Inhaltsverzeichnis
- 1. Produktübersicht
- 1.1 Hauptmerkmale
- 1.2 Zielanwendungen
- 2. Detaillierte technische Spezifikationen
- 2.1 Absolute Maximalwerte
- 2.2 Elektrische & Optische Kennwerte
- 3. Erläuterung des Binning-Systems
- 3.1 Lichtstärke-Binning
- 3.2 Dominante Wellenlänge (Farbton) Binning
- 4. Mechanische & Verpackungsinformationen
- 4.1 Abmessungen
- 4.2 Verpackungsspezifikation
- 5. Löt- & Montagerichtlinien
- 5.1 Anschlussbeinformung
- 5.2 Lötprozess
- 5.3 Lagerung & Handhabung
- 5.4 Reinigung
- 6. Anwendungs- & Designüberlegungen
- 6.1 Treiberschaltungsdesign
- 6.2 Elektrostatische Entladung (ESD) Schutz
- 6.3 Thermomanagement
- 7. Leistungskurven & Typische Kennwerte
1. Produktübersicht
Die LTL-R42NGYADH229Y ist eine Leiterplatten-Anzeigekomponente (CBI), die für die einfache Integration in gedruckte Leiterplatten (PCBs) konzipiert ist. Sie besteht aus einem schwarzen Kunststoff-Winkelgehäuse, das mit einer spezifischen LED-Lampe kombiniert wird. Dieses Design ist Teil einer Familie von Anzeigen, die in verschiedenen Konfigurationen erhältlich sind, einschließlich Draufsicht- (Abstandshalter) oder Winkelausführungen, und kann in horizontalen oder vertikalen Arrays angeordnet werden. Die stapelbare Bauweise des Gehäuses erleichtert die einfache Montage in Anwendungen, die mehrere Anzeigen erfordern.
1.1 Hauptmerkmale
- Optimiert für einfache Leiterplattenmontage und Installation.
- Schwarzes Gehäusematerial verbessert den visuellen Kontrast, wodurch die beleuchtete Anzeige deutlicher hervortritt.
- Verfügt über eine grüne, diffuse Linse vor einer gelbgrünen Lichtquelle.
- Bietet niedrigen Energieverbrauch gepaart mit hoher Lichtausbeute.
- Als bleifreies Produkt gefertigt und entspricht der RoHS-Richtlinie (Beschränkung gefährlicher Stoffe).
- Verwendet einen AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) Halbleiterchip als Lichtquelle, eingebaut in ein Gehäuse mit T-1 (3mm) Durchmesser.
1.2 Zielanwendungen
Diese LED-Lampe eignet sich für ein breites Spektrum elektronischer Geräte, einschließlich Anwendungen in Computern, Kommunikationsgeräten, Unterhaltungselektronik und Industrieanlagen. Ihre Hauptfunktion ist die Anzeige von Status oder Betriebszuständen.
2. Detaillierte technische Spezifikationen
2.1 Absolute Maximalwerte
Diese Werte definieren die Grenzen, jenseits derer dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb unter oder an diesen Grenzen wird nicht garantiert.
- Verlustleistung (Pd):Maximal 52 mW. Dies ist die Gesamtleistung, die das Bauteil sicher als Wärme abführen kann.
- Spitzen-Durchlassstrom (IFP):60 mA, nur unter gepulsten Bedingungen zulässig (Tastverhältnis ≤ 1/10, Pulsbreite ≤ 0,1ms).
- Dauer-Durchlassstrom (IF):Maximal 20 mA Gleichstrom.
- Strombelastbarkeitsreduzierung:Oberhalb einer Umgebungstemperatur (TA) von 30°C muss der maximal zulässige Durchlassstrom linear mit einer Rate von 0,27 mA pro Grad Celsius reduziert werden.
- Betriebstemperaturbereich:-30°C bis +85°C.
- Lagertemperaturbereich:-40°C bis +100°C.
- Löt-Temperatur der Anschlüsse:Maximal 260°C für 5 Sekunden, gemessen 2,0mm (0,079 Zoll) vom LED-Körper entfernt.
2.2 Elektrische & Optische Kennwerte
Spezifiziert bei einer Umgebungstemperatur (TA) von 25°C, sofern nicht anders angegeben. Dies sind die typischen Leistungsparameter.
