RF-AL-C3535L2K1RB-04 Blaue LED Spezifikation - 3,45x3,45x2,20mm - 2,6-3,4V - 5,1W

1. Produktübersicht

Diese LED im Keramikgehäuse verwendet InGaN-Technologie auf einem Substrat und liefert helles blaues Licht in einem kompakten Formfaktor von 3,45 mm x 3,45 mm x 2,20 mm. Sie ist für die Allgemeinbeleuchtung und Spezialanwendungen konzipiert, die eine zuverlässige Leistung und einen breiten Abstrahlwinkel erfordern.

1.1 Allgemeine Beschreibung

Die LED basiert auf dem Halbleitermaterial InGaN (Indium-Gallium-Nitrid), das auf einem Substrat aufgewachsen ist und blaues Licht emittiert. Das Gehäuse besteht aus einem Keramiksubstrat mit einer Silikonverkapselung, das eine hervorragende Wärmeableitung und langfristige Stabilität bietet.

1.2 Merkmale

• Keramikgehäuse für überlegene Wärmeableitung
• Extrem breiter Abstrahlwinkel (120°)
• Geeignet für alle SMT-Bestückungs- und Reflow-Lötprozesse
• Lieferung auf Gurt und Rolle (1000 Stück/Rolle)
• Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe: Level 1 (MSL1)
• RoHS-konform

1.3 Anwendungen

• Dekorative Farbleuchten und Leuchtbänder
• Pflanzenbeleuchtung (Photosynthese)
• Landschafts- und Architekturbeleuchtung
• Bühnenfotografie-Beleuchtung
• Innenbeleuchtung für Hotels, Einzelhandel, Büros und Wohnräume
• Allgemeinbeleuchtung

2. Technische Parameter

2.1 Elektrische und optische Kennwerte (bei Ts=25°C, IF=350mA)

2.2 Absolute Maximalwerte (bei Ts=25°C)

Hinweis: Die Messgenauigkeit der Durchlassspannung beträgt ±0,1 V. Toleranz der dominanten Wellenlänge ±1 nm. Toleranz der Lichtstärke ±10%.

3. Binning-System

Die LEDs werden bei IF=350mA nach Durchlassspannung, Lichtstrom und dominanter Wellenlänge sortiert, um eine gleichbleibende Qualität in der Anwendung zu gewährleisten.

3.1 Durchlassspannungs-Bins

3.2 Lichtstrom-Bins

3.3 Bin-Kennzeichnung der dominanten Wellenlänge

4. Leistungskurven

4.1 Durchlassspannung vs. Durchlassstrom

Abbildung 1-6 zeigt den Anstieg der Durchlassspannung mit dem Durchlassstrom. Bei 350 mA beträgt die typische VF etwa 3,0 V. Oberhalb von 1000 mA steigt die Spannung auf etwa 3,4 V. Diese Kurve ist für die Auslegung von Konstantstromtreibern unerlässlich.

4.2 Durchlassstrom vs. relative Intensität

Abbildung 1-7 zeigt, dass die relative Lichtstärke mit dem Durchlassstrom zunimmt, jedoch fällt die Steigung bei höheren Strömen aufgrund des Effizienzabfalls ab. Die LED erreicht die maximale relative Intensität bei etwa 1750 mA.

4.3 Temperatur vs. relative Intensität

Wie in Abbildung 1-8 dargestellt, nimmt die relative Intensität mit steigender Lötpunkttemperatur (Ts) ab. Bei 115 °C fällt die Intensität auf etwa 60 % des Werts bei 25 °C ab. Ein geeignetes Wärmemanagement ist entscheidend.

4.4 Maximaler Durchlassstrom vs. Ts

Abbildung 1-9 zeigt die Derating-Informationen: Bei Ts=25 °C beträgt der maximale Durchlassstrom 1500 mA, während er bei Ts=85 °C auf etwa 400 mA reduziert wird. Arbeiten Sie stets innerhalb der Derating-Grenzen.

4.5 Spektrale Verteilung

Das Emissionsspektrum (Abbildung 1-10) hat seinen Peak bei etwa 455 nm mit einer Halbwertsbreite von etwa 20-25 nm, typisch für InGaN-blaue LEDs. Es werden keine Nebenpeaks beobachtet.

