Grüne SMD LED 2,0x1,25x0,7mm - Spannung 2,8-3,5V - Leistung 105mW - Technische Spezifikation

1. Produktübersicht

1.1 Allgemeine Beschreibung

Diese oberflächenmontierte LED wird mit einem grünen Chip hergestellt und in einem kompakten Gehäuse von 2,0 mm x 1,25 mm x 0,7 mm geliefert. Sie emittiert grünes Licht mit dominanten Wellenlängen von 510 nm bis 525 nm. Das Gehäuse bietet einen weiten Abstrahlwinkel von 140 Grad und eignet sich daher für Anwendungen, die eine breite Lichtverteilung erfordern.

1.2 Eigenschaften

• Extrem weiter Abstrahlwinkel (typ. 140°)
• Geeignet für alle SMT-Bestückungs- und Lötverfahren
• Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe: Level 3 (MSL 3)
• RoHS-konform

1.3 Anwendungen

Typische Anwendungen umfassen optische Anzeigen, Schalter und Symbole, Displays sowie allgemeine Beleuchtungsanwendungen.

2. Technische Parameter

2.1 Elektrische und optische Eigenschaften

Die LED wird bei IF=20 mA und Ts=25 °C getestet. Zu den wichtigsten Parametern gehören:

• Durchlassspannung (VF): Bereich von 2,8 V bis 3,5 V, abhängig vom Bin (G1 bis J2)
• Dominante Wellenlänge (λD): 510 nm bis 525 nm (Bins C10 bis E20)
• Lichtstärke (IV): 260 mcd bis 1000 mcd (Bins 1AU bis LB0)
• Spektrale Halbwertsbreite: typ. 15 nm
• Abstrahlwinkel: typ. 140°
• Sperrstrom: max. 10 μA bei VR=5 V
• Wärmewiderstand: max. 450 °C/W

2.2 Absolute Grenzwerte (Maximalwerte)

Die Höchstwerte dürfen unter keinen Betriebsbedingungen überschritten werden:

• Verlustleistung: 105 mW
• Durchlassstrom (Dauer): 30 mA
• Spitzen-Durchlassstrom (Impuls): 60 mA (Tastverhältnis 1/10, Impulsbreite 0,1 ms)
• ESD (HBM): 1000 V
• Betriebstemperatur: -40 °C bis +85 °C
• Lagertemperatur: -40 °C bis +85 °C
• Sperrschichttemperatur: 95 °C

3. Binning-System

Die LED wird nach Durchlassspannung, dominanter Wellenlänge und Lichtstärke in verschiedene Bins eingeteilt, um eine gleichbleibende Leistung zu gewährleisten.

3.1 Durchlassspannungs-Bins

Bei IF=20 mA wird die Durchlassspannung in Bins von G1 (2,8-2,9 V) bis J2 (3,3-3,4 V) sortiert. Jeder Bin hat ein Fenster von 0,1 V.

3.2 Wellenlängen-Bins

Die dominanten Wellenlängen-Bins decken das grüne Spektrum ab: C10 (510-512,5 nm), C20 (512,5-515 nm), D10 (515-517,5 nm), D20 (517,5-520 nm), E10 (520-522,5 nm), E20 (522,5-525 nm).

3.3 Lichtstärke-Bins

Die Lichtstärke-Bins reichen von 1AU (260-330 mcd) bis LB0 (900-1000 mcd). Jeder Bin hat einen definierten Min-/Max-Bereich.

4. Analyse der Leistungskennlinien

Die Spezifikation enthält mehrere typische optische Kennlinien, die bei der Entwicklung helfen.

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

Die IV-Kurve zeigt einen typischen exponentiellen Verlauf. Bei einem Durchlassstrom von 20 mA liegt die Durchlassspannung innerhalb des Bin-Bereichs. Die Kurve hilft, die erforderliche Betriebsspannung für einen bestimmten Strom zu ermitteln.

4.2 Durchlassstrom vs. relative Lichtstärke (Abb. 1-7)

Die relative optische Ausgangsleistung steigt mit dem Durchlassstrom, jedoch nicht linear. Bei niedrigen Strömen ist der Wirkungsgrad höher; bei höheren Strömen verringern thermische Effekte die Zunahme.