- Lichtstärke (IV):8,7 mcd (Min), 19 mcd (Typ), 50 mcd (Max) bei einem Durchlassstrom (IF) von 10mA. Hinweis: Auf diese Werte wird eine Messtoleranz von ±15% angewendet.
- Abstrahlwinkel (2θ1/2):100 Grad (Typisch). Dies ist der volle Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte ihres axialen (zentralen) Wertes abfällt.
- Spitzen-Emissionswellenlänge (λP):572 nm (Typisch). Dies ist die Wellenlänge, bei der die spektrale Ausgangsleistung am stärksten ist.
- Dominante Wellenlänge (λd):566 nm (Min), 569 nm (Typ), 574 nm (Max) bei IF=10mA. Dies ist die einzelne Wellenlänge, die die wahrgenommene Lichtfarbe am besten repräsentiert.
- Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):15 nm (Typisch). Dies gibt die spektrale Reinheit oder Bandbreite des emittierten Lichts an.
- Durchlassspannung (VF):2,0V (Min), 2,5V (Typ) bei IF=10mA.
- Sperrstrom (IR):100 µA (Max) bei einer Sperrspannung (VR) von 5V.Wichtig:Dieses Bauteil ist nicht für den Betrieb unter Sperrvorspannung ausgelegt; diese Testbedingung dient nur der Charakterisierung.
3. Erläuterung des Binning-Systems
Um Konsistenz in Anwendungen sicherzustellen, werden LEDs basierend auf wichtigen optischen Parametern sortiert (gebinned). Die LTL-R42NGYADH229Y verwendet zwei primäre Binning-Kriterien.
3.1 Lichtstärke-Binning
LEDs werden anhand ihrer gemessenen Lichtstärke bei IF=10mA in Bins klassifiziert. Jedes Bin hat eine Toleranz von ±15% an seinen Grenzen.
- L3:8,7 mcd bis 12,6 mcd
- L2:12,6 mcd bis 19 mcd
- L1:19 mcd bis 29 mcd
- M1:29 mcd bis 50 mcd
Der spezifische Bin-Code (z.B. L2) ist auf der Produktverpackung gekennzeichnet.
3.2 Dominante Wellenlänge (Farbton) Binning
LEDs werden auch nach ihrer dominanten Wellenlänge sortiert, um die Farbkonsistenz zu kontrollieren. Die Toleranz für jede Bingrenze beträgt ±1 nm.
- H06:566,0 nm bis 568,0 nm
- H07:568,0 nm bis 570,0 nm
- H08:570,0 nm bis 572,0 nm
- H09:572,0 nm bis 574,0 nm
4. Mechanische & Verpackungsinformationen
4.1 Abmessungen
Das Bauteil verfügt über eine Winkel-Durchsteckbauweise. Das primäre Gehäusematerial ist schwarzer Kunststoff. Die LED-Komponente selbst hat einen T-1 (3mm) Durchmesser. Bei dieser spezifischen Artikelnummer (LTL-R42NGYADH229Y) ist die LED1-Position im Halter leer, während die LED2-Position mit einem gelbgrünen AlInGaP-Chip belegt ist, der von einer grünen, diffusen Linse abgedeckt wird. Alle Maßtoleranzen betragen ±0,25mm (0,010"), sofern nicht anders in der Maßzeichnung angegeben (siehe Datenblatt für die detaillierte Zeichnung).
4.2 Verpackungsspezifikation
Die LEDs werden in einer für automatisierte Bestückungsprozesse geeigneten Verpackung geliefert. Die genaue Verpackungsmethode (z.B. Band und Rolle, Schüttgut) und Mengen sind im Verpackungsspezifikationsabschnitt des Datenblatts definiert. Die Bin-Klassifizierungscodes sind auf den Verpackungsbeuteln klar gekennzeichnet, um die Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten.
5. Löt- & Montagerichtlinien
5.1 Anschlussbeinformung
Falls Anschlüsse gebogen werden müssen, muss diesvordem Löten und bei Raumtemperatur erfolgen. Die Biegung sollte an einem Punkt vorgenommen werden, der mindestens 3mm von der Basis der LED-Linse/des Halters entfernt ist. Die Basis des Anschlussrahmens darf während des Biegens nicht als Drehpunkt verwendet werden, um Belastungen der internen Die-Bond-Verbindung zu vermeiden.
