1. Produktübersicht
1.1 Allgemeine Beschreibung
Die RF-RUB190TS-BD ist eine hochhelle rote oberflächenmontierte LED, die mit einem roten Chip hergestellt wird. Sie kommt in einem kompakten Gehäuse mit Abmessungen von 1,6 mm x 0,8 mm x 0,7 mm, was sie für platzbeschränkte Anwendungen geeignet macht. Diese LED ist für den allgemeinen Gebrauch konzipiert und bietet hervorragende Leistung in optischen Anzeige- und Displayanwendungen.
1.2 Eigenschaften
- Extrem großer Abstrahlwinkel von 140 Grad.
- Geeignet für alle SMT-Bestückungs- und Lötprozesse.
- Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe: Stufe 3 (MSL3).
- RoHS-konform, umweltfreundlich.
1.3 Anwendungen
- Optische Anzeigen in Unterhaltungselektronik.
- Hintergrundbeleuchtung von Schaltern und Symbolen.
- Allgemeine Anzeige- und Statusanzeige.
2. Technische Parameter
2.1 Elektrische und optische Eigenschaften
Bei einer Umgebungstemperatur von 25 °C und einem Vorwärtsstrom von 20 mA zeigt die LED die folgenden Eigenschaften (typische Werte):
| Parameter | Symbol | Min. | Typ. | Max. | Einheit |
|---|---|---|---|---|---|
| Spektrale Halbwertsbreite | Δλ | – | 15 | – | nm |
| Vorwärtsspannung (Bin B0) | VF | 1.8 | – | 2.0 | V |
| Vorwärtsspannung (Bin C0) | VF | 2.0 | – | 2.2 | V |
| Vorwärtsspannung (Bin D0) | VF | 2.2 | – | 2.4 | V |
| Dominante Wellenlänge (Bin F00) | λD | 625 | – | 630 | nm |
| Dominante Wellenlänge (Bin G00) | λD | 630 | – | 635 | nm |
| Dominante Wellenlänge (Bin H00) | λD | 635 | – | 640 | nm |
| Lichtstärke (Bin 1BP) | IV | 30 | – | 90 | mcd |
| Abstrahlwinkel | 2θ1/2 | – | 140 | – | Grad |
| Rückwärtsstrom | IR | – | – | 10 | μA |
| Wärmewiderstand (Sperrschicht zu Lötstelle) | RTHJ-S | – | – | 450 | K/W |
2.2 Absolute maximale Bewertungen
| Parameter | Symbol | Grenzwert | Einheit |
|---|---|---|---|
| Verlustleistung | Pd | 72 | mW |
| Vorwärtsstrom | IF | 30 | mA |
| Spitzen-Vorwärtsstrom (Puls) | IFP | 60 | mA |
| ESD (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Betriebstemperatur | Topr | -40 bis +85 | °C |
| Lagertemperatur | Tstg | -40 bis +85 | °C |
| Sperrschichttemperatur | Tj | 95 | °C |
Es ist darauf zu achten, dass diese absoluten Maximalwerte unter keinen Umständen überschritten werden. Der Vorwärtsstrom sollte durch geeignete Vorwiderstände begrenzt werden, um ein thermisches Durchgehen zu vermeiden.
3. Klassifizierungssystem
3.1 Vorwärtsspannungs-Bins
Es sind drei Vorwärtsspannungs-Bins definiert: B0 (1,8-2,0 V), C0 (2,0-2,2 V) und D0 (2,2-2,4 V). Jeder Bin gewährleistet eine enge Spannungsverteilung für konsistente Leistung in Arrays.
3.2 Wellenlängen-Bins
Die dominante Wellenlänge wird in drei Bins sortiert: F00 (625-630 nm), G00 (630-635 nm) und H00 (635-640 nm). Dies ermöglicht die Auswahl des exakt benötigten Rotstichs.
3.3 Lichtstärke-Bins
Die Lichtstärke wird unter Bin 1BP mit einem Bereich von 30 bis 90 mcd kategorisiert. Die Intensitätssortierung gewährleistet eine gleichmäßige Helligkeit bei Anwendungen mit mehreren LEDs.
4. Analyse der Leistungskurven
4.1 Vorwärtsspannung vs. Vorwärtsstrom
Wie in Abb. 1-6 gezeigt, steigt die Vorwärtsspannung mit dem Vorwärtsstrom an, ein typisches Verhalten von LEDs. Bei 20 mA liegt die Spannung typischerweise innerhalb der Bin-Bereiche.
