ROTE LED 3,5x2,8x1,85mm 2,3V 70mA 196mW 621nm PLCC4 Automobilqualität - AEC-Q101 zertifiziert

1. Produktübersicht

1.1 Allgemeine Beschreibung

Diese rote LED basiert auf der AlGaInP-Technologie in einem PLCC4-Gehäuse mit den Abmessungen 3,50 mm x 2,80 mm x 1,85 mm. Sie ist für die Innen- und Außenbeleuchtung von Kraftfahrzeugen konzipiert und erfüllt die AEC-Q101-Stresstest-Qualifikationsrichtlinien für diskrete Halbleiter in Automobilqualität.

1.2 Merkmale

• PLCC4-Gehäuse
• Extrem weiter Abstrahlwinkel: 120 Grad
• Geeignet für alle SMT-Bestückungs- und Lötverfahren
• Lieferbar auf Gurt und Rolle (2000 Stück/Rolle)
• Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe: Stufe 2
• Konformität mit RoHS und REACH
• Automobilqualifikation gemäß AEC-Q101

1.3 Anwendungen

Automobilbeleuchtung: Innenraum-Ambientebeleuchtung, äußere Rücklichter, Bremsleuchten, Blinker und Seitenmarkierungsleuchten.

2. Gehäuseabmessungen und mechanische Informationen

2.1 Gehäuseumriss

Das LED-Gehäuse misst 3,50 mm Länge, 2,80 mm Breite und 1,85 mm Höhe. Die Draufsicht zeigt eine Polmarkierung, die die Kathodenseite angibt. Die Unterseite hat vier Lötpads, die gemäß der Zeichnung angeordnet sind. Alle Abmessungen sind in Millimetern mit Toleranzen von ±0,2 mm, sofern nicht anders angegeben.

2.2 Lötmuster

Das empfohlene Lötpad-Layout ist im Datenblatt (Fig. 1-5) angegeben. Die gesamte Grundfläche beträgt 4,60 mm x 2,60 mm. Die einzelnen Pad-Abmessungen betragen 0,80 mm x 0,70 mm. Eine korrekte Ausrichtung und Pad-Design gewährleisten zuverlässige Lötstellen und Wärmeableitung.

3. Technische Parameter

3.1 Elektrische / optische Eigenschaften bei 25°C

3.2 Absolute Maximalbewertungen

• Leistungsaufnahme: 196 mW
• Durchlassstrom: 70 mA (100 mA Spitze, 1/10 Tastverhältnis, 10 ms)
• Sperrspannung: 5 V
• ESD (HBM): 2000 V
• Betriebstemperatur: -40 bis +100 °C
• Lagertemperatur: -40 bis +100 °C
• Sperrschichttemperatur: 120 °C

4. Bin-Bereichssystem

4.1 Durchlassspannungs-Bins

Bei IF=50mA wird die Durchlassspannung in folgende Bins sortiert: C1 (2,0-2,1 V), C2 (2,1-2,2 V), D1 (2,2-2,3 V), D2 (2,3-2,4 V), E1 (2,4-2,5 V), E2 (2,5-2,6 V).

4.2 Lichtstärke-Bins

Lichtstärke-Bins: N1 (1800-2300 mcd), N2 (2300-2800 mcd), O1 (2800-3500 mcd).

4.3 Dominante Wellenlängen-Bins

Wellenlängen-Bins: D2 (617,5-620 nm), E1 (620-622,5 nm), E2 (622,5-625 nm).

5. Typische optische Kennlinien

Das Datenblatt enthält mehrere Kennlinien bei 25°C. Fig. 1-7 zeigt die Durchlassspannung in Abhängigkeit vom Durchlassstrom: Der Strom steigt nach der Schwellspannung nahe 2,0 V exponentiell an. Fig. 1-8 zeigt die relative Intensität über dem Durchlassstrom: Die Intensität nimmt mit dem Strom bis zu 70 mA zu. Fig. 1-9 zeigt die Löttemperatur über der relativen Intensität: Bei 100 °C sinkt die Intensität auf etwa 80 %. Fig. 1-10 zeigt die Löttemperatur über der Durchlassstrom-Reduzierung: Der maximale Strom sinkt von 70 mA bei 25 °C auf etwa 40 mA bei 100 °C. Fig. 1-11 zeigt die Abnahme der Durchlassspannung mit der Temperatur (~ -2 mV/°C). Fig. 1-12 ist das Abstrahlprofil mit 120° Abstrahlwinkel. Fig. 1-13 zeigt eine leichte Zunahme der dominanten Wellenlänge mit dem Strom (etwa 2 nm Verschiebung). Fig. 1-14 zeigt das Spektrum mit Zentrum bei 621 nm.

