Keramik 3535 Serie 1W Grüne LED Datenblatt - Abmessungen 3,5x3,5x?mm - Spannung 3,5V - Leistung 1W - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Dieses Dokument enthält die vollständigen technischen Spezifikationen für eine Hochleistungs-Keramik-3535-Serie 1W Grüne Leuchtdiode (LED). Das Keramiksubstrat bietet im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffgehäusen ein überlegenes Wärmemanagement, was höhere Betriebsströme und eine verbesserte Langzeit-Zuverlässigkeit ermöglicht. Diese LED ist für Anwendungen konzipiert, die hohe Helligkeit und stabile Leistung in anspruchsvollen Umgebungen erfordern.

1.1 Produktidentifikation und Namenskonvention

Das Produktmodell wird als T1901PGA identifiziert. Die Namenskonvention folgt einem strukturierten Code:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□. Dieser Code setzt sich aus mehreren Schlüsselparametern zusammen:

• Gehäusecode (19):Kennzeichnet ein Keramik-3535-Gehäuse.
• Chipanzahl-Code (P):Kennzeichnet einen einzelnen Hochleistungs-LED-Chip.
• Farbcode (G):Spezifiziert grüne Emission.
• Optikcode (A):Beschreibt die Linse oder das optische Design (Details durch Code impliziert).
• Lichtstrom-Bin-Code:Ein mehrstelliger Code, der das Lichtstrom-Ausgangs-Bin definiert.
• Farbtemperatur-/Wellenlängen-Bin-Code:Ein Code, der den dominanten Wellenlängenbereich spezifiziert.

Andere im System definierte Farbcodes umfassen Rot (R), Gelb (Y), Blau (B), Violett (U), Orange (A), IR (I), Warmweiß L (<3700K), Neutralweiß C (3700-5000K) und Kaltweiß W (>5000K).

2. Mechanische und optische Spezifikationen

2.1 Physikalische Abmessungen und Layout

Die LED verwendet ein Keramik-3535-Oberflächenmontagegehäuse. Die genaue Maßzeichnung zeigt die Draufsicht und das Seitenprofil mit kritischen Maßen. Zu den Hauptabmessungen gehört die Gesamtgehäusegröße von 3,5 mm x 3,5 mm. Das empfohlene Lötflächenbild (Footprint) und das Schablonendesign für die Leiterplattenmontage werden bereitgestellt, um eine ordnungsgemäße Lötung und thermische Leistung zu gewährleisten. Toleranzen sind mit ±0,10 mm für .X-Maße und ±0,05 mm für .XX-Maße angegeben.

2.2 Optische Eigenschaften

Die primären optischen Parameter werden bei einem Standard-Prüfstrom von 350 mA und einer Lötstellen-Temperatur (Ts) von 25 °C gemessen.

• Dominante Wellenlänge (λd):525 nm (typisch).
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):120 Grad, bietet ein breites, lambertstrahlerähnliches Abstrahlmuster, das für Flächenbeleuchtung geeignet ist.
• Lichtstrom:Der Wert hängt vom spezifischen, der Einheit zugewiesenen Lichtstrom-Bin ab (siehe Abschnitt 3.3).

3. Elektrische und thermische Parameter

3.1 Absolute Maximalwerte

Belastungen über diese Grenzen hinaus können dauerhafte Schäden verursachen. Alle Werte sind bei Ts=25°C angegeben.

• Dauer-Durchlassstrom (IF):500 mA
• Spitzen-Durchlassimpulsstrom (IFP):700 mA (Impulsbreite ≤10ms, Tastverhältnis ≤1/10)
• Verlustleistung (PD):1800 mW
• Betriebstemperatur (Topr):-40°C bis +100°C
• Lagertemperatur (Tstg):-40°C bis +100°C
• Sperrschichttemperatur (Tj):125°C
• Löttemperatur (Tsld):Reflow-Lötung bei 230°C oder 260°C für maximal 10 Sekunden.

3.2 Typische elektrische Eigenschaften

Gemessen bei Ts=25°C, IF=350mA.

• Durchlassspannung (VF):3,5 V (typisch), 3,6 V (maximal)
• Sperrspannung (VR):5 V
• Sperrstrom (IR):50 μA (maximal)

4. Binning- und Klassifizierungssystem

Um Farb- und Helligkeitskonsistenz in der Produktion sicherzustellen, werden LEDs basierend auf Schlüsselparametern in Bins sortiert.

