SMD3528 Gelbe LED Datenblatt - Größe 3,5x2,8mm - Spannung 2,2V - Leistung 0,144W - Technisches Dokument auf Deutsch

1. Produktübersicht

Die SMD3528 Gelbe LED ist ein oberflächenmontierbares Bauteil für Allgemeinbeleuchtung, Hintergrundbeleuchtung und Anzeigeanwendungen. Diese Single-Die-LED bietet ein kompaktes Format mit einem weiten Betrachtungswinkel von 120 Grad, was sie für Anwendungen geeignet macht, die eine gleichmäßige Ausleuchtung erfordern. Der Hauptvorteil dieser Komponente liegt in ihrem standardisierten Binning-System, das eine konsistente Farb- und Lichtstromausgabe über Produktionschargen hinweg gewährleistet – entscheidend für Anwendungen, die Farbgleichheit erfordern.

Der Zielmarkt umfasst Unterhaltungselektronik, Automobil-Innenraumbeleuchtung, Beschilderung und dekorative Leuchten, bei denen zuverlässige, energieeffiziente gelbe Beleuchtung benötigt wird.

2. Detaillierte technische Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte

Das Bauteil ist für den Betrieb unter den folgenden Maximalbedingungen ausgelegt, gemessen bei einer Lötstellen-Temperatur (T_s) von 25°C. Das Überschreiten dieser Grenzwerte kann zu dauerhaften Schäden führen.

• Durchlassstrom (I_F):30 mA (Dauerbetrieb)
• Durchlass-Pulsstrom (I_FP):40 mA (Pulsbreite ≤10ms, Tastverhältnis ≤1/10)
• Verlustleistung (P_D):144 mW
• Betriebstemperatur (T_opr):-40°C bis +80°C
• Lagertemperatur (T_stg):-40°C bis +80°C
• Sperrschichttemperatur (T_j):125°C
• Löttemperatur (T_sld):230°C oder 260°C für 10 Sekunden (Reflow-Löten)

2.2 Elektrische & Optische Kenngrößen

Typische Werte werden bei T_s=25°C und I_FDurchlassspannung (V

• ):_F=20mA gemessen, sofern nicht anders angegeben.Typisch 2,2V, Maximal 2,6V
• Sperrspannung (V_R):5V
• Dominante Wellenlänge (λ_d):590 nm
• Sperrstrom (I_R):Maximal 10 µA (bei V_R=5V)
• Betrachtungswinkel (2θ_1/2):120 Grad

3. Erklärung des Binning-Systems

Ein umfassendes Binning-System kategorisiert LEDs basierend auf wichtigen Leistungsparametern, um Konsistenz zu garantieren. Die Toleranz für die Lichtstrommessung beträgt ±7% und für die Spannungsmessung ±0,08V.

3.1 Lichtstrom-Binning

Der Lichtstrom wird bei I_F=20mA gemessen. Der Bin-Code definiert die minimale und typische Ausgangsleistung.

• A2:Min 0,5 lm, Typ 1,0 lm
• A3:Min 1,0 lm, Typ 1,5 lm
• B1:Min 1,5 lm, Typ 2,0 lm
• B2:Min 2,0 lm, Typ 2,5 lm
• B3:Min 2,5 lm, Typ 3,0 lm

3.2 Wellenlängen-Binning

Die dominante Wellenlänge wird gebinnt, um den präzisen Gelbton zu kontrollieren.

• Y1:585 nm bis 588 nm
• Y2:588 nm bis 591 nm
• Y3:591 nm bis 594 nm

3.3 Durchlassspannungs-Binning

Die Durchlassspannung wird gebinnt, um die Schaltungsauslegung für die Stromregelung zu unterstützen.

• C:1,8V bis 2,0V
• D:2,0V bis 2,2V
• E:2,2V bis 2,4V
• F:2,4V bis 2,6V

3.4 Entschlüsselung der Produktbezeichnung

Die Modellnummer folgt einer spezifischen Struktur:T3200SYA. Basierend auf den bereitgestellten Benennungsregeln kann dies als ein Produkt mit einem spezifischen internen Code, einem Lichtstrom-Bin, einem Farbcode (Y für Gelb), einer Die-Anzahl (S für Single Small-Power Die), einem Linsencode (00 für keine Linse) und einem Gehäusecode (32 für 3528) interpretiert werden.

4. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält mehrere charakteristische Kurven, die für das Verständnis des LED-Verhaltens unter verschiedenen Betriebsbedingungen entscheidend sind.

