SMD5050N Grüne LED Datenblatt - Abmessungen 5,0x5,0x1,6mm - Spannung 3,2V - Leistung 0,306W - Deutsche Technische Dokumentation

1. Produktübersicht

Die SMD5050N-Serie ist eine hochhellige, oberflächenmontierbare LED, die für Anwendungen entwickelt wurde, die zuverlässige und effiziente grüne Beleuchtung erfordern. Diese Serie zeichnet sich durch ihren kompakten Bauraum von 5,0 mm x 5,0 mm und ihre robuste Leistung über einen Bereich von Betriebsbedingungen aus. Sie eignet sich für eine Vielzahl von Beleuchtungsanwendungen, einschließlich Hintergrundbeleuchtung, dekorativer Beleuchtung und Anzeigelampen, bei denen eine konsistente Farbe und Helligkeit entscheidend sind.

2. Technische Parameter und Spezifikationen

2.1 Absolute Maximalwerte (Ts=25°C)

Die folgende Tabelle listet die maximalen Grenzwerte auf, bei deren Überschreitung dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb bei oder nahe diesen Werten wird nicht empfohlen.

• Durchlassstrom (IF): 90 mA
• Durchlassimpulsstrom (IFP): 120 mA (Impulsbreite ≤ 10ms, Tastverhältnis ≤ 1/10)
• Verlustleistung (PD): 306 mW
• Betriebstemperatur (Topr): -40°C bis +80°C
• Lagertemperatur (Tstg): -40°C bis +80°C
• Sperrschichttemperatur (Tj): 125°C
• Löttemperatur (Tsld): 200°C oder 230°C für 10 Sekunden (Reflow-Löten)

2.2 Elektro-optische Kenngrößen (Ts=25°C, IF=60mA)

Typische Leistungsparameter unter Standardtestbedingungen.

• Durchlassspannung (VF): 3,2 V (typisch), 3,4 V (maximal)
• Sperrspannung (VR): 5 V
• Dominante Wellenlänge (λd): 525 nm (typisch)
• Sperrstrom (IR): 10 µA (maximal)
• Abstrahlwinkel (2θ1/2): 120° (typisch)

3. Binning- und Klassifizierungssystem

3.1 Lichtstrom-Binning

Die LEDs werden anhand ihres Lichtstromausgangs bei einem Durchlassstrom von 60mA in Bins sortiert. Dies gewährleistet Farb- und Helligkeitskonsistenz innerhalb einer Anwendung.

• B4: 6,0 - 6,5 lm
• B5: 6,5 - 7,0 lm
• B6: 7,0 - 7,5 lm
• B7: 7,5 - 8,0 lm
• B8: 8,0 - 8,5 lm
• B9: 8,5 - 9,0 lm
• C1: 9,0 - 10,0 lm
• C2: 10,0 - 11,0 lm
• C3: 11,0 - 12,0 lm
• C4: 12,0 - 13,0 lm
• C5: 13,0 - 14,0 lm

3.2 Dominante Wellenlänge Binning

Um eine präzise Farbausgabe zu gewährleisten, werden LEDs auch nach ihrer dominanten Wellenlänge sortiert.

• G5: 519,0 - 522,5 nm
• G6: 522,5 - 526,0 nm
• G7: 526,0 - 530,0 nm

4. Leistungskurven und Diagramme

Das Datenblatt enthält mehrere wichtige Leistungsdiagramme, die für Entwicklungsingenieure unerlässlich sind.

4.1 Durchlassspannung vs. Durchlassstrom (IV-Kennlinie)

Dieses Diagramm veranschaulicht den Zusammenhang zwischen der angelegten Durchlassspannung und dem resultierenden Durchlassstrom. Es ist entscheidend für das Design einer geeigneten strombegrenzenden Schaltung, um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten und thermisches Durchgehen zu verhindern.

4.2 Durchlassstrom vs. Relativer Lichtstrom

Diese Kurve zeigt, wie sich die Lichtausgabe mit zunehmendem Treiberstrom skaliert. Sie hilft bei der Optimierung des Kompromisses zwischen Helligkeit und Effizienz/Leistungsaufnahme für eine bestimmte Anwendung.

4.3 Sperrschichttemperatur vs. Relative spektrale Leistungsverteilung

Dieses Diagramm zeigt den Einfluss der Sperrschichttemperatur auf die spektrale Ausgabe der LED. Das Verständnis dieses Zusammenhangs ist für Anwendungen entscheidend, bei denen die Farbstabilität über die Temperatur wichtig ist.

