SMD LED 19-217/T1D-CQ2R2TY/3T Datenblatt - Abmessungen 3,2x1,6x1,1mm - Spannung 2,6-3,0V - Farbe Reines Weiß - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die 19-217/T1D-CQ2R2TY/3T ist eine oberflächenmontierbare (SMD) LED, die auf InGaN-Technologie basiert und reines weißes Licht emittiert. Untergebracht in einem kompakten 1206-Gehäuse (ca. 3,2mm x 1,6mm x 1,1mm), ist dieses Bauteil für hochintegrierte Leiterplattenanwendungen konzipiert, bei denen Platz und Gewicht kritische Einschränkungen darstellen. Ihre gelbe, diffundierende Harzlinse bietet einen weiten, gleichmäßigen Betrachtungswinkel. Das Produkt entspricht vollständig modernen Umweltvorschriften: bleifrei, RoHS-konform, REACH-konform und halogenfrei (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm). Es wird auf 8-mm-Trägerband geliefert, das auf 7-Zoll-Spulen aufgewickelt ist, und ist damit kompatibel mit automatisierten Bestückungsanlagen sowie Standard-Infrarot- oder Dampfphasen-Reflow-Lötprozessen.

2. Technische Spezifikationen im Detail

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Grenzen, bei deren Überschreitung dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht garantiert.

• Sperrspannung (V_R): 5 V. Das Überschreiten dieser Spannung in Sperrrichtung kann zum Sperrschichtdurchbruch führen.
• Dauerstrom (I_F): 10 mA. Der maximale Gleichstrom für einen zuverlässigen Betrieb.
• Spitzenstrom (I_FP): 40 mA. Dieser ist nur unter gepulsten Bedingungen mit einem Tastverhältnis von 1/10 bei 1 kHz zulässig.
• Verlustleistung (P_d): 40 mW. Die maximale Leistung, die das Gehäuse bei Ta=25°C abführen kann.
• Elektrostatische Entladung (ESD) Human Body Model (HBM): 150 V. Zeigt eine moderate Empfindlichkeit gegenüber statischer Elektrizität an; geeignete ESD-Handhabungsvorkehrungen sind erforderlich.
• Betriebstemperatur (T_opr): -40°C bis +85°C. Der Umgebungstemperaturbereich für die normale Funktion des Bauteils.
• Lagertemperatur (T_stg): -40°C bis +90°C.
• Löttemperatur (T_sol): Die Spitzentemperatur beim Reflow-Löten sollte 260°C für 10 Sekunden nicht überschreiten. Die Lötspitzentemperatur beim Handlöten sollte 350°C für 3 Sekunden nicht überschreiten.

2.2 Elektro-optische Kenngrößen

Diese Parameter werden unter Standardtestbedingungen von Ta=25°C und I_F=5mA gemessen, sofern nicht anders angegeben.

• Lichtstärke (I_v): Liegt zwischen einem Minimum von 90,0 mcd und einem Maximum von 180,0 mcd. Der typische Wert fällt in diesen Bereich, der weiter in spezifische Bins (Q2, R1, R2) unterteilt ist.
• Betrachtungswinkel (2θ_1/2): 130 Grad (typisch). Dieser weite Winkel gewährleistet gute Sichtbarkeit aus verschiedenen Blickwinkeln.
• Flussspannung (V_F): Liegt zwischen 2,60 V und 3,00 V bei I_F=5mA. Dieser Parameter ist ebenfalls gebinnt (Codes 28-31). Ein niedrigerer V_Fführt im Allgemeinen zu einer höheren Effizienz.
• Sperrstrom (I_R): Maximal 50 μA bei einer angelegten Sperrspannung von 5V. Dieser Test dient nur der Charakterisierung; die LED ist nicht für den Betrieb in Sperrrichtung ausgelegt.

3. Erklärung des Binning-Systems

Um die Konsistenz in der Serienfertigung sicherzustellen, werden LEDs anhand wichtiger Leistungsparameter in Bins sortiert.

3.1 Binning der Lichtstärke

Die Bauteile werden basierend auf ihrer gemessenen Lichtstärke bei I_F=5mA in drei Bins (Q2, R1, R2) kategorisiert. Dies ermöglicht es Entwicklern, den passenden Helligkeitsgrad für ihre Anwendung auszuwählen und so visuelle Einheitlichkeit in Anzeigen mit mehreren LEDs zu gewährleisten.