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

Die relative Lichtstärke nimmt mit steigender Umgebungstemperatur ab. Der maximal zulässige Durchlassstrom muss mit steigender Pin-Temperatur reduziert werden. Bei einer Pin-Temperatur von 100 °C ist der empfohlene Durchlassstrom deutlich niedriger als bei 25 °C.

4.4 Spektrale Verteilung (Abb. 1-11)

Die Kurve der relativen Lichtstärke über der Wellenlänge zeigt ein schmales Maximum bei etwa 520 nm, typisch für grüne LEDs. Die spektrale Halbwertsbreite beträgt etwa 15 nm, was auf eine gute Farbreinheit hindeutet.

4.5 Abstrahlcharakteristik (Abb. 1-12)

Das Abstrahldiagramm zeigt einen weiten Abstrahlwinkel von etwa 140° mit gleichmäßiger Intensitätsverteilung über den Betrachtungswinkel.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Das LED-Gehäuse misst 2,0 mm x 1,25 mm x 0,7 mm (Länge x Breite x Höhe). Die Draufsicht zeigt eine rechteckige Kontur mit zwei Pads. Die Untersicht gibt die Pad-Abmessungen an: 1,00 mm x 1,20 mm für Pad 1 und ähnlich für Pad 2. Die Polarität ist durch einen Punkt oder eine Kerbe gekennzeichnet. Das empfohlene Lötmuster sieht ein Pad von 3,20 mm x 1,20 mm mit einem Abstand von 0,80 mm vor.

5.2 Gurtband und Rolle

Die LEDs werden auf einem Gurtband mit einem Teilungsabstand von 4,0 mm und einer Breite von 8,0 mm geliefert. Das Band enthält Polarisationsmarkierungen und eine Abdeckfolie. Die Rolle hat einen Durchmesser von 178 mm (Standard 7 Zoll) mit einem Nabendurchmesser von 60 mm und einer Bandbreite von 8,0 mm. Jede Rolle enthält 4000 Stück.

6. Löt- und Montageanleitung

6.1 Reflow-Lötprofil

Das empfohlene Reflow-Profil hat eine Aufheizrate von max. 3 °C/s, Vorwärmen von 150 °C auf 200 °C für 60-120 Sekunden, gefolgt von einem Anstieg auf die Spitzentemperatur von 260 °C für max. 10 Sekunden. Die Abkühlrate sollte max. 6 °C/s betragen. Die Gesamtzeit von 25 °C bis zur Spitze sollte 8 Minuten nicht überschreiten.

6.2 Manuelles Löten mit Lötkolben

Wenn manuelles Löten erforderlich ist, muss die Lötkolbentemperatur unter 300 °C liegen und die Kontaktzeit weniger als 3 Sekunden betragen. Es ist nur ein manueller Lötvorgang zulässig.

6.3 Vorsichtsmaßnahmen

Die LED-Verkapselung besteht aus weichem Silikon; vermeiden Sie Druck auf die Linsenoberfläche während der Bestückung. Montieren Sie die LED nicht auf einem verzogenen PCB und üben Sie nach dem Löten keine mechanische Belastung aus. Eine schnelle Abkühlung nach dem Reflow wird nicht empfohlen.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

Standardverpackung: 4000 Stück pro Rolle. Die Abmessungen von Gurtband und Rolle sind in der Spezifikation detailliert aufgeführt. Auf der Rolle ist ein Etikett angebracht, das Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bincode, Lichtstrom, Farbort-Bin, Durchlassspannung, Wellenlänge, Menge und Datum enthält.

7.2 Feuchtigkeitsbeständige Verpackung

Die Rolle wird zusammen mit Trockenmittel und einer Feuchtigkeitsanzeigekarte in einen Feuchtigkeitssperrbeutel gelegt. Der Beutel wird vakuumversiegelt und mit einem ESD-Warnhinweis versehen. Maximal zulässige Lagerung vor dem Öffnen: 1 Jahr bei ≤30 °C und ≤75 % relativer Luftfeuchtigkeit. Nach dem Öffnen müssen die Bauteile innerhalb von 168 Stunden (≤30 °C, ≤60 % rF) verarbeitet oder bei 60±5 °C für >24 Stunden gebacken werden, falls diese Zeit überschritten wird.

