete Panels oder Displays ist, verglichen mit Standard-Radial-LEDs, die senkrecht emittieren.

11. Häufig gestellte Fragen (FAQs)

11.1 Kann ich diese LED mit 30 mA für höhere Helligkeit betreiben?

No.Der absolute Maximalwert für den DC-Durchlassstrom beträgt 20 mA. Das Überschreiten dieses Wertes, selbst intermittierend, wird die Lebensdauer der LED erheblich verkürzen und kann aufgrund von Überhitzung des Halbleiterübergangs zu sofortigem Ausfall führen.

11.2 Warum ist ein strombegrenzender Widerstand notwendig, wenn meine Stromversorgung 2,0 V beträgt und die typische VF der LED 2,0 V ist?

Die typische VF ist nur ein Durchschnittswert. Die tatsächliche VF für eine bestimmte LED kann bei 20 mA zwischen 1,7 V und 2,5 V liegen. Eine 2,0-V-Versorgung, die direkt an eine LED mit einer VF von 1,7 V angeschlossen wird, würde versuchen, sie mit übermäßigem Strom zu treiben und sie möglicherweise beschädigen. Der Widerstand stellt einen kontrollierten Strom sicher, unabhängig von VF-Schwankungen.

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

Spitzenwellenlänge (λP)ist die einzelne Wellenlänge, bei der das Emissionsspektrum seine maximale Intensität hat.Dominante Wellenlänge (λd)ist die einzelne Wellenlänge von monochromatischem Licht, die für das menschliche Auge die gleiche Farbe (Farbton) wie das Licht der LED zu haben scheint, berechnet aus den CIE-Farbtafelkoordinaten. λd ist oft relevanter für die Farbangabe in Anzeigeanwendungen.

11.4 Wie interpretiere ich die Bincodes bei der Bestellung?

Sie können die erforderlichen Bincodes für Lichtstärke (A, B, C) und dominante Wellenlänge (1, 2) für jede Farbe basierend auf den Konsistenzanforderungen Ihrer Anwendung angeben. Zum Beispiel würde die Bestellung aller Teile in Bin C/1 für Gelb Ihnen die hellsten gelben LEDs innerhalb des engsten Gelbfarbbereichs liefern. Erkundigen Sie sich beim Lieferanten nach der Verfügbarkeit spezifischer Binkombinationen.