4.2 Relative Intensität vs. Vorwärtsstrom
Abbildung 1-7 zeigt, dass die relative Intensität bis etwa 20 mA linear mit dem Vorwärtsstrom ansteigt und dann allmählich sättigt. Der Betrieb bei 20 mA bietet ein gutes Gleichgewicht zwischen Helligkeit und Effizienz.
4.3 Temperaturabhängigkeiten
Die Abbildungen 1-8 und 1-9 zeigen, dass die relative Intensität mit steigender Umgebungstemperatur abnimmt und der maximal zulässige Vorwärtsstrom mit steigender Pins-Temperatur abnimmt. Ein ordnungsgemäßes Wärmemanagement ist für die Aufrechterhaltung von Leistung und Zuverlässigkeit unerlässlich.
4.4 Wellenlängenverschiebung
Abbildung 1-10 zeigt, dass die dominante Wellenlänge mit dem Vorwärtsstrom stabil bleibt und sich nur geringfügig innerhalb des Bin-Bereichs über 0-30 mA verschiebt. Dies gewährleistet eine gleichbleibende Farbe über typische Betriebsbedingungen hinweg.
4.5 Spektrale Verteilung
Die LED emittiert ein schmales Spektrum mit einem Peak bei etwa 625-640 nm, wie in Abbildung 1-11 dargestellt. Die volle Halbwertsbreite beträgt etwa 15 nm, was eine reine rote Farbe ergibt.
4.6 Abstrahlcharakteristik
Abbildung 1-12 zeigt ein breites Abstrahlmuster mit einem Abstrahlwinkel von 140°. Die Intensität fällt bei ±70° auf 50% ab, was die LED für Anzeigeanwendungen geeignet macht, bei denen Sichtbarkeit aus mehreren Winkeln gewünscht wird.
5. Mechanische und Gehäuseinformationen
5.1 Gehäuseabmessungen
Das LED-Gehäuse misst 1,6 mm x 0,8 mm x 0,7 mm (Länge x Breite x Höhe). Die genauen Abmessungen sind in den Gehäusezeichnungen (Abb. 1-1 bis 1-4) dargestellt. Alle Maße sind in Millimetern mit einer Toleranz von ±0,2 mm, sofern nicht anders angegeben.
5.2 Polarität und Lötmuster
Die Polarität ist durch eine Markierung auf dem Gehäuse gekennzeichnet (Abb. 1-4). Das empfohlene Lötmuster (Abb. 1-5) besteht aus zwei Pads: jeweils 0,8 mm x 0,8 mm, mit einem Abstand von 2,4 mm. Die richtige Ausrichtung gewährleistet zuverlässige Lötverbindungen.
6. Löt- und Montagerichtlinien
6.1 Reflow-Lötprofil
Die LED ist für das SMT-Reflow-Löten mit dem in Abb. 3-1 gezeigten Profil geeignet. Wichtige Parameter: Vorwärmen von 150 °C auf 200 °C für 60-120 Sekunden, Aufheizrate ≤3 °C/s, Zeit über 217 °C (TL) 60-150 Sekunden, Spitzentemperatur 260 °C für maximal 10 Sekunden. Abkühlrate ≤6 °C/s. Die Gesamtzeit von 25 °C bis zur Spitze sollte 8 Minuten nicht überschreiten. Führen Sie den Reflow nicht mehr als zweimal durch.
6.2 Handlöten
Wenn Handlöten erforderlich ist, halten Sie die Lötkolbentemperatur unter 300 °C und begrenzen Sie die Kontaktzeit auf weniger als 3 Sekunden. Es ist nur ein Handlötversuch erlaubt.
6.3 Vorsichtsmaßnahmen
Vermeiden Sie nach dem Löten mechanische Beanspruchung oder schnelles Abkühlen. Montieren Sie keine Bauteile auf verzogenen Leiterplatten. Verwenden Sie einen Doppelspitzen-Lötkolben, falls eine Reparatur unvermeidbar ist, aber Reparaturen werden generell nicht empfohlen.
7. Verpackungs- und Bestellinformationen
7.1 Verpackungsspezifikationen
Die LEDs werden in Gurteln zu 4000 Stück verpackt. Die Abmessungen des Trägerbands entsprechen Abb. 2-1: 8 mm breites Band mit einem Teilungsabstand von 4 mm. Der Spulendurchmesser beträgt 178 mm. Zur Lagerung wird ein feuchtigkeitsdichter Beutel mit Trockenmittel verwendet.
7.2 Etiketteninformationen
Die Etiketten enthalten Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bin-Code, Lichtstrom, Farbort-Bin, Vorwärtsspannung, Wellenlänge, Menge und Datum. Dies ermöglicht eine vollständige Rückverfolgbarkeit.