4.1 Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (I-V-Kurve)

Diese Kurve zeigt die exponentielle Beziehung zwischen angelegter Durchlassspannung und resultierendem Strom. Sie ist wesentlich für die Auswahl des geeigneten strombegrenzenden Widerstands oder Treiberschaltkreises, um sicherzustellen, dass die LED innerhalb ihres spezifizierten Strombereichs arbeitet und um thermisches Durchgehen zu verhindern.

4.2 Durchlassstrom vs. Relativer Lichtstrom

Dieses Diagramm veranschaulicht, wie die Lichtausbeute mit dem Durchlassstrom zunimmt. Es zeigt typischerweise eine nahezu lineare Beziehung innerhalb des empfohlenen Betriebsbereichs, gefolgt von einem Plateau oder einer Abnahme bei höheren Strömen aufgrund von Effizienzabfall und erhöhter Sperrschichttemperatur. Der Betrieb jenseits des linearen Bereichs ist ineffizient und beschleunigt die Degradation.

4.3 Sperrschichttemperatur vs. Relative spektrale Leistung

Diese Kurve demonstriert die thermische Stabilität der Farbausgabe der LED. Für diese gelbe AlInGaP-LED bleibt die relative spektrale Energie über einen Sperrschichttemperaturbereich von 25°C bis 125°C bei einem Betriebsstrom von 20mA über 90%. Dies deutet auf eine gute Farbstabilität über ihren Betriebstemperaturbereich hin, was für Anwendungen, die eine konsistente Farbe erfordern, entscheidend ist.

4.4 Spektrale Leistungsverteilung

Die Spektralkurve zeigt einen schmalen Peak, der um die dominante Wellenlänge (590 nm) zentriert ist, was charakteristisch für monochromatische LEDs ist. Die Halbwertsbreite (FWHM) dieses Peaks bestimmt die Farbreinheit. Eine schmalere FWHM deutet auf eine gesättigtere, reine Gelbfärbung hin.

5. Mechanische & Verpackungsinformationen

5.1 Abmessungen & Umrisszeichnung

Die LED entspricht den Standard-SMD-3528-Gehäuseabmessungen: etwa 3,5 mm Länge, 2,8 mm Breite und eine typische Höhe. Detaillierte mechanische Zeichnungen mit Toleranzen (z.B. .X: ±0,10mm, .XX: ±0,05mm) werden für das PCB-Footprint-Design bereitgestellt.

5.2 Empfohlenes PCB-Pad-Layout & Schablonendesign

Ein empfohlenes Lötpad-Layout und Schablonenöffnungsdesign werden bereitgestellt, um eine ordnungsgemäße Lötstellenbildung während des Reflow-Lötens sicherzustellen. Die Einhaltung dieser Richtlinien verhindert "Tombstoning", Fehlausrichtung und unzureichende Lötung.

5.3 Polaritätskennzeichnung

Die Kathode ist typischerweise durch einen grünen Punkt auf der Oberseite des LED-Gehäuses oder eine Kerbe/Fase an einer Seite des Gehäuses gekennzeichnet. Die korrekte Polarität muss während der Montage beachtet werden.

6. Löt- & Montagerichtlinien

6.1 Reflow-Lötparameter

Die LED ist mit Standard-Infrarot- oder Konvektions-Reflow-Prozessen kompatibel. Die maximale Bauteiltemperatur während des Lötens darf 230°C für 10 Sekunden oder 260°C für 10 Sekunden nicht überschreiten. Ein Standard-Reflow-Profil mit Aufwärm-, Halte-, Reflow- und Kühlzonen sollte verwendet werden, wobei die Spitzentemperatur und die Zeit über der Liquidustemperatur kontrolliert werden müssen.

6.2 Handhabungs- & Lagerhinweise

• Lagern Sie die Bauteile in einer trockenen, antistatischen Umgebung innerhalb des spezifizierten Temperaturbereichs (-40°C bis +80°C).
• Verwenden Sie die Bauteile innerhalb von 12 Monaten nach dem Herstellungsdatum unter den empfohlenen Lagerbedingungen, um die Lötbarkeit zu erhalten.
• Vermeiden Sie mechanische Belastung der Linse und der Bonddrähte.
• Reinigen Sie bei Bedarf mit Isopropylalkohol; vermeiden Sie Ultraschallreinigung.

7. Verpackungs- & Bestellinformationen

7.1 Gurt- und Bandspulenspezifikation

Das Produkt wird auf geprägter Trägerfolie geliefert, die auf Spulen aufgewickelt ist. Die Schlüsselabmessungen der Trägerfolientaschen sind spezifiziert, um die Kompatibilität mit Standard-SMD-Bestückungsautomaten sicherzustellen. Die Abziehfestigkeit der Deckfolie ist als 0,1N bis 0,7N definiert, wenn sie in einem Winkel von 10 Grad abgezogen wird.

