RF-W2S118TS-A42-E1 LED-Datenblatt - 3,2x1,0x1,48mm - Orange/Grün/Blau - Spannung 1,8-3,5V - Leistung 48-70mW - Technische Spezifikationen

1. Produktübersicht

Die RF-W2S118TS-A42-E1 ist eine leistungsstarke dreifarbige SMD-LED, die für allgemeine Anzeige- und Displayanwendungen entwickelt wurde. Sie integriert blaue, grüne und orange LED-Chips in einem kompakten Gehäuse von 3,2 mm x 1,0 mm x 1,48 mm und bietet eine hervorragende Farbmischung und einen weiten Abstrahlwinkel. Das Bauteil eignet sich für alle SMT-Bestückungsprozesse, ist RoHS-konform und hat eine Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe von 3. Aufgrund seiner geringen Grundfläche und niedrigen Bauhöhe ist es ideal für platzbeschränkte Designs, die mehrere Farben erfordern.

1.1 Hauptmerkmale

• Extrem weiter Abstrahlwinkel (typ. 140°) für gleichmäßige Lichtverteilung.
• Geeignet für alle SMT-Bestückungs- und Reflow-Lötprozesse.
• Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe: Stufe 3 (168 Stunden Standzeit nach Öffnen der Verpackung).
• RoHS-konform, umweltfreundlich.
• Dreifarbenausgabe: Orange (620-630 nm), Grün (515-530 nm), Blau (465-475 nm).

1.2 Anwendungen

• Optische Anzeigen und Status Signale.
• Schalter, Symbole und Display-Hintergrundbeleuchtung.
• Allgemeinbeleuchtung in Unterhaltungselektronik, Automobil und Industrieausrüstung.

2. Vertiefung der technischen Parameter

Alle Parameter werden, sofern nicht anders angegeben, bei Ts=25°C gemessen. Die folgenden Abschnitte bieten eine detaillierte Interpretation der elektrischen, optischen und thermischen Eigenschaften.

2.1 Elektrische / Optische Kennwerte (IF=20mA)

2.2 Absolute Maximalbewertungen

3. Erklärung des Binning-Systems

Die LED wird nach dominanter Wellenlänge, Lichtstärke und Durchlassspannung gebinnt, um Konsistenz in der Produktion zu gewährleisten. Die Bin-Codes sind auf dem Produktetikett angegeben.

3.1 Dominante Wellenlängen-Bins

Orange: Codes E00-F00 (620-630 nm). Grün: D10-F20 (515-530 nm). Blau: D10-E20 (465-475 nm). Jeder Bin deckt einen Bereich von 2,5 nm oder 5 nm ab für eine enge Farbkontrolle.

3.2 Lichtstärke-Bins

Intensitäts-Bins sind als 1DW, 1AP, G20 usw. codiert, die jeweils einen bestimmten Bereich abdecken (z.B. 70-90 mcd für 1DW, 90-120 mcd für 1AP). Orange hat den breitesten Bereich (1DW bis 1CL) bis zu 900 mcd. Grün reicht von 1DW bis 1GK (70-260 mcd). Blau reicht von 1DW bis 1AU (70-330 mcd).

3.3 Durchlassspannungs-Bins

Orange verwendet Code 1L (1,8-2,4 V). Grün und Blau verwenden Code 1N (2,8-3,5 V).

4. Analyse der Leistungskurven

Das Datenblatt enthält typische optische Kennlinien, um Entwicklern zu helfen, das Verhalten unter verschiedenen Bedingungen vorherzusagen.

4.1 Durchlassspannung vs. Durchlassstrom (Abb.1-6)

Mit steigendem Durchlassstrom von 0 auf 30 mA steigt die Durchlassspannung nichtlinear an. Bei 20 mA beträgt VF etwa 2,0 V für Orange und 3,0 V für Grün/Blau. Diese Kurve ist entscheidend für die Auslegung von Strombegrenzungswiderständen.