4.6 Abstrahlcharakteristik

Die LED hat eine lambertähnliche Abstrahlcharakteristik mit einem breiten Abstrahlwinkel von 120° (Halbwinkel 60°). Die relative Intensität fällt bei ±60° von der optischen Achse auf 50 % ab.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Der LED-Körper misst 3,45 mm × 3,45 mm × 2,20 mm (Länge × Breite × Höhe). Das Keramiksubstrat bildet eine robuste Basis. Die Draufsicht zeigt einen quadratischen Chip-Bereich; die Seitenansicht zeigt eine Höhe von 2,20 mm einschließlich der Silikonlinse. Die Untersicht zeigt zwei große Lötpads für Anode und Kathode sowie ein kleineres Pad für die thermische Verbindung. Die Polarität ist gemäß Abbildung 1-4 mit einer Kerbe oder einem '+' Symbol markiert.

5.2 Lötmuster

Die empfohlenen Abmessungen des PCB-Landmusters sind in Abbildung 1-5 angegeben. Das Anoden-Pad ist 3,40 mm × 1,30 mm, das Kathoden-Pad ist 3,50 mm × 0,50 mm, mit einem Abstand von 0,30 mm. Stellen Sie eine geeignete Lötstoppmaske und Kupferdicke für das Wärmemanagement sicher.

5.3 Trägergurt und Rolle

Die LEDs werden in einem 12 mm breiten Trägergurt mit einem Taschenabstand von 4,0 mm geliefert. Jede Rolle enthält 1000 Stück. Der Gurt hat sowohl am Anfang als auch am Ende 50 leere Taschen. Rollenabmessungen: Außendurchmesser 178±1 mm, Innendurchmesser 59 mm, Breite 14,0±0,5 mm.

5.4 Etikettenspezifikation

Jede Rolle ist mit Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bin-Code (Lichtstrom, Wellenlänge, Spannung), Menge und Datumscode gekennzeichnet.

5.5 Feuchtigkeitsbeständige Verpackung

Die Rolle wird zusammen mit einem Trockenmittel und einer Feuchtigkeitsanzeigekarte in einem feuchtigkeitsdichten Beutel versiegelt. Der Beutel wird für den Versand in einem Karton verpackt.

6. Löt- und Montagerichtlinien

6.1 Reflow-Lötprofil

Das empfohlene Reflow-Profil hat eine Aufheizrate ≤3 °C/s, Vorwärmen von 150 °C auf 200 °C für 60-120 s, dann Aufheizen auf 217 °C (TL) und Verweilen über TL für >60 s, jedoch<≤120 s, mit einer Spitzentemperatur von 260 °C für max. 10 s. Abkühlrate ≤6 °C/s. Gesamtzeit von 25 °C bis zur Spitze ≤8 Minuten.

6.2 Handlöten

Falls manuelles Löten erforderlich ist, verwenden Sie einen Lötkolben mit ≤300 °C für ≤3 Sekunden und nur einmal pro Lötstelle.

6.3 Vorsichtsmaßnahmen

Die Silikonverkapselung ist weich. Üben Sie während der Bestückung oder nach dem Löten keinen Druck auf die Linse aus. Vermeiden Sie ein Verziehen der Leiterplatte nach dem Löten. Kühlen Sie die LED nach dem Reflow nicht schnell ab.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

Standardverpackung: 1000 Stück pro Rolle. Mehrere Rollen werden in einem feuchtigkeitsdichten Beutel und anschließend in einem Karton verpackt. Lagerbedingungen vor dem Öffnen: Temperatur ≤30 °C, Luftfeuchtigkeit ≤75 % rF für bis zu 6 Monate. Nach dem Öffnen: Innerhalb von 168 Stunden bei ≤30 °C, ≤60 % rF verwenden. Bei Überschreitung bei 60±5 °C,<≤5 % rF für 24 Stunden backen.

Die Bestellinformationen umfassen die Teilenummer, die den Lichtstrom- und Wellenlängen-Bin angibt. Bitte konsultieren Sie den Hersteller bezüglich der Verfügbarkeit spezifischer Bins.

8. Anwendungshinweise

8.1 Wärmedesign

Aufgrund der hohen Leistungsfähigkeit ist eine ausreichende Kühlung erforderlich, um die Sperrschichttemperatur unter 125 °C zu halten. Verwenden Sie thermische Durchkontaktierungen und eine Leiterplatte mit Metallkern (MCPCB) für Hochstromanwendungen.

8.2 Stromregelung

Verwenden Sie immer eine Konstantstromquelle. Widerstände allein sind für Reihen-/Parallelschaltungen nicht ausreichend. Berücksichtigen Sie die VF-Bin-Variation und wenden Sie einen geeigneten Stromausgleich an.

