Bernsteinfarbene SMD-LED 1,6x0,8x0,98mm Spezifikation - Durchlassspannung 1,8-2,4V - Leistung 72mW - Deutsches Datenblatt

1. Produktübersicht

Diese Spezifikation beschreibt die bernsteinfarbene SMD-LED, ein oberflächenmontiertes Bauteil, das mit einem Bernstein-Chip hergestellt wird. Die Gehäuseabmessungen betragen 1,6 mm x 0,8 mm x 0,98 mm (Länge x Breite x Höhe), was es für kompakte Designs geeignet macht. Die LED emittiert Licht im Bernsteinspektrum mit einer dominanten Wellenlänge von 600 nm bis 610 nm unter typischen Testbedingungen (IF=20 mA). Sie ist für allgemeine optische Anzeige- und Hintergrundbeleuchtungsanwendungen ausgelegt, bei denen ein großer Betrachtungswinkel und hohe Zuverlässigkeit erforderlich sind.

1.1 Hauptmerkmale

• Extrem großer Betrachtungswinkel von 140° (2θ1/2)
• Geeignet für alle SMT-Bestückungs- und Lötprozesse
• Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe: Stufe 3 (gemäß JEDEC)
• RoHS-konform und frei von gefährlichen Stoffen
• Kompakte Grundfläche von 1,6x0,8 mm mit niedrigem Profil (0,98 mm)

1.2 Typische Anwendungen

• Optische Anzeigen in Unterhaltungselektronik
• Schalter- und Symbolhintergrundbeleuchtung
• Allgemeine visuelle Anzeige
• Automobil-Innenbeleuchtung (unkritisch)

2. Technische Parameteranalyse

2.1 Elektrische und optische Kenndaten (bei TS=25°C, IF=20 mA)

2.2 Absolute Grenzwerte (bei TS=25°C)

Hinweis: Die Grenzwerte dürfen auch kurzzeitig nicht überschritten werden. Ein ordnungsgemäßes Wärmemanagement ist erforderlich, um die Sperrschichttemperatur unter dem Grenzwert zu halten.

3. Erläuterung des Binning-Systems

Die Bernstein-LED wird basierend auf der Durchlassspannung (VF), der dominanten Wellenlänge (λD) und der Lichtstärke (IV) in verschiedene Bins sortiert. Dadurch können Kunden die genaue Leistungsklasse auswählen, die für ihre Anwendung erforderlich ist.

3.1 Wellenlängen-Bins

Es sind zwei Wellenlängen-Bins definiert: A00 (600~605 nm) und B00 (605~610 nm). Die typische Halbwertsbreite beträgt 15 nm, was einen schmalen Spektralbereich für Farbkonsistenz gewährleistet.

3.2 Lichtstärke-Bins

Es sind vier Lichtstärke-Bins verfügbar: F00 (65~100 mcd), G00 (100~150 mcd), H00 (150~230 mcd) und I00 (230~350 mcd). Diese Bins decken einen weiten Bereich von Helligkeitsanforderungen ab, von energiesparenden Anzeigen bis hin zu hellerer Hintergrundbeleuchtung.

3.3 Spannungs-Bins

Es sind drei Durchlassspannungs-Bins bei 20 mA spezifiziert: B0 (1,8-2,0 V), C0 (2,0-2,2 V) und D0 (2,2-2,4 V). Dies ermöglicht eine präzise Stromregelung in Vorwiderstandsschaltungen.

4. Analyse der Leistungskurven

4.1 Durchlassspannung vs. Durchlassstrom (Abb. 1-6)

Die Kurve zeigt typisches exponentielles Diodenverhalten. Bei 20 mA beträgt die Durchlassspannung etwa 2,0 V. Die Kurve ist oberhalb der Schwelle nahezu linear, sodass der Strom durch einen Vorwiderstand angenähert werden kann.

4.2 Relative Intensität vs. Durchlassstrom (Abb. 1-7)

Die relative Lichtstärke steigt mit dem Durchlassstrom bis zu 30 mA nahezu linear an. Bei 20 mA wird die Intensität auf 1,0 normiert; bei 10 mA sinkt sie auf etwa 0,5. Dies ist typisch für Standard-Bernstein-LEDs.

4.3 Temperatureigenschaften (Abb. 1-8, 1-9)

Wenn die Umgebungstemperatur von 25°C auf 100°C steigt, sinkt die relative Intensität um etwa 10%. Der maximal zulässige Durchlassstrom muss reduziert werden, wenn die Lötstellentemperatur 60°C übersteigt, um eine Überschreitung des Sperrschichttemperaturlimits zu vermeiden.

4.4 Wellenlängenshift vs. Strom (Abb. 1-10)

Die dominante Wellenlänge verschiebt sich leicht mit dem Strom: von etwa 605 nm bei 5 mA auf 604 nm bei 30 mA. Diese leichte Blauverschiebung ist für die meisten Anwendungen vernachlässigbar.

