Inhaltsverzeichnis
- 1. Produktübersicht
- 2. Tiefgehende Interpretation der technischen Parameter
- 2.1 Absolute Maximalwerte
- 2.2 Elektrische & Optische Kenngrößen
- 3. Binning-Tabellen-Spezifikation
- 3.1 Lichtstärke-Binning
- 3.2 Dominante Wellenlänge-Binning
- 4. Mechanische & Gehäuseinformationen
- 4.1 Gehäuseabmessungen
- 5. Löt- & Montagerichtlinien
- 5.1 Lagerbedingungen
- 5.2 Reinigung
- 5.3 Anschlussformen & Platzierung
- 5.4 Lötprozess
- 6. Anwendungsvorschläge & Designüberlegungen
- 6.1 Treiberschaltungs-Design
- 6.2 Elektrostatische Entladung (ESD) Schutz
- 6.3 Thermomanagement
- 6.4 Typische Anwendungsszenarien
- 7. Verpackung & Bestellinformationen
- 8. Hinweise & Zuverlässigkeitsanmerkungen
1. Produktübersicht
Die LTL17KSL6D ist eine hocheffiziente, energiearme LED für die Durchsteckmontage auf Leiterplatten (PCBs) oder Panels. Sie verfügt über ein gängiges T-1 (5mm) Gehäuse mit einer diffusen gelben Linse, die einen weiten und gleichmäßigen Betrachtungswinkel bietet. Das Bauteil nutzt AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) als Lichtquelle, bekannt für hohe Lichtausbeute und Stabilität. Diese LED ist RoHS-konform, d.h. sie wird ohne gefährliche Stoffe wie Blei (Pb) hergestellt und eignet sich für moderne Elektronikanwendungen unter Umweltauflagen.
Ihre Kernvorteile sind eine hohe typische Lichtstärke von 520 Millicandela (mcd) bei einem Standard-Strom von 20mA, kombiniert mit einer relativ niedrigen Flussspannung. Diese Kombination ergibt eine ausgezeichnete Energieeffizienz. Das Bauteil ist auch I.C.-kompatibel (Integrierter Schaltkreis) aufgrund seines geringen Strombedarfs und lässt sich einfach in digitale und analoge Steuerschaltungen integrieren, ohne komplexe Treiberstufen zu benötigen.
2. Tiefgehende Interpretation der technischen Parameter
2.1 Absolute Maximalwerte
Diese Werte definieren die Grenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht garantiert.
- Verlustleistung (Pd):Maximal 75 mW. Dies ist die Gesamtleistung, die das LED-Gehäuse sicher als Wärme abführen kann. Eine Überschreitung riskiert thermische Schäden.
- Dauer-Vorwärtsstrom (IF):Maximal 30 mA unter Gleichstrombedingungen. Dies ist die sichere Obergrenze für Dauerbetrieb.
- Spitzen-Vorwärtsstrom:Maximal 60 mA, jedoch nur unter gepulsten Bedingungen (1/10 Tastverhältnis, 0,1ms Pulsbreite). Dies ermöglicht kurzzeitiges Übersteuern für Anwendungen, die höhere momentane Helligkeit benötigen, wie Indikatoren oder Stroboskope.
- Derating:Der maximale Dauer-Vorwärtsstrom muss linear um 0,66 mA pro Grad Celsius reduziert werden, um den die Umgebungstemperatur (TA) 50°C übersteigt. Dies ist entscheidend für das thermische Management in Hochtemperaturumgebungen.
- Sperrspannung (VR):Maximal 5 V. LEDs sind nicht für signifikante Sperrspannung ausgelegt. Eine Überschreitung kann zum sofortigen Durchbruch der Sperrschicht führen.
- Betriebs- & Lagertemperatur:Das Bauteil ist für den Betrieb von -40°C bis +80°C ausgelegt und kann von -55°C bis +100°C gelagert werden.