6. Verpackungsinformationen

6.1 Abmessungen des Gurtbands und der Rolle

Die LEDs sind in einem Gurtband verpackt, dessen Abmessungen Fig. 2-1 zu entnehmen sind. Die Rolle hat einen Durchmesser von 330 mm, einen Nabendurchmesser von 100 mm und eine Breite von 8,0 mm. Die Stückzahl pro Rolle beträgt 2000 Stück.

6.2 Etikettenspezifikationen

Jede Rolle trägt ein Etikett mit der Angabe von Teile-Nummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bin-Code (Flux, Farbart, Durchlassspannung, Wellenlänge), Menge und Datumscode.

6.3 Feuchtigkeitsbeständige Verpackung

Die Rolle ist in einem Feuchtigkeitssperrbeutel mit Trockenmittel und einer Feuchtigkeitsindikatorkarte versiegelt. Die Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe beträgt 2 gemäß JEDEC-Standards.

6.4 Zuverlässigkeitsprüfbedingungen

Zuverlässigkeitstests nach JEDEC-Standards umfassen: MSL2-Vorkonditionierung (85 °C / 60 % relative Feuchte für 168 h), thermischen Schock (-40 °C bis 125 °C, 1000 Zyklen), Lebensdauertest (100 °C, 50 mA, 1000 h) und hohe Temperatur und hohe Feuchtigkeit (85 °C / 85 % relative Feuchte, 50 mA, 1000 h). Akzeptanzkriterium: 0/1.

6.5 Ausfallkriterien

Während der Zuverlässigkeitsprüfung wird ein Ausfall definiert als: Durchlassspannung > 1,1× obere Spezifikationsgrenze, Sperrstrom > 2× obere Spezifikationsgrenze, Lichtstrom<< 0,7× untere Spezifikationsgrenze.

7. SMT-Reflow-Lötanweisungen

7.1 Reflow-Profil

Das typische bleifreie Reflow-Profil: Vorheizen von 150 °C auf 200 °C für 60-120 s, Aufheizen auf 217 °C mit max. 3 °C/s, Zeit über 217 °C max. 60 s, Spitzentemperatur 260 °C für max. 10 s. Abkühlrampe max. 6 °C/s. Gesamtzeit von 25 °C bis Spitze max. 8 Minuten. Es sind nur zwei Reflow-Zyklen erlaubt. Überschreitet der Abstand zwischen den Zyklen 24 Stunden, ist ein Backen erforderlich.

7.2 Lötkolben und Reparatur

Manuelles Löten: Temperatur<≤ 300 °C, Zeit<≤ 3 Sekunden, nur einmal. Reparaturen sollten vermieden werden; falls notwendig, verwenden Sie einen Doppellötkolben, um Schäden zu vermeiden.

7.3 Vorsichtsmaßnahmen

Üben Sie während des Lötens keinen Druck auf die Silikonlinse aus. Vermeiden Sie die Montage auf verzogenen Leiterplatten. Wenden Sie keine mechanische Belastung oder schnelle Abkühlung nach dem Reflow an.

8. Handhabungshinweise

8.1 Umweltaspekte

Die Betriebsumgebung und das Kontaktmaterial müssen einen Schwefelgehalt unter 100 ppm aufweisen. Einzelner Bromgehalt unter 900 ppm, Chlor unter 900 ppm, Gesamthalogen unter 1500 ppm. VOC aus Vorrichtungen können das Silikon verfärben; verwenden Sie nur getestete kompatible Materialien.

8.2 Thermische Auslegung

Ein ordnungsgemäßes Wärmemanagement ist entscheidend. Wärme verringert die Lichtausbeute und verschiebt die Farbe. Die Sperrschichttemperatur darf 120 °C nicht überschreiten. Verwenden Sie ausreichende Kupferflächen auf der Leiterplatte oder Kühlkörper.

8.3 Reinigung

Isopropylalkohol wird zur Reinigung empfohlen. Ultraschallreinigung wird nicht empfohlen. Stellen Sie sicher, dass Lösungsmittel das Silikongehäuse nicht angreifen.

