SMD LED 19-22/Y2G6C-A14/2T Spezifikation - 2.0x1.6x0.8mm - 2.0V - 60mW - Brillantgelb/Gelbgrün - Technisches Datenblatt

1. Produktübersicht

Die 19-22/Y2G6C-A14/2T ist eine kompakte, oberflächenmontierbare LED für hochintegrierte Anwendungen. Sie stellt einen bedeutenden Fortschritt gegenüber herkömmlichen Bauteilen mit Anschlussdrähten dar und ermöglicht eine erhebliche Reduzierung der Leiterplattengröße, des Lagerraums und der Gesamtgeräteabmessungen. Ihr geringes Gewicht macht sie besonders geeignet für Miniatur- und platzbeschränkte Anwendungen.

Der Kernvorteil dieses Produkts liegt in der effizienten Nutzung der Leiterplattenfläche und seiner Kompatibilität mit modernen, automatisierten Fertigungsprozessen. Es wird auf industrieüblichen 8-mm-Trägerbändern auf 7-Zoll-Spulen geliefert, was eine nahtlose Integration in automatische Bestückungsanlagen ermöglicht. Das Bauteil ist auf Zuverlässigkeit und Umweltkonformität ausgelegt: bleifrei, RoHS-konform und entspricht den EU REACH- sowie strengen halogenfreien Standards (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

2. Vertiefung der technischen Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Grenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht garantiert.

• Sperrspannung (V_R):5V. Das Überschreiten dieser Spannung in Sperrrichtung kann zum Sperrschichtdurchbruch führen.
• Durchlassstrom (I_F):25 mA (Dauerbetrieb) für beide Chip-Typen Y2 (Brillantgelb) und G6 (Brillantgelbgrün).
• Spitzendurchlassstrom (I_FP):60 mA, zulässig unter Impulsbedingungen (Tastverhältnis 1/10 @ 1kHz).
• Verlustleistung (P_d):60 mW. Dies ist die maximale Leistung, die das Gehäuse ohne Überschreiten seiner thermischen Grenzen abführen kann.
• Betriebstemperatur (T_opr):-40°C bis +85°C. Das Bauteil ist für industrielle Temperaturbereiche ausgelegt.
• Lagertemperatur (T_stg):-40°C bis +90°C.
• Elektrostatische Entladung (ESD) HBM:2000V. Diese ESD-Klasse 1B zeigt eine moderate Empfindlichkeit an; ordnungsgemäße ESD-Handhabungsverfahren werden empfohlen.
• Löttemperatur (T_sol):Reflow: max. 260°C für 10 Sekunden. Handlöten: max. 350°C für 3 Sekunden pro Anschluss.

2.2 Elektro-optische Kenngrößen

Gemessen unter Standardtestbedingungen von T_a= 25°C und I_F= 20mA, sofern nicht anders angegeben. Die ±11% Toleranz der Lichtstärke ist eine kritische Designüberlegung.

• Lichtstärke (I_v):
  • Y2 (Brillantgelb):Der typische Wert liegt innerhalb eines Binning-Bereichs von 45,0-112 mcd.
  • G6 (Brillantgelbgrün):Der typische Wert liegt innerhalb eines Binning-Bereichs von 28,5-72,0 mcd.
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):130 Grad (typisch). Dieser breite Abstrahlwinkel eignet sich für Anzeige- und Hintergrundbeleuchtungsanwendungen, die eine weite Sichtbarkeit erfordern.
• Spitzenwellenlänge (λ_p):
  • Y2: 591 nm (typisch).
  • G6: 575 nm (typisch).
• Dominante Wellenlänge (λ_d):
  • Y2: 589 nm (typisch).
  • G6: 573 nm (typisch).
• Spektrale Bandbreite (Δλ):
  • Y2: 15 nm (typisch).
  • G6: 20 nm (typisch). Die etwas breitere Spektralverteilung des G6-Chips ist charakteristisch für seine Materialzusammensetzung.
• Durchlassspannung (V_F):
  • Y2 & G6: 2,00V (typisch), mit einem Bereich von 1,70V bis 2,40V bei I_F=20mA. Diese relativ niedrige V_Fträgt zu einem höheren Wirkungsgrad bei.
• Sperrstrom (I_R):10 μA (max.) bei V_R=5V.

