SMD LED 27-21 Brilliant Red Datenblatt - Gehäuseabmessungen - Durchlassspannung 1,75-2,35V - Lichtstärke 45-112mcd - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die 27-21 SMD LED ist ein Bauteil für die Oberflächenmontage, das für hochintegrierte elektronische Baugruppen konzipiert ist. Diese Komponente nutzt AlGaInP-Chip-Technologie, um ein brillantes Rot mit wasserklarer Harzverkapselung zu erzeugen. Ihr Hauptvorteil liegt im deutlich reduzierten Platzbedarf im Vergleich zu herkömmlichen LEDs mit Anschlussrahmen, was kompaktere Leiterplatten (PCB)-Designs, eine höhere Bauteildichte und letztlich kleinere Endgeräte ermöglicht. Die leichte Bauweise macht sie zudem geeignet für Miniatur- und tragbare Anwendungen, bei denen Gewicht und Platz kritische Einschränkungen darstellen.

1.1 Kernmerkmale und Konformität

Das Bauteil wird auf 8-mm-Tape geliefert, das auf 7-Zoll-Spulen aufgewickelt ist, und ist somit voll kompatibel mit Standard-Automatik-Bestückungsgeräten. Es ist für Infrarot- und Dampfphasen-Reflow-Lötverfahren ausgelegt, die in der Serienfertigung von Elektronik üblich sind. Das Produkt ist eine Einzelfarben-LED, speziell in Brilliant Red. Es wird als bleifreie (Pb-free) Komponente hergestellt, was die Einhaltung von Umweltvorschriften wie der EU-RoHS-Richtlinie (Beschränkung gefährlicher Stoffe) gewährleistet. Das Produkt entspricht zudem den EU-REACH-Verordnungen und erfüllt halogenfreie Standards, wobei der Gehalt an Brom (Br) und Chlor (Cl) jeweils unter 900 ppm und deren Summe unter 1500 ppm liegt.

2. Detaillierte technische Spezifikationen

Dieser Abschnitt bietet eine detaillierte Analyse der elektrischen, optischen und umweltbezogenen Grenzwerte und Eigenschaften der 27-21 SMD LED. Alle Parameter sind, sofern nicht anders angegeben, bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C spezifiziert.

2.1 Absolute Maximalwerte

Die absoluten Maximalwerte definieren die Belastungsgrenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Dies sind keine Betriebsbedingungen. Die maximale Sperrspannung (VR) beträgt 5V. Der Dauer-Durchlassstrom (IF) darf 25 mA nicht überschreiten. Für gepulsten Betrieb ist ein Spitzen-Durchlassstrom (IFP) von 60 mA bei einem Tastverhältnis von 1/10 und 1 kHz zulässig. 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) liegt zwischen -40°C und +85°C, der Lagertemperaturbereich (Tstg) zwischen -40°C und +90°C. Beim Löten beträgt die maximale Reflow-Temperatur 260°C für 10 Sekunden, während Handlötung auf 350°C für 3 Sekunden pro Anschluss begrenzt sein sollte.

2.2 Elektro-optische Eigenschaften

Die typischen Leistungsparameter unter normalen Betriebsbedingungen sind hier aufgeführt. Bei einem Durchlassstrom (IF) von 20 mA liegt die Lichtstärke (Iv) zwischen einem Minimum von 45,0 mcd und einem Maximum von 112,0 mcd. Der Abstrahlwinkel (2θ1/2), definiert als der volle Winkel bei halber Intensität, beträgt typischerweise 130 Grad, was auf ein breites Abstrahlverhalten hinweist. Die Spitzenwellenlänge (λp) beträgt typischerweise 632 nm, und die dominante Wellenlänge (λd) liegt zwischen 617,5 nm und 633,5 nm, was die wahrgenommene Farbe definiert. Die spektrale Bandbreite (Δλ) beträgt typischerweise 20 nm. Die Durchlassspannung (VF) bei 20 mA liegt zwischen 1,75V und 2,35V. Der Sperrstrom (IR) beträgt maximal 10 μA bei einer angelegten Sperrspannung von 5V.

3. Erklärung des Binning-Systems

Um Konsistenz in Produktion und Anwendung zu gewährleisten, werden LEDs anhand wichtiger Leistungsparameter in Bins sortiert. Dies ermöglicht es Entwicklern, Bauteile auszuwählen, die spezifische Toleranzanforderungen ihrer Anwendung erfüllen.