8.4 Lagerbedingungen

Vor dem Öffnen: Lagerung bei<≤ 30 °C,<≤ 75 % relative Feuchte für bis zu einem Jahr. Nach dem Öffnen:<≤ 30 °C,<≤ 60 % relative Feuchte, Verbrauch innerhalb von 24 Stunden. Bei Überschreitung Backen bei 60±5 °C für >24 Stunden.

8.5 ESD-Schutz

Die LED ist ESD-empfindlich (2000 V HBM). Verwenden Sie geeignete ESD-Vorsichtsmaßnahmen: Erdungsarmbänder, Ionisatoren und leitfähige Arbeitsplätze.

9. Anwendungshinweise zur Schaltungsauslegung

9.1 Schaltungsdesign

Jede LED sollte mit einem Strombegrenzungswiderstand betrieben werden, um den Strom unter 70 mA zu halten. Die Durchlassspannung variiert mit Temperatur und Bin; berücksichtigen Sie den ungünstigsten Fall VF. Vermeiden Sie Sperrspannung.

9.2 Wärmemanagement

Gestalten Sie die Leiterplatte so, dass Wärme von den Lötstellen der LED abgeführt wird. Thermische Durchkontaktierungen und Kupferflächen helfen. Befolgen Sie die Derating-Kurve (Fig. 1-10), um den maximalen Strom bei der tatsächlichen Betriebstemperatur zu bestimmen.

9.3 Materialverträglichkeit

Verwenden Sie No-Clean-Flussmittel und vermeiden Sie silikonangreifende Chemikalien. Stellen Sie sicher, dass die Vorrichtungsmaterialien keinen hohen Schwefel- oder Halogengehalt aufweisen.

10. Funktionsprinzip

AlGaInP (Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid) ist ein direkter Halbleiter mit Bandlücke, der für hocheffiziente rote LEDs verwendet wird. Bei Durchlassspannung rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich und emittieren Photonen mit einer Energie, die der Bandlücke entspricht. Die dominante Wellenlänge von 621 nm entspricht einer tiefroten Farbe. Das PLCC4-Gehäuse beherbergt den LED-Chip und bietet elektrische Verbindungen und mechanischen Schutz.

11. Technologievergleich

Im Vergleich zu GaAsP- oder GaP-roten LEDs bieten AlGaInP-LEDs eine höhere Lichtausbeute (bis zu 100 lm/W oder mehr), bessere Temperaturstabilität und längere Lebensdauer. Die AEC-Q101-Qualifikation gewährleistet Zuverlässigkeit unter rauen Automobilbedingungen und macht sie handelsüblichen LEDs überlegen.

12. Häufige technische Fragen

F:Wie hoch ist die typische Durchlassspannung?

A:2,3 V bei 50 mA, aber durch Binning sind 2,0-2,6 V möglich.

F:Kann ich dauerhaft mit 70 mA betreiben?

A:Ja, bei ausreichender Kühlung; stellen Sie sicher, dass die Sperrschichttemperatur<≤ 120 °C beträgt.

F:Welche Toleranz hat die dominante Wellenlänge?

A:±2,25 nm (von min. 617,5 bis max. 625).

F:Wie viele Reflow-Vorgänge?

A:Maximal zwei.

13. Praxisnahes Anwendungsbeispiel

Betrachten Sie ein Automobilrücklicht mit 20 dieser LEDs in zwei parallelen Strängen zu je 10 in Reihe geschalteten LEDs. Jeder Strang wird mit 50 mA über einen Vorwiderstand betrieben. Eine Leiterplatte mit Aluminiumkern und thermischen Durchkontaktierungen sorgt für effektive Wärmeableitung. Der weite Abstrahlwinkel sorgt für gleichmäßige Ausleuchtung. Die LEDs sind mit einer Konformitätsbeschichtung versiegelt, um sie vor Feuchtigkeit zu schützen. Dieses Design erfüllt die Automobilanforderungen an Helligkeit und Zuverlässigkeit.

14. Entwicklungstrends

Die Automobil-LED-Industrie bewegt sich in Richtung höherer Effizienz, kleinerer Gehäuse und höherer Betriebstemperaturen. Chip-Scale-Packaging und Flip-Chip-Technologie sind im Kommen. Die Treiberströme könnten mit verbessertem Wärmemanagement steigen. Das PLCC4-Gehäuse bleibt aufgrund seiner Robustheit und einfachen Montage beliebt. Die Einhaltung von Automobilnormen wie AEC-Q101 wird zwingend erforderlich.