SMD LED 17-21/G6C-AN1P1B/3T Datenblatt - Größe 1,6x0,8x0,6mm - Spannung 1,75-2,35V - Brillantes Gelbgrün - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die 17-21/G6C-AN1P1B/3T ist eine oberflächenmontierbare LED, die für hochdichte, miniaturisierte Anwendungen konzipiert ist. Ihre kompakte Bauform ermöglicht im Vergleich zu herkömmlichen Bauteilen mit Anschlussdrähten eine erhebliche Verringerung der Leiterplattengröße und des Geräte-Footprints. Das Bauteil ist ein Einfarbtyp, der ein brillantes gelbgrünes Licht emittiert, und ist mit AIGaInP-Chip-Technologie und einer wasserklaren Harzverkapselung aufgebaut.

Zu den Hauptvorteilen zählen die Kompatibilität mit automatischen Bestückungsgeräten und Standard-Infrarot- oder Dampfphasen-Reflow-Lötprozessen. Das Produkt entspricht vollständig den Umweltvorschriften: bleifrei, RoHS-konform, EU-REACH-konform und halogenfrei (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Aufgrund seines geringen Gewichts ist es besonders für platzbeschränkte Designs geeignet.

2. Vertiefung der technischen Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte

Die Betriebsgrenzen des Bauteils sind unter Standard-Umgebungstemperatur (Ta=25°C) definiert. Die maximale Sperrspannung (VR) beträgt 5V. Der Nennwert des Dauerstroms (IF) liegt bei 25 mA, wobei unter gepulsten Bedingungen (Tastverhältnis 1/10 @ 1kHz) ein Spitzenstrom (IFP) von 60 mA zulässig ist. Die maximale Verlustleistung (Pd) beträgt 60 mW. Das Bauteil hält einer elektrostatischen Entladung (ESD) von 2000V gemäß Human Body Model (HBM) stand. Der Betriebstemperaturbereich (Topr) reicht von -40°C bis +85°C, während der Lagertemperaturbereich (Tstg) von -40°C bis +90°C reicht. Die Löttemperaturgrenzen sind für Reflow (max. 260°C für 10 Sekunden) und Handlöten (max. 350°C für 3 Sekunden) spezifiziert.

2.2 Elektro-optische Eigenschaften

Gemessen bei Ta=25°C und einem Durchlassstrom von 20mA weist das Bauteil eine Lichtstärke (Iv) von 28,5 mcd bis 57,0 mcd auf. Der Abstrahlwinkel (2θ1/2) beträgt typischerweise 140 Grad. Die Spitzenwellenlänge (λp) liegt bei etwa 575 nm, mit einem Bereich der dominanten Wellenlänge (λd) von 569,50 nm bis 577,50 nm. Die spektrale Bandbreite (Δλ) beträgt typischerweise 20 nm. Die Flussspannung (VF) liegt zwischen 1,75V und 2,35V. Der Sperrstrom (IR) beträgt maximal 10 μA bei einer angelegten Sperrspannung von 5V. Wichtige Toleranzen werden angegeben: Lichtstärke (±11%), dominante Wellenlänge (±1nm) und Flussspannung (±0,1V). Es ist kritisch zu beachten, dass das Bauteil nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt ist; die 5V-Sperrspannungsangabe gilt nur für den IR-Test.

3. Erläuterung des Binning-Systems

Das Produkt wird basierend auf wichtigen Leistungsparametern in Bins eingeteilt, um Konsistenz im Anwendungsdesign zu gewährleisten.

3.1 Binning der Lichtstärke

Drei Bin-Codes sind für die Lichtstärke bei IF=20mA definiert: N1 (28,5-36,0 mcd), N2 (36,0-45,0 mcd) und P1 (45,0-57,0 mcd).

3.2 Binning der dominanten Wellenlänge

Vier Bin-Codes sind für die dominante Wellenlänge bei IF=20mA definiert: C16 (569,50-571,50 nm), C17 (571,50-573,50 nm), C18 (573,50-575,50 nm) und C19 (575,50-577,50 nm).