3. Erläuterung des Binning-Systems

Die Lichtausbeute von LEDs variiert von Charge zu Charge. Ein Binning-System gewährleistet durch die Gruppierung von LEDs mit ähnlicher Leistung eine gleichbleibende Qualität für den Endanwender.

3.1 Binning der Lichtstärke

Für Y2 (Brillantgelb):

• Bin-Code P:45,0 mcd (Min.) bis 72,0 mcd (Max.).
• Bin-Code Q:72,0 mcd (Min.) bis 112 mcd (Max.).

Für G6 (Brillantgelbgrün):

• Bin-Code N:28,5 mcd (Min.) bis 45,0 mcd (Max.).
• Bin-Code P:45,0 mcd (Min.) bis 72,0 mcd (Max.).

Der spezifische Bin-Code (CAT) ist auf dem Produktetikett angegeben. Designer müssen den Minimalwert innerhalb eines ausgewählten Bins berücksichtigen, um eine ausreichende Helligkeit in ihrer Anwendung zu garantieren.

4. Analyse der Kennlinien

Obwohl im Textauszug keine spezifischen grafischen Datenpunkte angegeben sind, verweist das Datenblatt auf typische elektro-optische Kennlinien für beide Chip-Typen Y2 und G6. Diese Kurven sind wesentlich, um das Bauteilverhalten unter nicht-standardisierten Bedingungen zu verstehen.

4.1 Abgeleitete Kennlinienmerkmale

Basierend auf der Standard-LED-Physik und den angegebenen Parametern werden folgende Zusammenhänge erwartet:

• Relative Lichtstärke vs. Durchlassstrom (I_F):Die Lichtleistung steigt bis zu einem Punkt überlinear mit dem Strom an, danach kann ein Effizienzabfall auftreten. Der Betrieb sollte bei oder unterhalb des Nenn-I_Fvon 25mA gehalten werden.
• Relative Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur (T_a):Die Lichtstärke nimmt typischerweise mit steigender Sperrschichttemperatur ab. Die Kurve zeigt eine negative Steigung, was die Bedeutung des thermischen Managements für eine konstante Helligkeit betont, insbesondere bei hohen Umgebungstemperaturen.
• Durchlassspannung vs. Durchlassstrom (V_F-I_F):Diese zeigt die klassische exponentielle Diodenkennlinie. Der typische V_F-Wert von 2,0V bei 20mA ist ein zentraler Punkt auf dieser Kurve.
• Durchlassstrom vs. Umgebungstemperatur:Diese Derating-Kurve zeigt wahrscheinlich, wie der maximal zulässige I_Fmit steigender T_aabnimmt, um ein Überschreiten der P_d limit.
• Spektrale Verteilung:Die Kurven für beide Chips zeigen einen deutlichen Peak bei ihrer jeweiligen λ_p(591nm für Y2, 575nm für G6) mit der spezifizierten Bandbreite (Δλ).

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Die 19-22 SMD LED verfügt über einen industrieüblichen Gehäuse-Footprint. Wichtige Abmessungen (Toleranz ±0,1mm, sofern nicht anders angegeben) umfassen eine kompakte Bauteilgröße, die für hochintegrierte Layouts entscheidend ist. Die genaue Länge, Breite und Höhe sind in der detaillierten Maßzeichnung definiert, die das Pad-Layout, die Bauteilkontur und die Polaritätskennzeichnung (typischerweise über eine Kathodenmarkierung oder eine abgeschrägte Ecke am Gehäuse) enthält.

