LED Weiß 3,0x3,0mm 2,8-3,6V 2,16W - RF-TVR*EE33MCN Technisches Datenblatt

1. Produktübersicht

Diese weiße LED wird mit einem blauen Chip in Kombination mit einem Leuchtstoff hergestellt, um ein kaltweißes Licht zu erzeugen. Das Bauteil ist in einem EMC-Gehäuse (Epoxid-Vergussmasse) mit den Abmessungen 3,0 mm × 3,0 mm × 0,55 mm untergebracht und eignet sich daher für kompakte Beleuchtungsdesigns. Es ist für alle SMT-Bestückungs- und Lötprozesse ausgelegt und in Gurt- und Rollenverpackung erhältlich. Die Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe wird als Stufe 3 bewertet, und das Produkt ist RoHS-konform.

1.1 Merkmale

• EMC-Gehäuse für hohe Zuverlässigkeit und thermische Leistung
• Extrem weiter Abstrahlwinkel (typ. 120°)
• Geeignet für alle SMT-Bestückungs- und Lötprozesse
• Erhältlich auf Gurt und Rolle (5000 Stück/Rolle)
• Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe: Stufe 3
• RoHS-konform

1.2 Anwendungen

• Hintergrundbeleuchtung für LCD, TV oder Monitor
• Schalter- und Symbolbeleuchtung
• Optischer Indikator
• Innenanzeige
• Röhrenlichtanwendung
• Allgemeinbeleuchtung

2. Gehäuseabmessungen

Das LED-Gehäuse hat einen quadratischen Umriss von 3,00 mm × 3,00 mm bei einer Höhe von 0,55 mm. Der Lichtemissionsbereich ist eine kreisförmige Linse mit einem Durchmesser von 2,6 mm. Die Bodenansicht zeigt zwei Anoden- und zwei Kathodenpads, die symmetrisch angeordnet sind. Die Polarität ist auf dem Gehäuse markiert. Lötmuster werden wie im Datenblatt empfohlen. Alle Abmessungen sind in Millimetern mit Toleranzen von ±0,2 mm, sofern nicht anders angegeben.

3. Produktparameter

3.1 Elektrische / Optische Kenndaten (bei Ts = 25°C)

3.2 Absolute Maximalbewertungen (bei Ts = 25°C)

Hinweise: (1) Der Spitzenvorwärtsstrom wird bei einem Tastverhältnis von 1/10 und einer Pulsbreite von 0,1 ms geprüft. (2) Toleranz der Vorwärtsspannungsmessung ±0,1 V. (3) Toleranz der Farbkoordinatenmessung ±0,005. (4) Toleranz der Lichtstärkemessung ±5%. (5) Es ist darauf zu achten, dass die Leistungsaufnahme die absolute Maximalbewertung nicht überschreitet. (6) Alle Messungen unter standardisierten Umgebungsbedingungen durchgeführt. (7) Im Betrieb sollte der maximale Strom nach Messung der Gehäusetemperatur festgelegt werden; die Sperrschichttemperatur darf die maximale Bewertung nicht überschreiten. (8) Die ESD-Ausbeute beträgt über 90% bei 2000 V HBM; ein ESD-Schutz während der Handhabung ist erforderlich.

4. Binning-System

4.1 Vorwärtsspannungs- und Lichtstrom-Bins (IF = 600 mA)

Die LEDs werden nach Vorwärtsspannung (VF) und Lichtstrom (Φ) eingeteilt. Die Spannungs-Bins reichen von G1 (2,8–2,9 V) bis J2 (3,5–3,6 V). Die Lichtstrom-Bins reichen von T140 (140–145 lm) bis T240 (240–245 lm). Die Tabelle stellt die Spannungs- und Lichtstrom-Bins für die Bauteilauswahl gegenüber.