7.2 Auswahl der Bestellvariante

Spezifische bestellbare Artikelnummern werden durch Kombination des Basismodells mit den gewünschten Bin-Codes für Lichtstrom, Wellenlänge und Durchlassspannung abgeleitet (z.B. T3200SYA-A2-Y2-D). Konsultieren Sie die vollständigen Binning-Tabellen, um die Kombination auszuwählen, die den Anforderungen der Anwendung an Helligkeit, Farbe und elektrische Eigenschaften entspricht.

8. Anwendungsvorschläge

8.1 Typische Anwendungsschaltungen

Die gängigste Ansteuerungsmethode ist eine Konstantstromquelle oder ein einfacher Vorwiderstand mit einer Gleichspannungsversorgung. Der Widerstandswert wird berechnet als R = (V_versorgung- V_F) / I_F. Für Anwendungen, die eine stabile Helligkeit erfordern oder über einen weiten Temperaturbereich arbeiten, wird ein Konstantstromtreiber dringend empfohlen, um den negativen Temperaturkoeffizienten von V_F.

8.2 Überlegungen zum Wärmemanagement

Obwohl die Verlustleistung gering ist, ist ein effektives Wärmemanagement auf der Leiterplatte für die langfristige Zuverlässigkeit dennoch wichtig. Sorgen Sie für eine ausreichende Kupferfläche, die mit dem thermischen Pad (falls vorhanden) oder den Kathoden-/Anoden-Pads verbunden ist, um Wärme von der LED-Sperrschicht abzuleiten. Der Betrieb bei oder nahe dem maximalen Nennstrom erzeugt mehr Wärme und erfordert eine sorgfältigere thermische Auslegung.

8.3 Design for Manufacturing (DFM)

Befolgen Sie das empfohlene Pad-Layout und Schablonendesign. Halten Sie einen angemessenen Abstand zwischen LEDs und anderen Komponenten ein, um Abschattung oder optische Interferenz zu vermeiden. Berücksichtigen Sie den 120-Grad-Betrachtungswinkel bei der Gestaltung von Lichtleitern oder Diffusoren, um das gewünschte Beleuchtungsmuster zu erreichen.

9. Zuverlässigkeit & Qualitätsstandards

9.1 Zuverlässigkeitstest-Matrix

Das Produkt durchläuft eine Reihe strenger Zuverlässigkeitstests basierend auf JEDEC- und MIL-Standards, um langfristige Leistung sicherzustellen. Zu den wichtigsten Tests gehören:

• Hoch-/Tieftemperatur-Betriebslebensdauer (HTOL/LTOL):1008 Stunden bei 85°C/-40°C mit maximalem Strom.
• Hochtemperatur-Hochfeuchte-Betriebslebensdauer (HTHH):1008 Stunden bei 60°C/90% rel. Luftfeuchte mit maximalem Strom.
• Temperatur-Feuchte-Bias-Test (THB):20 Zyklen zwischen -20°C und 60°C mit 60% rel. Luftfeuchte.
• Thermoschock:100 Zyklen zwischen -40°C und 125°C.

9.2 Ausfallkriterien

Ein Test gilt als Ausfall, wenn eine Probe eines der folgenden Merkmale aufweist:

• Durchlassspannungsverschiebung > 200mV.
• Lichtstromdegradation > 25% (für diese gelbe AlInGaP-LED).
• Durchlass- oder Sperrleckstrom > 10 µA.
• Katastrophaler Ausfall (Unterbrechung oder Kurzschluss).

10. Technischer Vergleich & Differenzierung

Im Vergleich zu nicht gebinnten oder generisch spezifizierten LEDs liegt der Hauptvorteil dieses Produkts in seiner garantierten Leistung innerhalb enger Bins für Lichtstrom, Farbe und Spannung. Dies macht eine umfangreiche Sortierung und Abgleichung durch den Endanwender in Anwendungen, die Gleichmäßigkeit erfordern (wie Multi-LED-Arrays oder Hintergrundbeleuchtungseinheiten), überflüssig. Der 120-Grad-Betrachtungswinkel ist breiter als bei einigen Konkurrenzprodukten und bietet eine diffuser Lichtabstrahlung, die sich für Panel-Beleuchtung eignet.

11. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

11.1 Was ist der Unterschied zwischen den Lichtstrom-Bins A2 und B3?

Bin A2 garantiert eine minimale Ausgangsleistung von 0,5 lm (typisch 1,0 lm), während Bin B3 ein Minimum von 2,5 lm (typisch 3,0 lm) garantiert. B3-LEDs sind bei gleichem Betriebsstrom von 20mA etwa 2,5- bis 3-mal heller als A2-LEDs. Wählen Sie den Bin basierend auf der für Ihre Anwendung erforderlichen Helligkeit.