6. Löt- und Bestückungsrichtlinien

6.1 Kritische Vorsichtsmaßnahmen

• Strombegrenzung:Ein externer Reihenwiderstand istzwingend erforderlich, um thermisches Durchgehen und Zerstörung aufgrund des negativen Temperaturkoeffizienten und der steilen I-V-Kennlinie der LED zu verhindern.
• Lagerung & Feuchtigkeitssensitivität:
  • Öffnen Sie die feuchtigkeitsdichte Verpackung erst unmittelbar vor der Verwendung.
  • Nach dem Öffnen müssen unbenutzte LEDs bei ≤30°C und ≤60% relativer Luftfeuchtigkeit gelagert werden.
  • Die "Bodenlebensdauer" nach dem Öffnen der Verpackung beträgt 168 Stunden (7 Tage).
  • Bei Überschreitung ist vor dem Reflow-Löten ein Ausheizen bei 60±5°C für 24 Stunden erforderlich.

6.2 Lötprofil (bleifrei)

Ein empfohlenes Reflow-Profil wird bereitgestellt:

• Vorwärmen:150-200°C für 60-120 Sekunden.
• Zeit oberhalb Liquidus (217°C):60-150 Sekunden.
• Spitzentemperatur:Maximal 260°C, maximal für 10 Sekunden gehalten.
• Aufheizrate:Maximal 6°C/Sekunde.
• Zeit oberhalb 255°C:Maximal 30 Sekunden.
• Abkühlrate:Maximal 3°C/Sekunde.

Wichtige Einschränkungen:Reflow-Löten sollte nicht mehr als zweimal durchgeführt werden. Vermeiden Sie mechanische Belastung der LED während des Erhitzens und verziehen Sie die Leiterplatte nach dem Löten nicht.

6.3 Handlöten & Reparatur

Falls Handlöten unvermeidbar ist:

• Verwenden Sie einen Lötkolben mit einer Spitzentemperatur <350°C für <3 Sekunden pro Anschluss.
• Die Lötkolbenleistung sollte ≤25W betragen.
• Halten Sie zwischen dem Löten jedes Anschlusses ein Minimum von 2 Sekunden Abstand ein.
• Von Reparaturen wird dringend abgeraten.Falls unbedingt erforderlich, verwenden Sie einen Doppelspitzen-Lötkolben, um beide Anschlüsse gleichzeitig zu erhitzen und das Bauteil anzuheben, um Padschäden zu vermeiden. Überprüfen Sie die Funktionalität des Bauteils nach der Reparatur.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikationen

• Trägerband:8 mm Breite, auf 7-Zoll-Spulen aufgewickelt.
• Menge pro Spule:2000 Stück.
• Feuchtigkeitsbeständige Verpackung:Enthält ein Trockenmittel und ist in einer aluminiumbeschichteten Feuchtigkeitsschutztüte versiegelt.

7.2 Etikettenerklärung

Das Spulenetikett enthält wichtige Informationen für die Rückverfolgbarkeit und korrekte Anwendung:

• CPN:Kundenspezifische Artikelnummer.
• P/N:Hersteller-Artikelnummer (z.B. 19-22/Y2G6C-A14/2T).
• QTY:Packungsmenge.
• CAT:Lichtstärke-Klasse (Bin-Code: z.B. P, Q, N).
• HUE:Farbortkoordinaten & Dominante-Wellenlängen-Klasse.
• REF:Durchlassspannungs-Klasse.
• LOT No:Herstellungslosnummer für die Rückverfolgbarkeit.

8. Anwendungsempfehlungen

8.1 Typische Anwendungsszenarien

• Automobil-Innenraum:Hintergrundbeleuchtung für Armaturenbrettinstrumente, Schalter und Bedienfelder.
• Telekommunikationsgeräte:Statusanzeigen und Tastatur-Hintergrundbeleuchtung in Telefonen, Faxgeräten und Routern.
• Unterhaltungselektronik:Flache Hintergrundbeleuchtung für kleine LCD-Displays, Schalterbeleuchtung und Symbolikonen.
• Allgemeine Anzeigeanwendungen:Netzstatus, Betriebsmodusanzeige und Warnsignale in einer Vielzahl elektronischer Geräte.

