RGBW LED 3,5 x 3,7 x 2,6 mm 3,4 V 68 mW Vollfarbe SMD LED – Technische Spezifikation

1. Produktübersicht

1.1 Allgemeine Beschreibung

Dieses Gerät ist ein spezielles SMD-LED-Gehäuse, das vier LED-Chips integriert: Rot (R), Grün (G), Blau (B) und Weiß (W). Die kompakte Größe von 3,5 mm x 3,7 mm x 2,6 mm macht es ideal für hochauflösende Vollfarbanzeigeanwendungen. Das Gehäuse hat eine matte Oberfläche, um Blendung zu reduzieren, und ist mit IPX6 wasserbeständig, was den Einsatz im Freien und unter rauen Umgebungsbedingungen ermöglicht. Es ist außerdem RoHS-konform und bleifrei.

1.2 Merkmale

• Extrem weiter Betrachtungswinkel (110 Grad)
• Hohe Lichtstärke bei geringer Verlustleistung
• Gute Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer
• Wassergeschützt (IPX6)
• Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe: 5a
• RoHS-konform und bleifreies Reflow-Löten

1.3 Anwendungen

• Vollfarbige Außen-Videobildschirme
• Innen- und Außen-Dekorationsbeleuchtung
• Vergnügungsparks und Unterhaltungsstätten
• Allgemeine Beschilderung und Architekturbeleuchtung

1.4 Gehäuseabmessungen

Die Gehäuseabmessungen betragen 3,5 mm (Länge) x 3,7 mm (Breite) x 2,6 mm (Höhe). Die Ansicht von unten zeigt 8 Lötpads mit Polaritätsmarkierungen. Die Ansicht von oben enthält eine Pinmarkierung. Alle Abmessungen haben eine Toleranz von ±0,1 mm, sofern nicht anders angegeben.

2. Technische Parameter

2.1 Elektrische und optische Eigenschaften (Ts=25°°C)

Hinweis: Toleranz der Vorwärtsspannung ±0,1 V, dominante Wellenlänge ±1 nm, Lichtstärke ±10%.

2.2 Absolute Maximalwerte

2.3 CIE-Farbkoordinaten

Die weiße LED ist in drei CIE-Bins erhältlich: 50A, 50B und 50C. Die genauen Koordinaten sind dem Produktetikett zu entnehmen. Alle Messungen erfolgen unter standardisierten Bedingungen bei 25°C.

2.4 Binning-Informationen

Die Lichtstärke-Binning folgt einem Verhältnis von 1:1,4. Das Wellenlängen-Binning beträgt 5 nm pro Bin für Rot und 4 nm pro Bin für Grün und Blau. Das Vorwärtsspannungs-Binning ist nicht explizit definiert, wird aber durch Min-/Max-Grenzwerte angegeben.

3. Leistungskurven

3.1 Vorwärtsspannung vs. Vorwärtsstrom

Abbildung 1-7 zeigt den Zusammenhang zwischen Vorwärtsspannung und Vorwärtsstrom für jede Farbe bei 25°°C. Die Kurven zeigen ein typisches Diodenverhalten mit steigender Spannung bei höheren Strömen.

3.2 Vorwärtsstrom vs. relative Intensität

Abbildung 1-8 zeigt, dass die relative Intensität mit dem Vorwärtsstrom zunimmt. Bei 20 mA erreicht jede Farbe ihre Nennintensität. Die Kurven sind im Betriebsbereich annähernd linear.

3.3 Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur

Abbildung 1-9 zeigt, dass die Lichtstärke mit steigender Umgebungstemperatur abnimmt. Bei 70°°C kann die Intensität deutlich abfallen, was die Notwendigkeit eines ordnungsgemäßen Wärmemanagements unterstreicht.

3.4 Löttemperatur vs. Vorwärtsstrom-Derating

Abbildung 1-10 zeigt eine Derating-Kurve: Mit steigender Löttemperatur sinkt der maximal zulässige Vorwärtsstrom. Bei 100°°C sollte der Strom nahe Null reduziert werden, um Schäden zu vermeiden.

3.5 Spektrumsverteilung

Abbildung 1-11 zeigt die relative Emissionsintensität über der Wellenlänge für alle Farben. Der rote Peak liegt bei etwa 620 nm, der grüne bei etwa 530 nm, der blaue bei etwa 470 nm, und Weiß hat ein breites Spektrum mit Optionen für 4000 K und 5000 K.

3.6 Abstrahlungsdiagramm

Abbildung 1-12 zeigt das Abstrahlungsmuster und bestätigt einen weiten Betrachtungswinkel von 110 Grad mit einer relativen Intensität von etwa 50% bei ±55 Grad.

4. Mechanische und Verpackungsinformationen

4.1 Gehäusezeichnung

Das LED-Gehäuse wird mit Draufsicht, Seitenansicht, Ansicht von unten und Polaritätsdiagramm dargestellt. Pin 1 ist markiert. Das Lötmuster (empfohlenes PCB-Landmuster) wird ebenfalls bereitgestellt. Zur Schutz der Drahtverbindungen wird eine Klebstofffüllung aufgetragen.