4.2 Chromazitäts-Bins (CIE 1931)

Das CIE-Farbdiagramm zeigt Farb-Bins D00–D23, H00–H23, K00–K23 und T00–T23, die jeweils durch vier Eckkoordinatenpaare (x, y) definiert sind. Diese Bins ermöglichen eine präzise Farbzielsetzung für weiße LED-Anwendungen. Die typische Farbortverschiebung mit der Temperatur ist ebenfalls in den optischen Kennlinienkurven dokumentiert.

5. Typische optische Kennlinienkurven

Das Datenblatt enthält mehrere charakteristische Kurven zur Unterstützung des Schaltungs- und Wärmedesigns:

• Vorwärtsspannung über Vorwärtsstrom: Bei 600 mA beträgt VF etwa 3,0 V; die Kurve zeigt einen allmählichen Anstieg mit dem Strom.
• Relative Intensität über Vorwärtsstrom: Die Intensität steigt linear bis 600 mA an.
• Relative Intensität über Löttemperatur: Die Intensität nimmt mit steigender Temperatur leicht ab (etwa 10% Abfall von 25°C auf 100°C).
• Vorwärtsstrom über Löttemperatur: Eine Leistungsreduzierung ist oberhalb von 25°C erforderlich, um die Sperrschichttemperatur unter 115°C zu halten.
• Vorwärtsspannung über Löttemperatur: VF sinkt mit steigender Temperatur (etwa 0,1 V Abfall von 25°C auf 100°C).
• Abstrahlcharakteristik: Weiter Abstrahlwinkel von 120° mit symmetrischer Abstrahlcharakteristik.
• Farbkoordinate über Löttemperatur: Leichte Verschiebung der x/y-Koordinaten bei verschiedenen Temperaturen (25°C, 45°C, 65°C, 85°C).
• Spektrumsverteilung: Breite Emission mit Schwerpunkt bei etwa 450 nm (blau) mit Leuchtstoffkonversion, die 500–700 nm abdeckt.

6. Verpackungsinformationen

6.1 Verpackungsspezifikationen

Verpackungsmenge: 5000 Stück pro Rolle. Abmessungen des Trägerbands: A0 = 3,2±0,1 mm, B0 = 3,3±0,1 mm, K0 = 1,4±0,1 mm, P0 = 4,0±0,1 mm, P1 = 4,0±0,1 mm, P2 = 2,0±0,05 mm, T = 0,25±0,02 mm, E = 1,75±0,1 mm, F = 3,5±0,05 mm, D0 = 1,55±0,1 mm, D1 = 1,1±0,1 mm, W = 8,0±0,1 mm. Rollenabmessungen: A (Innendurchmesser) = 13,3±0,5 mm, B (Breite) = 16,9±0,1 mm, C (Außendurchmesser) = 178±1 mm, D (Nabendurchmesser) = 59±1 mm.

6.2 Etikett und Feuchtigkeitssperrbeutel

Jede Rolle ist mit Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bin-Code, Lichtstrom, Chromazitäts-Bin, Vorwärtsspannung, Wellenlänge, Menge und Datum beschriftet. Die Rolle wird in einen Feuchtigkeitssperrbeutel mit Trockenmittel und einer Feuchtigkeitsindikatorkarte gelegt. Der Beutel wird dann für den Versand in einem Karton verpackt.

6.3 Zuverlässigkeitsprüfungen

Ausfallkriterien: VF > 1,1 × O.G.W., IR > 2,0 × O.G.W., Φ<0,7 × U.G.W.

