Bernsteinfarbene SMD-LED 1,6x0,8x0,7mm – 20mA 2,0V 72mW – Abstrahlwinkel 140° – Technisches Datenblatt

1. Produktübersicht

1.1 Allgemeine Beschreibung

Dieses Produkt ist eine bernsteinfarbene SMD-LED, die mit einem Bernstein-Chip hergestellt wird. Die Gehäuseabmessungen betragen 1,6 mm x 0,8 mm x 0,7 mm, was sie für kompakte elektronische Baugruppen geeignet macht. Die LED bietet einen extrem weiten Abstrahlwinkel von 140 Grad und gewährleistet eine gleichmäßige Lichtverteilung in Anzeige- und Displayanwendungen.

1.2 Eigenschaften

• Extrem weiter Abstrahlwinkel von 140°.
• Kompatibel mit allen SMT-Bestückungs- und Lötprozessen.
• Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe: Stufe 3 (gemäß IPC/JEDEC J-STD-020).
• RoHS-konform.

1.3 Anwendungen

• Optische Anzeigen.
• Schalter, Symbole und Displays.
• Allgemeine Beleuchtung und Signalgebung.

2. Gehäuseabmessungen und Lötmuster

2.1 Mechanische Abmessungen

Das LED-Gehäuse hat einen rechteckigen Körper mit den Abmessungen 1,6 mm (Länge) x 0,8 mm (Breite) x 0,7 mm (Höhe). Die Draufsicht zeigt die Anordnung der lichtemittierenden Fläche, während die Untersicht die beiden Lötpads mit Polaritätsmarkierung darstellt. Die Maße sind in Millimetern mit Toleranzen von ±0,2 mm, sofern nicht anders angegeben.

Die Seitenansicht zeigt die Höhe von 0,7 mm und eine kleine Abschrägung an einer Ecke zur Polaritätskennzeichnung. Die Polarität wird zusätzlich durch eine Markierung auf der Unterseite angezeigt.

2.2 Empfohlenes Lötmuster

Für optimale Lötstellen-Zuverlässigkeit wird das empfohlene PCB-Landmuster bereitgestellt. Das Muster besteht aus zwei rechteckigen Pads mit einem Abstand von 0,8 mm, jeweils 0,8 mm breit, mit einer Gesamtbreite von 2,4 mm. Die Lötpastenschablone sollte entsprechend ausgelegt werden, um das richtige Lotvolumen zu erreichen.

3. Elektrische und optische Kenndaten

3.1 Durchlassspannungs-Binning

Bei einem Prüfstrom von 20 mA und einer Temperatur Ts=25 °C wird die Durchlassspannung (VF) in drei Bins eingeteilt:

• Bin B0: 1,8 V bis 2,0 V (typisch 1,9 V)
• Bin C0: 2,0 V bis 2,2 V (typisch 2,1 V)
• Bin D0: 2,2 V bis 2,4 V (typisch 2,3 V)

Die Messtoleranz für die Durchlassspannung beträgt ±0,1 V. Diese Bins ermöglichen es Kunden, LEDs mit konsistenter Spannung für Parallel- oder Reihenschaltungen auszuwählen.

3.2 Dominante Wellenlängen-Binning

Die dominante Wellenlänge (λD) wird bei 20 mA und 25 °C gemessen, mit zwei Bins, die das bernsteinfarbene Spektrum abdecken:

• Bin A00: 600 nm bis 605 nm
• Bin B00: 605 nm bis 610 nm

Die Messtoleranz beträgt ±2 nm. Die spektrale Halbwertsbreite beträgt typischerweise 15 nm, was auf ein relativ schmales Farbspektrum hinweist, das für monochrome Anzeigen geeignet ist.

3.3 Lichtstärke-Binning

Die Lichtstärke (IV) wird bei 20 mA in vier Gruppen eingeteilt:

• F20: 80 bis 100 mcd
• G10: 100 bis 120 mcd
• G20: 120 bis 150 mcd
• H10: 150 bis 180 mcd

Messtoleranz beträgt ±10 %.

3.4 Abstrahlwinkel und Sperrstrom

Der Abstrahlwinkel (2θ1/2) beträgt typischerweise 140 Grad und gewährleistet ein breites Abstrahlmuster. Der Sperrstrom bei VR=5 V beträgt maximal 10 μA, was auf eine gute Sperrschichtqualität hinweist.

3.5 Wärmewiderstand

Der thermische Widerstand von der Sperrschicht zur Lötstelle (RTHJ-S) beträgt maximal 450 °C/W. Dieser Parameter ist wichtig für das Wärmemanagement bei Anwendungen mit hohem Strom.