4.2 Relative Intensität vs. Durchlassstrom (Abb.1-7)

Die relative Intensität steigt mit dem Durchlassstrom bis zu 30 mA nahezu linear an, mit leichter Sättigung bei höheren Strömen. Der Betrieb bei 20 mA bietet eine gute Balance zwischen Helligkeit und Effizienz.

4.3 Pinning-Temperatur vs. Relative Intensität (Abb.1-8)

Wenn die Umgebungstemperatur von 25°C auf 100°C steigt, sinkt die relative Intensität für alle Farben um etwa 20 %. Ein gutes Wärmemanagement ist in Umgebungen mit hohen Temperaturen wichtig, um eine konstante Helligkeit zu gewährleisten.

4.4 Pinning-Temperatur vs. Durchlassstrom (Abb.1-9)

Der maximal zulässige Durchlassstrom nimmt mit steigender Pinning-Temperatur ab, um die Grenze der Sperrschichttemperatur nicht zu überschreiten. Beispielsweise muss der Strom bei 85°C auf etwa 15 mA reduziert werden.

4.5 Dominante Wellenlänge vs. Durchlassstrom (Abb.1-10 bis 1-12)

Bei blauen Chips führt ein steigender Strom von 0 auf 30 mA zu einer Blauverschiebung (Wellenlänge sinkt um ~3 nm). Orange und Grün zeigen nur minimale Verschiebung. Dieser Effekt muss bei mehrfarbigen Anwendungen berücksichtigt werden, die eine stabile Farbe erfordern.

4.6 Relative Intensität vs. Wellenlänge (Abb.1-13)

Die spektrale Verteilung zeigt schmale Peaks für Blau (~468 nm), Grün (~522 nm) und Orange (~624 nm). Die Halbwertsbreite (FWHM) beträgt 15 nm für Orange, 30 nm für Grün und Blau.

4.7 Abstrahlcharakteristik (Abb.1-14)

Der Abstrahlwinkel beträgt 140° (Halbwinkel), was auf eine breite, lambert-ähnliche Verteilung hindeutet, die für eine gleichmäßige Flächenbeleuchtung geeignet ist.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Das LED-Gehäuse misst 3,20 mm x 1,00 mm x 1,48 mm (Länge x Breite x Höhe). Ansichten von oben und von der Seite sind im Datenblatt enthalten. Die Bodenansicht zeigt vier Anschlussflächen: Pad 1 (Polaritätsmarkierung, wahrscheinlich Kathode für Blau?), Pad 2 (Grün-Anode), Pad 3 (Blau-Anode), Pad 4 (Orange-Anode). Die Polaritätsmarkierung ist durch ein Dreieck oder eine Kerbe auf der Oberseite gekennzeichnet.

5.2 Empfohlenes Lötpad-Layout

Die empfohlene PCB-Grundfläche umfasst vier rechteckige Pads: 0,80 mm x 0,35 mm pro Stück, mit einem Abstand von 1,30 mm zwischen den Reihen. Für eine zuverlässige Montage werden ausreichende thermische Entlastung und Lötstoppmaskenöffnungen empfohlen.

5.3 Trägerband- und Rollenabmessungen

Die LED wird auf 8 mm breitem Trägerband mit einem Teilungsabstand von 4 mm geliefert. Die Banddicke beträgt 1,25 mm. Der Rollendurchmesser beträgt 178 mm (7 Zoll), mit einem Nabendurchmesser von 60 mm und einer Spindelbohrung von 13 mm. Jede Rolle enthält 3000 Stück.

5.4 Etiketteninformationen

Die Etiketten auf der Rolle enthalten Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bin-Code (Lichtstrom, Farbart, Durchlassspannung, Wellenlänge), Menge und Datumscode.

5.5 Feuchtigkeitssperrbeutel (MBB)

Die Rolle wird in einem Aluminium-Feuchtigkeitssperrbeutel mit Trockenmittel und Feuchtigkeitsindikatorkarte versiegelt. Der Beutel wird vakuumverpackt, um den Feuchtigkeitsgehalt unter dem festgelegten Schwellenwert zu halten.

