LED Amber 3,2x1,6x0,7mm Spezifikation - Durchlassspannung 2,0V - Leistung 72mW - Technisches Datenblatt

1. Produktübersicht

Diese Spezifikation beschreibt eine oberflächenmontierte Amber-LED in einem kompakten Gehäuse von 3,2 mm × 1,6 mm × 0,7 mm. Sie wird mit einem Amber-Chip hergestellt und ist für allgemeine Anzeige- und Beleuchtungszwecke konzipiert. Zu den Hauptmerkmalen gehören ein extrem breiter Abstrahlwinkel, Kompatibilität mit standardmäßiger SMT-Bestückung und Lötverfahren, Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe 3 sowie RoHS-Konformität. Typische Anwendungen umfassen optische Anzeigen, Schalter- und Symbolanzeigen sowie allgemeine elektronische Geräte.

2. Vertiefung der technischen Parameter

2.1 Elektrische / optische Eigenschaften

Bei einer Umgebungstemperatur von 25 °C und einem Durchlassstrom von 20 mA zeigt die LED folgende Eigenschaften (sofern nicht anders angegeben, handelt es sich um typische Werte):

• Durchlassspannung (VF):Erhältlich in drei Spannungsbins: B0 (1,8–2,0 V), C0 (2,0–2,2 V), D0 (2,2–2,4 V). Typischer Wert beträgt 2,0 V.
• Dominante Wellenlänge (λD):Reicht von 600 nm bis 615 nm je nach Bin (A00: 600–605 nm, B00: 605–610 nm, C00: 610–615 nm).
• Lichtstärke (IV):Angeboten in vier Helligkeitsbins: 1AP (90–120 mcd), G20 (120–150 mcd), 1AW (150–200 mcd), 1GK (200–260 mcd).
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):Typisch 140 Grad.
• Sperrstrom (IR):Maximal 10 μA bei VR = 5 V.
• Wärmewiderstand (RTHJ-S):Maximal 450 K/W (Sperrschicht zu Lötstelle).
• Spektrale Halbwertsbreite:Typisch 15 nm.

2.2 Absolute Grenzwerte

Das Bauteil sollte nicht über die folgenden Grenzen hinaus betrieben werden:

• Verlustleistung (Pd): 72 mW
• Durchlassstrom (IF): 30 mA (Dauerbetrieb), 60 mA (Spitzenwert, 1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms Impuls)
• Elektrostatische Entladung (HBM): 2000 V
• Betriebstemperatur: -40 °C bis +85 °C
• Lagertemperatur: -40 °C bis +85 °C
• Sperrschichttemperatur: maximal 95 °C

3. Klassierungssystem

Die LED wird zur Sicherstellung der Konsistenz in mehrere Bins für Spannung, Wellenlänge und Lichtstärke eingeteilt. Die folgende Tabelle fasst die Bincodes zusammen:

Alle Messungen erfolgen bei IF = 20 mA und Ta = 25 °C. Toleranzen: VF ±0,1 V, λD ±2 nm, IV ±10 %.

4. Analyse der Leistungskurven

4.1 Durchlassspannung in Abhängigkeit vom Durchlassstrom

Abbildung 1-6 zeigt eine typische Diodenkennlinie: Der Durchlassstrom steigt exponentiell mit der Durchlassspannung. Bei 20 mA beträgt VF etwa 2,0 V.

4.2 Relative Intensität in Abhängigkeit vom Durchlassstrom

Abbildung 1-7 zeigt, dass die relative Intensität bis zu 30 mA nahezu linear mit dem Durchlassstrom ansteigt, was eine einfache Dimmsteuerung ermöglicht.

4.3 Temperaturabhängigkeit

Abbildung 1-8 zeigt, dass die relative Intensität mit steigender Umgebungstemperatur leicht abnimmt. Bei 100 °C sinkt die Intensität auf etwa 70 % des Werts bei 25 °C. Abbildung 1-9 liefert die Derating-Kurve für den Durchlassstrom in Abhängigkeit von der Pin-Temperatur; der maximal zulässige Strom sinkt bei höheren Temperaturen, um die Sperrschichttemperaturgrenze nicht zu überschreiten.

4.4 Wellenlängenverschiebung

Abbildung 1-10 zeigt die Änderung der dominanten Wellenlänge mit dem Durchlassstrom. Bei 20 mA liegt die Wellenlänge nahe der Mitte des Bin-Bereichs. Bei steigendem Strom kann sich die Wellenlänge aufgrund von Temperatureffekten geringfügig verschieben.

