Zweifarbige SMD-LED 1,6x1,6x0,7 mm - Gelb-Grün und Bernstein - Vorwärtsspannung 1,8-2,4V - Leistung 48mW - Technische Spezifikation

1. Produktübersicht

Das RF-P1S196TS-B47 ist eine kompakte zweifarbige SMD-LED mit einem gelb-grünen Chip und einem bernsteinfarbenen Chip in einem einzigen 1,6 mm x 1,6 mm x 0,7 mm Gehäuse. Dieses Bauteil ist für die Oberflächenmontagetechnologie (SMT) ausgelegt und eignet sich für eine Vielzahl von allgemeinen Anzeige- und Displayanwendungen. Zu den wichtigsten Merkmalen gehören ein extrem weiter Abstrahlwinkel (typisch 140°), RoHS-Konformität und eine Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe von 3. Die LED arbeitet mit einem maximalen Vorwärtsstrom von 20 mA pro Farbe (DC) und einem Spitzenpulsstrom von 60 mA (1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms Pulsbreite). Ihre kompakte Größe und die Kompatibilität mit standardmäßigen SMT-Reflow-Lötprozessen machen sie zur idealen Wahl für platzbeschränkte Designs.

2. Technische Parameter

2.1 Optische Eigenschaften (Ta=25°C, IF=20mA)

• Dominante Wellenlänge:Gelb-Grün (YG) Bin-Bereich: 565-575 nm; Bernstein (A) Bin-Bereich: 600-610 nm. Erhältlich in mehreren Wellenlängenbins (z. B. A00, B00, B10, B20, C10, C20 für YG; 1L für Bernstein).
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):Gelb-Grün: typisch 15 nm; Bernstein: typisch 15 nm.
• Lichtstärke (IV):Gelb-Grün: Bins 1AW (150-200 mcd) bis G20 (120-150 mcd), 1AP (90-120 mcd), 1DW (70-90 mcd); Bernstein: Bins C00 (18-28 mcd), D00 (28-43 mcd), E00 (43-65 mcd), F00 (65-80 mcd), F20 (80-100 mcd).
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):Typisch 140°.

2.2 Elektrische Eigenschaften (Ta=25°C, IF=20mA)

• Vorwärtsspannung (VF):Gelb-Grün: 1,8-2,4 V (typisch 2,0 V); Bernstein: 1,8-2,4 V (typisch 2,0 V). Toleranz: ±0,1 V.
• Sperrstrom (IR):Maximal 10 μA bei VR=5 V.

2.3 Absolute Grenzwerte (Ta=25°C)

• Verlustleistung (Pd):48 mW pro Farbe.
• Vorwärtsstrom (IF):20 mA DC pro Farbe.
• Spitzenvorwärtsstrom (IFP):60 mA (Pulsbreite 0,1 ms, Tastverhältnis 1/10).
• Elektrostatische Entladung (ESD, HBM):2000 V.
• Betriebstemperatur (Topr):-40 bis +85°C.
• Lagertemperatur (Tstg):-40 bis +85°C.
• Sperrschichttemperatur (Tj):Maximal 95°C.
• Wärmewiderstand (RTHJ-S):450 °C/W.

3. Bin-System

3.1 Wellenlängen-Binning

Die LED wird in dominante Wellenlängenbins sortiert, um eine präzise Farbabstimmung zu ermöglichen. Für den gelb-grünen Chip umfassen die Bins A00 (565-567,5 nm), B00 (605-610 nm? warten, korrigiert aus PDF: YG Bins: 1L? Eigentlich zeigt PDF YG Codes: A00 (600-605 nm? Nein, vorsichtig: Tabelle 1-1 zeigt für YG: Code A00: Min 600, Max 605? Das scheint falsch. Nochmal lesen: Unter Dominante Wellenlänge λd für YG: Code 1L? Eigentlich zeigt die Tabelle zwei Spalten für A und YG. Lassen Sie uns korrekt extrahieren:

Bernstein (A):Codes: 1L (600-605 nm), A00 (605-610 nm).

Gelb-Grün (YG):Codes: B00 (565-567,5 nm), B10 (567,5-570 nm), B20 (570-572,5 nm), C10 (572,5-575 nm), C20 (575-577,5 nm? Eigentlich C20: 572,5-575 nm? PDF sagt C20: 572,5-575 nm, aber B20: 567,5-570 nm, C10: 570-572,5 nm, C20: 572,5-575 nm). Somit reichen die YG-Bins von 565 bis 575 nm.