8.3 Umweltverträglichkeit

Vermeiden Sie die Exposition gegenüber Schwefelverbindungen (>100 ppm), Brom und Chlor (jeweils >900 ppm, insgesamt<≤1500 ppm). Verwenden Sie keine Klebstoffe oder Vergussmassen, die flüchtige organische Verbindungen (VOCs) ausgasen, die das Silikon verfärben können.

8.4 Elektrostatische Entladung

Diese LEDs sind ESD-empfindlich (HBM 2 kV). Verwenden Sie geerdete Arbeitsplätze, antistatische Armbänder und Ionisatoren bei der Handhabung.

9. Technischer Vergleich

Im Vergleich zu herkömmlichen PLCC-LEDs (Plastic Leaded Chip Carrier) bietet das Keramikgehäuse einen geringeren Wärmewiderstand, eine höhere Zuverlässigkeit bei erhöhten Temperaturen und eine bessere Beständigkeit gegen Schwefelangriffe. Der breite Abstrahlwinkel von 120° macht es für diffuse Beleuchtungsanwendungen geeignet. Die Verfügbarkeit mehrerer Lichtstrom- und Farb-Bins ermöglicht eine Feinabstimmung der Lichtausbeute und Farbkonsistenz.

10. Häufig gestellte Fragen

F: Welcher Durchlassstrom wird für eine optimale Effizienz empfohlen?A: Bei 350 mA bietet die LED ein gutes Gleichgewicht zwischen Lichtstrom und Effizienz. Höhere Ströme erhöhen die Leistung, reduzieren jedoch aufgrund des Abfalls die Effizienz.

F: Können diese LEDs parallel verwendet werden?A: Ja, aber jede LED sollte einen eigenen strombegrenzenden Widerstand haben oder von einer Konstantstromquelle angesteuert werden, um die VF-Variation auszugleichen.

F: Wie soll ich die LEDs nach dem Löten reinigen?A: Isopropylalkohol wird empfohlen. Verwenden Sie keine Ultraschallreinigung, da diese die LED beschädigen kann.

F: Wie lange ist die Lagerfähigkeit?A: Ungeöffnete Beutel können 6 Monate bei unter 30 °C/75 % rF gelagert werden. Nach dem Öffnen innerhalb von 168 Stunden verwenden oder vor Gebrauch backen.

11. Fallstudie: Pflanzenwachstumsbeleuchtung

Eine Beleuchtungseinrichtung für den Gartenbau wurde mit 100 Stück dieser blauen LED in Kombination mit roten LEDs entwickelt, um ein für die Photosynthese optimiertes Spektrum zu erzeugen. Die LEDs wurden auf einer Aluminium-MCPCB mit thermischen Durchkontaktierungen montiert. Bei einem Betriebsstrom von 350 mA lieferte die Einrichtung 4000 Lumen blaues Licht mit einer dominanten Wellenlänge von 450 nm und deckte eine Anbaufläche von 1 m² ab. Das Keramikgehäuse gewährleistete einen stabilen Betrieb bei einer Umgebungstemperatur von 40 °C. Der breite Abstrahlwinkel machte in Nahbestandsanwendungen eine Sekundäroptik überflüssig.

12. Funktionsprinzip

Diese blaue LED basiert auf einer InGaN/GaN-Multiquantentopf-Struktur, die auf einem Saphir- oder Siliziumsubstrat aufgewachsen ist. Bei Anlegen einer Vorwärtsspannung rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich und geben dabei Energie in Form von Photonen ab. Die Bandlückenenergie von InGaN bestimmt die emittierte Wellenlänge, die bei diesem Bauelement im blauen Bereich (445-460 nm) liegt. Das Keramikgehäuse sorgt für elektrische Isolation und effiziente Wärmeübertragung vom Chip zur Leiterplatte.

13. Entwicklungstrends

Der Trend bei Hochleistungs-LED-Gehäusen geht zu kleineren Abmessungen mit höheren Stromtragfähigkeiten. Keramikgehäuse wie dieses werden zum Standard für Anwendungen, die eine hohe Zuverlässigkeit und thermische Leistung erfordern. Zukünftige Entwicklungen umfassen weitere Verbesserungen der Wandlereffizienz, engere Bin-Verteilungen für bessere Farbkonsistenz und die Integration von intelligenten Steuerfunktionen direkt in das Gehäuse.