4.5 Spektrale Verteilung (Abb. 1-11)

Das spektrale Maximum liegt nahe 610 nm mit einer Halbwertsbreite von 15 nm. Die Emission konzentriert sich im Bernsteinbereich, was der Empfindlichkeit des menschlichen Auges entspricht.

4.6 Abstrahlcharakteristik (Abb. 1-12)

Die LED hat eine breite Abstrahlcharakteristik mit einem typischen Halbwinkel von 140° (2θ1/2). Die Intensität fällt allmählich ab, wodurch eine gleichmäßige Beleuchtung über einen großen Winkelbereich gewährleistet wird.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Das LED-Gehäuse misst 1,6 mm (Länge) x 0,8 mm (Breite) x 0,98 mm (Höhe). Toleranzen betragen ±0,2 mm, sofern nicht anders angegeben. Die Untersicht zeigt die Polungsmarkierung (Kathode durch eine kleine Eckmarkierung gekennzeichnet). Das Anoden-Pad ist größer als das Kathoden-Pad, um die Identifizierung zu erleichtern.

5.2 Empfohlenes Lötpad-Layout

Es werden zwei Lötpads empfohlen: jedes Pad misst 0,8 mm x 0,8 mm mit einem Abstand von 0,7 mm (Mitte zu Mitte). Die gesamte Lötfläche gewährleistet eine gute mechanische Stabilität und Wärmeleitfähigkeit.

5.3 Polarität

Die LED hat zwei Anschlüsse: Anschluss 1 ist die Anode (längeres Pad) und Anschluss 2 ist die Kathode (kürzeres Pad mit einer Markierung). Eine korrekte Ausrichtung ist erforderlich, um Schäden durch Verpolung zu vermeiden.

5.4 Gurtband- und Rollenabmessungen

Die LED wird in einem 8 mm breiten Gurtband mit einem Teilungsabstand von 4 mm geliefert. Jede Rolle enthält 4000 Stück. Der Rollenaußendurchmesser beträgt 178±1 mm, der Nenndurchmesser 60±1 mm und die Gurtbandbreite 8,0±0,1 mm. Die Polarität ist auf der Gurtbandtasche angegeben.

5.5 Etiketteninformationen

Jede Rolle ist mit Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bin-Codes (Wellenlänge, Lichtstrom, Spannung, Farbort), Menge und Datum gekennzeichnet. Der Feuchtigkeitsschutzbeutel enthält außerdem ein ESD-Warnetikett.

6. Löt- und Montagerichtlinien

6.1 Reflow-Lötprofil

Das empfohlene Reflow-Löten folgt dem JEDEC J-STD-020-Profil. Wichtige Parameter:

• Aufheizrate (Tsmax bis TP): max. 3°C/s
• Vorheizbereich: 150°C bis 200°C für 60-120 s
• Zeit über 217°C: 60-150 s
• Spitzentemperatur: max. 260°C für max. 10 s
• Abkühlrate: max. 6°C/s
• Zulässige Anzahl von Reflow-Zyklen: max. 2

Wenn zwischen zwei Reflow-Zyklen mehr als 24 Stunden vergehen, müssen die LEDs zum Entfernen absorbierter Feuchtigkeit gebacken werden.

6.2 Handlöten

Handlöten ist nur einmal erlaubt, mit einer Lötkolbentemperatur unter 300°C und einer Dauer von weniger als 3 Sekunden. Während des Lötens darf keine mechanische Belastung auf die Linse ausgeübt werden.

6.3 Lager- und Backbedingungen

Vor dem Öffnen des versiegelten Beutels bei ≤30°C und ≤75% relativer Luftfeuchtigkeit bis zu einem Jahr lagern. Nach dem Öffnen müssen die LEDs innerhalb von 168 Stunden (7 Tagen) bei ≤30°C und ≤60% relativer Luftfeuchtigkeit verarbeitet werden. Wenn die Expositionszeit überschritten wird oder der Feuchtigkeitsindikator eine Veränderung anzeigt, müssen die LEDs vor der Verwendung bei 60±5°C für >24 Stunden gebacken werden.

7. Anwendungsempfehlungen

7.1 Typische Anwendungsfälle

Aufgrund seiner kleinen Grundfläche und des großen Betrachtungswinkels ist diese Bernstein-LED ideal für Statusanzeigen in tragbaren Geräten, Drucktasten-Hintergrundbeleuchtung und Symbolbeleuchtung in Armaturenbretttafeln.