- Lötemperatur der Anschlüsse:260°C für maximal 5 Sekunden, gemessen 2,0mm vom LED-Körper entfernt. Dies definiert den Prozessfenster für Hand- oder Wellenlötung.
2.2 Elektrische & Optische Kenngrößen
Dies sind die typischen Leistungsparameter, gemessen bei einer Umgebungstemperatur von 25°C.
- Lichtstärke (Iv):Liegt zwischen einem Minimum von 400 mcd und einem typischen Wert von 520 mcd bei IF=20mA. Dies ist die wahrgenommene Helligkeit der LED, gemessen durch einen Sensor, der auf die photopische Empfindlichkeit des menschlichen Auges (CIE-Kurve) gefiltert ist.
- Betrachtungswinkel (2θ1/2):Typisch 60 Grad (Minimum 55°). Dies ist der volle Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte des auf der Mittelachse gemessenen Wertes abfällt. Die diffuse Linse erzeugt diesen weiten Betrachtungswinkel.
- Spitzen-Emissionswellenlänge (λP):Typisch 588 nm. Dies ist die Wellenlänge, bei der die spektrale Leistungsabgabe am höchsten ist.
- Dominante Wellenlänge (λd):Liegt zwischen 584 nm und 596 nm, mit einem typischen Wert von 587 nm. Dies ist die einzelne Wellenlänge, die die wahrgenommene Farbe der LED am besten repräsentiert, abgeleitet vom CIE-Farbdiagramm. Sie ist der Schlüsselparameter für die Farbangabe.
- Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):Typisch 15 nm. Dies gibt die spektrale Reinheit oder Bandbreite des emittierten gelben Lichts an.
- Flussspannung (VF):Typisch 2,0V, maximal 2,4V bei IF=20mA. Dies ist der Spannungsabfall über der LED im leitenden Zustand.
- Sperrstrom (IR):Maximal 100 μA bei VR=5V. Dies ist der geringe Leckstrom, wenn die LED innerhalb ihres Maximalwerts in Sperrrichtung betrieben wird.
- Kapazität (C):Typisch 40 pF, gemessen bei Null-Vorspannung und 1MHz. Dies ist die Sperrschichtkapazität, relevant für Hochfrequenz-Schaltanwendungen.
3. Binning-Tabellen-Spezifikation
Das Produkt wird basierend auf Schlüssel-Leistungsparametern in Bins sortiert, um Konsistenz innerhalb einer Produktionscharge oder für spezifische Anwendungsanforderungen sicherzustellen.
3.1 Lichtstärke-Binning
Einheit: mcd @ 20mA. Toleranz für jede Bin-Grenze ist ±15%.
- Bin-Code L:Minimum 400 mcd, Maximum 520 mcd.
- Bin-Code M:Minimum 520 mcd, Maximum 680 mcd.
- Bin-Code N:Minimum 680 mcd, Maximum 880 mcd.
Die Artikelnummer LTL17KSL6D entspricht Bin L für Lichtstärke (400-520 mcd typisch).
3.2 Dominante Wellenlänge-Binning
Einheit: nm @ 20mA. Toleranz für jede Bin-Grenze ist ±1 nm.
- Bin-Code H15:584,0 nm bis 586,0 nm
- Bin-Code H16:586,0 nm bis 588,0 nm
- Bin-Code H17:588,0 nm bis 590,0 nm
- Bin-Code H18:590,0 nm bis 592,0 nm
- Bin-Code H19:592,0 nm bis 594,0 nm
- Bin-Code H20:594,0 nm bis 596,0 nm
Das spezifische Bin für eine gegebene Einheit innerhalb des Bereichs 584-596 nm wird separat gekennzeichnet oder spezifiziert.
4. Mechanische & Gehäuseinformationen
4.1 Gehäuseabmessungen
Die LED entspricht dem Standard-T-1 (5mm) Durchsteckgehäuse-Profil. Wichtige Abmessungen sind:
- Gesamtlänge von der Linsenspitze zum Anschlussende: Mindestens ca. 25,0 mm (0,984 Zoll).