5.2 Lötprozess
Zwischen der Basis der Linse/des Halters und der Lötstelle muss ein Mindestabstand von 2mm eingehalten werden. Die Linse darf niemals in das Lot getaucht werden.
- Lötkolben:Maximale Temperatur 350°C. Maximale Lötzeit 3 Sekunden pro Anschluss (nur einmal).
- Wellenlöten:Maximale Vorwärmtemperatur 120°C für bis zu 100 Sekunden. Maximale Lötwellentemperatur 260°C für maximal 5 Sekunden. Die Eintauchposition darf nicht tiefer als 2mm von der Basis der Epoxidlinse sein.
Warnung:Das Überschreiten der empfohlenen Temperatur oder Zeit kann zu Linsenverformung oder katastrophalem LED-Ausfall führen.
5.3 Lagerung & Handhabung
Für die Langzeitlagerung außerhalb der Originalverpackung wird empfohlen, LEDs in einem verschlossenen Behälter mit Trockenmittel oder in einer Stickstoffatmosphäre zu lagern. Aus der Verpackung entnommene LEDs sollten idealerweise innerhalb von drei Monaten verwendet werden. Die empfohlene Lagerumgebung überschreitet 30°C und 70% relative Luftfeuchtigkeit nicht.
5.4 Reinigung
Falls eine Reinigung notwendig ist, verwenden Sie ausschließlich alkoholbasierte Lösungsmittel wie Isopropylalkohol.
6. Anwendungs- & Designüberlegungen
6.1 Treiberschaltungsdesign
LEDs sind stromgesteuerte Bauteile. Um eine gleichmäßige Helligkeit beim parallelen Betrieb mehrerer LEDs sicherzustellen, wirddringend empfohlen, einen individuellen strombegrenzenden Widerstand in Reihe mit jeder LED zu verwenden (Schaltungsmodell A). Der parallele Betrieb von LEDs ohne individuelle Widerstände (Schaltungsmodell B) wird nicht empfohlen, da kleine Unterschiede in der Durchlassspannungs- (VF) Charakteristik zwischen LEDs zu erheblichen Unterschieden in der Stromaufteilung und folglich der Helligkeit führen.
6.2 Elektrostatische Entladung (ESD) Schutz
Die LED ist empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung. Während der Handhabung und Montage müssen geeignete ESD-Schutzmaßnahmen implementiert werden:
- Bedienpersonal sollte geerdete Handgelenkbänder oder antistatische Handschuhe tragen.
- Alle Geräte, Arbeitsplätze und Lagerregale müssen ordnungsgemäß geerdet sein.
- Verwenden Sie Ionisatoren, um statische Aufladungen zu neutralisieren, die sich auf der Kunststofflinse ansammeln können.
- Halten Sie einen statikgeschützten Arbeitsplatz mit entsprechenden Hinweisschildern ein.
6.3 Thermomanagement
Obwohl die Verlustleistung gering ist (max. 52mW), ist die Einhaltung der Strombelastbarkeitsreduzierungskurve oberhalb von 30°C für die Langzeitzuverlässigkeit entscheidend. Stellen Sie im Endgerät eine ausreichende Luftzirkulation sicher, wenn in der Nähe der maximalen Temperaturgrenzen gearbeitet wird.
7. Leistungskurven & Typische Kennwerte
Das Datenblatt enthält typische Leistungskurven, die wertvolle Designeinblicke bieten. Diese Diagramme stellen visuell die Beziehung zwischen Schlüsselparametern unter variierenden Bedingungen dar. Während hier keine spezifischen Kurvendatenpunkte aufgelistet sind, sollten Designer diese Kurven für folgende Zwecke konsultieren:
- Relative Lichtstärke vs. Durchlassstrom:Zeigt, wie die Lichtleistung mit dem Strom ansteigt, typischerweise bei höheren Strömen in einer sublinearen Weise.
- Durchlassspannung vs. Durchlassstrom:Veranschaulicht die Dioden-I-V-Charakteristik.
- Relative Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Demonstriert die Abnahme der Lichtleistung bei steigender Sperrschichttemperatur.
- Spektrale Verteilung:Ein Diagramm, das die relative Strahlungsleistung über die Wellenlängen zeigt, zentriert um die Spitzenwellenlänge von 572 nm mit einer typischen Halbwertsbreite von 15 nm.
