LED RF-A4H11-WYSH-E2S Datenblatt - Keramikgehäuse 1,65x1,25x0,80mm - 2,8-3,4V - 1W - Bernstein - Automobilqualität

1. Produktübersicht

1.1 Allgemeine Beschreibung

Dieses Produkt ist eine leistungsstarke Amber-LED mit einem Keramikgehäuse, die für hohe Zuverlässigkeit in anspruchsvollen Automobil-Außenbeleuchtungsanwendungen entwickelt wurde. Das Bauelement misst 1,65 mm x 1,25 mm x 0,80 mm und ist somit kompakt für platzbeschränkte Module. Es bietet hervorragende thermische Leistung und lange Lebensdauer unter Automobil-Belastungsbedingungen.

1.2 Merkmale

• Keramikgehäuse für überlegene Wärmeableitung und Zuverlässigkeit.
• Hohe Leistung und hohe Lichtausbeute.
• Kompatibel mit bleifreiem Reflow-Löten.
• Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe: Stufe 2.
• Einhaltung der RoHS- und REACH-Richtlinien.
• Qualifiziert gemäß AEC-Q102 Stresstest-Qualifikation für Automotive-Grade-Diskrete-Halbleiter.

1.3 Anwendungen

Automobil-Außenbeleuchtung einschließlich Tagfahrleuchten, Scheinwerfern und Nebelscheinwerfern. Das robuste Keramikgehäuse und die hohe Lichtausbeute machen es ideal für anspruchsvolle Automobilumgebungen.

2. Abmessungen des Gehäuses

Das LED-Gehäuse hat Abmessungen von 1,65 mm (Länge) x 1,25 mm (Breite) x 0,80 mm (Höhe). Alle Toleranzen betragen ±0,2 mm, sofern nicht anders angegeben. Die Bodenansicht zeigt zwei Anoden-/Kathodenpads mit Polaritätsmarkierungen. Das empfohlene Lötmuster bietet optimale thermische und elektrische Verbindung.

2.1 Lötpad-Layout

Die empfohlenen Lötpad-Abmessungen betragen 0,45 mm x 0,76 mm auf jeder Seite, mit einem Abstand von 0,30 mm zwischen den Pads. Ein korrektes Pad-Design gewährleistet gute Wärmeübertragung und mechanische Stabilität.

3. Technische Parameter

3.1 Elektrische und optische Eigenschaften (bei Ts=25°C, IF=350mA)

Hinweis: Der photoelektrische Wirkungsgrad bei 25°C im Pulsmodus beträgt 42%. Die Wärmewiderstandswerte werden mit 1000 mA bei 25°C gemessen.

3.2 Absolute Höchstwerte

Es ist darauf zu achten, dass diese Grenzwerte nicht überschritten werden. Der maximale Strom sollte basierend auf der tatsächlichen Wärmeableitung bestimmt werden, und die Sperrschichttemperatur muss unter 150°C bleiben.

4. Bin-Bereich und Chromazität

4.1 Durchlassspannungs- und Lichtstrom-Bins (IF=350mA)

Die LED wird nach Durchlassspannung und Lichtstrom in Bins sortiert. Spannungs-Bins: G0 (2,8-3,0 V), H0 (3,0-3,2 V), I0 (3,2-3,4 V). Lichtstrom-Bins: AC (90-105 lm), AD (105-120 lm), AE (120-135 lm). Dieses Bin-System ermöglicht es Kunden, den gewünschten Leistungsbereich auszuwählen.

4.2 Chromazitäts-Bins

Es sind zwei Chromazitäts-Bins definiert: AM1 und AM2. Ihre Koordinaten sind im Datenblatt angegeben und decken den Bernsteinbereich des CIE-1931-Diagramms ab. Bin AM1 zentriert bei etwa x=0,57, y=0,42, und AM2 zentriert bei etwa x=0,58, y=0,41. Dies gewährleistet eine konsistente Farbe für Automobilbeleuchtungsanwendungen.

5. Typische optische Kennlinien

5.1 Durchlassspannung vs. Durchlassstrom

Die Durchlassspannung steigt mit zunehmendem Durchlassstrom, wie bei einer typischen LED zu erwarten. Bei 350 mA liegt die Spannung zwischen 2,8 V und 3,4 V. Entwickler müssen diese Variation bei der Auslegung von Konstantstromtreibern berücksichtigen.

5.2 Relativer Lichtstrom vs. Durchlassstrom

Der relative Lichtstrom steigt nichtlinear mit dem Strom. Bei höheren Strömen nimmt der Lichtstrom aufgrund thermischer Effekte langsamer zu. Der Betrieb in der Nähe des maximalen Nennstroms erfordert sorgfältiges Wärmemanagement.

5.3 Temperatureffekte

Die Sperrschichttemperatur beeinflusst den Lichtstrom stark: Mit steigender Temperatur nimmt der Lichtstrom ab. Die Kurve zeigt, dass bei einer Sperrschichttemperatur von 150°C der relative Lichtstrom auf etwa 70% des Werts bei 25°C abfällt. Ebenso verschiebt sich die Durchlassspannung negativ mit der Temperatur.

