Blaue SMD LED 3,2x1,0x1,5mm - Durchlassspannung 3,2V - Leistung 70mW - Farbe Blau - Technische Spezifikation

1. Produktübersicht

Die RF-BNT112TS-CF ist eine oberflächenmontierte blaue LED, die mit einem blauen Chip und einer Silikonverkapselung hergestellt wird. Sie kommt in einem kompakten Gehäuse mit den Abmessungen 3,2 mm x 1,0 mm x 1,5 mm, was sie ideal für platzbeschränkte Anwendungen macht. Diese LED bietet einen extrem weiten Abstrahlwinkel von 140 Grad und gewährleistet eine breite Lichtverteilung. Sie ist für alle SMT-Bestückungs- und Lötprozesse ausgelegt und erfüllt die RoHS-Anforderungen. Die Feuchtigkeitsempfindlichkeit ist mit Stufe 3 eingestuft, was eine ordnungsgemäße Handhabung und Lagerung erfordert.

2. Technische Parameter & Binning-System

2.1 Elektrische & optische Eigenschaften (Ta=25°C)

Hinweis: Toleranz für VF-Messung ±0,1V, Wellenlänge ±2nm, Lichtstärke ±10%.

2.2 Absolute Maximalbewertungen (Ta=25°C)

Hinweis: Impulsbedingung 1/10 Tastverhältnis, 0,1ms Impulsbreite. Der maximale Strom sollte basierend auf den thermischen Bedingungen festgelegt werden, um sicherzustellen, dass die Sperrschichttemperatur die maximale Nennleistung nicht überschreitet.

2.3 Erläuterung des Binning-Systems

Die LED wird nach der Produktion nach Wellenlänge und Lichtstärke sortiert. Die dominanten Wellenlängen-Bins umfassen D10 (465-467,5nm), D20 (467,5-470nm), E10 (470-472,5nm) und E20 (472,5-475nm). Die Lichtstärke-Bins reichen von 90 mcd (1AP) bis 260 mcd (1GK). Die Durchlassspannung wird nicht in Kategorien eingeteilt, sondern mit einer Toleranz von ±0,1V gemessen. Der Bin-Code auf dem Etikett gibt die spezifische Kombination aus Wellenlänge und Intensität zur Rückverfolgbarkeit an.

3. Analyse der Leistungskurven

3.1 Durchlassspannung vs. Durchlassstrom

Abb. 1-6 zeigt die typische Durchlassspannungs-Durchlassstrom-Kennlinie. Bei 20mA liegt die Durchlassspannung typischerweise bei etwa 3,0-3,2V (innerhalb des Bereichs von 2,8-3,5V). Die Kurve zeigt den erwarteten exponentiellen Anstieg des Stroms mit der Spannung.

3.2 Durchlassstrom vs. relative Intensität

Wie in Abb. 1-7 dargestellt, steigt die relative Intensität bis zu 25mA nahezu linear mit dem Durchlassstrom an, mit einer leichten Sättigung bei höheren Strömen. Diese lineare Beziehung ermöglicht eine vorhersagbare Helligkeitssteuerung durch Anpassung des Stroms.

3.3 Temperaturabhängigkeit

Abb. 1-8 zeigt, dass die relative Intensität mit steigender Umgebungstemperatur abnimmt. Bei 85°C sinkt die Intensität auf etwa 80% des Wertes bei 25°C. Abb. 1-9 enthält Derating-Richtlinien: Der maximale Durchlassstrom muss mit steigender Pin-Temperatur reduziert werden, um die Überschreitung der Grenztemperatur der Sperrschicht zu vermeiden.

3.4 Wellenlänge vs. Durchlassstrom

Abb. 1-10 zeigt, dass die dominante Wellenlänge bei einem Anstieg des Durchlassstroms von 0 auf 30mA leicht verschiebt (um etwa 1-2nm). Diese Verschiebung ist typisch für InGaN-blaue LEDs und sollte bei farbkritischen Anwendungen berücksichtigt werden.