6. Löt- und Bestückungsrichtlinien

6.1 Reflow-Lötprofil

Das empfohlene Reflow-Profil basiert auf JEDEC J-STD-020. Schlüsselparameter: Vorwärmen von 150°C auf 200°C für 60-120 Sekunden. Aufheizrate ≤3°C/s. Zeit über 217°C: 60-150 Sekunden. Spitzentemperatur: 260°C (max. 10 Sekunden). Abkühlrate ≤6°C/s. Gesamtzeit von 25°C bis Spitze: max. 8 Minuten. Der Reflow kann zweimal durchgeführt werden, aber das Intervall zwischen den Reflows sollte 24 Stunden nicht überschreiten, um Feuchtigkeitsaufnahmeschäden zu vermeiden.

6.2 Handlöten

Wenn Handlöten erforderlich ist, verwenden Sie einen Lötkolben bei<300°C für weniger als 3 Sekunden pro Pad und nur einmal. Wenden Sie während des Abkühlens keine mechanische Kraft an.

6.3 Lagerung und Backen

Vor dem Öffnen des MBB bei ≤30°C und ≤75% relativer Luftfeuchtigkeit bis zu 1 Jahr lagern. Nach dem Öffnen müssen die LEDs innerhalb von 168 Stunden bei ≤30°C und ≤60% relativer Luftfeuchtigkeit verwendet werden. Wenn der Feuchtigkeitsindikator eine Exposition anzeigt oder die Lagerzeit überschritten wurde, vor der Verwendung bei 60°C ±5°C für mehr als 24 Stunden backen.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

Die Standardverpackung ist 3000 Stück pro Rolle auf 8 mm Band. Jede Rolle ist einzeln etikettiert und in einem Feuchtigkeitssperrbeutel versiegelt. Bei Großbestellungen werden mehrere Rollen in einem Karton verpackt. Die Teilenummer RF-W2S118TS-A42-E1 enthält spezifische Konfigurationsdetails. Kontaktieren Sie den Lieferanten für kundenspezifische Binning- oder Verpackungsoptionen.

8. Anwendungsdesign-Empfehlungen

8.1 Typische Anwendungen

Statusanzeigen, Tastenhintergrundbeleuchtung, RGB-Dekorationsbeleuchtung, Anzeigetafeln, Automobil-Innenbeleuchtung und Unterhaltungselektronik.

8.2 Designüberlegungen

• Strombegrenzung:Verwenden Sie stets Vorwiderstände, um den Strom pro Kanal auf 20 mA zu begrenzen. Eine kleine Änderung der Versorgungsspannung kann aufgrund der exponentiellen I-V-Kennlinie der LED zu großen Stromschwankungen führen.
• Wärmemanagement:Die maximale Sperrschichttemperatur beträgt 95°C. Stellen Sie eine ausreichende Wärmeableitung über Kupferflächen auf der Leiterplatte sicher. Reduzieren Sie den Strom bei hohen Umgebungstemperaturen.
• ESD-Schutz:Die LED ist für 1000 V HBM ausgelegt. Verwenden Sie während der Handhabung und Bestückung übliche ESD-Vorsichtsmaßnahmen. Erwägen Sie den Einsatz von TVS-Dioden für robuste Designs.
• Farbmischung:Zur Erzeugung von weißem Licht treiben Sie alle drei Chips mit entsprechenden PWM- oder Analogströmen an. Der weite Abstrahlwinkel unterstützt eine gleichmäßige Mischung.
• Umgebung:Vermeiden Sie die Exposition gegenüber Schwefel-, Chlor- und Bromverbindungen, die die empfohlenen Grenzwerte überschreiten (S<100ppm, Br<900ppm, Cl<900ppm, gesamte Halogene<1500ppm).

9. Technologievergleich

Im Vergleich zu herkömmlichen 3528- oder 2835-SMD-LEDs bietet die RF-W2S118TS-A42-E1 eine kleinere Grundfläche (3,2x1,0 mm gegenüber typisch 3,5x2,8 mm) und einen sehr weiten Abstrahlwinkel (140° gegenüber typisch 120°). Sie ist eine der flachsten (1,48 mm) dreifarbigen LEDs auf dem Markt und daher für schlanke Designs geeignet. Die integrierten drei Chips ermöglichen eine unabhängige Ansteuerung für dynamische Farbmischung ohne externe Optik.