3.3 Binning der Flussspannung

Drei Bin-Codes sind für die Flussspannung bei IF=20mA definiert: 0 (1,75-1,95 V), 1 (1,95-2,15 V) und 2 (2,15-2,35 V).

4. Analyse der Leistungskurven

Das Datenblatt verweist auf typische elektro-optische Kennlinien. Diese Kurven, die im bereitgestellten Text nicht dargestellt sind, sind wesentlich, um das Verhalten des Bauteils unter nicht standardmäßigen Bedingungen zu verstehen. Sie umfassen typischerweise Zusammenhänge wie Lichtstärke vs. Durchlassstrom, Flussspannung vs. Durchlassstrom und Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur. Die Analyse dieser Kurven ermöglicht es Designern, die Leistung bei verschiedenen Treiberströmen und Betriebstemperaturen vorherzusagen, was für die Gewährleistung langfristiger Zuverlässigkeit und konsistenter Lichtausbeute in der endgültigen Anwendung entscheidend ist.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Das SMD-Gehäuse hat die Nennabmessungen 1,6 mm Länge, 0,8 mm Breite und 0,6 mm Höhe (Toleranz ±0,1 mm, sofern nicht anders angegeben). Die Zeichnung enthält eine Kathodenmarkierung zur korrekten Polungserkennung während der Montage. Präzise Abmessungsdaten sind für das Design der Lötpads auf der Leiterplatte und die Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Lötstellenbildung entscheidend.

5.2 Rolle und Bandverpackung

Die Bauteile werden auf 8-mm-Bändern auf Rollen mit 7 Zoll Durchmesser geliefert, kompatibel mit automatischen Pick-and-Place-Maschinen. Jede Rolle enthält 3000 Stück. Detaillierte Abmessungen des Trägerbands und der Rolle werden angegeben, um die Kompatibilität mit Zuführsystemen sicherzustellen. Die Verpackung ist feuchtigkeitsbeständig und verwendet Trockenmittel und Aluminium-Feuchtigkeitsschutzbeutel, um die Bauteile während der Lagerung und des Transports zu schützen.

6. Löt- und Montageanleitung

6.1 Lagerung und Handhabung

LEDs sind feuchtigkeitsempfindlich. Der Feuchtigkeitsschutzbeutel darf erst geöffnet werden, wenn die Produkte einsatzbereit sind. Vor dem Öffnen bei ≤30°C und ≤90% relativer Luftfeuchtigkeit lagern. Nach dem Öffnen müssen die Bauteile innerhalb von 168 Stunden (7 Tagen) verwendet werden. Nicht verwendete Teile sollten wieder in feuchtigkeitsgeschützter Verpackung versiegelt werden. Wird die angegebene Lagerzeit überschritten oder zeigt das Trockenmittel Feuchtigkeitsaufnahme an, ist vor der Verwendung eine Trocknung bei 60±5°C für 24 Stunden erforderlich.

6.2 Reflow-Lötprofil

Ein bleifreies Reflow-Profil ist spezifiziert: Vorwärmen zwischen 150-200°C für 60-120 Sekunden. Die Zeit über 217°C (Liquidus) sollte 60-150 Sekunden betragen. Die Spitzentemperatur darf 260°C nicht überschreiten, und die Zeit bei oder über 255°C darf 30 Sekunden nicht überschreiten. Die maximale Aufheizrate beträgt 6°C/Sekunde, die maximale Abkühlrate 3°C/Sekunde. Reflow-Löten sollte nicht öfter als zweimal durchgeführt werden.