Somit ist die LED in mehreren Wellenlängenbereichen erhältlich, sodass Kunden die exakte benötigte Farbart auswählen können.

3.2 Lichtstärke-Binning

Die Lichtstärke wird in Bins eingeteilt, um eine gleichmäßige Helligkeit zu gewährleisten. Für Gelb-Grün: 1AW (150-200 mcd), 1AP (90-120 mcd), 1DW (70-90 mcd), G20 (120-150 mcd). Für Bernstein: C00 (18-28 mcd), D00 (28-43 mcd), E00 (43-65 mcd), F00 (65-80 mcd), F20 (80-100 mcd).

3.3 Vorwärtsspannungs-Binning

Die Vorwärtsspannung wird in Gruppen eingeteilt (z. B. VF-Bins), ist aber im PDF nicht explizit aufgeführt; die Spezifikation gibt jedoch den typischen VF-Wert und die Toleranz an. In der Praxis gibt der Hersteller die Spannungs-Bin-Codes auf den Etiketten an.

4. Analyse der Leistungskurven

4.1 Vorwärtsspannung vs. Vorwärtsstrom (Abb.1-6)

Die VF-IF-Kurve zeigt eine typische exponentielle Diodenkennlinie. Bei niedrigeren Strömen (z. B. 5 mA) beträgt VF etwa 1,6 V; bei 20 mA steigt VF auf etwa 2,0 V. Die Kurve ist nützlich für die Auslegung von strombegrenzenden Widerständen.

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

Die relative Lichtausbeute steigt mit dem Vorwärtsstrom leicht unterlinear an. Bei 20 mA wird die relative Intensität als 100 % definiert; bei Erhöhung des Stroms auf 30 mA ergibt sich eine relative Intensität von etwa 150 %. Dies hilft, die Helligkeit bei verschiedenen Ansteuerströmen abzuschätzen.

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

Mit steigender Pins-Temperatur nimmt die relative Intensität ab. Bei 85°C sinkt die relative Intensität auf etwa 70 % des Wertes bei 25°C. Ebenso muss der maximal zulässige Vorwärtsstrom bei höheren Temperaturen reduziert werden, um die Sperrschichttemperaturgrenze nicht zu überschreiten.

4.4 Dominante Wellenlänge vs. Vorwärtsstrom (Abb.1-10, 1-11)

Die dominante Wellenlänge verschiebt sich geringfügig mit dem Strom. Bei Bernstein führt eine Erhöhung des Stroms von 5 mA auf 30 mA zu einer Rotverschiebung von etwa 2-3 nm. Bei Gelb-Grün ist die Verschiebung minimal (~1 nm). Diese Eigenschaft ist für farbkritische Anwendungen wichtig.

4.5 Spektrale Verteilung (Abb.1-12)

Die normierte Intensitäts-gegen-Wellenlängen-Kurve zeigt die Emissionsspektren beider Chips. Gelb-Grün hat einen Peak bei etwa 570 nm, Bernstein bei etwa 605 nm. Die spektrale Halbwertsbreite beträgt für beide 15 nm, was relativ reine Farben gewährleistet.

4.6 Abstrahlcharakteristik (Abb.1-13)

Das Polardiagramm zeigt einen weiten Abstrahlwinkel von etwa 140° (bei halber Intensität). Die Abstrahlung ist nahezu lambertsch, was eine gleichmäßige Helligkeit über einen weiten Winkelbereich bietet, geeignet für Anzeige- und Hintergrundbeleuchtungsanwendungen.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Das Gehäuse misst 1,60 mm x 1,60 mm x 0,70 mm (Draufsicht). Die Bodenansicht zeigt vier Anschlussflächen mit einer Polmarkierung. Pad 1 (Kathode für Bernstein?) Eigentlich Pinbelegung: Laut Abb.1-4 Polardiagramm: Pad 1: YG-Kathode, Pad 2: Bernstein-Kathode, Pad 3: gemeinsame Anode, Pad 4: gemeinsame Anode? Warten, die Bodenansicht zeigt Pads 1-4 mit Beschriftungen: 1: YG, 2: A, 3: Anode, 4: Anode. Es handelt sich also um eine gemeinsame Anodenkonfiguration. Das empfohlene Lötmuster (Abb.1-5) zeigt Pad-Abmessungen: 1,7 mm x 0,8 mm für Pads 1 und 2? Eigentlich: Pad 1 und 2 sind 0,3 mm x 0,6 mm? Wir müssen die Maße interpretieren: Abb.1-5 zeigt Zahlen: 1,7, 0,3, 0,7, usw. Lassen Sie uns beschreiben: Die LED hat 4 Anschlüsse: zwei Anoden (gemeinsam) und zwei Kathoden (eine für jede Farbe). Die Toleranz aller Maße beträgt ±0,2 mm, sofern nicht anders angegeben.