3.1 Binning der Lichtstärke

Die Lichtstärke wird in vier Bincodes (P1, P2, Q1, Q2) kategorisiert, gemessen bei IF=20mA. P1 umfasst 45,0 bis 57,0 mcd, P2 von 57,0 bis 72,0 mcd, Q1 von 72,0 bis 90,0 mcd und Q2 von 90,0 bis 112,0 mcd. Die Toleranz für die Lichtstärke beträgt ±11%.

3.2 Binning der dominanten Wellenlänge

Die dominante Wellenlänge, die mit der Farbe korreliert, wird in vier Codes (E4, E5, E6, E7) eingeteilt. E4 reicht von 617,5 bis 621,5 nm, E5 von 621,5 bis 625,5 nm, E6 von 625,5 bis 629,5 nm und E7 von 629,5 bis 633,5 nm. Die Toleranz beträgt ±1 nm.

3.3 Binning der Durchlassspannung

Die Durchlassspannung wird in drei Codes (0, 1, 2) eingeteilt. Bin 0 umfasst 1,75V bis 1,95V, Bin 1 von 1,95V bis 2,15V und Bin 2 von 2,15V bis 2,35V, alle gemessen bei IF=20mA. Die Toleranz beträgt ±0,1V.

4. Analyse der Leistungskurven

Während spezifische grafische Daten im Datenblatt referenziert werden, würden typische Leistungskurven für eine solche LED die Beziehung zwischen Durchlassstrom und Lichtstärke, Durchlassspannung gegenüber Temperatur und die spektrale Leistungsverteilung veranschaulichen. Diese Kurven sind wesentlich, um das Bauteilverhalten unter nicht-standardisierten Bedingungen, wie verschiedenen Treiberströmen oder Umgebungstemperaturen, zu verstehen. Entwickler nutzen diese, um Helligkeitsausgabe, Leistungsaufnahme und Farbverschiebung über den Betriebsbereich vorherzusagen.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Die 27-21 SMD LED hat ein kompaktes Oberflächenmontage-Gehäuse. Die Maßzeichnung liefert kritische Maße einschließlich Gesamtlänge, -breite und -höhe sowie die Position und Größe der Lötpads. Die Kathode ist typischerweise durch eine Markierung oder eine abgeschrägte Ecke am Gehäuse gekennzeichnet. Alle Maße haben eine Standardtoleranz von ±0,1 mm, sofern in der Zeichnung nicht anders angegeben. Die genaue Einhaltung dieser Maße ist entscheidend für ein erfolgreiches PCB-Footprint-Design und die automatisierte Bestückung.

6. Löt- und Bestückungsrichtlinien

Sachgemäße Handhabung und Lötung sind entscheidend für die Aufrechterhaltung der Bauteilzuverlässigkeit und -leistung.

6.1 Lagerung und Feuchtigkeitsempfindlichkeit

Die LEDs sind in feuchtigkeitsbeständigen Beuteln mit Trockenmittel verpackt. Der ungeöffnete Beutel sollte bei 30°C oder weniger und 90% relativer Luftfeuchtigkeit (RH) oder weniger gelagert werden. Nach dem Öffnen haben die Bauteile unter Bedingungen von 30°C/60% RH oder weniger eine Bodenlebensdauer von 1 Jahr. Unbenutzte Teile sollten in einer feuchtigkeitsdichten Verpackung wieder verschlossen werden. Zeigt der Trockenmittel-Indikator Feuchtigkeitsaufnahme an oder wird die Lagerzeit überschritten, ist vor dem Reflow-Löten eine Trocknung bei 60 ±5°C für 24 Stunden erforderlich.

6.2 Reflow-Lötprofil

Für bleifreies Löten muss ein spezifisches Temperaturprofil eingehalten werden: Vorwärmen zwischen 150-200°C für 60-120 Sekunden, eine Zeit oberhalb der Liquidustemperatur (217°C) von 60-150 Sekunden, eine Spitzentemperatur von maximal 260°C, die höchstens 10 Sekunden gehalten wird, sowie kontrollierte Aufheiz- und Abkühlraten (max. 6°C/Sek. bzw. 3°C/Sek.). Reflow-Löten sollte nicht mehr als zweimal am selben Bauteil durchgeführt werden.