7. SMT-Reflow-Lötanweisungen

Das Reflow-Löten darf nicht mehr als zweimal durchgeführt werden. Wenn nach dem ersten Löten mehr als 24 Stunden vergangen sind, können die LEDs beschädigt werden. Das empfohlene Reflow-Profil umfasst:

• Durchschnittliche Temperaturanstiegsgeschwindigkeit: max. 3 °C/s
• Vorwärmen: 150°C bis 200°C für 60–120 s
• Zeit über 217°C (TL): max. 60 s
• Spitzentemperatur (TP): max. 260°C, mit Haltezeit innerhalb von 5°C der Spitze: max. 10 s
• Abkühlgeschwindigkeit: max. 6 °C/s
• Gesamtzeit von 25°C bis zur Spitze: max. 8 min

Für manuelles Löten: Lötkolbentemperatur unter 300°C für weniger als 3 Sekunden, nur einmal. Reparaturen sollten vermieden werden; falls erforderlich, einen Doppellötkolben verwenden. Während des Erhitzens keinen Druck ausüben. Die Vergussmasse ist Silikon, daher keinen starken Druck auf die Oberseite ausüben. Keine Bauteile auf einer verzogenen Leiterplatte montieren.

8. Handhabungshinweise

• Die Betriebsumgebung sollte den Schwefelelementgehalt in angrenzenden Materialien auf unter 100 ppm begrenzen.
• Der Brom- und Chlorgehalt in externen Materialien sollte jeweils unter 900 ppm und insgesamt unter 1500 ppm liegen.
• Vermeiden Sie flüchtige organische Verbindungen (VOCs), die in Silikonvergussmassen eindringen und Verfärbungen verursachen können. Verwenden Sie Klebstoffe, die keine organischen Dämpfe abgeben.
• Handhaben Sie die Bauteile an den Seitenflächen mit einer Pinzette; berühren Sie nicht die Silikonlinse.
• Entwerfen Sie Schaltungen mit geeigneten Strombegrenzungswiderständen, um eine Überschreitung der absoluten Maximalbewertungen zu verhindern. Sperrspannung kann Migration und Schäden verursachen.
• Das thermische Design ist entscheidend; stellen Sie eine ausreichende Wärmeableitung sicher, um die Sperrschichttemperatur unter 115°C zu halten.
• Silikon zieht Staub an; reinigen Sie mit Isopropylalkohol. Ultraschallreinigung wird nicht empfohlen.
• Lagerbedingungen: Vor dem Öffnen des Aluminiumbeutels bei<30°C und<75% relativer Luftfeuchtigkeit bis zu 1 Jahr lagern. Nach dem Öffnen innerhalb von 24 Stunden bei<30°C und<60% relativer Luftfeuchtigkeit verwenden. Bei Überschreitung der Lagerzeit bei 65±5°C für 24 Stunden backen.
• LEDs sind empfindlich gegenüber ESD und EOS; treffen Sie geeignete Handhabungsvorkehrungen.

9. Empfehlungen für die Anwendungsentwicklung

Diese weiße LED ist ideal für Hintergrundbeleuchtung, Anzeigen, Innenanzeigen und Allgemeinbeleuchtung, bei denen hohe Effizienz und ein weiter Abstrahlwinkel erforderlich sind. Der weite Abstrahlwinkel von 120° ermöglicht eine gleichmäßige Lichtverteilung. Das EMC-Gehäuse bietet eine gute Wärmeleitfähigkeit, sodass die LED bei 600 mA mit geeigneter Wärmeableitung betrieben werden kann. Bei der Anordnung von Arrays stellen Sie eine gleichmäßige Stromverteilung und ausreichende Kupferfläche für die Wärmeableitung sicher. Das Binning-System ermöglicht die Auswahl enger Spannungs- und Farbgruppen für eine konsistente Leistung in der Massenproduktion.

10. Technische Vergleichsbetrachtungen

Im Vergleich zu herkömmlichen PLCC-Gehäusen bietet das EMC-Gehäuse eine höhere Zuverlässigkeit bei thermischer und mechanischer Belastung, eine bessere Beständigkeit gegen Schwefelkontamination und eine verbesserte Lichtauskopplungseffizienz. Die Grundfläche von 3,0×3,0 mm ist kompakt und für dichte Bestückungen geeignet. Der typische Wärmewiderstand von 12°C/W ist für Mid-Power-LEDs wettbewerbsfähig und ermöglicht den Betrieb bei höheren Strömen ohne Überschreitung der Sperrschichttemperaturgrenzen.