4.2 Trägerband und Spulengrößen

Jede Spule enthält 4000 Stück. Abmessungen des Trägerbandes: Die Zeichnung zeigt detaillierte Maße. Die Spule hat ein A-Maß von 100,0±0,4 mm, ein B-Maß von 14,3±0,3 mm usw. Detaillierte Maße sind in der Spezifikation enthalten.

4.3 Etiketteninformationen

Das Etikett enthält Teilenummer, Chargennummer (einschließlich Verpackungsmaschine, Seriennummer, Bin, Menge), IV, VF, Wd, IF, QTY und Datum. Dies gewährleistet die Rückverfolgbarkeit.

4.4 Feuchtigkeitsbeständige Verpackung

Das Produkt wird in antistatischen und feuchtigkeitsgeschützten Aluminiumfolienbeuteln mit Trockenmittel und einer Feuchtigkeitsindikatorkarte (CF-HIC) versandt. Der Beutel wird dann versiegelt.

4.5 Karton

Die Spulen werden für den Transport in einem stabilen Karton verpackt. Die Kartongröße ist nicht spezifiziert, aber so ausgelegt, dass die Spulen geschützt werden.

5. Zuverlässigkeitstests

5.1 Testgegenstände und -bedingungen

Das Produkt wurde durch verschiedene Zuverlässigkeitstests qualifiziert: Beständigkeit gegen Löt Hitze (260°°C, 3 Zyklen), Temperaturschock (-40°°C bis 100°°C, je 15 Min., 500 Zyklen), Feuchtigkeitsbeständigkeit (85°°C/85% RH, 12h dann 260°°C Reflow), Hochtemperaturlagerung (100°°C, 1000h), Tieftemperaturlagerung (-40°°C, 1000h), Betriebslebensdauer bei Raumtemperatur (25°°C, 20 mA, 1000h), Lebensdauer bei hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit (85°°C/85% RH, 10 mA, 500h), Temperatur-Feuchte-Lagerung (85°°C/85% RH, 1000h), Tieftemperatur-Lebensdauer (-40°°C, 20 mA, 1000h). Alle Tests wurden mit 22 Proben durchgeführt, Annahmekriterium 0/1 Ausfälle.

5.2 Ausfallkriterien

Nach dem Test sind folgende Änderungen akzeptabel: Änderung der Vorwärtsspannung innerhalb von ±10% des Anfangswertes, Rückwärtsstrom ≤10 µA bei 5 V, durchschnittliche Lichtstärkeabnahme ≤30% und keine physikalischen Schäden wie Risse, Delamination oder Nichtbeleuchtung.

6. Löten und Montage

6.1 Reflow-Lötprofil

Empfohlenes Profil: Durchschnittliche Aufheizrate ≤4°°C/s; Vorwärmen von 150°°C bis 200°°C für 60-120 Sekunden; Zeit über 217°°C (T_L) ≤60 Sekunden; Spitzentemperatur 245°°C mit Zeit innerhalb von 5°°C um den Spitzenwert ≤30 Sekunden und Zeit am Spitzenwert (T_P) ≤10 Sekunden; Abkühlrate ≤6°°C/s; Gesamtzeit von 25°°C bis zum Spitzenwert ≤8 Minuten. Es ist nur ein Reflow-Lötvorgang erlaubt. Es wird empfohlen, mitteltemperatur Lötpaste zu verwenden.

6.2 Handlöten und Reparatur

Wenn Handlöten erforderlich ist, halten Sie die Lötkolbentemperatur unter 300°°C für weniger als 3 Sekunden. Nur ein Handlötversuch. Für Reparaturen einen Doppelspitzen-Lötkolben verwenden, um die LED vorsichtig zu entfernen. Reinigung nur mit Alkohol erlaubt; Wasser, Benzol, Verdünner und ionische Flüssigkeiten mit Cl oder S vermeiden.

7. Handhabung und Lagerung

7.1 Lagerbedingungen

Vor dem Öffnen: Lagerung bei ≤30°°C und ≤60% relative Luftfeuchtigkeit für bis zu 6 Monate. Nach dem Öffnen: Verwendung innerhalb von 12 Stunden bei ≤30°°C/≤60% rF. Nicht verwendete Teile sollten bei ≤30°°C/≤10% rF gelagert und vor dem nächsten Gebrauch 24 Stunden bei 65±5°°C gebacken werden. Die Backbedingungen hängen vom Produktionsdatum und der Feuchtigkeitseinwirkung ab.

7.2 Vorsichtsmaßnahmen gegen elektrostatische Entladung

Diese LED ist empfindlich gegenüber ESD. Eine ordnungsgemäße Erdung der Geräte und die Verwendung von antistatischen Armbändern, Unterlagen, Kleidung und Behältern sind erforderlich.