- Linsendurchmesser: Nominal 5,4 mm (0,212 Zoll).
- Körper-/Flanschdurchmesser: Maximal 3,8 mm (0,15 Zoll).
- Anschlussabstand: Nominal 2,54 mm (0,1 Zoll), gemessen dort, wo die Anschlüsse aus dem Gehäuse austreten.
- Anschlussdrahtdurchmesser: 0,5 mm ± 0,05 mm (0,0197" ± 0,002").
- Beim Anschlussformen ist ein minimaler Biegeradiuspunkt von 1,6mm von der Linsenbasis erforderlich.
Die Kathode wird typischerweise durch eine Abflachung am Linsenrand oder einen kürzeren Anschluss identifiziert, abhängig vom Herstellerstandard (siehe spezifische Zeichnung für LTL17KSL6D).
5. Löt- & Montagerichtlinien
5.1 Lagerbedingungen
LEDs sollten in einer Umgebung von maximal 30°C und 70% relativer Luftfeuchtigkeit gelagert werden. Wenn sie aus der original feuchtigkeitsdichten Verpackung entnommen werden, sollten sie innerhalb von drei Monaten verbaut werden. Für längere Lagerung außerhalb der Originalverpackung sollte ein versiegelter Behälter mit Trockenmittel oder Stickstoffatmosphäre verwendet werden.
5.2 Reinigung
Falls Reinigung notwendig ist, alkoholbasierte Lösungsmittel wie Isopropylalkohol verwenden. Aggressive oder unbekannte chemische Reiniger vermeiden.
5.3 Anschlussformen & Platzierung
- Biegen Sie die Anschlüsse an einem Punkt mindestens 1,6mm von der Basis der LED-Linse entfernt.
- Verwenden Sie den LED-Körper nicht als Drehpunkt zum Biegen.
- Führen Sie alle Anschlussformungen bei Raumtemperatur und vor dem Lötprozess durch.
- Beim Einführen in die Leiterplatte minimalen Andruck anwenden, um mechanische Belastung der Epoxid-Vergussmasse zu vermeiden.
5.4 Lötprozess
Für Durchsteck-LEDs sind Wellenlöten oder Handlöten geeignet. Infrarot (IR) Reflow ist nicht geeignet.
- Handlöten:Lötkolben-Temperatur maximal 400°C. Kontaktzeit maximal 3 Sekunden pro Anschluss. Nur einmal durchführen.
- Wellenlöten:Vorwärmtemperatur maximal 120°C für bis zu 60 Sekunden. Lötwellen-Temperatur maximal 260°C. Kontaktzeit mit Lot maximal 5 Sekunden.
- Kritischer Abstand:Halten Sie einen Mindestabstand von 1,6mm (oder 2,0mm wie in einigen Abschnitten angegeben) von der Basis der LED-Linse zum Lötpunkt am Anschluss ein. Dies verhindert, dass Epoxidharz durch Kapillarwirkung während des Lötens am Anschluss hochsteigt, was zu Lötfehlern oder Spannungsrissen führen kann.
- Vermeiden Sie, die Linse selbst in das Lot zu tauchen.
- Wenden Sie keine Belastung auf die Anschlüsse an, während die LED durch das Löten heiß ist.
6. Anwendungsvorschläge & Designüberlegungen
6.1 Treiberschaltungs-Design
LEDs sind stromgesteuerte Bauteile. Ihre Helligkeit ist primär eine Funktion des Vorwärtsstroms (IF), nicht der Spannung. Um gleichmäßige Helligkeit beim Treiben mehrerer LEDs, insbesondere parallel, sicherzustellen, wird dringend empfohlen, für jede LED einen Reihen-Strombegrenzungswiderstand zu verwenden. Die einfache Schaltung besteht aus einer Spannungsquelle (Vcc), einem Widerstand (R) und der LED in Reihe. Der Widerstandswert wird berechnet als R = (Vcc - VF) / IF, wobei VF die Flussspannung der LED beim gewünschten Strom IF ist. Die Verwendung eines gemeinsamen Widerstands für mehrere parallel geschaltete LEDs (Schaltungsmodell B im Datenblatt) wird aufgrund von Variationen in den I-V-Kennlinien zwischen einzelnen LEDs nicht empfohlen, da dies zu erheblichen Unterschieden in der Stromaufteilung und damit der Helligkeit führen kann.