11. Häufig gestellte Fragen

F: Was ist der maximale Betriebsstrom?A: Der absolute maximale Vorwärtsstrom beträgt 600 mA DC; Spitzenstrom bis zu 900 mA (1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms).

F: Kann ich diese LED im Außenbereich verwenden?A: Der Betriebstemperaturbereich liegt bei −40°C bis +85°C, aber das Gehäuse ist für den Außeneinsatz ohne zusätzlichen Umweltschutz nicht spezifiziert.

F: Wie interpretiere ich die Bin-Codes?A: Spannungs-Bins (G1–J2) geben die Vorwärtsspannungsbereiche an; Lichtstrom-Bins (T140–T240) geben die Lichtstrombereiche in Lumen an. Chromazitäts-Bins (D, H, K, T) entsprechen bestimmten CIE-Koordinaten.

F: Ist diese LED für einstellbare Weißlichtsysteme geeignet?A: Dies ist eine feste weiße LED; für einstellbares Weißlicht benötigen Sie mehrere Farb-Bins oder verschiedene CCTs.

F: Was ist das empfohlene Lötpad-Layout?A: Siehe Lötmusterdiagramm (Abb. 1-5) mit Pad-Abmessungen von 1,45 mm × 0,46 mm für jedes Pad, im Abstand von 2,26 mm. Verwenden Sie eine ausreichende Kupferfläche für die Wärmeableitung.

12. Anwendungsbeispiel: LCD-Hintergrundbeleuchtung

In einer typischen 7-Zoll-LCD-Hintergrundbeleuchtung können 24 dieser weißen LEDs in einer 4×6-Matrix angeordnet eine Helligkeit von 3000 cd/m² bei 600 mA Betriebsstrom liefern. Mit einem Abstrahlwinkel von 120° erreicht die Hintergrundbeleuchtung eine gleichmäßige Ausleuchtung. Das Thermomanagement unter Verwendung einer Aluminium-Leiterplatte mit 2 oz Kupfer hält die Sperrschichttemperatur unter 85°C und gewährleistet eine Lebensdauer von 50.000 Stunden. Das EMC-Gehäuse ermöglicht das Reflow-Löten auf flexiblen Substraten für Kantenbeleuchtungsdesigns.

13. Prinzip der Weißlichterzeugung

Die LED verwendet einen blauen InGaN-Chip, der bei etwa 450 nm emittiert. Der Chip ist mit einem gelb emittierenden YAG:Ce-Leuchtstoff beschichtet. Ein Teil des blauen Lichts wird vom Leuchtstoff absorbiert und in gelbes Licht umgewandelt; das verbleibende blaue Licht mischt sich mit dem gelben zu weißem Licht. Der genaue Weißpunkt (CCT und Duv) wird durch die Leuchtstoffkonzentration und -zusammensetzung bestimmt, die über das Binning-System streng kontrolliert wird.

14. Branchentrends und Normen

Die Beleuchtungsindustrie bewegt sich in Richtung höherer Effizienz und kleinerer Gehäuse. EMC-Gehäuse werden aufgrund ihrer mechanischen Robustheit und Kompatibilität mit automatisierter Bestückung zunehmend für Mid-Power-LEDs eingesetzt. Der Trend geht auch zu engerem Binning für Farbkonsistenz, was sich in der detaillierten CIE-Bin-Struktur dieses Produkts widerspiegelt. RoHS-Konformität und Umweltauflagen für Halogene und Schwefel werden zu Standardanforderungen. LEDs mit einem Wärmewiderstand unter 15°C/W werden für Hochlumen-Anwendungen bevorzugt, um die Wärmeableitung zu vereinfachen.