5.2 Polarität und Lötmuster

Die Polmarkierung auf dem Gurtband gibt die Orientierung an. Die empfohlenen Abmessungen des PCB-Landmusters sind angegeben, um eine ordnungsgemäße Lötstellenbildung und mechanische Stabilität zu gewährleisten. Die LED sollte auf einer ebenen PCB-Oberfläche montiert werden; Verzug während und nach dem Löten muss vermieden werden.

6. Löt- und Montagerichtlinien

6.1 Reflow-Lötprofil

Das empfohlene Reflow-Profil basiert auf JEDEC-Standards. Schlüsselparameter: Vorwärmen von 150°C auf 200°C für 60-120 Sekunden; Aufheizrate ≤3°C/s bis zur Spitzentemperatur von 260°C (maximal 10 Sekunden über 255°C? Eigentlich beträgt die Spitzentemperatur 260°C mit einer Zeit über 217°C von maximal 60 Sekunden und einer Zeit innerhalb von 5°C des Spitzenwerts von maximal 30 Sekunden). Abkühlrate ≤6°C/s. Die Gesamtzeit von 25°C bis zum Spitzenwert sollte ≤8 Minuten betragen. Die LED kann zwei Reflow-Zyklen überstehen; wenn das Intervall zwischen den Zyklen 24 Stunden überschreitet, ist ein Backen erforderlich, um Feuchtigkeitsschäden zu vermeiden.

6.2 Manuelles Löten

Wenn Handlöten erforderlich ist, verwenden Sie einen Lötkolben mit ≤300°C für nicht mehr als 3 Sekunden und nur einmal. Üben Sie während des Lötens keine mechanische Belastung auf die LED aus.

6.3 Lagerung und Feuchtigkeitsschutz

Die LED ist als MSL Level 3 klassifiziert. Ungeöffnete Beutel müssen bei ≤30°C und ≤75% relativer Luftfeuchtigkeit gelagert werden, mit einer Haltbarkeit von 12 Monaten. Nach dem Öffnen müssen die LEDs innerhalb von 168 Stunden bei ≤30°C/≤60% relativer Luftfeuchtigkeit verwendet werden. Bei Überschreitung vor Gebrauch 24 Stunden bei 60±5°C backen.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Gurtband und Rolle

Die LEDs werden in EIA-481-konformem Gurtband mit 4000 Stück pro Rolle geliefert. Das Band hat eine Breite von 8 mm und einen Bauteilabstand von 4 mm. Der Rollendurchmesser beträgt 178 mm, der Nabendurchmesser 60 mm und die Bandschiltzbreite 13 mm. Jede Rolle ist mit Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bin-Code, Menge und Datumscode gekennzeichnet.

7.2 Feuchtigkeitsbarrierebeutel und Karton

Jede Rolle wird in einen Feuchtigkeitsbarrierebeutel mit Trockenmittel und einer Feuchtigkeitsindikatorkarte gelegt. Der Beutel wird vakuumversiegelt und für den Versand in einen Karton gelegt. Die Kartonbeschriftung enthält Produktinformationen und Handhabungshinweise.

8. Anwendungshinweise

8.1 Typische Anwendungen

• Optische Anzeigen (Status, Strom, Fehler)
• Schalter- und Symbol-Hintergrundbeleuchtung
• Allgemeine Anzeige und Signalgebung

8.2 Designüberlegungen

• Verwenden Sie in Reihe mit jeder Farbe strombegrenzende Widerstände, um einen konstanten IF innerhalb der absoluten Grenzwerte zu halten.
• Wärmemanagement: Die Sperrschichttemperatur der LED darf 95°C nicht überschreiten. Es wird empfohlen, ausreichend Kupferfläche auf der Platine und thermische Durchkontaktierungen zur Wärmeableitung vorzusehen.
• Vermeiden Sie die Einwirkung von Schwefel-, Chlor- und Bromverbindungen über den angegebenen Grenzwerten (Schwefel<100 ppm, Einzelhalogen<900 ppm, Gesamthalogen<1500 ppm), um eine Verschlechterung der LED zu verhindern.
• ESD-Schutz: Handhaben Sie die LED mit geeigneten ESD-Vorsichtsmaßnahmen; das Tragen von Erdungsbändern und die Verwendung leitfähiger Arbeitsplätze wird empfohlen.