Diese Kurven sind wesentlich, um die Leistung unter nicht standardmäßigen Bedingungen (z.B. unterschiedliche Treiberströme oder Umgebungstemperaturen) vorherzusagen und das Design für Effizienz und Langlebigkeit zu optimieren.
LED-Spezifikations-Terminologie
Vollständige Erklärung der LED-Technikbegriffe
Photoelektrische Leistung
| Begriff | Einheit/Darstellung | Einfache Erklärung | Warum wichtig |
|---|---|---|---|
| Lichtausbeute | lm/W (Lumen pro Watt) | Lichtausgang pro Watt Strom, höher bedeutet energieeffizienter. | Bestimmt direkt den Energieeffizienzgrad und Stromkosten. |
| Lichtstrom | lm (Lumen) | Gesamtlicht, das von der Quelle emittiert wird, allgemein "Helligkeit" genannt. | Bestimmt, ob das Licht hell genug ist. |
| Betrachtungswinkel | ° (Grad), z.B. 120° | Winkel, bei dem die Lichtintensität auf die Hälfte abfällt, bestimmt die Strahlbreite. | Beeinflusst Beleuchtungsbereich und Gleichmäßigkeit. |
| Farbtemperatur | K (Kelvin), z.B. 2700K/6500K | Wärme/Kühle des Lichts, niedrigere Werte gelblich/warm, höhere weißlich/kühl. | Bestimmt Beleuchtungsatmosphäre und geeignete Szenarien. |
| Farbwiedergabeindex | Einheitenlos, 0–100 | Fähigkeit, Objektfarben genau wiederzugeben, Ra≥80 ist gut. | Beeinflusst Farbauthentizität, wird an anspruchsvollen Orten wie Einkaufszentren, Museen verwendet. |
| Farborttoleranz | MacAdam-Ellipsenschritte, z.B. "5-Schritt" | Metrik für Farbkonsistenz, kleinere Schritte bedeuten konsistentere Farbe. | Sichert einheitliche Farbe über dieselbe Charge von LEDs. |
| Dominante Wellenlänge | nm (Nanometer), z.B. 620nm (rot) | Wellenlänge, die der Farbe farbiger LEDs entspricht. | Bestimmt Farbton von roten, gelben, grünen monochromen LEDs. |
| Spektralverteilung | Wellenlänge vs. Intensitätskurve | Zeigt Intensitätsverteilung über Wellenlängen. | Beeinflusst Farbwiedergabe und Farbqualität. |
Elektrische Parameter
| Begriff | Symbol | Einfache Erklärung | Design-Überlegungen |
|---|---|---|---|
| Flussspannung | Vf | Mindestspannung zum Einschalten der LED, wie "Startschwelle". | Treiberspannung muss ≥ Vf sein, Spannungen addieren sich für serielle LEDs. |
| Flussstrom | If | Stromwert für normalen LED-Betrieb. | Normalerweise Konstantstromantrieb, Strom bestimmt Helligkeit & Lebensdauer. |
| Max. Pulsstrom | Ifp | Spitzenstrom, der für kurze Zeit erträglich ist, wird für Dimmen oder Blinken verwendet. | Pulsbreite & Tastverhältnis müssen streng kontrolliert werden, um Schäden zu vermeiden. |
| Sperrspannung | Vr | Maximale Sperrspannung, die die LED aushalten kann, darüber kann es zum Durchbruch kommen. | Schaltung muss verhindern, dass umgekehrte Verbindung oder Spannungsspitzen auftreten. |
| Wärmewiderstand | Rth (°C/W) | Widerstand gegen Wärmeübertragung vom Chip zum Lötpunkt, niedriger ist besser. | Hoher Wärmewiderstand erfordert stärkere Wärmeableitung. |
| ESD-Immunität | V (HBM), z.B. 1000V | Fähigkeit, elektrostatische Entladung zu widerstehen, höher bedeutet weniger anfällig. | In der Produktion sind antistatische Maßnahmen erforderlich, insbesondere für empfindliche LEDs. |
Wärmemanagement & Zuverlässigkeit
| Begriff | Schlüsselmetrik | Einfache Erklärung | Auswirkung |
|---|---|---|---|
| Sperrschichttemperatur | Tj (°C) | Tatsächliche Betriebstemperatur im LED-Chip. | Jede Reduzierung um 10°C kann die Lebensdauer verdoppeln; zu hoch verursacht Lichtabfall, Farbverschiebung. |