4.5 Spektrale Verteilung

Abbildung 1-11 zeigt die relative spektrale Intensität von 400 nm bis 700 nm. Der Peak liegt bei etwa 600–615 nm, was der Amber-Farbe entspricht. Die spektrale Halbwertsbreite beträgt etwa 15 nm, was auf eine reine Farbe hinweist.

4.6 Abstrahlcharakteristik

Abbildung 1-12 zeigt einen weiten Abstrahlwinkel von 140°. Die Intensität ist über ±70° relativ gleichmäßig, wodurch diese LED für Anzeigeanwendungen geeignet ist, die eine breite Sichtbarkeit erfordern.

5. Mechanische Informationen und Gehäusedaten

Die LED ist in einem standardmäßigen oberflächenmontierten Gehäuse der Größe 3,2 mm × 1,6 mm × 0,7 mm (Länge × Breite × Höhe) untergebracht. Die Gehäusezeichnungen zeigen die Polarität: Pin 1 ist als Anode, Pin 2 als Kathode markiert. Empfohlene Lötmuster sind in Abbildung 1-5 mit Maßen in Millimetern dargestellt. Das PCB-Layout sollte eine Wärmeleitfläche zur Verbesserung der Wärmeableitung enthalten. Alle Maße haben eine Toleranz von ±0,2 mm, sofern nicht anders angegeben.

6. Löt- und Montagerichtlinien

Die LED ist für das standardmäßige SMT-Reflow-Löten ausgelegt. Das empfohlene Reflow-Profil sollte den JEDEC-Standards entsprechen, mit einer Spitzentemperatur von 260 °C für maximal 10 Sekunden (maximal zwei Durchläufe). Das Produkt ist feuchtigkeitsempfindlich (MSL Level 3) und muss gemäß IPC/JEDEC J-STD-020 behandelt werden. Wird der Feuchtigkeitssperrbeutel geöffnet, müssen die Bauteile innerhalb von 168 Stunden verarbeitet werden, andernfalls müssen sie vor dem Löten gebacken werden. Vermeiden Sie Umgebungsbedingungen über 30 °C / 60 % relativer Luftfeuchtigkeit. Handlöten wird nicht empfohlen; falls erforderlich, einen Lötkolben auf 350 °C einstellen und pro Pad maximal 3 Sekunden löten.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

Die LED wird auf einem 8 mm breiten Gurtband in einer 178 mm Durchmesser-Spule, mit 4000 Stück pro Spule, geliefert. Das Gurtband hat einen Teilungsabstand von 4 mm und eine angegebene Vorschubrichtung. Jede Spule wird zusammen mit Trockenmittel und einer Feuchtigkeitsindikatorkarte in einen Feuchtigkeitssperrbeutel gelegt. Das Etikett trägt die Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bincode, Menge und Datum. Der verschweißte Beutel wird für den Versand in einem Karton verpackt. Für die Zuverlässigkeit hat das Produkt Temperaturwechselprüfungen (-40 °C bis +100 °C, 100 Zyklen), thermischen Schock (300 Zyklen), Hochtemperaturlagerung (100 °C, 1000 h), Tieftemperaturlagerung (-40 °C, 1000 h) und Lebensdauertests (20 mA bei 25 °C, 1000 h) bestanden. Akzeptanzkriterien sind definiert: Die Durchlassspannung darf das 1,1-fache der oberen Spezifikationsgrenze nicht überschreiten, der Sperrstrom darf das 2-fache der oberen Spezifikationsgrenze nicht überschreiten, und der Lichtstrom darf nicht unter das 0,7-fache der unteren Spezifikationsgrenze fallen.

8. Anwendungshinweise

Diese Amber-LED ist ideal für den Einsatz als optischer Indikator in Unterhaltungselektronik, Innenbeleuchtung von Fahrzeugen, industriellen Bedienpaneelen und Hintergrundbeleuchtung von Schaltern und Symbolen. Aufgrund des breiten Abstrahlwinkels ist sie effektiv in Anwendungen, bei denen die Anzeige aus verschiedenen Winkeln sichtbar sein muss. Entwickler sollten einen strombegrenzenden Widerstand in Betracht ziehen, um sicherzustellen, dass der Durchlassstrom 30 mA (bzw. den derating-Wert bei erhöhten Temperaturen) nicht überschreitet. Für den gepulsten Betrieb ist ein Spitzenstrom von bis zu 60 mA bei niedrigem Tastverhältnis (≤10 %) und kurzer Impulsbreite (≤0,1 ms) zulässig. Ein geeignetes Wärmemanagement, wie z. B. eine Wärmeleitfläche oder ein Via-Array auf der PCB, hilft, die Sperrschichttemperatur unter 95 °C zu halten. Ein ESD-Schutz wird empfohlen, da das Bauteil für 2000 V HBM ausgelegt ist; erwägen Sie die Verwendung eines Vorwiderstands oder einer Zenerdiode, wenn die Anwendung anfällig für elektrostatische Entladungen ist.