4.1 Lichtstrom-Binning

Der Lichtstrom wird bei 350 mA gemessen. Die Bins, definiert durch einen Buchstabencode, spezifizieren einen Mindestwert (Min) und einen typischen Wert (Typ). Die Toleranz für die Lichtstrommessung beträgt ±7%.

• Code 1R:Min 55 lm, Typ 60 lm
• Code 1S:Min 60 lm, Typ 65 lm
• Code 1T:Min 65 lm, Typ 70 lm
• Code 1W:Min 70 lm, Typ 75 lm
• Code 1X:Min 75 lm, Typ 80 lm
• Code 1Y:Min 80 lm, Typ 87 lm

4.2 Durchlassspannungs-Binning

Die Durchlassspannung wird bei 350 mA gemessen. Die Bins gewährleisten elektrische Kompatibilität in Reihen-/Parallelschaltungen. Die Toleranz beträgt ±0,08 V.

• Code 1:2,8V bis 3,0V
• Code 2:3,0V bis 3,2V
• Code 3:3,2V bis 3,4V
• Code 4:3,4V bis 3,6V

4.3 Dominante Wellenlängen-Binning

Für grüne LEDs wird die dominante Wellenlänge gebinnt, um den präzisen Farbton von Grün zu kontrollieren.

• Code G5:519 nm bis 522,5 nm
• Code G6:522,5 nm bis 526 nm
• Code G7:526 nm bis 530 nm

5. Leistungsmerkmale und Kennlinien

Grafische Daten geben einen tieferen Einblick in das Verhalten der LED unter verschiedenen Bedingungen.

5.1 Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (I-V-Kennlinie)

Die Kurve zeigt die exponentielle Beziehung zwischen Strom und Spannung. Sie ist entscheidend für die Auslegung des korrekten strombegrenzenden Treibers. Die typische VF von 3,5 V bei 350 mA wird in diesem Diagramm bestätigt.

5.2 Relativer Lichtstrom vs. Durchlassstrom

Dieses Diagramm veranschaulicht, wie die Lichtleistung mit dem Betriebsstrom zunimmt. Es zeigt typischerweise einen sublinearen Anstieg bei höheren Strömen aufgrund von Effizienzabfall und thermischen Effekten, was die Bedeutung des Wärmemanagements für die Aufrechterhaltung der Helligkeit hervorhebt.

5.3 Relative spektrale Leistung vs. Sperrschichttemperatur

Die spektrale Ausgangsleistung einer LED verschiebt sich mit der Sperrschichttemperatur. Bei grünen LEDs nimmt die Spitzenwellenlänge im Allgemeinen mit steigender Temperatur leicht ab (Blauverschiebung). Dieses Diagramm quantifiziert diese Verschiebung, was für farbkritische Anwendungen wichtig ist.

5.4 Spektrale Leistungsverteilung

Die Kurve zeigt die Intensität des über das sichtbare Spektrum emittierten Lichts für diese grüne LED, zentriert um 525 nm. Sie zeigt eine relativ schmale spektrale Bandbreite, die für monochromatische LEDs typisch ist.

6. Montage- und Handhabungsrichtlinien

6.1 Lötempfehlungen

Das Keramikgehäuse ist mit Standard-Infrarot- oder Konvektions-Reflow-Lötprozessen kompatibel. Das maximal empfohlene Lötprofil beträgt 230°C oder 260°C Spitzentemperatur für bis zu 10 Sekunden. Das bereitgestellte Schablonendesign stellt das korrekte Lotpastenvolumen für zuverlässige Lötstellen und optimalen Wärmeübergang von der thermischen Fläche zur Leiterplatte sicher.

6.2 Wärmemanagement

Effektives Wärmemanagement ist entscheidend für Leistung und Lebensdauer. Das Keramikgehäuse hat einen niedrigen Wärmewiderstand, muss jedoch auf einer Leiterplatte mit ausreichenden Wärmedurchgangslöchern und gegebenenfalls einem externen Kühlkörper montiert werden, um die Sperrschichttemperatur unter 125°C zu halten, insbesondere beim Betrieb nahe dem Maximalstrom von 500 mA.

6.3 ESD-Empfindlichkeit

Wie alle Halbleiterbauelemente sind LEDs empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung (ESD). Während der Handhabung und Montage sollten Standard-ESD-Vorsichtsmaßnahmen (Verwendung geerdeter Handgelenkbänder, leitfähiger Matten und Ionisatoren) beachtet werden.