4. Absolute Maximalwerte

Die LED darf nicht über die folgenden absoluten Maximalwerte bei Ts=25 °C betrieben werden:

• Verlustleistung: 72 mW
• Dauer-Durchlassstrom: 30 mA (kontinuierlich)
• Spitzen-Durchlassstrom (Impuls): 60 mA (1/10 Tastverhältnis, Impulsbreite 0,1 ms)
• Elektrostatische Entladung (HBM): 2000 V
• Betriebstemperatur: -40 bis +85 °C
• Lagertemperatur: -40 bis +85 °C
• Sperrschichttemperatur: 95 °C

Es ist darauf zu achten, dass das Produkt diese Grenzwerte nicht überschreitet, da dies zu dauerhaften Schäden führen kann.

5. Typische optische Kennlinien

Die folgenden Kurven zeigen die typische Leistung der LED unter verschiedenen Bedingungen (alle gemessen bei Ts=25 °C, sofern nicht anders angegeben):

5.1 Durchlassspannung in Abhängigkeit vom Durchlassstrom

Mit steigendem Durchlassstrom von 0 auf 30 mA steigt die Durchlassspannung etwa linear von ca. 1,8 V auf 2,4 V (abhängig vom Bin). Diese Beziehung ist wichtig für das Treiberdesign.

5.2 Durchlassstrom in Abhängigkeit von der relativen Lichtstärke

Die relative Lichtstärke steigt mit dem Durchlassstrom nahezu linear bis 30 mA an, mit einer gewissen Sättigung bei höheren Strömen.

5.3 Pad-Temperatur in Abhängigkeit von der relativen Lichtstärke

Bei höheren Pad-Temperaturen nimmt die relative Lichtstärke ab. Die Kurve zeigt, dass die Lichtstärke bei 85 °C auf etwa 70 % des Werts bei 25 °C abfallen kann.

5.4 Durchlassstrom in Abhängigkeit von der dominanten Wellenlänge

Die dominante Wellenlänge verschiebt sich leicht mit dem Durchlassstrom. Bei 20 mA liegt die Wellenlänge innerhalb des angegebenen Bins, bei höheren Strömen kann eine kleine Rotverschiebung auftreten.

5.5 Relative Lichtstärke in Abhängigkeit von der Wellenlänge

Die spektrale Verteilung zeigt eine Spitzenintensität bei etwa 605 nm mit einer Halbwertsbreite von ca. 15 nm.

5.6 Abstrahlcharakteristik

Das Abstrahlmuster ist Lambert-ähnlich mit einem weiten Abstrahlwinkel von 140°. Die relative Intensität fällt bei 70° außerhalb der Achse auf 50 % ab.

6. Verpackungsinformationen

6.1 Abmessungen des Trägerbands

Die LEDs sind in einem Trägerband mit einer Breite von 8,0 mm und einem Taschenabstand von 4,0 mm verpackt. Jede Tasche enthält eine LED mit gekennzeichneter Polaritätsausrichtung. Das Band ist mit einer oberen Abdeckfolie versiegelt. Die Abmessungen sind: Breite 8,00 mm, Taschenabstand 4,00 mm, Tiefe der Tasche 0,95 mm und Abstand zum Transportloch 2,00 mm.

6.2 Rollenabmessungen

Jede Rolle hat einen Durchmesser von 178 mm ±1 mm, eine Breite von 8,0 mm ±0,1 mm, einen Nabeninnendurchmesser von 60 mm ±1 mm und einen Mittellochdurchmesser von 13,0 mm ±0,5 mm. Die Rolle enthält 4000 LEDs pro Rolle.

6.3 Etiketteninformationen

Das Etikett enthält Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bincode (einschließlich Lichtstrom, Farbart, Durchlassspannung, Wellenlänge), Menge und Datum. Der Bincode kodiert die spezifische Leistungskategorie für die Rückverfolgbarkeit.

6.4 Feuchtigkeitsbeständige Verpackung

Die Rollen werden in einem Feuchtigkeitsbarrierebeutel mit Trockenmittel und einer Feuchtigkeitsanzeigekarte verpackt. Der Beutel wird versiegelt und etikettiert. Die Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe ist 3, was bedeutet, dass die LEDs nach dem Öffnen des Beutels unter Bedingungen von ≤30 °C und ≤60 % relativer Luftfeuchtigkeit eine Bodenlebensdauer von 168 Stunden haben.

6.5 Karton

Die versiegelten Beutel werden für den Versand in Kartons verpackt. Der Karton bietet mechanischen Schutz und Stapelfähigkeit.

7. Zuverlässigkeitstests und Kriterien

7.1 Zuverlässigkeitstests

Die LED wurde durch verschiedene Zuverlässigkeitstests gemäß JEDEC-Standards qualifiziert. Diese umfassen:

• Reflow-Löten: max. 260 °C für 10 Sekunden, 2 Mal
• Temperaturwechsel: -40 °C bis 100 °C, 100 Zyklen
• Thermoschock: -40 °C bis 100 °C, 300 Zyklen
• Hochtemperaturlagerung: 100 °C für 1000 Stunden
• Niedertemperaturlagerung: -40 °C für 1000 Stunden
• Lebensdauertest: 25 °C, 20 mA für 1000 Stunden

Alle Tests wurden an 22 Proben mit Annahmekriterien von 0 Ausfällen und 1 Zurückweisung durchgeführt.