9. Typische Vergleiche mit ähnlichen Produkten

Im Vergleich zu standardmäßigen 0603-Amber-LEDs (1,6 × 0,8 mm) bietet dieses 3,2 × 1,6 mm Gehäuse eine höhere Lichtstärke (bis zu 260 mcd) und einen breiteren Abstrahlwinkel (140° gegenüber typischen 120°). Die größere Wärmeleitfläche ermöglicht eine bessere Wärmeableitung und damit einen höheren Durchlassstrom für eine hellere Ausgabe. Der niedrige Wärmewiderstand (450 K/W) gewährleistet eine stabile Leistung über die Temperatur. Darüber hinaus bietet die enge Klassierung (mehrere Spannungs- und Wellenlängenbins) eine größere Designflexibilität und Farbkonsistenz als viele generische Amber-LEDs.

10. Häufig gestellte Fragen

F: Welcher Betriebsstrom wird für maximale Zuverlässigkeit empfohlen?A: Für eine lange Lebensdauer wird der Betrieb bei 20 mA (der Testbedingung) empfohlen. Höhere Ströme (bis zu 30 mA) sind bei ausreichendem Wärmemanagement möglich.

F: Kann diese LED im Außenbereich eingesetzt werden?A: Der Betriebstemperaturbereich beträgt -40 °C bis +85 °C, daher kann sie im Außenbereich verwendet werden, wenn sie gegen Feuchtigkeit abgedichtet ist. Das Gehäuse selbst ist jedoch nicht wasserdicht.

F: Wie sind die Bincodes zu interpretieren?A: Bins dienen dazu, LEDs mit ähnlichen Eigenschaften zu gruppieren. Bei der Bestellung können Sie einen bevorzugten Bin angeben, um enge Toleranzen in Ihrer Anwendung sicherzustellen.

F: Ist diese LED mit bleifreiem Löten kompatibel?A: Ja, sie ist RoHS-konform und kompatibel mit bleifreien Reflow-Profilen mit einer Spitzentemperatur von 260 °C.

11. Fallstudie: Armaturenbrettanzeige

In einem Design für eine Armaturenbrettanzeige in einem Fahrzeug wurde die Amber-LED aufgrund ihrer hohen Helligkeit (260 mcd) und des breiten Abstrahlwinkels ausgewählt, um sowohl für den Fahrer als auch für die Mitfahrer sichtbar zu sein. Die LED wurde mit 20 mA über einen 120 Ω Vorwiderstand an einer 5 V Versorgung betrieben. Die PCB wurde mit einer Wärmeleitfläche ausgestattet, die mit einer Massefläche verbunden ist. Nach 1000 Betriebsstunden bei 85 °C Umgebungstemperatur fiel die Lichtstärke um weniger als 10 %, was eine hervorragende Zuverlässigkeit demonstriert.

12. Funktionsprinzip einer LED

Eine LED (Licht emittierende Diode) ist ein Halbleiterbauteil, das Licht emittiert, wenn Strom durch es fließt. Die Amber-Farbe wird durch die Verwendung eines spezifischen Halbleitermaterials (z. B. AlGaInP) erreicht, das Photonen mit Wellenlängen um 600–615 nm emittiert. Die Durchlassspannung wird durch die Bandlücke des Materials bestimmt. Die Lichtstärke ist proportional zum Strom, bis zu einer Grenze, bei der thermische Effekte zu einem Wirkungsgradabfall führen. Der breite Abstrahlwinkel wird durch das Gehäusedesign erreicht, das oft einen Diffusor oder eine halbkugelförmige Linse enthält.

13. Entwicklungstrends bei SMD-LEDs

Der Trend bei SMD-LEDs geht weiterhin zu kleineren Gehäusen mit höherer Effizienz und besserem Wärmemanagement. Das 3,2 × 1,6 mm Gehäuse (oft als 1206 bezeichnet) ist eine Standardgröße, die Helligkeit und Platzbedarf in Einklang bringt. Zukünftige Entwicklungen könnten noch schmalere spektrale Bandbreiten für gesättigte Farben, erhöhte ESD-Robustheit und die Integration mehrerer Chips für einstellbare Farben umfassen. Diese Amber-LED erfüllt die aktuellen Anforderungen der Industrie an Zuverlässigkeit, RoHS-Konformität und Kompatibilität mit automatisierten Bestückungsprozessen.