• Bin Q2: 90,0 mcd (Min) bis 112,0 mcd (Max)
• Bin R1: 112,0 mcd (Min) bis 140,0 mcd (Max)
• Bin R2: 140,0 mcd (Min) bis 180,0 mcd (Max)

3.2 Binning der Flussspannung

LEDs werden auch anhand ihres Flussspannungsabfalls in vier Gruppen (28, 29, 30, 31) sortiert. Die Verwendung gleicher V_F-Bins in einer Reihenschaltung hilft, eine gleichmäßige Stromverteilung und Helligkeit zu erreichen.

• Bin 28: 2,60 V (Min) bis 2,70 V (Max)
• Bin 29: 2,70 V (Min) bis 2,80 V (Max)
• Bin 30: 2,80 V (Min) bis 2,90 V (Max)
• Bin 31: 2,90 V (Min) bis 3,00 V (Max)

3.3 Binning der Farbortkoordinaten

Die reinweiße Farbe ist innerhalb spezifischer Bereiche im CIE-1931-Farbtafeld definiert, mit einer Toleranz von ±0,01. Das Datenblatt definiert vier Farbort-Bins (C1, C2, C3, C4), die jeweils einen viereckigen Bereich mit zulässigen x-, y-Koordinaten spezifizieren. Diese enge Kontrolle stellt minimale Farbabweichungen zwischen einzelnen LEDs sicher.

4. Analyse der Leistungskurven

Die bereitgestellten Diagramme geben Einblicke in das Verhalten der LED unter verschiedenen Bedingungen.

• Flussstrom vs. relative Lichtstärke: Zeigt, dass die Lichtausbeute mit dem Strom ansteigt, aber bei sehr hohen Strömen jenseits des Nennmaximums sättigen oder abnehmen kann.
• Flussstrom vs. Flussspannung (I-V-Kurve): Zeigt die exponentielle Beziehung, die für den Entwurf strombegrenzender Schaltungen entscheidend ist.
• Relative Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur: Veranschaulicht, wie die Lichtausbeute mit steigender Sperrschichttemperatur abnimmt. Effizientes Wärmemanagement ist der Schlüssel zur Aufrechterhaltung der Helligkeit.
• Flussstrom-Derating-Kurve: Spezifiziert den maximal zulässigen Flussstrom in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur, um Überhitzung zu verhindern.
• Abstrahldiagramm: Ein Polardiagramm, das die räumliche Verteilung der Lichtintensität visualisiert und den 130-Grad-Betrachtungswinkel bestätigt.
• Spektralverteilung: Ein Diagramm, das die relative Intensität über der Wellenlänge aufträgt und die Spitzenwellenlänge sowie die spektrale Breite des emittierten weißen Lichts zeigt.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Die LED folgt einem standardmäßigen 1206-SMD-Fußabdruck. Wichtige Abmessungen (in mm, Toleranz ±0,1mm, sofern nicht anders angegeben) umfassen eine Bauteillänge von 3,2, eine Breite von 1,6 und eine Höhe von 1,1. Die Anode- und Kathodenanschlüsse sind auf dem Gehäuse deutlich markiert. Das empfohlene Leiterplatten-Pad-Layout (Lötflächen-Design) wird bereitgestellt, um ein korrektes Löten und mechanische Stabilität zu gewährleisten.

5.2 Polungskennzeichnung

Die Kathodenseite der LED ist typischerweise markiert, oft durch einen grünlichen Farbton oder eine Kerbe im Gehäuse. Während der Montage muss die korrekte Polung beachtet werden, um die ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen.

6. Löt- und Montagerichtlinien

6.1 Reflow-Lötprofil

Ein bleifreies Reflow-Profil wird empfohlen: Vorwärmen zwischen 150-200°C für 60-120 Sekunden, gefolgt von einem Aufheizen. Die Zeit über der Liquidustemperatur (217°C) sollte 60-150 Sekunden betragen, mit einer Spitzentemperatur von maximal 260°C für höchstens 10 Sekunden. Die maximale Aufheizrate beträgt 3°C/Sekunde, und die maximale Abkühlrate beträgt 6°C/Sekunde. Das Reflow-Löten sollte nicht öfter als zweimal durchgeführt werden.