7.3 Sperrspannungsschutz

Der interne LED-Chip kann durch eine dauerhafte Sperrspannung über 5 V beschädigt werden. Dimensionieren Sie die Schaltungen so, dass die Sperrspannung unter dem absoluten Maximalwert bleibt, insbesondere bei Matrixansteuerung.

7.4 Sichere Betriebstemperatur

Um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten, wird empfohlen, die Oberflächentemperatur der LED unter 55°°C und die Beintemperatur unter 75°°C zu halten. Ein geeigneter Kühlkörper und ein gutes PCB-Design sind entscheidend.

7.5 Hinweise zur Verwendung

Treiben Sie jeden Chip stets mit konstantem Strom an. Überschreiten Sie nicht den absoluten maximalen Vorwärtsstrom pro Chip. Wenn mehrere Chips eingeschaltet sind, muss die gesamte Verlustleistung des Gehäuses unter dem Grenzwert liegen (Summe der einzelnen PDs). Vermeiden Sie das Anlegen einer Spannung, wenn die LED ausgeschaltet ist. Bei Matrixdisplays muss die Sperrspannung kontrolliert werden. Eine Alterung bei 20% Leistung für eine Anfangszeit wird empfohlen, falls Feuchtigkeit ein Problem darstellt.

8. Anwendungshinweise

Typische Anwendungen umfassen vollfarbige Außenvideowände, dekorative Beleuchtung und Attraktionen in Vergnügungsparks. Achten Sie beim Design auf das Wärmemanagement: Verwenden Sie ausreichend PCB-Kupferfläche, sorgen Sie für angemessene Abstände zwischen den LEDs und berücksichtigen Sie die Derating-Kurve der Umgebungstemperatur. Verwenden Sie Konstantstromtreiber für gleichmäßige Helligkeit. Wählen Sie für Mietanwendungen LEDs aus demselben Bin für Farbkonsistenz.

9. Technologievergleich

Im Vergleich zu herkömmlichen RGB-LEDs integriert dieses Gerät einen zusätzlichen weißen Chip für eine verbesserte Farbwiedergabe und Weißabgleich. Die IPX6-Wasserbeständigkeit bietet eine verbesserte Haltbarkeit für den Außeneinsatz. Der weite Betrachtungswinkel von 110 Grad sorgt für ein gleichmäßiges Erscheinungsbild aus allen Richtungen. Die MSL-5a-Einstufung erfordert eine sorgfältige Handhabung, ermöglicht aber eine flexible Fertigung.

10. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Wie lange ist die Lagerzeit vor dem Öffnen?A: 6 Monate bei ≤30°°C und ≤60% rF.

F: Kann die LED mit Wasser gereinigt werden?A: Nein, es wird nur Alkohol empfohlen. Vermeiden Sie Wasser, Benzol, Verdünner und ionische Flüssigkeiten.

F: Welche maximale Sperrspannung ist zulässig?A: 5 V. Dauerhafte Sperrspannung kann den Chip beschädigen.

F: Wie viele Reflow-Zyklen sind erlaubt?A: Es ist nur ein Reflow-Lötvorgang erlaubt.

F: Wie hoch ist die maximale Sperrschichttemperatur?A: 115°C.

11. Praktische Anwendungsbeispiele

Ein Beispiel für den Einsatz: Ein großer Außenvideobildschirm, der eine Matrix dieser RGBW-SMD-LEDs verwendet, kann auch bei direkter Sonneneinstrahlung eine hohe Helligkeit und lebendige Farben erzielen. Die IPX6-Einstufung ermöglicht die Installation an Orten, die Regen und Spritzwasser ausgesetzt sind. Für dekorative Beleuchtung ermöglicht die kleine Gehäusegröße kompakte Leuchtendesigns.

12. Funktionsprinzip der RGBW-LED

Eine RGBW-LED kombiniert drei Primärfarbchips (Rot, Grün, Blau) und einen separaten weißen Chip. Der weiße Chip kann eine phosphorkonvertierte blaue LED oder eine direkte weiße LED (typischerweise ein blauer Chip mit gelbem Phosphor) sein. Durch die Mischung der vier Kanäle kann im Vergleich zu reinen RGB-Lösungen ein größerer Farbraum und ein besserer Weißabgleich erzielt werden. Der weiße Chip liefert eine Grundhelligkeit, während die RGB-Chips Farbsättigung hinzufügen.

13. Entwicklungstrends

Die LED-Displayindustrie bewegt sich in Richtung höherer Auflösung (kleinerer Pixelabstand), höherer Helligkeit und besserem Umweltschutz. Produkte wie diese RGBW-SMD-LED mit IPX6-Einstufung decken die Nachfrage nach zuverlässigen Außendisplays ab. Zu den zukünftigen Trends gehören noch geringerer Stromverbrauch, höhere Lichtausbeute und Integration mit intelligenten Steuerungssystemen.