7.2 Ausfallkriterien

Nach der Beanspruchung gilt die LED als ausgefallen, wenn:

• Die Durchlassspannung das 1,1-fache der oberen Spezifikationsgrenze überschreitet.
• Der Sperrstrom das 2,0-fache der oberen Spezifikationsgrenze überschreitet.
• Der Lichtstrom unter das 0,7-fache der unteren Spezifikationsgrenze fällt.

8. SMT-Reflow-Lötanleitung

8.1 Reflow-Profil

Das empfohlene Reflow-Lötprofil lautet wie folgt (gemäß JEDEC J-STD-020):

• Durchschnittliche Aufheizrate (Tsmax bis TP): max. 3 °C/s
• Vorheizen: 150 °C bis 200 °C für 60 bis 120 Sekunden
• Zeit über 217 °C (TL): max. 60 Sekunden
• Spitzentemperatur (TP): 260 °C
• Zeit innerhalb von 5 °C der Spitze: max. 30 Sekunden
• Abkühlrate: max. 6 °C/s
• Zeit von 25 °C bis zur Spitze: max. 8 Minuten

Reflow-Löten sollte nicht mehr als zweimal durchgeführt werden. Wenn mehr als 24 Stunden zwischen zwei Lötprozessen vergehen, können die LEDs Feuchtigkeit aufnehmen und müssen gebacken werden.

8.2 Handlöten

Wenn Handlöten erforderlich ist, muss die Lötkolbentemperatur unter 300 °C liegen und die Kontaktzeit weniger als 3 Sekunden betragen. Handlöten ist auf einmal beschränkt.

8.3 Reparatur

Eine Reparatur nach dem Reflow wird nicht empfohlen. Falls unvermeidbar, sollte ein Doppelspitzenlötkolben verwendet werden, und die Auswirkung auf die LED-Eigenschaften sollte überprüft werden.

8.4 Vorsichtsmaßnahmen

• Montieren Sie LEDs nicht auf verzogenen PCB-Abschnitten.
• Üben Sie während des Abkühlens nach dem Löten keine mechanische Kraft oder Vibration aus.
• Kühlen Sie das Bauteil nicht schnell ab.

9. Handhabungshinweise und Lagerung

9.1 Umweltaspekte

Die Betriebsumgebung und die Kontaktmaterialien sollten weniger als 100 ppm Schwefel und dessen Verbindungen enthalten, um Korrosion des silberbeschichteten Leadframes zu verhindern. Zusätzlich sollte der Einzelgehalt von Brom und Chlor jeweils unter 900 ppm liegen und deren Gesamtgehalt unter 1500 ppm.

9.2 Flüchtige organische Verbindungen (VOCs)

Von Befestigungsmaterialien emittierte VOCs können in das Silikon-Vergussmaterial eindringen und unter Wärme und Lichteinwirkung zu Verfärbungen führen, was zu erheblichem Lichtverlust führt. Der Hersteller rät von der Verwendung von Chemikalien ab, die die Geräteleistung beeinträchtigen könnten. Kompatibilitätstests werden für alle Materialien empfohlen, die mit der LED in Kontakt kommen.

9.3 Schaltungsdesign

Der Strom durch jede LED darf den absoluten Maximalwert nicht überschreiten. Es sollte ein Strombegrenzungswiderstand verwendet werden, um Schäden durch leichte Spannungsverschiebungen zu vermeiden. Während des Betriebs sollte nur Durchlassspannung angelegt werden; Sperrspannung kann Migration und Schäden verursachen.

9.4 Wärmedesign

Wärmemanagement ist entscheidend, da Wärmeentwicklung die Lichtausbeute verringert und die Farbe verschiebt. Eine ausreichende Wärmeableitung und ein geeignetes PCB-Design sind erforderlich, um die Sperrschichttemperatur unter dem maximal zulässigen Wert von 95 °C zu halten.

9.5 Lagerbedingungen

• Vor dem Öffnen des Aluminiumbeutels: Lagern bei ≤30 °C und ≤75 % relativer Luftfeuchtigkeit für bis zu 1 Jahr ab Herstellungsdatum.
• Nach dem Öffnen: Lagern bei ≤30 °C und ≤60 % relativer Luftfeuchtigkeit für bis zu 168 Stunden.
• Wenn die Lagerbedingungen überschritten werden oder der Beutel beschädigt ist, vor Gebrauch bei 60±5 °C für ≥24 Stunden backen.

9.6 ESD-Schutz

LEDs sind empfindlich gegenüber elektrostatischen Entladungen und elektrischer Überbeanspruchung. Während der Handhabung und Montage sollten geeignete ESD-Schutzmaßnahmen (z. B. geerdete Arbeitsplätze, antistatische Beutel) angewendet werden.

Weitere Informationen finden Sie in den entsprechenden Anwendungshinweisen des Herstellers.