3.5 Spektrale Verteilung

Die Kurve der relativen Intensität über der Wellenlänge (Abb. 1-11) zeigt eine schmale spektrale Emission, die um 465-475nm zentriert ist, mit einer Halbwertsbreite von etwa 30nm. Dieses blaue Emissionsspektrum ist ideal für Anwendungen, die reines blaues Licht erfordern.

3.6 Abstrahlcharakteristik

Abb. 1-12 zeigt die Abstrahlcharakteristik. Die LED hat einen weiten Abstrahlwinkel von 140°, wobei die Intensität bei etwa ±70° von der optischen Achse auf 50% abfällt. Diese breite Verteilung wird durch das Linsendesign erreicht und eignet sich für Anzeige- und Hintergrundbeleuchtungsanwendungen.

4. Mechanische Abmessungen & Lötmuster

4.1 Gehäuseabmessungen

Das LED-Gehäuse misst 3,2 mm (Länge) x 1,0 mm (Breite) x 1,5 mm (Höhe). Die Draufsicht zeigt einen klaren Linsenbereich; die Seitenansicht zeigt eine Dicke von 1,5 mm einschließlich der Linse. Die Untersicht zeigt zwei Metallkontakte (Anode und Kathode) mit Abmessungen gemäß der Zeichnung. Die Polaritätskennzeichnung ist auf der Untersicht angegeben: Kontakt 1 ist die Kathode und Kontakt 2 ist die Anode (oder umgekehrt je nach Kennzeichnung). Alle Abmessungen haben eine Toleranz von ±0,2 mm, sofern nicht anders angegeben.

4.2 Empfohlenes Lötmuster

Abb. 1-5 zeigt das empfohlene PCB-Landmuster: Jeder Kontakt ist 0,70 mm breit und 0,90 mm lang, mit einem Abstand von 2,20 mm zwischen den Kontaktmitten. Dieses Muster gewährleistet eine ordnungsgemäße Lötstellenbildung und Wärmeableitung. Es ist wichtig, die LED auf einer flachen PCB-Oberfläche zu montieren und Verzug zu vermeiden.

4.3 Polaritätsidentifikation

Die Kathode wird durch einen kleineren Kontakt oder eine Eckmarkierung auf der Unterseite identifiziert. Die korrekte Polarität muss bei der Montage beachtet werden, um Schäden durch Sperrspannung zu vermeiden.

5. Löt- und Montagerichtlinien

5.1 Reflow-Lötprofil

Das empfohlene Reflow-Lötprofil (Abb. 3-1) gibt an: Aufheizrate ≤ 3°C/s (von Tsmin bis Tp), Vorwärmen von 150°C auf 200°C für 60-120 Sekunden, Zeit über 217°C (TL) max. 60s, Spitzentemperatur (Tp) 260°C für max. 10s (mit Zeit innerhalb von 5°C von Tp ≤ 30s) und Abkühlrate ≤ 6°C/s. Die Gesamtzeit von 25°C bis zur Spitze sollte ≤ 8 Minuten betragen.

5.2 Lötkolben und Reparatur

Wenn Handlöten erforderlich ist, verwenden Sie einen Lötkolben mit einer Temperatur unter 300°C und einer Dauer von weniger als 3 Sekunden. Es ist nur ein Handlötvorgang erlaubt. Für Reparaturen wird ein Doppelkopf-Lötkolben empfohlen; es sollte jedoch bestätigt werden, dass die Reparatur die LED-Eigenschaften nicht beeinträchtigt.