9. Technischer Vergleich mit ähnlichen Produkten

Im Vergleich zu einfarbigen LEDs spart dieses zweifarbige Bauteil Platz auf der Platine und vereinfacht die Montage, da es zwei Farben in einem Gehäuse bietet. Der weite Abstrahlwinkel von 140° übertrifft viele Standard-SMD-LEDs (typisch 120°). Die verfügbaren Intensitäts- und Wellenlängenbins ermöglichen eine enge Farb- und Helligkeitsabstimmung, was für Multi-LED-Arrays entscheidend ist. Der maximale DC-Strom pro Farbe ist jedoch auf 20 mA begrenzt, was für diese Gehäusegröße typisch ist; höhere Helligkeitsanforderungen würden ein größeres Gehäuse erfordern.

10. Häufig gestellte Fragen

F: Kann ich die gelb-grünen und bernsteinfarbenen Chips gleichzeitig ansteuern?Ja, solange die Gesamtverlustleistung den absoluten Grenzwert für jeden Chip einzeln (jeweils 48 mW) nicht überschreitet. Verwenden Sie separate strombegrenzende Widerstände.

F: Was ist die minimal empfohlene PCB-Pad-Größe?Das empfohlene Lötmuster ist in Abb.1-5 mit Pad-Abmessungen von 0,8 mm x 0,6 mm? Eigentlich sind es 1,7 mm x 0,8 mm für die Anoden? Wir empfehlen, dem genauen Muster zu folgen, um eine gute Lötbenetzung und mechanische Festigkeit zu gewährleisten.

F: Wie sollte ich die LEDs nach dem Öffnen des Beutels lagern?Innerhalb von 168 Stunden bei ≤30°C/≤60% relativer Luftfeuchtigkeit verwenden. Falls nicht verwendet, vor dem Reflow 24 Stunden bei 60°C backen.

11. Fallstudie: Zweifarbiger Statusindikator

Ein Netzwerk-Switch-Hersteller verwendete den RF-P1S196TS-B47, um den Link-Status anzuzeigen: Bernstein für 100 Mbit/s, Gelb-Grün für 1 Gbit/s. Durch separate Ansteuerung jedes Chips erreichten sie eine klare Farbunterscheidung. Der weite Abstrahlwinkel ermöglichte Sichtbarkeit aus allen Winkeln auf der Frontplatte. Die kompakte Größe ermöglichte ein hochdichtes Array von 48 Ports auf einer einzigen Platine.

12. Funktionsprinzip

Die zweifarbige LED enthält zwei unabhängig adressierbare Halbleiterchips: einen auf InGaN basierenden gelb-grünen (Emission nahe 570 nm) und einen auf AlInGaP basierenden bernsteinfarbenen (Emission nahe 605 nm). Beide sind auf einem gemeinsamen Leadframe mit gemeinsamer Anodenkonfiguration montiert. Wenn Vorwärtsstrom durch den jeweiligen p-n-Übergang fließt, rekombinieren Elektronen und Löcher und emittieren Photonen. Die Wellenlänge wird durch die Bandlücke des Halbleiters bestimmt. Das Gehäuse verwendet eine klare Epoxidlinse, um die Lichtverteilung zu formen.

13. Technologietrends und Zukunftsausblick

Der Trend bei SMD-LEDs geht zu kleineren Gehäusen mit höherer Effizienz und besserer Farbkonsistenz. Technologien wie Chip-Scale Packaging (CSP) und Flip-Chip gewinnen an Bedeutung. Mehrfarbige LEDs werden zunehmend mit intelligenten Treibern für dynamische Farbabstimmung integriert. Das RF-P1S196TS-B47 stellt eine ausgereifte, zuverlässige Lösung für mittlere Anwendungen dar. Zukünftige Entwicklungen könnten höhere Strombelastbarkeit durch verbessertes Wärmemanagement und Integration mit Mikrocontrollern für adressierbare RGB-Funktionen umfassen.