8.2 Designüberlegungen

• Stromtreiberschaltung:Implementieren Sie stets eine Konstantstromschaltung oder eine Spannungsquelle mit einem Reihen-Strombegrenzungswiderstand. Berechnen Sie den Widerstandswert mit R = (V_versorgung- V_F) / I_F, wobei der maximale V_F-Wert aus dem Datenblatt verwendet wird, um sicherzustellen, dass I_Funter Worst-Case-Bedingungen das Limit nicht überschreitet.
• Thermisches Management:Obwohl die Verlustleistung gering ist, sollte bei Betrieb bei hohen Umgebungstemperaturen oder maximalem I_Feine ausreichende Kupferfläche auf der Leiterplatte oder Wärmeabführungs-Vias unter den LED-Pads vorgesehen werden, um Leistung und Lebensdauer zu erhalten.
• Optisches Design:Der 130-Grad-Abstrahlwinkel bietet eine breite Lichtabstrahlung. Für fokussiertes oder gerichtetes Licht können externe Linsen oder Lichtleiter erforderlich sein.

9. Technischer Vergleich & Differenzierung

Die Hauptunterscheidungsmerkmale der 19-22 Serie sind ihreMiniaturgrößeund dieumfassende Umweltkonformität. Im Vergleich zu größeren SMD-LEDs oder Durchsteckvarianten ermöglicht sie eine überlegene Packungsdichte. Ihr spezifisches AlGaInP-Materialsystem für gelbe und gelbgrüne Farben bietet in diesen Wellenlängenbereichen hohe Effizienz und Farbreinheit. Die Kombination aus RoHS-, REACH- und halogenfreier Konformität macht sie für die anspruchsvollsten globalen Märkte und umweltbewusste Designs geeignet und bietet oft einen Vorteil gegenüber älteren oder weniger konformen Bauteilen.

10. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

10.1 Warum ist ein strombegrenzender Widerstand zwingend erforderlich?

Die Durchlassspannung (V_F) einer LED hat einen negativen Temperaturkoeffizienten und variiert von Bauteil zu Bauteil (1,7V bis 2,4V). Ein direkter Anschluss an eine Spannungsquelle, die auch nur geringfügig über ihrer V_Fliegt, führt zu einem exponentiellen Anstieg des Stroms, der schnell den absoluten Maximalwert von 25mA überschreitet und zu sofortiger thermischer Zerstörung führt. Der Widerstand bietet eine lineare, stabile Strombegrenzung.

10.2 Was bedeutet die "±11% Toleranz" der Lichtstärke für mein Design?

Es bedeutet, dass die tatsächliche Lichtstärke einer einzelnen LED bis zu 11% höher oder niedriger sein kann als der typische oder gebinnte Wert. Daher sollte Ihr optisches System so ausgelegt sein, dass es mit derminimalerwarteten Intensität (Typisch/Bin Min * 0,89) korrekt funktioniert. Entwerfen Sie nicht ausschließlich auf Basis des typischen Werts.

10.3 Kann ich diese LED im Außenbereich verwenden?

Der Betriebstemperaturbereich von -40°C bis +85°C deckt viele Außenumgebungen ab. Allerdings bietet das Chipgehäuse allein keinen Schutz vor direkter UV-Strahlung, Feuchtigkeit und Verunreinigungen. Für den Außeneinsatz muss die LED ordnungsgemäß vergossen oder in einem Gehäuse untergebracht sein, das Umweltschutz und Abdichtung gewährleistet.