5.3 Vorsichtsmaßnahmen

• Die LED verwendet eine Silikonverkapselung, die weich ist; vermeiden Sie mechanischen Druck auf die Linsenoberfläche. Verwenden Sie geeignete Bestückungsdüsen mit kontrollierter Kraft.
• Nicht auf verzogenen PCBs montieren; vermeiden Sie Biegen der PCB nach dem Löten.
• Vermeiden Sie schnelles Abkühlen nach dem Löten; lassen Sie die natürliche Abkühlung zu, um thermischen Schock zu vermeiden.
• Führen Sie das Reflow-Löten nicht mehr als zweimal durch. Überschreitet der Abstand zwischen zwei Lötvorgängen 24 Stunden, backen Sie die LEDs vor der Verwendung (60±5°C für ≥24 Stunden).

6. Verpackungsinformationen

6.1 Verpackungsspezifikationen

Standardverpackung: 3000 Stück pro Rolle. Die Abmessungen des Trägerbands und der Rolle sind im Datenblatt angegeben (Abb. 2-1, 2-2). Die Rolle hat einen Durchmesser von 178±1 mm, eine Breite von 8,0±0,1 mm, einen Nabendurchmesser von 60±1 mm und einen Lochdurchmesser von 13,0±0,5 mm.

6.2 Etiketteninformationen

Jede Rolle trägt ein Etikett mit: Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bin-Code (einschließlich Lichtstrom-Bin, Farbart-Bin, Durchlassspannung, Wellenlänge), Menge und Herstellungsdatum.

6.3 Feuchtigkeitsbarriere-Verpackung

Rollen werden in einem feuchtigkeitsdichten Beutel mit Trockenmittel und Feuchtigkeitsindikator-Karte versiegelt. Der Beutel ist mit ESD-Handhabungshinweisen gekennzeichnet. Lagerbedingungen vor dem Öffnen: ≤30°C, ≤75% RH, Haltbarkeit ein Jahr ab Verpackungsdatum. Nach dem Öffnen: ≤30°C, ≤60% RH, 24 Stunden. Werden die Lagerbedingungen überschritten, bei 60±5°C für ≥24 Stunden backen.

7. Zuverlässigkeitsprüfbedingungen

Ausfallkriterien: Durchlassspannung > 1,1 x OGW, Sperrstrom > 2,0 x OGW, Lichtstärke<0,7 x UGW (OGW = obere Grenzwert, UGW = untere Grenzwert).

8. Handhabungshinweise

8.1 Materialverträglichkeit

Das LED-Gehäuse ist empfindlich gegenüber Schwefel-, Brom- und Chlorverbindungen. Die Umgebung und die Kontaktmaterialien müssen einen Schwefelgehalt unter 100 PPM, Brom unter 900 PPM, Chlor unter 900 PPM und einen Gesamtgehalt an Br+Cl unter 1500 PPM aufweisen. Flüchtige organische Verbindungen (VOCs) aus Befestigungsmaterialien können in das Silikon eindringen und Verfärbungen sowie Lichtverlust verursachen. Klebstoffe, die organische Dämpfe abgeben, sollten vermieden werden.

8.2 ESD-Schutz

LEDs sind elektrostatisch empfindliche Bauteile. Standard-ESD-Vorsichtsmaßnahmen (geerdete Arbeitsplätze, Antistatik-Armbänder, leitfähige Behälter) müssen bei Handhabung und Montage beachtet werden.

8.3 Reinigung

Empfohlenes Reinigungsmittel: Isopropylalkohol. Andere Lösungsmittel müssen auf Verträglichkeit geprüft werden. Ultraschallreinigung wird nicht empfohlen, da sie Schäden verursachen kann.

8.4 Mechanische Handhabung

Berühren oder drücken Sie nicht direkt auf die Silikonlinse. Verwenden Sie Pinzetten oder geeignete Werkzeuge, um das Bauteil an den Seitenflächen zu handhaben. Vermeiden Sie Stapeln oder Fallenlassen.