4.4 Spektrale Energieverteilungskurve

Diese Kurve bietet einen detaillierten Überblick über das über das sichtbare Spektrum emittierte Licht und zeigt die Spitzenwellenlänge und spektrale Breite, die die Reinheit der grünen Farbe definiert.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen und Umrisszeichnung

Das SMD5050N-Gehäuse hat Nennabmessungen von 5,0 mm (L) x 5,0 mm (B) x 1,6 mm (H). Detaillierte mechanische Zeichnungen mit Toleranzen (z.B. .X: ±0,10mm, .XX: ±0,05mm) werden für das PCB-Layout bereitgestellt.

5.2 Empfohlenes PCB-Land Pattern und Schablonendesign

Um eine zuverlässige Lötung und optimale thermische Leistung zu gewährleisten, werden spezifische Pad-Layouts und Lötdruck-Schablonenöffnungsdesigns empfohlen. Die Einhaltung dieser Richtlinien hilft, "Tombstoning" zu verhindern und eine ordnungsgemäße Lötstellenbildung sicherzustellen.

6. Montage, Handhabung und Anwendungsrichtlinien

6.1 Feuchtigkeitsempfindlichkeit und Trocknungsanforderungen

The SMD5050N series is moisture-sensitive (MSL classified per IPC/JEDEC J-STD-020C). If the original moisture barrier bag is opened and the components are exposed to ambient humidity, they must be baked before reflow soldering to prevent popcorn cracking or other moisture-induced failures.

• Trocknungsbedingung:60°C für 24 Stunden.
• Nach dem Trocknen:Bauteile sollten innerhalb von 1 Stunde gelötet oder in einer trockenen Umgebung (<20% rF) gelagert werden.
• Lagerung (unversiegelt):Temperatur: 5-30°C, Feuchtigkeit: <85% rF.
• Lagerung (geöffnet):Innerhalb von 12 Stunden verwenden oder in einem Trockenschrank lagern (<60% rF, vorzugsweise mit Trockenmittel oder Stickstoff).

6.2 Elektrostatische Entladung (ESD) Schutz

Als Halbleiterbauelemente sind diese LEDs anfällig für Schäden durch elektrostatische Entladung.

• ESD-Quellen:Reibung, Induktion und Leitung.
• Mögliche Schäden:Erhöhter Leckstrom (verringerte Helligkeit/Lebensdauer) oder katastrophaler Ausfall (tote LED).
• Schutzmaßnahmen:Verwendung geerdeter antistatischer Arbeitsplätze, Handgelenkbänder, Ionisatoren und leitfähiger Bodenbeläge. Handhabung mit ESD-sicheren Werkzeugen und Verpackungen.

6.3 Anwendungsschaltungsdesign

Ein ordnungsgemäßes Schaltungsdesign ist entscheidend für Langlebigkeit und Leistung.

• Ansteuerungsmethode:Konstantstromtreiber werden gegenüber Konstantspannungsquellen dringend empfohlen, um eine stabile Lichtausgabe zu gewährleisten und die LED vor Stromspitzen zu schützen.
• Strombegrenzung:Fügen Sie in jede LED-Kette einen Reihenwiderstand für zusätzliche Stromregelung und Schutz ein, insbesondere bei Verwendung von Konstantspannungsversorgungen.
• Polarität:Überprüfen Sie vor dem Anschließen der Stromversorgung immer die Polarität, um Schäden durch Sperrspannung zu verhindern.
• Einschaltreihenfolge:Schließen Sie zuerst die LED-Last an den Treiberausgang an und legen Sie dann die Eingangsleistung an den Treiber an, um Spannungstransienten zu vermeiden.

6.4 Handhabungshinweise

Vermeiden Sie die direkte Berührung der LED-Linse mit bloßen Händen oder Metallpinzetten.

• Handkontakt:Hautfette können die Silikonlinse kontaminieren und die Lichtausgabe reduzieren. Übermäßiger Fingerdruck kann die Bonddrähte oder den Chip beschädigen.
• Pinzettenkontakt:Metallpinzetten können die Linse oder den Chip zerkratzen, wenn sie nicht vorsichtig verwendet werden. Verwenden Sie nach Möglichkeit Vakuum-Aufnahmewerkzeuge oder spezielle Kunststoffpinzetten.