10. Häufig gestellte Fragen

1. Was ist der maximale Strom für jede Farbe?Der absolute maximale Durchlassstrom beträgt 20 mA DC und 60 mA gepulst (1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms). Überschreiten Sie diese Werte nicht, um Schäden zu vermeiden.
2. Kann ich alle drei Farben gleichzeitig mit jeweils 20 mA betreiben?Ja, aber stellen Sie sicher, dass die Gesamtverlustleistung die Sperrschichttemperatur von 95°C nicht überschreitet. In der Praxis kann das Gehäuse 48 mW (Orange) + 70 mW (Grün) + 70 mW (Blau) = 188 mW Gesamtleistung verarbeiten, was innerhalb sicherer Grenzen liegt, wenn das thermische Design ausreichend ist.
3. Was ist die typische Lichtstärke für jede Farbe?Orange: 70-900 mcd, Grün: 70-330 mcd, Blau: 70-260 mcd (bei 20 mA). Diese Bereiche hängen vom Binning ab. Überprüfen Sie den Bin-Code auf dem Etikett für genaue Werte.
4. Wie soll ich die LED nach dem Löten reinigen?Verwenden Sie Isopropylalkohol (IPA). Verwenden Sie keine Lösungsmittel, die das Silikon-Vergussmaterial angreifen könnten. Ultraschallreinigung wird nicht empfohlen.
5. Was ist die Lagerfeuchtigkeitsanforderung?Nach dem Öffnen des Feuchtigkeitssperrbeutels müssen die LEDs innerhalb von 168 Stunden (7 Tage) bei<60% relativer Luftfeuchtigkeit und<30°C verwendet werden. Backen ist erforderlich, wenn diese Bedingungen verletzt werden.
6. Ist die LED mit bleifreiem Reflow kompatibel?Ja, die Spitzentemperatur von 260°C entspricht den bleifreien Lötstandards.

11. Design-Studie: Mehrfarbige Statusanzeige

In einem typischen Netzwerk-Switch kann die RF-W2S118TS-A42-E1 verwendet werden, um den Link-Status (grün), Aktivität (orange) und Fehler (blau) anzuzeigen. Jede LED wird von einer Konstantstromquelle mit 15 mA angesteuert, um die Leistung zu reduzieren und die Lebensdauer zu verlängern. Der weite Abstrahlwinkel gewährleistet Sichtbarkeit aus mehreren Winkeln. Die kompakte Größe ermöglicht eine dichte Platzierung auf einem 1U-Panel. Die thermische Analyse zeigt, dass bei einer 0,5 oz Kupfer-Leiterplatte und ausreichendem Via-Stitching die Sperrschichttemperatur bei 25°C Umgebungstemperatur unter 75°C bleibt.

12. Funktionsprinzip

Jeder Farbchip ist eine Halbleiterdiode, die bei Durchlassspannung Licht emittiert. Der orangefarbene Chip verwendet AlGaInP-Technologie, während Grün und Blau InGaN-Technologie verwenden. Die emittierte Wellenlänge wird durch die Bandlücke der Halbleitermaterialien bestimmt. Das Silikon-Vergussmaterial schützt die Chips und sorgt für eine Brechungsindexanpassung für eine effiziente Lichtauskopplung.

13. Markttrends und zukünftige Entwicklungen

Der Trend bei LED-Gehäusen geht zu kleineren Grundflächen, höherer Lichtausbeute und Mehrfarbenintegration. Dieses Bauteil spiegelt den Branchentrend zur Miniaturisierung bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung hoher Leistung wider. Zukünftige Verbesserungen könnten Substrate mit höherer Wärmeleitfähigkeit und engeres Farb-Binning umfassen, um eine bessere Konsistenz in modularen Displays zu ermöglichen.