7. Verpackung und Bestellinformationen

7.1 Tape-and-Reel-Spezifikation

Das Produkt wird auf einer geprägten Trägerfolie für die automatisierte Pick-and-Place-Montage geliefert. Detaillierte Zeichnungen spezifizieren die Taschenabmessungen, die Folienbreite, die Spulendurchmesser und die Bauteilorientierung. Das 3535-Keramikgehäuse verwendet ein Standard-Folienformat, das mit Hochgeschwindigkeits-Bestückungsgeräten kompatibel ist.

7.2 Bestellcode-Struktur

Der vollständige Bestellcode wird aus der in Abschnitt 1.1 beschriebenen Namenskonvention aufgebaut. Zur Bestellung geben Sie den vollständigen Code an, einschließlich Gehäuse (19), Chipanzahl (P), Farbe (G), Optik (A) und der gewünschten Lichtstrom- und Wellenlängen-Bin-Codes basierend auf den Anwendungsanforderungen.

8. Anwendungshinweise und Designüberlegungen

8.1 Typische Anwendungen

• Architekturbeleuchtung:Fassadenbeleuchtung, indirekte Beleuchtung und Akzentbeleuchtung, wo hohe Helligkeit und Farbstabilität benötigt werden.
• Automobilbeleuchtung:Innenraumbeleuchtung, Signalleuchten (sofern die Farbspezifikation erfüllt wird).
• Tragbare Beleuchtung:Hochwertige Taschenlampen und Arbeitsleuchten.
• Spezialbeleuchtung:Bildverarbeitung, Bühnenbeleuchtung und Beschilderung.

8.2 Treiberauswahl

Ein Konstantstromtreiber ist für einen zuverlässigen Betrieb zwingend erforderlich. Der Treiber sollte basierend auf dem erforderlichen Durchlassstrom (z.B. 350 mA für typischen Einsatz, bis zu 500 mA für maximale Ausgangsleistung) und dem Durchlassspannungs-Bin der LEDs ausgewählt werden, insbesondere beim Zusammenschalten mehrerer Bauteile in Reihe. Der Treiber muss über eine geeignete Übertemperatur- und Überstromschutzfunktion verfügen.

8.3 Optisches Design

Der 120-Grad-Abstrahlwinkel ist ideal für breite, gleichmäßige Ausleuchtung. Für fokussierte Strahlen müssen Sekundäroptiken (Reflektoren oder Linsen) unter Berücksichtigung der Primärlinse und des Abstrahlmusters der LED ausgelegt werden. Die mechanischen Zeichnungen liefern die notwendigen Bezugspunkte für die optische Ausrichtung.

9. Zuverlässigkeit und Lebensdauer

Während spezifische L70- oder L50-Lebensdauerdaten (Zeit bis 70% bzw. 50% des anfänglichen Lichtstroms) in diesem Auszug nicht bereitgestellt werden, unterstützt das Keramikgehäuse von Natur aus eine längere Lebensdauer, indem es bei einer gegebenen Verlustleistung eine niedrigere Sperrschichttemperatur aufrechterhält. Die Lebensdauer ist hauptsächlich eine Funktion der Sperrschichttemperatur und des Betriebsstroms; der Betrieb innerhalb der empfohlenen Spezifikationen maximiert die Langlebigkeit.

10. Technischer Vergleich und Vorteile

10.1 Keramik- vs. Kunststoffgehäuse

Das Keramik-3535-Gehäuse bietet deutliche Vorteile gegenüber Standard-Kunststoff-SMD-Gehäusen (z.B. PLCC, 5050):

• Überlegene Wärmeleitfähigkeit:Keramiksubstrate leiten Wärme effizienter ab, was höhere Betriebsströme und eine bessere Leistungserhaltung ermöglicht.
• Erhöhte Zuverlässigkeit:Keramik ist beständig gegen Feuchtigkeit und UV-Abbau, was zu stabilerer Leistung in rauen Umgebungen führt.
• Bessere Farbstabilität:Eine niedrigere Betriebssperrschichttemperatur minimiert die Wellenlängenverschiebung und den Lichtstromrückgang über die Zeit.

10.2 Hochleistungs-Einzelchip-Design

Die Verwendung eines einzelnen großen Chips (gekennzeichnet durch 'P') anstelle mehrerer kleinerer Chips verbessert die Gleichmäßigkeit der Stromdichte und kann im Vergleich zu Multi-Chip-Designs bei ähnlichen Leistungsniveaus eine bessere Gesamteffizienz und Zuverlässigkeit bieten.