8.5 Schaltungsdesign

Jede LED muss mit einem Strom betrieben werden, der die absolute maximale Nennleistung nicht überschreitet. Es sollte ein strombegrenzender Widerstand in Reihe geschaltet werden. Stellen Sie sicher, dass niemals eine Sperrspannung anliegt. Die thermische Auslegung ist entscheidend: Eine ausreichende Wärmeableitung ist erforderlich, um die Sperrschichttemperatur unter 95°C zu halten.

8.6 Lagerung und Backen

Wenn der feuchtigkeitsdichte Beutel beschädigt ist oder die Lagerzeit nach dem Öffnen 24 Stunden überschreitet, backen Sie die LEDs bei 60±5°C für ≥24 Stunden vor der Verwendung. Nicht verwenden, wenn der Beutel Anzeichen von Beschädigung zeigt oder das Trockenmittel seine Farbe geändert hat.

9. Anwendungsbeispiele

Die blaue SMD LED eignet sich für:

• Optische Anzeigen in Unterhaltungselektronik (z. B. Statusleuchten, Benachrichtigungs-LEDs)
• Hintergrundbeleuchtung für Schalter, Symbole und kleine Displays
• Allgemeinbeleuchtung für dekorative oder Akzentbeleuchtung
• Blaue Lichtquelle für Sensoren oder photoelektrische Anwendungen

Bei der Schaltungsauslegung sollte der Durchlassstrom auf typische 20mA eingestellt werden. Für Impulsbetrieb (z. B. Multiplex-Displays) kann der Spitzenstrom auf 60mA bei 1/10 Tastverhältnis erhöht werden. Der weite Abstrahlwinkel (140°) macht die LED für randbeleuchtete Designs geeignet, bei denen Licht über eine große Fläche abgestrahlt werden muss.

10. Designüberlegungen und häufige Fragen

10.1 Wärmemanagement

Angesichts des Wärmewiderstands von 450°C/W beträgt der Temperaturanstieg der Sperrschicht über der Umgebung bei 20mA (ca. 64mW Leistung) etwa 29°C. Bei einer Umgebungstemperatur von 85°C kann die Sperrschichttemperatur 95°C überschreiten; daher ist ein Derating erforderlich. Verwenden Sie ausreichend Kupferpads und thermische Durchkontaktierungen, um die Wärmeableitung zu verbessern.

10.2 Farbgleichmäßigkeit

Da die LED nach dominanter Wellenlänge eingeteilt ist, sollten Designer den geeigneten Bin für ihre Anwendung auswählen. Wenn mehrere LEDs im selben Gerät verwendet werden, bestellen Sie denselben Bin-Code, um eine konsistente Farbe zu gewährleisten.

10.3 Treiberschaltung

Es wird eine Konstantstromquelle empfohlen, um eine stabile Helligkeit zu gewährleisten und Überstrom zu vermeiden. Die Durchlassspannungsvariation (2,8-3,5V) muss bei der Stromversorgungsauslegung berücksichtigt werden.

10.4 ESD-Empfindlichkeit

Die LED hat eine ESD-Bewertung von 1000V (HBM). Obwohl dies relativ robust ist, sollten ordnungsgemäße Handhabungsverfahren (geerdete Arbeitsplätze, antistatische Behälter) befolgt werden, um Schäden zu vermeiden.

11. Branchentrends und Technologiehintergrund

Blaue LEDs auf InGaN-Basis waren grundlegend für die moderne Festkörperbeleuchtung. Dieses Gehäuse verwendet einen blauen Chip mit Silikonverkapselung, die eine hohe Zuverlässigkeit und weite Abstrahlwinkel bietet. Da die Branche zur Miniaturisierung tendiert, bietet dieses 3,2x1,0 mm Gehäuse eine kompakte Lösung für platzbeschränkte Anwendungen. Der Trend zu höherer Effizienz und besserer Farbsteuerung hält an, aber für viele Anzeige- und Hintergrundbeleuchtungsanwendungen bleibt diese Standard-Blaue-LED kosteneffizient und zuverlässig.