6.2 Elektrostatische Entladung (ESD) Schutz
LEDs sind, wie die meisten Halbleiterbauteile, anfällig für Schäden durch elektrostatische Entladung. Bei Handhabung und Montage müssen Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden:
- Bedienpersonal sollte geerdete Handgelenkbänder oder antistatische Handschuhe tragen.
- Alle Geräte, Arbeitsplätze und Lagerregale müssen ordnungsgemäß geerdet sein.
- Verwenden Sie leitfähigen Schaum oder Behälter für Transport und Lagerung loser Bauteile.
6.3 Thermomanagement
Obwohl dies ein leistungsschwaches Bauteil ist, ist die Einhaltung der Verlustleistungs- und Strom-Derating-Spezifikationen für langfristige Zuverlässigkeit entscheidend. Sorgen Sie für ausreichende Luftzirkulation, wenn es in geschlossenen Räumen oder bei hohen Umgebungstemperaturen verwendet wird. Der Derating-Faktor von 0,66 mA/°C über 50°C muss angewendet werden, um den maximal zulässigen Dauerstrom in der tatsächlichen Betriebsumgebung zu berechnen.
6.4 Typische Anwendungsszenarien
Aufgrund ihrer Spezifikationen eignet sich die LTL17KSL6D gut für:
- Status- und Stromversorgungsanzeigen:Auf Unterhaltungselektronik, Industrie-Steuerpaneelen und Instrumentierung aufgrund ihrer hohen Helligkeit und weitem Betrachtungswinkel.
- Hintergrundbeleuchtung:Für kleine Beschriftungen, Symbole oder Panelbereiche, wo diffuses gelbes Licht benötigt wird.
- Automobil-Innenraum-Anzeigen:(Vorausgesetzt, Qualifikation für solche Anwendung) für Armaturenbrett- oder Schalterbeleuchtung.
- Allgemeine Signalgebung:In Haushaltsgeräten, Spielzeug und dekorativer Beleuchtung.
7. Verpackung & Bestellinformationen
Die Standardverpackung für die LTL17KSL6D ist wie folgt:
- Grundpackung:1.000 Stück pro antistatischer, feuchtigkeitsdichter Packbeutel.
- Innenkarton:Enthält 10 Packbeutel, insgesamt 10.000 Stück.
- Außenversandkarton:Enthält 8 Innenkartons, insgesamt 80.000 Stück.
Die Artikelnummernstruktur LTL17KSL6D kodiert Schlüsselattribute: wahrscheinlich die Serie, Gehäuse (T-1), Farbe (Gelb), Linsentyp (Diffus) und das spezifische Helligkeits-/Wellenlängen-Bin (L6D). Die genaue Dekodierung sollte mit dem Hersteller-Teilenummernleitfaden bestätigt werden.
8. Hinweise & Zuverlässigkeitsanmerkungen
Das Bauteil ist für Standard-Elektronikgeräte vorgesehen. Für Anwendungen, die außergewöhnliche Zuverlässigkeit erfordern, bei denen ein Ausfall Sicherheitsrisiken bergen könnte (z.B. Luftfahrt, Medizin, Transport), sind spezifische Beratung und Qualifikation vor der Integration notwendig. Halten Sie sich stets an die absoluten Maximalwerte und empfohlenen Betriebsbedingungen. Spezifikationen können sich ändern, daher beziehen Sie sich für kritische Designarbeiten immer auf das neueste offizielle Datenblatt.
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. |