Blaue LED PLCC-2 2,8x3,5x0,8mm - 3,2V Durchlassspannung - 228mW Leistung - 469nm dominante Wellenlänge

1. Produktübersicht

Diese blaue LED verfügt über ein kompaktes PLCC-2-Gehäuse mit den Abmessungen 2,8 mm x 3,5 mm x 0,8 mm. Sie ist für die Oberflächenmontage (SMT) ausgelegt und bietet einen extrem weiten Abstrahlwinkel von 120 Grad. Die LED basiert auf InGaN (Indium-Gallium-Nitrid) Halbleitertechnologie und emittiert blaues Licht mit einer typischen dominanten Wellenlänge von 469 nm. Sie eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen wie optische Anzeigen, Innenraumdisplays, Landschaftsbeleuchtung, Lichtbänder und Allgemeinbeleuchtung. Das Bauteil ist RoHS-konform und hat eine Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe von 3. Es wird in Gurt- und Rollenverpackung mit 4000 Stück pro Rolle geliefert.

2. Interpretation technischer Parameter

2.1 Optische Eigenschaften

Die optische Leistung wird bei einem Prüfstrom von IF=60 mA und Ts=25°C spezifiziert. Die dominante Wellenlänge (Wld) ist in mehreren Bins erhältlich: D10 (465,0-467,5 nm), D20 (467,5-470,0 nm), E10 (470,0-472,5 nm) und E20 (472,5-475,0 nm). Die typische dominante Wellenlänge beträgt 469,1 nm. Der Lichtstrom (Φ) wird in die Bins WGD (4,00-4,96 lm), WGE (5,00-6,00 lm) und WHA (6,00 lm und darüber, obere Grenze nicht spezifiziert, aber höher erwartet) eingeteilt. Der Abstrahlwinkel (2Θ1/2) beträgt 120 Grad und bietet eine breite Abdeckung.

2.2 Elektrische Eigenschaften

Die Durchlassspannung (Vf) bei 60 mA liegt je nach Bincode zwischen 2,8 V und 3,5 V. Die Bins umfassen G1 (2,8-2,9 V), G2 (2,9-3,0 V), V (3,0-3,2 V), I1 (3,2-3,3 V), I2 (3,3-3,4 V) und J1 (3,4-3,5 V). Die typische Durchlassspannung beträgt 3,2 V. Der Sperrstrom (IR) bei VR=5 V ist kleiner als 10 μA. Die maximalen Nennwerte umfassen Verlustleistung (Pd) von 228 mW, Vorwärtsstrom (IF) von 65 mA, Spitzenvorwärtsstrom (IFP) von 120 mA (1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms Pulsbreite), Sperrspannung (VR) von 5 V und ESD (HBM) von 2000 V.

2.3 Thermische Eigenschaften

Der thermische Widerstand von der Sperrschicht zur Lötstelle (Rth(j-s)) beträgt 85 °C/W. Dieser Parameter ist kritisch für das Wärmemanagement, um sicherzustellen, dass die Sperrschichttemperatur (Tj) den maximalen Nennwert von 100 °C nicht überschreitet. Der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen -40 °C und +85 °C, der Lagertemperaturbereich zwischen -40 °C und +100 °C. Bei hohen Strömen ist eine angemessene Wärmeableitung erforderlich.

3. Binning-System

Die LED wird nach Durchlassspannung, dominanter Wellenlänge und Lichtstrom in Bins sortiert. Spannungs-Bins ermöglichen eine enge Kontrolle des Treiberschaltungsdesigns. Wellenlängen-Bins gewährleisten Farbkonsistenz für Anwendungen, die eine gleichmäßige blaue Ausgabe erfordern. Lichtstrom-Bins helfen bei der Auswahl von LEDs mit spezifischen Helligkeitsstufen. Das Binning-System ist für Hersteller unerlässlich, um LEDs in Arrays oder Hintergrundbeleuchtungssystemen abzugleichen.

4. Analyse der Leistungskurven

Typische optisch-elektrische Kennlinien sind in mehreren Diagrammen dargestellt. Abbildung 1 zeigt die Durchlassspannung in Abhängigkeit vom Vorwärtsstrom, was eine für LEDs typische nichtlineare Beziehung zeigt. Abbildung 2 veranschaulicht die relative Intensität in Abhängigkeit vom Vorwärtsstrom und zeigt eine zunehmende Lichtausbeute mit dem Strom. Die Abbildungen 3 und 4 zeigen den Einfluss der Pins-Temperatur auf den relativen Lichtstrom bzw. die Wellenlänge; mit steigender Temperatur nimmt der Lichtstrom ab und die Wellenlänge verschiebt sich leicht (Rotverschiebung). Abbildung 5 zeigt die Durchlassspannung in Abhängigkeit von der Pins-Temperatur mit einem negativen Temperaturkoeffizienten. Abbildung 6 zeigt den maximalen Vorwärtsstrom in Abhängigkeit von der Pins-Temperatur für einen sicheren Betrieb. Abbildung 7 ist die spektrale Verteilung, die bei etwa 469 nm ihren Höhepunkt hat, mit einer Halbwertsbreite von etwa 25-30 nm.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