6.3 Handlöten und Reparatur

Ist Handlöten notwendig, muss die Lötspitzentemperatur unter 350°C liegen und pro Anschluss nicht länger als 3 Sekunden angewendet werden. Das Lötgerät sollte eine Leistung von weniger als 25W haben, und zwischen dem Löten jedes Anschlusses sollte ein Mindestintervall von 2 Sekunden liegen. Eine Reparatur nach dem Erstlöten wird dringend abgeraten. Falls absolut unvermeidbar, muss ein Zweispitzen-Lötkolben verwendet werden, um beide Anschlüsse gleichzeitig zu erhitzen und mechanische Belastung zu vermeiden. Das Schadenspotenzial muss vorab bewertet werden.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

Das Produkt wird in Trägerband auf Spulen geliefert. Jede Spule enthält 3000 Stück. Die Verpackung umfasst einen feuchtigkeitsdichten Aluminiumbeutel mit Trockenmittel und einem Etikett. Das Etikett enthält wichtige Informationen: Kundeneigene Artikelnummer (CPN), Artikelnummer (P/N), Packmenge (QTY), Lichtstärkenklasse (CAT), Farbort & dominante Wellenlängenklasse (HUE), Durchlassspannungsklasse (REF) und Losnummer (LOT No.). Detaillierte Zeichnungen für Spulen- und Trägerbandabmessungen werden bereitgestellt, mit Standardtoleranzen von ±0,1 mm.

8. Anwendungsvorschläge und Designüberlegungen

8.1 Typische Anwendungsszenarien

Die 27-21 SMD LED eignet sich gut für Hintergrundbeleuchtungen in Automobil-Armaturenbrettern und Schaltern. In der Telekommunikation kann sie als Anzeige oder Hintergrundbeleuchtung in Telefonen und Faxgeräten dienen. Sie ist auch für flache Hintergrundbeleuchtungen hinter LCDs, Schaltern und Symbolen sowie für allgemeine Anzeigezwecke anwendbar.

8.2 Kritische Designüberlegungen

Strombegrenzung:Ein externer strombegrenzender Widerstand ist zwingend erforderlich. LEDs sind stromgesteuerte Bauteile, und eine kleine Änderung der Durchlassspannung kann eine große Stromänderung verursachen, die möglicherweise zu sofortigem Durchbrennen führt. Der Widerstandswert muss basierend auf der Versorgungsspannung, der Durchlassspannung der LED (unter Verwendung des Maximalwerts aus dem Datenblatt zur Sicherheit) und dem gewünschten Betriebsstrom (nicht mehr als 25 mA Dauerstrom) berechnet werden.



Thermisches Management:Obwohl die Verlustleistung gering ist, kann eine ausreichende PCB-Kupferfläche oder thermische Durchkontaktierungen helfen, niedrigere Sperrschichttemperaturen aufrechtzuerhalten, insbesondere in Umgebungen mit hoher Umgebungstemperatur, was eine längere Lebensdauer und stabile Lichtausgabe fördert.



ESD-Schutz:Obwohl das Bauteil eine 2000V HBM-Bewertung hat, gilt die Implementierung eines grundlegenden ESD-Schutzes auf empfindlichen Leitungen in der Schaltung als gute Designpraxis, insbesondere während der Handhabung und Bestückung.

9. Anwendungseinschränkungen und Haftungsausschluss

Dieses Produkt ist für allgemeine Elektronikanwendungen bestimmt. Es ist nicht für Hochzuverlässigkeitsanwendungen ausgelegt oder qualifiziert, bei denen ein Ausfall zu Personenschäden, erheblichem Sachschaden oder Umweltschäden führen könnte. Dazu gehören, sind aber nicht beschränkt auf, militärische und Luft- und Raumfahrtsysteme, automobil Sicherheits- und Sicherungssysteme (z.B. Airbags, Bremsen) und lebenserhaltende medizinische Geräte. Für solche Anwendungen sind Bauteile mit unterschiedlichen Spezifikationen, Qualifikationen und Zuverlässigkeitsgarantien erforderlich. Die in diesem Datenblatt aufgeführten Leistungsgarantien gelten nur, wenn das Bauteil innerhalb der spezifizierten absoluten Maximalwerte und empfohlenen Betriebsbedingungen betrieben wird. Der Hersteller behält sich das Recht vor, Produktmaterialien anzupassen. Die Garantiezeit für das Produkt beträgt zwölf (12) Monate ab dem Versanddatum. Diagramme und typische Werte dienen nur als Referenz und stellen keine garantierten minimalen oder maximalen Leistungsgrenzen dar.