6.3 Handlöten und Reparatur

Für Handlöten verwenden Sie einen Lötkolben mit einer Lötspitzentemperatur unter 350°C, der pro Anschluss nicht länger als 3 Sekunden angewendet wird. Die Leistung des Lötkolbens sollte unter 25W liegen. Lassen Sie zwischen dem Löten jedes Anschlusses mindestens 2 Sekunden Pause. Eine Reparatur nach dem ersten Löten wird nicht empfohlen. Falls unvermeidbar, sollte ein Doppelspitzen-Lötkolben verwendet werden, um beide Anschlüsse gleichzeitig zu erhitzen und mechanische Belastung zu vermeiden. Das Schadensrisiko beim Handlöten oder bei Reparaturen ist hoch.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

Das Etikett auf der Rolle enthält wichtige Informationen: Kundeneigene Artikelnummer (CPN), Artikelnummer (P/N), Packmenge (QTY), Lichtstärkenklasse (CAT), Farbton-/dominante Wellenlängenklasse (HUE), Flussspannungsklasse (REF) und Losnummer (LOT No). Diese Binning-Informationen auf dem Etikett ermöglichen es Designern, Bauteile mit spezifischen Leistungsmerkmalen für ihre Anwendung auszuwählen und zu verfolgen.

8. Anwendungsvorschläge

8.1 Typische Anwendungsszenarien

Die Hauptanwendungen für diese LED umfassen Hintergrundbeleuchtung für Instrumententafeln und Schalter, Statusanzeigen und Hintergrundbeleuchtung in Telekommunikationsgeräten (Telefone, Faxgeräte), flache Hintergrundbeleuchtung für LCDs, Schalter- und Symbolbeleuchtung sowie allgemeine Indikatoranwendungen.

8.2 Designüberlegungen

Strombegrenzung:Ein externer strombegrenzender Widerstand ist zwingend erforderlich. Die exponentielle I-V-Kennlinie der LED bedeutet, dass eine kleine Spannungsänderung einen großen Stromanstieg verursachen kann, der zum sofortigen Ausfall führt. Der Widerstandswert muss basierend auf der Versorgungsspannung und der Flussspannungs-Klasse der LED berechnet werden.
Wärmemanagement:Obwohl das Gehäuse klein ist, ist es wichtig, eine ausreichende Kupferfläche auf der Leiterplatte für die Wärmeableitung sicherzustellen, insbesondere bei Betrieb nahe dem Maximalstrom oder bei hohen Umgebungstemperaturen, um die Lichtausbeute und Lebensdauer zu erhalten.
Montagebelastung:Vermeiden Sie mechanische Belastung des Bauteils während des Lötprozesses oder bei der Handhabung der bestückten Leiterplatte.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Im Vergleich zu größeren Durchsteck-LEDs bietet das 17-21 SMD-Gehäuse eine drastische Reduzierung des Platzbedarfs und des Gewichts und ermöglicht so moderne miniaturisierte Elektronik. Die Verwendung von AIGaInP-Technologie ermöglicht eine effiziente Emission von brillantem Gelbgrün. Die Einhaltung der halogenfreien und anderer Umweltstandards macht es für Produkte geeignet, die auf globale Märkte mit strengen regulatorischen Anforderungen abzielen. Die definierte Binning-Struktur bietet ein Maß an Leistungskonsistenz, das für Anwendungen wichtig ist, die ein einheitliches visuelles Erscheinungsbild erfordern, wie z.B. Hintergrundbeleuchtungs-Arrays.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

F: Kann ich diese LED ohne einen Serienwiderstand betreiben?
A: Nein. Das Datenblatt warnt ausdrücklich davor, dass "eine leichte Spannungsverschiebung eine große Stromänderung verursacht (was zum Durchbrennen führt)." Ein externer strombegrenzender Widerstand ist für einen zuverlässigen Betrieb unerlässlich.

F: Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?
A: Die Spitzenwellenlänge (λp) ist die Wellenlänge, bei der die spektrale Leistungsverteilung maximal ist (typ. 575 nm). Die dominante Wellenlänge (λd) ist die einzelne Wellenlänge monochromatischen Lichts, die der wahrgenommenen Farbe der LED entspricht (569,5-577,5 nm). Die dominante Wellenlänge ist für die Farbspezifikation relevanter.

F: Wie oft kann ich dieses Bauteil reflow-löten?
A: Das Datenblatt besagt, dass Reflow-Löten nicht öfter als zweimal durchgeführt werden sollte. Eine Überschreitung kann aufgrund wiederholter thermischer Belastung die interne Die-Bond- oder Drahtbond-Verbindung beschädigen.