Das LED-Gehäuse hat die Abmessungen 2,8 mm (Länge) x 3,5 mm (Breite) x 0,8 mm (Höhe). Die Polarität ist auf dem Gehäuse markiert. Das empfohlene Lötmuster ist in der Zeichnung angegeben, um eine ordnungsgemäße thermische und mechanische Verbindung zu gewährleisten. Die Kathode ist in der Regel die kleinere Anschlussfläche neben der Anode. Alle Maße sind in Millimetern mit einer Toleranz von ±0,2 mm, sofern nicht anders angegeben.

6. Löt- und Montageanleitung

Für das Reflow-Löten wird folgendes Profil empfohlen: Aufheizrate ≤3 °C/s, Vorwärmen von 150 °C bis 200 °C für 60-120 Sekunden, Zeit oberhalb von 217 °C (TL) von bis zu 60 Sekunden, Spitzentemperatur (Tp) von 260 °C für bis zu 10 Sekunden und Abkühlrate ≤6 °C/s. Die Gesamtzeit von 25 °C bis zur Spitzentemperatur sollte 8 Minuten nicht überschreiten. Das Reflow-Löten sollte nicht mehr als zweimal durchgeführt werden; wenn zwischen den Lötvorgängen mehr als 24 Stunden vergehen, können die LEDs durch Feuchtigkeitsaufnahme beschädigt werden. Für Handlötung verwenden Sie einen Lötkolben bei ≤300 °C für weniger als 3 Sekunden pro Lötstelle und nur einmalig. Reparaturen werden nicht empfohlen; falls erforderlich, verwenden Sie einen Doppellötkolben. Das Vergussmaterial ist Silikon, das weich ist; vermeiden Sie übermäßigen Druck auf die Oberseite. Montieren Sie die LED nicht auf einem verzogenen PCB und biegen Sie die Platine nach dem Löten nicht. Vermeiden Sie schnelles Abkühlen und mechanische Spannungen während des Abkühlens.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

Die LEDs sind in Gurt- und Rollenform verpackt. Die Abmessungen des Trägerbandes sind in der Zeichnung dargestellt, mit Angabe der Vorschubrichtung und der Polaritätsmarkierung. Die Rollenabmessungen sind Standard. Jede Rolle enthält 4000 Stück. Das Etikett enthält Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, dominante Wellenlänge (WLD), Durchlassspannung (VF), Menge (QTY), Datumscode (DATE) und Bincode. Die feuchtigkeitsbeständige Verpackung verwendet Aluminiumbeutel mit Trockenmittel. Lagerbedingungen: Vor dem Öffnen bei ≤30 °C und ≤75 % relativer Luftfeuchtigkeit bis zu 1 Jahr nach Lieferung lagern. Nach dem Öffnen bei ≤30 °C und ≤60 % relativer Luftfeuchtigkeit für bis zu 24 Stunden lagern. Wenn das Feuchtigkeitsindikator verblasst oder die Lagerzeit überschritten ist, bei 60±5 °C für >24 Stunden backen.

8. Anwendungsempfehlungen

Diese blaue LED eignet sich für den Einsatz in optischen Anzeigen, Innenraumdisplays, Landschaftsbeleuchtung und dekorativen Lichtbändern. Achten Sie bei der Schaltungsauslegung darauf, dass der Vorwärtsstrom den maximalen Nennwert (65 mA Dauerstrom) nicht überschreitet, und verwenden Sie Strombegrenzungswiderstände, um ein thermisches Durchgehen zu verhindern. Das thermische Design ist entscheidend; die Sperrschichttemperatur muss unter 100 °C gehalten werden, um Leistung und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Vermeiden Sie den Kontakt mit Sulfiden (Schwefelgehalt in Kontaktmaterialien sollte weniger als 100 ppm betragen), Halogenen (Brom<900 ppm, Chlor<900 ppm, Gesamt<1500 ppm). Flüchtige organische Verbindungen (VOCs) aus Vorrichtungen können in Silikon eindringen und Verfärbungen verursachen; überprüfen Sie die Materialverträglichkeit. Verwenden Sie zur Reinigung Isopropylalkohol; Ultraschallreinigung wird nicht empfohlen, da sie die LED beschädigen kann. Fassen Sie LEDs mit einer Pinzette an den Seiten an; vermeiden Sie die Berührung der Silikonlinse. ESD-Schutz ist bei Handhabung und Montage erforderlich.