7.3 Lagerbedingungen
Vor dem Öffnen des Aluminiumbeutels bei ≤30 °C und ≤75 % relativer Luftfeuchtigkeit bis zu 1 Jahr lagern. Nach dem Öffnen ist eine Lagerung bei ≤30 °C und ≤60 % relativer Luftfeuchtigkeit für 168 Stunden (7 Tage) zulässig. Wenn die Lagerzeit überschritten wird, vor Gebrauch bei 60±5 °C für 24 Stunden backen.
8. Anwendungshinweise
8.1 Schaltungsdesign
Jede LED sollte einen Strombegrenzungswiderstand haben, um den Vorwärtsstrom innerhalb des absoluten Maximalwerts zu halten. Die Ansteuerschaltung muss so ausgelegt sein, dass im Betrieb nur Vorwärtsspannung anliegt; Rückwärtsspannung kann Schäden verursachen.
8.2 Wärmemanagement
Effektive Wärmeableitung ist entscheidend. Die Sperrschichttemperatur darf 95 °C nicht überschreiten. Ziehen Sie die Verwendung von thermischen Durchkontaktierungen oder einem Kühlkörper in Betracht, wenn Sie bei hohen Umgebungstemperaturen oder hohen Strömen arbeiten.
8.3 ESD-Schutz
Diese LEDs sind ESD-empfindlich (HBM 2000 V). Verwenden Sie geeignete ESD-Vorsichtsmaßnahmen während der Handhabung und Montage, wie geerdete Arbeitsplätze und antistatische Verpackungen.
8.4 Umweltaspekte
Setzen Sie die LEDs keinen schwefelhaltigen Verbindungen über 100 PPM aus. Für externe Materialien sollten Brom und Chlor jeweils unter<900 PPM und insgesamt unter<1500 PPM liegen. VOCs aus Klebstoffen können ebenfalls Verfärbungen verursachen; testen Sie alle Materialien auf Kompatibilität.
9. Typisches Anwendungsbeispiel
Betrachten Sie ein Statusanzeigefeld mit mehreren RF-RUB190TS-BD-LEDs. Durch die Auswahl des Wellenlängen-Bins G00 (630-635 nm) und die Abstimmung der Vorwärtsspannungs-Bins innerhalb von C0 kann eine gleichmäßige Helligkeit und Farbe erzielt werden. Jede LED wird über einen Vorwiderstand mit 20 mA betrieben. Der große Abstrahlwinkel gewährleistet Sichtbarkeit über das gesamte Panel. Ein ordnungsgemäßes thermisches Design unter Verwendung von Kupferflächen auf der Leiterplatte verhindert Überhitzung.
10. Häufige Fragen
10.1 Wie hoch ist die typische Vorwärtsspannung bei 20 mA?
Die typische Vorwärtsspannung liegt je nach Bin (B0/C0/D0) im Bereich von 1,8 bis 2,4 V. Für die meisten Anwendungen liegt die Spannung bei etwa 2,0 V.
10.2 Kann ich die LED mit 30 mA Dauerstrom betreiben?
Ja, der absolute maximale Vorwärtsstrom beträgt 30 mA. Ein Betrieb nahe dem Maximum kann jedoch die Lebensdauer verkürzen, wenn das Wärmemanagement unzureichend ist. Es wird empfohlen, bei 20 mA zu bleiben, um eine optimale Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
10.3 Wie wird die LED durch die Temperatur beeinflusst?
Die Lichtausbeute nimmt bei höheren Temperaturen ab. Eine Herabsetzung des Vorwärtsstroms ist über 25 °C erforderlich, wie in Abb. 1-9 gezeigt. Halten Sie die Sperrschichttemperatur unter 95 °C.
11. Funktionsprinzip
Diese LED basiert auf einem roten Chip, der Licht durch Elektrolumineszenz emittiert. Wenn eine Vorwärtsspannung angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher im Halbleitermaterial und geben Photonen mit einer Energie ab, die den roten Wellenlängen (625-640 nm) entspricht. Die schmale spektrale Breite weist auf eine hohe Reinheit der emittierten Farbe hin.
12. Trends und Entwicklungen
Die LED-Technologie entwickelt sich weiter in Richtung höherer Effizienz, kleinerer Gehäuse und besserer Farbkonsistenz. Die RF-RUB190TS-BD stellt eine kompakte, hochhelle Lösung dar, die typisch für aktuelle oberflächenmontierte LEDs ist. Zukünftige Trends könnten noch kleinere Abmessungen (z. B. 1,0 x 0,5 mm) und eine höhere Zuverlässigkeit durch verbesserte Materialien umfassen.