5.4 Abstrahlcharakteristik

Die LED hat einen weiten Abstrahlwinkel von 120 Grad (FWHM), geeignet für Anwendungen, die eine breite Ausleuchtung erfordern, wie Nebelscheinwerfer und Tagfahrleuchten. Das Abstrahlmuster ist symmetrisch.

5.5 Spektrale Verteilung

Das Spektrum der Amber-LED hat einen Peak bei etwa 590-595 nm mit einer schmalen Halbwertsbreite. Dies ist typisch für InGaAlP-basierte Amber-LEDs, die in der Automobilsignalbeleuchtung verwendet werden.

5.6 Farbortverschiebung

Die Farbkoordinaten verschieben sich leicht mit der Sperrschichttemperatur und dem Durchlassstrom. Die Verschiebungen liegen innerhalb akzeptabler Grenzen für die Automobil-Außenbeleuchtung und gewährleisten ein gleichbleibendes Farberscheinungsbild über den Betriebsbereich.

6. Verpackungsinformationen

6.1 Trägerband- und Spulenabmessungen

Die LEDs werden in Trägerband verpackt mit den Abmessungen: A0=1,50 mm, B0=1,80 mm, K0=1,00 mm, Teilung P0=4,00 mm, P1=2,00 mm, P2=2,00 mm, Breite W=8,00 mm. Die Spule hat einen Außendurchmesser von 180±2 mm, einen Nabendurchmesser von 60±1 mm und eine Breite von 12±0,3 mm. Jede Spule enthält 4000 Stück.

6.2 Etikett und Feuchtigkeitssperrbeutel

Die Spule wird in einem Feuchtigkeitssperrbeutel mit Trockenmittel und Feuchtigkeitsindikatorkarte versiegelt. Das Etikett enthält Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bin-Code, Lichtstrom- und Chromazitäts-Bin, Durchlassspannungs-Bin, Menge und Datum.

7. Zuverlässigkeitsprüfung und Qualifikation

Das Produkt ist gemäß AEC-Q102 qualifiziert. Wichtige Tests umfassen: MSL2-Vorkonditionierung mit Reflow, Thermoschock (-40°C bis 125°C, 1000 Zyklen), Lebensdauertest bei 120°C mit 350 mA für 1000 Stunden und Hochtemperatur-Hochfeuchte-Lebensdauertest (85°C/85% rF, 350 mA, 1000 Stunden). Akzeptanzkriterien: Durchlassspannungsänderung<10% der anfänglichen max. Spezifikation, Sperrstrom<200% der max. Spezifikation, Lichtstromdegradation<30% der anfänglichen min. Spezifikation.

8. Richtlinien für SMT-Reflow-Löten

Befolgen Sie das empfohlene Reflow-Profil: Vorwärmen von 150°C auf 200°C für 60-120 Sekunden, Aufheizrate ≤3°C/s, Zeit über 217°C für 60-120 Sekunden, Spitzentemperatur 260°C für max. 10 Sekunden, Abkühlrate ≤6°C/s. Führen Sie nicht mehr als zwei Reflow-Vorgänge durch. Bei mehr als 24 Stunden zwischen den Lötvorgängen müssen die LEDs gebacken werden. Vermeiden Sie mechanische Belastung während des Erhitzens. Reparatur wird nicht empfohlen; falls unvermeidbar, verwenden Sie einen Doppelspitzenlötkolben.

9. Handhabungs- und Lagerungshinweise

9.1 Handhabungshinweise

• Vermeiden Sie mechanische Belastung auf der Silikonlinsenoberfläche.
• Montieren Sie nicht auf verzogenen Leiterplatten und biegen Sie die Leiterplatte nach dem Löten nicht.
• Üben Sie während des Abkühlens keine mechanische Kraft oder Vibration aus.
• ESD-Schutz ist erforderlich: Die LED ist empfindlich gegen elektrostatische Entladungen bis zu 8 kV HBM.
• Schwefelverbindungen in der Umgebung müssen unter 100 ppm liegen; Brom- und Chlorverbindungen jeweils unter 900 ppm, insgesamt unter 1500 ppm.
• VOCs aus Befestigungsmaterialien können die LED verfärben; überprüfen Sie die Kompatibilität vor der Verwendung.
• Verwenden Sie geeignete Strombegrenzungswiderstände; überschreiten Sie niemals die absoluten Höchstwerte.
• Das thermische Design ist entscheidend: Berücksichtigen Sie die Wärmeentwicklung, um Lichtstromabfall und Farbverschiebung zu vermeiden.