6.2 Lagerung und Handhabung

Die LEDs sind in einer feuchtigkeitsempfindlichen Sperrbeutelverpackung mit Trockenmittel verpackt. Der Beutel darf erst geöffnet werden, wenn die Bauteile einsatzbereit sind. Nach dem Öffnen sollten unbenutzte Teile bei ≤30°C und ≤60% relativer Luftfeuchtigkeit gelagert und innerhalb von 168 Stunden (7 Tagen) verwendet werden. Wird diese Zeit überschritten oder ändert der Trockenmittel-Indikator seine Farbe, ist vor der Verwendung eine Trocknung bei 60±5°C für 24 Stunden erforderlich.

6.3 Schaltungsentwurfshinweis

Kritisch:Ein externer strombegrenzender Widerstand muss stets in Reihe mit der LED geschaltet werden. Die Flussspannung hat einen negativen Temperaturkoeffizienten, was bedeutet, dass eine kleine Spannungserhöhung einen großen, potenziell zerstörerischen Stromanstieg verursachen kann, wenn dieser nicht ordnungsgemäß durch einen Widerstand begrenzt wird.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

Das Produkt wird in feuchtigkeitsbeständiger Verpackung geliefert. Die Bauteile sind in einer geprägten Trägerbahn mit für eine Standardbreite von 8 mm spezifizierten Abmessungen platziert. Das Band ist auf eine Spule mit 7 Zoll Durchmesser aufgewickelt, mit 3000 Stück pro Spule. Die Spulen- und Beutelaufkleber enthalten wichtige Informationen: Kundenteilenummer (CPN), Produktnummer (P/N), Menge (QTY), Lichtstärkenklasse (CAT), Farbortklasse (HUE), Flussspannungsklasse (REF) und Losnummer (LOT No).

8. Anwendungsvorschläge

8.1 Typische Anwendungsszenarien

• Hintergrundbeleuchtung: Ideal für Armaturenbrett-Anzeigen, Schalterbeleuchtung und Symbol-Hintergrundbeleuchtung aufgrund des weiten Betrachtungswinkels und gleichmäßigen Lichts.
• Telekommunikationsgeräte: Statusanzeigen und Tastatur-Hintergrundbeleuchtung in Geräten wie Telefonen und Faxgeräten.
• LCD-Flachbild-Hintergrundbeleuchtung: Kann in Arrays verwendet werden, um eine kantenbeleuchtete Hintergrundbeleuchtung für kleine LCD-Panels bereitzustellen.
• Allgemeine Anzeigezwecke: Jede Anwendung, die einen kompakten, zuverlässigen und hellen weißen Statusindikator erfordert.

8.2 Designüberlegungen

• Stromversorgung: Immer bei oder unterhalb des empfohlenen Dauerstroms von 10 mA betreiben. Verwenden Sie einen Reihenwiderstand, der basierend auf der Versorgungsspannung und der Flussspannung der LED berechnet wird (unter Verwendung des maximalen V_F-Werts aus dem Bin für ein konservatives Design).
• Wärmemanagement: Obwohl das Gehäuse klein ist, sollte bei Betrieb bei hohen Umgebungstemperaturen oder hohen Tastverhältnissen eine ausreichende Kupferfläche auf der Leiterplatte oder Wärmeabführungs-Vias vorgesehen werden, um die Sperrschichttemperatur zu managen und die Lichtausbeute sowie Lebensdauer aufrechtzuerhalten.
• ESD-SchutzImplementieren Sie grundlegenden ESD-Schutz auf den Eingangsleitungen, wenn sich die LED in einem benutzerzugänglichen Bereich befindet, angesichts ihrer 150-V-HBM-Bewertung.

9. Technischer Vergleich und Differenzierung

Im Vergleich zu größeren LED-Typen mit Anschlussdrähten bietet die 19-217 SMD-LED erhebliche Vorteile: einen viel kleineren Platzbedarf, der eine höhere Packungsdichte und Miniaturisierung ermöglicht, reduziertes Gewicht und Kompatibilität mit vollautomatischen Bestückungsprozessen, was die Herstellungskosten senkt. Ihre spezifische Kombination aus reinweißer Farbe (durch InGaN), einer klar definierten Binning-Struktur und der Einhaltung der neuesten Umweltstandards (Halogenfrei, REACH) macht sie zu einer geeigneten Wahl für moderne, umweltbewusste Elektronikdesigns, die eine konsistente visuelle Leistung erfordern.

10. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

10.1 Warum ist ein strombegrenzender Widerstand zwingend erforderlich?

LEDs sind stromgesteuerte Bauteile. Ihre I-V-Kennlinie ist sehr steil; eine kleine Änderung der Flussspannung verursacht eine große Stromänderung. Ohne einen Reihenwiderstand, der den Strom einstellt, kann thermisches Durchgehen auftreten, was zu sofortigem Ausfall oder reduzierter Lebensdauer führt.

10.2 Kann ich diese LED für Dauerbeleuchtung verwenden?

Ja, sie ist für Dauerbetrieb mit bis zu 10 mA ausgelegt. Stellen Sie sicher, dass die Umgebungstemperatur und das Leiterplattenlayout eine ordnungsgemäße Wärmeableitung ermöglichen, um die Helligkeit über die Zeit aufrechtzuerhalten.

10.3 Was bedeuten die Bincodes (z.B. /CQ2R2TY) in der Artikelnummer?

Diese Codes spezifizieren die garantierten Leistungs-Bins für diese spezifische Bestellung. Sie definieren den Lichtstärkebereich (z.B. R2), den Flussspannungsbereich und die Farbortkoordinaten und stellen sicher, dass Sie LEDs mit eng gruppierten Eigenschaften erhalten.

10.4 Wie interpretiere ich das CIE-Farbtafeld im Datenblatt?

Das Diagramm zeigt den Bereich der menschlichen Farbwahrnehmung. Die darauf eingezeichneten kleinen viereckigen Kästchen repräsentieren die zulässige Farbabweichung (Bins C1-C4) für diese "reinweiße" LED. Alle produzierten Einheiten fallen in einen dieser definierten Bereiche.

11. Praktische Design-Fallstudie

Szenario:Entwurf eines Bedienfelds mit 10 weißen LED-Statusanzeigen, die von einer 5-V-Schiene gespeist werden.
Schritt 1 - Stromauswahl:Wählen Sie einen Betriebsstrom von 5 mA (die Testbedingung) für gute Helligkeit und Langlebigkeit.
Schritt 2 - Widerstandsberechnung:Unter Verwendung des maximalen V_F-Werts aus Bin 31 (3,00 V) für ein konservatives Design: R = (V_versorgung- V_F) / I_F= (5V - 3,0V) / 0,005A = 400 Ω. Ein Standardwiderstand mit 390 Ω oder 430 Ω wäre geeignet.
Schritt 3 - Leistungsaufnahme:Verlustleistung des Widerstands: P = I²* R = (0,005)²* 400 = 0,01W. Ein Standard-1/10-Watt-(0,1-W)-Widerstand ist mehr als ausreichend.
Schritt 4 - Layout:Platzieren Sie die LEDs mit einheitlicher Ausrichtung. Wenn der Platz es erlaubt, fügen Sie kleine thermische Entlastungspads hinzu, die mit einer Massefläche verbunden sind, um bei der Wärmeableitung zu helfen.

12. Funktionsprinzip

Diese LED basiert auf InGaN (Indiumgalliumnitrid)-Halbleitertechnologie. Wenn eine Flussspannung angelegt wird, die die Schwellenspannung der Diode überschreitet, rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich des Halbleiterchips und setzen Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Die spezifische Zusammensetzung der InGaN-Schichten ist so ausgelegt, dass Photonen erzeugt werden, die in Kombination mit der Lichtkonversion durch den gelben Leuchtstoff im Gehäuse (angeregt durch den blauen LED-Chip) die Wahrnehmung von "reinweißem" Licht ergeben. Der weite Betrachtungswinkel wird durch die diffundierende gelbe Harzlinse erreicht, die das Licht streut.

13. Technologietrends

Der Markt für SMD-LEDs wie das 1206-Gehäuse entwickelt sich weiterhin in Richtung höherer Effizienz (mehr Lumen pro Watt), verbessertem Farbwiedergabeindex (CRI) für weiße LEDs und noch kleineren Gehäusegrößen (z.B. 0805, 0603), um eine weitere Miniaturisierung zu ermöglichen. Es gibt auch einen starken Branchentrend zu höherer Zuverlässigkeit und längeren Betriebslebensdauern unter einem breiteren Spektrum von Umweltbedingungen. Die Integration von integrierter Stromregelung oder Schutzfunktionen im LED-Gehäuse selbst ist ein aufkommender Trend für vereinfachte Treiberdesigns.