9. Technischer Vergleich

Im Vergleich zu anderen blauen PLCC-2-LEDs auf dem Markt bietet dieses Bauteil einen weiten Abstrahlwinkel von 120°, ideal für Anwendungen, die eine breite Ausleuchtung erfordern. Der thermische Widerstand von 85 °C/W ist typisch für diese Gehäusegröße. Die engen Binning-Optionen für Wellenlänge und Lichtstrom ermöglichen eine konsistente Farb- und Helligkeitsanpassung. Der maximale Vorwärtsstrom von 65 mA ist wettbewerbsfähig, und die ESD-Beständigkeit von 2000 V bietet einen robusten Schutz. Die Silikonverkapselung bietet eine hohe Lichtauskopplungseffizienz, erfordert aber eine sorgfältige Handhabung, um Beschädigungen zu vermeiden. Insgesamt bietet diese LED eine ausgewogene Mischung aus Leistung, Zuverlässigkeit und Montagefreundlichkeit für die allgemeine blaue Beleuchtung.

10. Häufig gestellte Fragen

F: Was ist die typische Durchlassspannung bei 60 mA?
A: Die typische Durchlassspannung beträgt 3,2 V, kann jedoch je nach Bin zwischen 2,8 V und 3,5 V liegen.

F: Kann diese LED mit höherem Strom betrieben werden?
A: Der absolute maximale Vorwärtsstrom beträgt 65 mA. Ein Betrieb oberhalb dieses Werts kann zu Schäden oder einer verkürzten Lebensdauer führen. Ein Spitzenstrom von 120 mA ist bei einem Tastverhältnis von 1/10 und einer Pulsbreite von 0,1 ms zulässig.

F: Wie lange ist die Lagerfähigkeit?
A: Vor dem Öffnen der versiegelten Verpackung können die LEDs bis zu 1 Jahr bei ≤30 °C und ≤75 % rF gelagert werden. Nach dem Öffnen innerhalb von 24 Stunden verwenden oder vor Gebrauch backen.

F: Wie reinige ich die LED nach dem Löten?
A: Verwenden Sie Isopropylalkohol. Verwenden Sie keine Ultraschallreinigung, da dies das Silikongehäuse beschädigen kann.

F: Ist diese LED für den Außenbereich geeignet?
A: Ja, innerhalb des Betriebstemperaturbereichs von -40 °C bis +85 °C. Stellen Sie jedoch einen ausreichenden Schutz vor Feuchtigkeit und UV-Strahlung sicher und überprüfen Sie die Kompatibilität mit der Außenumgebung.

11. Praktisches Anwendungsbeispiel

Betrachten Sie eine Innenanzeigetafel, die eine gleichmäßige blaue Hintergrundbeleuchtung erfordert. Mit dieser LED (dominante Wellenlänge 469 nm, Abstrahlwinkel 120°) kann eine Matrix mit 2 mm Rasterabstand aufgebaut werden. Durch sorgfältige Binning-Auswahl (z. B. Wellenlängenbin D20, Lichtstrombin WGE) erzielt die Tafel eine konsistente Farbe bei hoher Helligkeit. Die LEDs werden mittels Reflow-Löten in einer Stickstoffatmosphäre montiert, um Oxidation zu vermeiden. Jede LED wird mit 50 mA betrieben, um innerhalb der sicheren Grenzen zu bleiben, und die Leiterplatte enthält Kupferflächen zur Wärmeableitung. Die Sperrschichttemperatur wird bei einer Umgebungstemperatur von 40 °C auf 85 °C berechnet, was eine Zuverlässigkeit von über 50.000 Betriebsstunden gewährleistet.

12. Funktionsprinzip

Die LED ist eine Festkörperlichtquelle, die auf einem pn-Übergang basiert. In Durchlassrichtung rekombinieren Elektronen mit Löchern im aktiven Bereich des InGaN-Halbleiters und geben Energie in Form von Photonen ab. Die Energiebandlücke von InGaN bestimmt die Wellenlänge des emittierten Lichts. Für blaue Emission wird der Indiumgehalt so eingestellt, dass eine Spitzenwellenlänge von etwa 469 nm erreicht wird. Das PLCC-2-Gehäuse verwendet einen reflektierenden Hohlraum und eine Silikonverkapselung, um das Licht effizient auszukoppeln und gleichzeitig den Chip zu schützen.

13. Entwicklungstrends

Blaue LEDs haben sich rasant weiterentwickelt, mit kontinuierlichen Verbesserungen der Lichtausbeute und Zuverlässigkeit. Aktuelle Trends umfassen höhere Helligkeit pro Gehäuse, breiteren Farbraum für Displays und niedrigeren thermischen Widerstand. LED-Gehäuse werden kleiner, aber die Leistungsaufnahme steigt. Die Verwendung von Remote-Phosphoren zur Erzeugung von weißem Licht bleibt üblich, was die Nachfrage nach effizienten blauen LEDs antreibt. Zukünftige Entwicklungen könnten sich auf eine höhere Wandlereffizienz, verbesserte Farbstabilität über Temperatur und die Integration in intelligente Beleuchtungssysteme konzentrieren. Diese PLCC-2-blaue LED stellt ein Mainstream-Produkt mit guter Leistung für allgemeine und spezielle Anwendungen dar.