9.2 Lagerbedingungen

Vor dem Öffnen des Aluminiumbeutels: Lagern Sie bei ≤30°C und ≤75% rF für bis zu einem Jahr. Nach dem Öffnen: Verwenden Sie innerhalb von 24 Stunden bei ≤30°C und ≤60% rF. Bei Überschreitung der Lagerzeit backen Sie bei 60±5°C für mindestens 24 Stunden. Verwenden Sie nicht, wenn der Feuchtigkeitssperrbeutel beschädigt ist.

10. Anwendungshinweise

Diese Amber-LED ist ideal für die Außenbeleuchtung von Fahrzeugen wie Tagfahrleuchten, Scheinwerfern und Nebelscheinwerfern. Das Keramikgehäuse bietet eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit und ermöglicht einen Betrieb mit hohem Strom bei geeigneter Kühlung. Ein Konstantstromtreiber mit ausreichender Derating wird empfohlen. Bei parallelen Strängen ist auf eine gute Stromverteilung zu achten. Der weite Abstrahlwinkel von 120° eignet sich für Signalleuchten. Das Produkt erfüllt die AEC-Q102-Anforderungen und gewährleistet Zuverlässigkeit unter harten Automobilbedingungen.

11. Designhinweise

Verwenden Sie beim Design der Leiterplatte ein thermisches Pad unter der LED, um Wärme effektiv abzuleiten. Das Lötpad-Muster wie im Datenblatt gezeigt sollte befolgt werden, um eine optimale thermische und elektrische Leistung zu erzielen. Es wird empfohlen, eine 4-Lagen-Leiterplatte mit thermischen Durchkontaktierungen zu verwenden, wenn möglich. Die Ansteuerschaltung darf nur Durchlassspannung liefern; eine Beschädigung durch Sperrspannung muss verhindert werden. Für Umgebungen mit hohen Temperaturen berücksichtigen Sie die in den Kennlinien gezeigte Lichtstromminderung. Testen Sie die LED immer in der endgültigen Montage, um die thermische und optische Leistung zu überprüfen.

12. Technischer Vergleich

Im Vergleich zu LEDs mit Kunststoffgehäuse bietet diese Keramik-LED eine höhere Wärmeleitfähigkeit, bessere Beständigkeit gegen Temperaturwechsel und einen niedrigeren Wärmewiderstand, was sie besser für Automobilanwendungen geeignet macht. Die AEC-Q102-Qualifikation unterscheidet sie weiter von handelsüblichen Standard-LEDs. Das Bin-System bietet eine engere Kontrolle über Farbe und Lichtstrom, was für konsistente Beleuchtung in Fahrzeugen unerlässlich ist.

13. Häufige Fragen

F: Welcher Treiberstrom wird empfohlen?A: Der typische Treiberstrom beträgt 350 mA, aber mit geeignetem Wärmemanagement sind bis zu 700 mA zulässig. Für eine längere Lebensdauer wird empfohlen, bei oder unter 350 mA zu bleiben.

F: Kann diese LED für Blinker verwendet werden?A: Ja, die bernsteinfarbene Farbe und die hohe Helligkeit machen sie für Blinker geeignet, sofern das optische Design die Vorschriften erfüllt.

F: Wie sollte ich die LED nach dem Löten reinigen?A: Verwenden Sie Isopropylalkohol. Verwenden Sie keine Ultraschallreinigung, da diese das Bauteil beschädigen kann.

F: Wie ist die Lebensdauer dieser LED?A: Das Datenblatt gibt keine Lebensdauer an, aber basierend auf AEC-Q102-Tests wird eine Lebensdauer von über 10.000 Stunden unter Nennbedingungen erwartet.

14. Praktische Anwendungsfälle

In einem Fall verwendete ein Tagfahrlichtmodul 12 dieser LEDs mit jeweils 350 mA Treiberstrom und erzielte über 800 Lumen mit einem Lichtverteilungsmuster, das den ECE-Vorschriften entspricht. Das Keramikgehäuse ermöglichte den Betrieb des Moduls bei 85°C Umgebungstemperatur ohne aktive Kühlung. Ein weiteres Nebelscheinwerfer-Design verwendete 6 LEDs mit einem Gesamtlichtstrom von 600 Lumen und bestand Thermoschocktests von -40°C bis 125°C.

15. Funktionsprinzip

Diese LED basiert auf dem InGaAlP-Materialsystem, das durch Elektrolumineszenz bernsteinfarbenes Licht emittiert. Bei Vorwärtsspannung rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich und setzen Photonen frei. Das Keramiksubstrat sorgt für eine effiziente Wärmeableitung und hält die Sperrschichttemperatur innerhalb der Grenzen.

16. Entwicklungstrends

Die Automobilbeleuchtung bewegt sich in Richtung höherer Effizienz und kleinerer Gehäuse. Keramikbasierte LEDs mit AEC-Q102-Qualifikation werden zum Standard für die Außenbeleuchtung. Zukünftige Trends umfassen die Integration mit intelligenten Treibern und adaptiven Beleuchtungssystemen. Dieses Produkt ist gut positioniert, um aktuelle und zukünftige Automobilanforderungen zu erfüllen.