11.2 Kann ich diese LED dauerhaft mit 30mA betreiben?

Ja, 30mA ist der maximale Dauer-Durchlassstrom. Der Betrieb am absoluten Maximalwert erzeugt jedoch mehr Wärme und kann die langfristige Lebensdauer verringern. Für optimale Zuverlässigkeit wird empfohlen, bei oder unterhalb des typischen Betriebsstroms von 20mA zu arbeiten oder ein robustes Wärmemanagement zu implementieren, wenn ein Betrieb mit 30mA erforderlich ist.

11.3 Wie interpretiere ich den Wellenlängen-Bin-Code Y2?

Ein Y2-Bin-Code bedeutet, dass die dominante Wellenlänge der LED zwischen 588 nm und 591 nm liegt. Dies repräsentiert einen spezifischen, kontrollierten Gelbton. Wenn Ihre Anwendung einen sehr spezifischen Gelbton erfordert (z.B. zur Übereinstimmung mit einer Unternehmensfarbe), müssen Sie den entsprechenden Wellenlängen-Bin angeben.

11.4 Ist ein Konstantstromtreiber notwendig?

Für eine einfache Anzeige ist ein Vorwiderstand mit einer stabilen Spannungsversorgung oft ausreichend. Für Beleuchtungsanwendungen, bei denen eine konsistente Helligkeit entscheidend ist oder bei denen die Umgebungstemperatur stark schwankt, wird ein Konstantstromtreiber dringend empfohlen. Er kompensiert die sich mit der Temperatur ändernde Durchlassspannung der LED und gewährleistet eine stabile Lichtausbeute.

12. Praktische Anwendungsbeispiele

12.1 Automobil-Innenraum-Ambiente-Beleuchtung

Ein Array dieser gelben LEDs, alle aus denselben Lichtstrom- (z.B. B2) und Wellenlängen-Bins (z.B. Y2) ausgewählt, kann verwendet werden, um eine gleichmäßige Umgebungsbeleuchtung in den Fußräumen oder dem Armaturenbrett eines Fahrzeugs zu schaffen. Der weite Betrachtungswinkel hilft, das Licht von diskreten Quellen zu vermischen. Ein PWM-dimmbarer Konstantstromtreiber ermöglicht die Helligkeitsregelung.

12.2 Status-Anzeigepanel

In einem Industrie-Steuerpaneel können mehrere gelbe LEDs als "Warn"- oder "Achtung"-Anzeigen dienen. Die Verwendung von LEDs aus demselben Spannungs-Bin (z.B. D) stellt sicher, dass bei Ansteuerung über ein gemeinsames strombegrenzendes Widerstandsnetzwerk jede LED eine sehr ähnliche Helligkeit aufweist, was ein professionelles, einheitliches Erscheinungsbild schafft.

13. Einführung in das Technologieprinzip

Diese gelbe LED basiert auf AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid) Halbleitertechnologie. Wenn eine Durchlassspannung angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Bereich des Halbleiterchips und setzen Energie in Form von Photonen frei. Die spezifische Bandlückenenergie des AlInGaP-Materialsystems bestimmt die Wellenlänge des emittierten Lichts, die in diesem Fall im gelben Spektrum (~590 nm) liegt. Das Licht wird vom Chip emittiert, der in einer Silikon- oder Epoxidharzlinse eingekapselt ist, die auch Umweltschutz bietet und den Betrachtungswinkel bestimmt.

14. Branchentrends & Entwicklungen

Der SMD-LED-Markt treibt weiterhin in Richtung höherer Effizienz (mehr Lumen pro Watt), verbesserter Farbwiedergabe und engerer Binning-Toleranzen. Während das 3528-Gehäuse ein ausgereifter und weit verbreiteter Formfaktor ist, gibt es einen allgemeinen Trend zu kleineren Gehäusen (z.B. 2020, 1515) für Hochdichteanwendungen und Mid-Power-Gehäusen (z.B. 3030, 5050) für höhere Lichtstromausbeute. Die zugrundeliegende AlInGaP-Technologie für gelbe und rote LEDs wird ebenfalls für höhere Effizienz und bessere Leistung bei erhöhten Temperaturen optimiert. Darüber hinaus werden intelligentes Binning und digitale Rückverfolgbarkeit immer häufiger, um die Lieferkettenkonsistenz für hochwertige Beleuchtungsanwendungen sicherzustellen.