7.3 Kartonschachtel

Die versiegelten Beutel werden zum Versand in Kartons verpackt. Jeder Karton ist mit Handhabungshinweisen gekennzeichnet.

8. Anwendungshinweise

Diese grüne LED ist aufgrund ihres weiten Abstrahlwinkels und ihrer hohen Helligkeit ideal für optische Anzeigen, Schalterbeleuchtung und Display-Panels. Entwickler sollten für eine ausreichende Kühlung sorgen, um die Sperrschichttemperatur unter 95 °C zu halten. Es muss ein Vorwiderstand in Reihe geschaltet werden, um Überstrom zu vermeiden. Bei Impulsbetrieb sind Tastverhältnis und Spitzenstrom gemäß den absoluten Grenzwerten einzuhalten.

9. Technischer Vergleich

Im Vergleich zu Standard-Grün-LEDs bietet dieses Bauteil einen extrem weiten Abstrahlwinkel von 140°, was bei Anwendungen mit gleichmäßiger Lichtverteilung von Vorteil ist. Die kompakte Grundfläche von 2,0x1,25 mm ermöglicht eine hochdichte Bestückung. Die mehreren Bin-Optionen bieten Flexibilität für Farb- und Helligkeitsanpassungen in Arrays.

10. Häufig gestellte Fragen

10.1 Welcher Betriebsstrom wird empfohlen?

Der typische Teststrom beträgt 20 mA, der maximale Dauer-Durchlassstrom liegt jedoch bei 30 mA. Für beste Effizienz und Zuverlässigkeit wird 20 mA empfohlen. Falls eine höhere Helligkeit benötigt wird, kann ein Impulsbetrieb mit 60 mA und 10% Tastverhältnis verwendet werden.

10.2 Wie geht man mit der ESD-Empfindlichkeit um?

Die LED ist für eine ESD-Festigkeit von 1000 V (HBM) ausgelegt. Während der Handhabung und Montage sind die üblichen ESD-Schutzmaßnahmen (geerdete Arbeitsplätze, Handgelenkbänder, leitfähige Verpackung) zu befolgen.

10.3 Kann die LED nach dem Löten gereinigt werden?

Ja, jedoch nur mit zugelassenen Lösungsmitteln wie Isopropylalkohol. Eine Ultraschallreinigung wird nicht empfohlen, da sie die LED beschädigen könnte. Die Silikonvergussmasse ist weich und kann Staub anziehen; die Reinigung sollte vorsichtig erfolgen.

11. Praktische Anwendungsbeispiele

• Innenraumbeleuchtung im Automobil: Der weite Winkel gewährleistet Sichtbarkeit von mehreren Sitzen aus.
• Unterhaltungselektronik: Verwendung als Betriebsanzeige in tragbaren Geräten.
• Industrielle Steuerungstafeln: Hohe Helligkeit ermöglicht Lesbarkeit bei starkem Umgebungslicht.

12. Einführung in das Funktionsprinzip

Die LED emittiert grünes Licht durch Elektrolumineszenz in einem Gallium-basierten Halbleiter (wahrscheinlich GaN oder InGaN). In Vorwärtsrichtung rekombinieren Elektronen und Löcher in der aktiven Schicht und setzen Photonen mit einer Energie frei, die der grünen Wellenlänge (510-525 nm) entspricht. Die Wellenlänge wird durch die Bandlücke des Materials bestimmt.

13. Entwicklungstrends

Grüne LEDs verbessern sich weiterhin in Effizienz und Farbstabilität. Trends umfassen kleinere Gehäuse (z. B. 0603, 0402), höhere Helligkeit für die Lesbarkeit im Freien und besseres Wärmemanagement. Dieses 2,0x1,25 mm Gehäuse ist bereits kompakt und für miniaturisierte Designs geeignet.