| Lichtstromrückgang | L70 / L80 (Stunden) | Zeit, bis die Helligkeit auf 70% oder 80% des Anfangswerts sinkt. | Definiert direkt die "Nutzungsdauer" der LED. |
| Lichtstromerhaltung | % (z.B. 70%) | Prozentsatz der nach Zeit verbleibenden Helligkeit. | Gibt die Fähigkeit an, die Helligkeit über die langfristige Nutzung zu erhalten. |
| Farbverschiebung | Δu′v′ oder MacAdam-Ellipse | Grad der Farbänderung während der Verwendung. | Beeinflusst die Farbkonsistenz in Beleuchtungsszenen. |
| Thermisches Altern | Materialabbau | Verschlechterung aufgrund langfristig hoher Temperatur. | Kann zu Helligkeitsabfall, Farbänderung oder Leiterunterbrechung führen. |
Verpackung & Materialien
| Begriff | Gängige Typen | Einfache Erklärung | Merkmale & Anwendungen |
|---|---|---|---|
| Gehäusetyp | EMC, PPA, Keramik | Chip schützendes Gehäusematerial, bietet optische/thermische Schnittstelle. | EMC: gute Wärmebeständigkeit, niedrige Kosten; Keramik: bessere Wärmeableitung, längere Lebensdauer. |
| Chip-Struktur | Front, Flip-Chip | Chip-Elektrodenanordnung. | Flip-Chip: bessere Wärmeableitung, höhere Effizienz, für Hochleistung. |
| Phosphorbeschichtung | YAG, Silikat, Nitrid | Bedeckt den blauen Chip, wandelt einen Teil in gelb/rot um, mischt zu weiß. | Verschiedene Phosphore beeinflussen Effizienz, CCT und CRI. |
| Linse/Optik | Flach, Mikrolinse, TIR | Optische Struktur auf der Oberfläche, die die Lichtverteilung steuert. | Bestimmt den Betrachtungswinkel und die Lichtverteilungskurve. |
Qualitätskontrolle & Binning
| Begriff | Binning-Inhalt | Einfache Erklärung | Zweck |
|---|---|---|---|
| Lichtstrom-Bin | Code z.B. 2G, 2H | Nach Helligkeit gruppiert, jede Gruppe hat Mindest-/Maximal-Lumenwerte. | Sichert einheitliche Helligkeit in derselben Charge. |
| Spannungs-Bin | Code z.B. 6W, 6X | Nach Flussspannungsbereich gruppiert. | Erleichtert Treiberabgleich, verbessert Systemeffizienz. |
| Farb-Bin | 5-Schritt MacAdam-Ellipse | Nach Farbkoordinaten gruppiert, sichert engen Bereich. | Garantiert Farbkonsistenz, vermeidet ungleichmäßige Farbe innerhalb der Leuchte. |
| CCT-Bin | 2700K, 3000K usw. | Nach CCT gruppiert, jede hat entsprechenden Koordinatenbereich. | Erfüllt verschiedene Szenario-CCT-Anforderungen. |
Prüfung & Zertifizierung
| Begriff | Standard/Test | Einfache Erklärung | Bedeutung |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lichtstromerhaltungstest | Langzeitbeleuchtung bei konstanter Temperatur, Aufzeichnung von Helligkeitsabfall. | Wird zur Schätzung der LED-Lebensdauer (mit TM-21) verwendet. |
| TM-21 | Lebensdauerschätzstandard | Schätzt Lebensdauer unter tatsächlichen Bedingungen basierend auf LM-80-Daten. | Bietet wissenschaftliche Lebensdauervorhersage. |
| IESNA | Beleuchtungstechnische Gesellschaft | Deckt optische, elektrische, thermische Testmethoden ab. | Industrieanerkannte Testbasis. |
| RoHS / REACH | Umweltzertifizierung | Stellt sicher, dass keine schädlichen Substanzen (Blei, Quecksilber) enthalten sind. | Marktzugangsvoraussetzung international. |
| ENERGY STAR / DLC | Energieeffizienzzertifizierung | Energieeffizienz- und Leistungszertifizierung für Beleuchtungsprodukte. | Wird in staatlichen Beschaffungen, Subventionsprogrammen verwendet, steigert Wettbewerbsfähigkeit. |