7. Produktnomenklatur und Bestellinformationen

Die Produktmodellnummer folgt einem spezifischen Codierungssystem, das Schlüsselattribute definiert. Die Codestruktur lautet: T [Formcode] [Chipanzahl] [Linsencode] [Farbcode] - [Flux Bin] [Wellenlängen Bin].

• Formcode (5A):Kennzeichnet das 5050N-Gehäuse.
• Chipanzahl:Gibt die Anzahl der LED-Chips innerhalb des Gehäuses an (z.B. 1, 2, 3).
• Linsencode (00/01):00 für keine Sekundärlinse, 01 mit Linse.
• Farbcode (G):Spezifiziert grüne Emission.
• Flux Bin:Ein Code (z.B. B4, C1), der dem Lichtstrombereich entspricht.
• Wellenlängen Bin:Ein Code (z.B. G5, G6), der dem Bereich der dominanten Wellenlänge entspricht.

8. Anwendungshinweise und Designüberlegungen

8.1 Thermomanagement

Obwohl das Gehäuse eine gute thermische Leistung bietet, ist eine effektive Wärmeableitung für die Aufrechterhaltung der LED-Lebensdauer und Farbstabilität unerlässlich, insbesondere bei Betrieb mit hohen Strömen oder in erhöhten Umgebungstemperaturen. Stellen Sie sicher, dass die Leiterplatte über ausreichende thermische Durchkontaktierungen und Kupferflächen verfügt, die mit dem thermischen Pad der LED verbunden sind.

8.2 Optisches Design

Der breite Abstrahlwinkel von 120 Grad macht diese LED für Anwendungen geeignet, die eine breite Ausleuchtung erfordern. Für fokussierte Strahlen sind Sekundäroptiken (Reflektoren oder Linsen) erforderlich. Das Silikonlinsenmaterial sollte bei der Auswahl kompatibler Klebstoffe oder Vergussmassen berücksichtigt werden.

8.3 Zuverlässigkeit und Lebensdauer

Die LED-Lebensdauer wird maßgeblich von den Betriebsbedingungen beeinflusst. Das Betreiben der LED unterhalb ihres maximalen Nennstroms und die Aufrechterhaltung einer niedrigen Sperrschichttemperatur maximieren die Betriebslebensdauer. Die angegebenen Lager- und Betriebstemperaturbereiche müssen für eine zuverlässige Leistung eingehalten werden.

9. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

9.1 Was ist der Unterschied zwischen den Lichtstrom-Bins?

Die Bins (B4 bis C5) stellen sortierte Gruppen basierend auf dem gemessenen Lichtausgang dar. Die Verwendung von LEDs aus demselben Bin innerhalb eines Produkts gewährleistet eine gleichmäßige Helligkeit. Für kritische Anwendungen sollte ein engeres Bin spezifiziert werden, um Variationen zu minimieren.

9.2 Ist vor dem Löten immer ein Trocknen erforderlich?

Nein. Trocknen ist nur erforderlich, wenn die feuchtigkeitsempfindlichen Bauteile nach dem Öffnen des ursprünglich versiegelten Beutels und vor dem Reflow-Löten feuchten Umgebungen ausgesetzt wurden. Korrekt unter trockenen Bedingungen gelagerte Bauteile erfordern kein Trocknen.

9.3 Kann ich diese LED mit einer 3,3V Konstantspannungsquelle betreiben?

Es wird nicht empfohlen. Die Durchlassspannung hat eine Toleranz und variiert mit der Temperatur. Eine Konstantspannungsquelle nahe der typischen Vf (3,2V) könnte zu übermäßigem Strom und schnellem Ausfall führen. Verwenden Sie immer einen Konstantstromtreiber oder eine Konstantspannungsquelle mit einem Reihenstrombegrenzungswiderstand.

9.4 Wie interpretiere ich die Wellenlängen-Bin-Codes (G5, G6, G7)?

Diese Codes definieren den Bereich der dominanten Wellenlänge der LED. G5-LEDs emittieren Licht mit einem Peak zwischen 519 nm und 522,5 nm (ein etwas bläulicheres Grün), während G7-LEDs zwischen 526 nm und 530 nm peaken (ein gelblicheres Grün). Wählen Sie den Bin, der Ihrem Ziel-Farbort entspricht.