F: Warum gibt es eine strenge 7-Tage-Grenze nach dem Öffnen des Feuchtigkeitsschutzbeutels?
A: Das SMD-Gehäuse kann Feuchtigkeit aus der Atmosphäre aufnehmen. Während des Reflow-Lötens kann diese eingeschlossene Feuchtigkeit sich schnell ausdehnen und zu innerer Delamination oder "Popcorning" führen, was das Gehäuse zum Reißen bringt und zum Ausfall führt. Die 7-tägige Floor Life ist die sichere Expositionszeit für die angegebene Feuchtigkeitssensitivitätsstufe.

11. Praktischer Anwendungsfall

Szenario: Entwurf einer statusanzeigenden Niedrigenergie-Anzeigetafel.Ein Designer benötigt mehrere einheitliche gelbgrüne Anzeigen auf einer kompakten Steuerplatine. Er wählt die 17-21 LED aufgrund ihrer geringen Größe. Durch die Spezifikation der Bins P1 für Lichtstärke und C18 für dominante Wellenlänge stellt er sicher, dass alle Anzeigen ähnliche Helligkeit und Farbe haben. Er entwirft die Lötpads auf der Leiterplatte gemäß der Gehäusezeichnung, fügt 100-Ohm-Strombegrenzungswiderstände hinzu (berechnet für eine 5V-Versorgung und VF-Bin 1) und hält sich genau an das Reflow-Profil. Die LEDs werden bis zum Montagetag in einem Trockenschrank gelagert, innerhalb der Floor Life verwendet, was zu einer zuverlässigen, visuell konsistenten Anzeigetafel führt.

12. Funktionsprinzip

Diese LED basiert auf einem Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid (AIGaInP) Halbleiterchip. Wenn eine Flussspannung angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich des Halbleiters und setzen Energie in Form von Photonen frei. Die spezifische Zusammensetzung der AIGaInP-Legierung bestimmt die Bandlückenenergie, die wiederum die Wellenlänge (Farbe) des emittierten Lichts definiert – in diesem Fall brillantes Gelbgrün. Die wasserklare Harzverkapselung minimiert die Lichtabsorption und ermöglicht einen weiten Abstrahlwinkel.

13. Entwicklungstrends

Der Trend bei Anzeige- und Hintergrundbeleuchtungs-LEDs geht weiterhin in Richtung höherer Effizienz (mehr Lichtausbeute pro elektrischer Leistungseinheit), kleinerer Gehäusegrößen für erhöhte Designdichte und verbesserter Farbkonsistenz durch engere Binning-Bereiche. Ein weiterer starker Fokus liegt auf der Verbesserung der Zuverlässigkeit unter höheren Temperaturbedingungen und der Optimierung der Kompatibilität mit fortschrittlichen, hochautomatisierten Montageprozessen. Die Einhaltung von Umweltstandards bleibt ein grundlegender Treiber, der Materialien fördert, die die aktuellen RoHS- und halogenfreien Standards übertreffen.

14. Anwendungseinschränkungen

Dieses Produkt ist für allgemeine kommerzielle und industrielle Anwendungen bestimmt. Es ist nicht für Hochzuverlässigkeitsanwendungen konzipiert oder qualifiziert, bei denen ein Ausfall zu Personenschäden, erheblichen Sachschäden oder erheblichem gesellschaftlichem Schaden führen könnte. Dies schließt ausdrücklich, aber nicht ausschließlich, militärische/Luft- und Raumfahrtsysteme, automobil Sicherheits-/Sicherheitssysteme (z.B. Airbag-Steuerungen, Bremssysteme) und lebenserhaltende medizinische Geräte ein. Für solche Anwendungen sind Bauteile mit unterschiedlichen Spezifikationen, Qualifikationen und Zuverlässigkeitsgarantien erforderlich. Die Leistungsgarantien in diesem Datenblatt gelten nur, wenn das Produkt innerhalb der angegebenen absoluten Maximalwerte und Betriebsbedingungen verwendet wird.