10.4 Wie interpretiere ich die Bin-Codes (P, Q, N) bei der Bestellung?

Spezifizieren Sie den/die erforderlichen Bin-Code(s) basierend auf Ihren Helligkeitsanforderungen. Wenn Ihr Design beispielsweise mindestens 70 mcd gelbes Licht benötigt, müssen Sie Bin Q (72-112 mcd) bestellen, da Bin P (45-72 mcd) Bauteile unterhalb Ihrer Anforderung enthalten kann. Die Bestellung einer Mischung von Bins oder "beliebigem Bin" kann zu sichtbaren Helligkeitsunterschieden in Ihrem Produkt führen.

11. Praktische Design-Fallstudie

Szenario:Entwurf einer stromsparenden Statusanzeige für ein tragbares Gerät, das von einer 3,3V-Schiene versorgt wird. Die Anzeige muss bei Umgebungslicht klar sichtbar sein.

Auswahl:Die 19-22 G6 (Gelbgrün, Bin P) wird aufgrund ihrer hohen Lichtausbeute im photopischen Bereich (Empfindlichkeit des menschlichen Auges) und der niedrigen V_F.

Berechnung:Ziel-I_F= 15mA (unterhalb des Maximalwerts für Reserve). Verwendung des max. V_Faus dem Datenblatt (2,4V) für die Worst-Case-Stromberechnung: R = (V_versorgung- V_F) / I_F= (3,3V - 2,4V) / 0,015A = 60 Ω. Leistung am Widerstand: P = I²R = (0,015)²* 60 = 0,0135W. Ein Standard-1/16W- oder 1/10W-Widerstand ist ausreichend. Die erwartete Helligkeit bei 15mA kann aus dem typischen 20mA-Wert extrapoliert werden, um sicherzustellen, dass sie die Sichtbarkeitsanforderungen erfüllt.

Layout:Der kompakte 19-22-Footprint wird auf der Leiterplatte platziert. Kleine thermische Entlastungsanschlüsse zu den Pads erleichtern das Löten bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer gewissen Wärmeleitung zur Leiterplattenebene.

12. Einführung in das Funktionsprinzip

Die 19-22 LED ist eine Festkörperlichtquelle basierend auf einem Halbleiter-p-n-Übergang. Die Y2- und G6-Chips verwendenAlGaInP (Aluminium-Gallium-Indium-Phosphid)als aktives Halbleitermaterial. Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, die die Schwellspannung der Diode überschreitet, werden Elektronen und Löcher in das aktive Gebiet injiziert, wo sie rekombinieren. In AlGaInP setzt diese Rekombination Energie primär in Form von Photonen (Licht) im gelben bis gelbgrünen Bereich des sichtbaren Spektrums (573-591 nm) frei. Die spezifische Farbe (Wellenlänge) wird durch die genaue atomare Zusammensetzung und die Bandlückenenergie der AlGaInP-Legierung bestimmt. Das wasserklare Harz-Encapsulant schützt den Halbleiterchip und fungiert als Primärlinse, die das anfängliche Lichtaustrittsmuster formt.

13. Technologietrends

Die 19-22 LED repräsentiert aktuelle Trends in der Optoelektronik:Miniaturisierung, erhöhte Effizienzundverbesserte Zuverlässigkeit und Konformität. Der Wechsel zu kleineren Gehäusen wie diesem ermöglicht anspruchsvollere und kompaktere Endprodukte. Die Verwendung von AlGaInP-Material bietet eine hohe interne Quanteneffizienz für bernsteinfarbene/gelbe/grüne Farben. Der branchenweite Übergang zu bleifreiem Löten und halogenfreien Materialien, wie bei diesem Bauteil zu sehen, wird durch globale Umweltvorschriften (RoHS, REACH) und die Kundennachfrage nach umweltfreundlicherer Elektronik vorangetrieben. Zukünftige Entwicklungen könnten sich auf weitere Effizienzsteigerungen (höhere mcd/mA), engere Farb- und Helligkeits-Binning für mehr Konsistenz sowie Gehäuse konzentrieren, die eine noch höhere Packungsdichte oder integrierte Treiberschaltungen ermöglichen.