7.2 Designhinweise

• Strombegrenzung:Verwenden Sie stets einen Vorwiderstand, um den Durchlassstrom auf den gewünschten Wert zu begrenzen. Ohne Widerstand kann eine kleine Spannungsänderung eine große Stromänderung verursachen.
• Wärmemanagement:Sorgen Sie für ausreichende Wärmeableitung, insbesondere beim Betrieb nahe dem maximalen Strom. Die Sperrschichttemperatur darf 105°C nicht überschreiten.
• Verpolungsschutz:Die LED ist nicht für Sperrspannung ausgelegt. Verwenden Sie eine Schutzdiode, wenn in der Schaltung eine Sperrspannung auftreten kann.
• ESD-Empfindlichkeit:Dieses Bauteil ist empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung (HBM 2 kV). Verwenden Sie geeignete Erdungs- und Handhabungsverfahren.
• Chemische Beständigkeit:Vermeiden Sie die Einwirkung von Schwefel, Brom, Chlor und flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) über den angegebenen Grenzwerten, da diese Verfärbungen oder Ausfälle verursachen können.
• Reinigung:Wenn nach dem Löten eine Reinigung erforderlich ist, verwenden Sie Isopropylalkohol. Verwenden Sie keine Ultraschallreinigung, da diese die LED beschädigen kann.

8. Technischer Vergleich mit ähnlichen Produkten

Im Vergleich zu herkömmlichen Bernstein-LEDs in 0805- oder 0603-Gehäusen bietet dieses Bauteil einen größeren Betrachtungswinkel (140° gegenüber typischen 120°) und eine geringere Bauhöhe (0,98 mm versus 1,2 mm). Die spektrale Reinheit ist ähnlich, aber die Multi-Bin-Lichtstärkeoptionen ermöglichen eine feinere Abstufung für den Helligkeitsabgleich. Darüber hinaus gewährleistet die Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe 3 ein zuverlässiges Löten unter Standard-Fabrikbedingungen.

9. Häufig gestellte Fragen

9.1 Kann ich diese LED für Außenanwendungen verwenden?

Die LED ist für Betriebstemperaturen von -40°C bis +85°C ausgelegt, jedoch nicht speziell UV-stabilisiert. Für den Außeneinsatz wird ein zusätzlicher Schutz gegen Feuchtigkeit und UV empfohlen.

9.2 Wie wird die Lagerung empfohlen, wenn ich nicht alle LEDs auf einmal verwende?

Verschließen Sie das unbenutzte Gurtband/die Rolle wieder im Feuchtigkeitsschutzbeutel mit dem beiliegenden Trockenmittel und lagern Sie es bei ≤30°C und ≤75% relativer Luftfeuchtigkeit. Wenn der Beutel geöffnet wurde, innerhalb von 168 Stunden verwenden oder vor Gebrauch backen.

9.3 Kann ich die LED mit Ultraschall reinigen?

Nein, eine Ultraschallreinigung wird nicht empfohlen, da sie mechanische Schäden am LED-Chip oder den Bonddrähten verursachen kann.

9.4 Was passiert, wenn ich eine Sperrspannung anlege?

Das Anlegen einer Sperrspannung von mehr als 5 V kann einen hohen Leckstrom und dauerhafte Schäden verursachen. Stellen Sie stets die korrekte Polarität sicher.

10. Praktische Anwendungsbeispiele

10.1 Smart-Home-Anzeige

Ein intelligenter Thermostat verwendet vier Bernstein-LEDs als Modusanzeigen. Jede LED wird mit 15 mA über einen 120-Ω-Vorwiderstand von einer 3,3-V-Versorgung angesteuert. Der große Betrachtungswinkel gewährleistet Sichtbarkeit aus jeder Richtung.

10.2 Automobil-Armaturenbrett-Hintergrundbeleuchtung

In einem Automobil-Klimabedienteil beleuchten mehrere Bernstein-LEDs Symbole für Lüftergeschwindigkeit, Temperatur und Luftrichtung. Das kompakte Gehäuse ermöglicht die Platzierung hinter dünnen Lichtleitern.

11. Funktionsprinzip von Bernstein-LEDs

Diese Bernstein-LED basiert auf einer AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid)-Halbleiterstruktur. Wenn ein Durchlassstrom angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich und setzen Photonen frei, deren Energie der Bernstein-Wellenlänge (etwa 2,0 eV) entspricht. Die Quanteneffizienz ist hoch, was auch bei geringen Strömen zu einer hellen Lichtausbeute führt.

12. Branchentrends und zukünftige Entwicklungen

Der Trend bei SMD-LEDs geht hin zu kleineren Gehäusen mit höherer Lichtausbeute und breiteren Abstrahlwinkeln. Zukünftige Entwicklungen könnten integrierten ESD-Schutz, eine weitere Reduzierung des Wärmewiderstands und eine verbesserte Kompatibilität mit bleifreien Lötprozessen umfassen. Bernstein-LEDs bleiben für spezifische Farbanforderungen beliebt, bei denen Rot oder Gelb-Grün nicht geeignet sind.