SMT-LED gelb-grün 1,6x0,8x0,7mm - Durchlassspannung 1,8-2,4V - Leistung 72mW - Technische Spezifikation

1. Produktübersicht

Diese Spezifikation beschreibt eine oberflächenmontierte gelb-grüne LED mit kompakten Gehäuseabmessungen von 1,6 mm × 0,8 mm × 0,7 mm. Die LED wird mit einem gelb-grünen Chip gefertigt und bietet einen dominanten Wellenlängenbereich von 567,5 nm bis 575,0 nm. Sie ist für allgemeine optische Anzeigen, Schalter- und Symbolanzeigen sowie andere gängige Anwendungen ausgelegt. Die LED zeichnet sich durch einen extrem weiten Abstrahlwinkel von 140° aus, was sie für Anwendungen geeignet macht, bei denen eine gleichmäßige Lichtverteilung erforderlich ist. Sie ist RoHS-konform und hat die Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe 3, was die Kompatibilität mit Standard-SMT-Bestückung und Reflow-Lötprozessen gewährleistet.

1.1 Hauptmerkmale

• Extrem weiter Abstrahlwinkel (2θ1/2 = 140°) für breite Lichtverteilung.
• Geeignet für alle SMT-Bestückungs- und Lötprozesse.
• Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe: Stufe 3 (MSL3).
• RoHS-konform, umweltfreundlich.

1.2 Anwendungen

• Optische Anzeigen (z. B. Statusleuchten, Hintergrundbeleuchtung).
• Schalter, Symbole und Displays.
• Allgemeine Beleuchtung und Signalisierung.

2. Detailanalyse der technischen Parameter

Die elektrischen und optischen Eigenschaften werden, sofern nicht anders angegeben, bei einer Umgebungstemperatur von Ts = 25 °C und einem Vorwärtsstrom von 20 mA angegeben.

2.1 Elektrische und optische Eigenschaften (Tabelle 1-1)

• Durchlassspannung (VF):Die LED ist in sechs Spannungsgruppen unterteilt: B1 (1,8-1,9 V), B2 (1,9-2,0 V), C1 (2,0-2,1 V), C2 (2,1-2,2 V), D1 (2,2-2,3 V), D2 (2,3-2,4 V). Typischerweise liegt die Durchlassspannung zwischen 1,8 V und 2,4 V.
• Dominante Wellenlänge (λD):Unterteilt in drei Gruppen: B20 (567,5-570,0 nm), C10 (570,0-572,5 nm), C20 (572,5-575,0 nm). Die typische Halbwertsbreite (spektrale Halbwertsbreite) beträgt 15 nm.
• Lichtstärke (IV):Unterteilt in vier Gruppen: B00 (12-18 mcd), C00 (18-28 mcd), D00 (28-43 mcd), E00 (43-65 mcd). Die Messungen erfolgen bei 20 mA.
• Abstrahlwinkel:2θ1/2 = 140° typisch.
• Sperrstrom (IR):Bei VR = 5 V maximal 10 μA.
• Wärmewiderstand (RTHJ-S):Maximal 450 °C/W (Sperrschicht-Lötstelle).

2.2 Absolute Maximalwerte (Tabelle 1-2)

Diese Grenzwerte dürfen auch kurzzeitig nicht überschritten werden. Impulsbedingungen: 1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms Impulsbreite.

3. Binning-System

Die LED wird in mehrere Bins klassifiziert, um eine gleichbleibende Leistung für die Kunden zu gewährleisten:

• Spannungs-Bins:B1, B2, C1, C2, D1, D2 – abdeckend 1,8 V bis 2,4 V in 0,1-V-Schritten.
• Wellenlängen-Bins:B20, C10, C20 – abdeckend 567,5 nm bis 575,0 nm in 2,5-nm-Schritten.
• Lichtstärke-Bins:B00, C00, D00, E00 – abdeckend 12 mcd bis 65 mcd.

Dieses Binning ermöglicht es Kunden, LEDs mit streng kontrollierten elektrischen und optischen Eigenschaften für ihre spezifischen Anwendungen auszuwählen.

4. Analyse der Leistungskurven

Die typischen optischen Kennlinien (Abb. 1-6 bis Abb. 1-12) geben Aufschluss über das Verhalten der LED unter verschiedenen Bedingungen:

• Durchlassspannung in Abhängigkeit vom Vorwärtsstrom (Abb. 1-6):Zeigt den exponentiellen Zusammenhang; die Spannung steigt mit dem Strom.
• Vorwärtsstrom in Abhängigkeit von der relativen Intensität (Abb. 1-7):Die relative Lichtstärke steigt mit dem Vorwärtsstrom, im Betriebsbereich nahezu linear.
• Pintemperatur in Abhängigkeit von der relativen Intensität (Abb. 1-8):Die Intensität nimmt mit steigender Pintemperatur aufgrund verringerter Strahlungseffizienz ab.
• Pintemperatur in Abhängigkeit vom Vorwärtsstrom (Abb. 1-9):Derating-Kurve – der maximal zulässige Strom reduziert sich bei hohen Temperaturen.
• Vorwärtsstrom in Abhängigkeit von der dominanten Wellenlänge (Abb. 1-10):Die Wellenlänge verschiebt sich geringfügig mit dem Strom (Rotverschiebung bei höheren Strömen).
• Relative Intensität in Abhängigkeit von der Wellenlänge (Abb. 1-11):Die spektrale Verteilung zeigt ein Maximum bei etwa 570 nm mit einer Halbwertsbreite von ~15 nm.
• Abstrahlcharakteristik (Abb. 1-12):Weite Winkelverteilung (140°) gewährleistet gleichmäßige Lichtabstrahlung.

Diese Kurven helfen Entwicklern, das Verhalten der LED unter verschiedenen thermischen und elektrischen Bedingungen vorherzusagen.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Das LED-Gehäuse hat die Maße 1,6 mm (Länge) × 0,8 mm (Breite) × 0,7 mm (Höhe). Toleranzen betragen ±0,2 mm, sofern nicht anders angegeben. Die Unterseite zeigt zwei Pads: Pad 1 (Kathode) und Pad 2 (Anode) mit Polmarkierungen. Empfohlene Lötpads haben Abmessungen: jedes Pad 0,8 mm × 0,8 mm, mit 2,4 mm Abstand zwischen den Mittelpunkten.

5.2 Polarität und Lötmuster

Die Polarität wird durch eine Kerbe am Gehäuse angezeigt (Abb. 1-4). Die korrekte Ausrichtung muss bei der Bestückung sichergestellt werden. Das empfohlene Lötlandsmuster (Abb. 1-5) hilft, zuverlässige Lötverbindungen und eine ordnungsgemäße Wärmeableitung zu erreichen.

6. Löt- und Montageanleitung

6.1 Reflow-Lötprofil

Das empfohlene Reflow-Lötprofil (Abb. 3-1) ist wie folgt:

• Durchschnittliche Aufheizrate: ≤3 °C/s (von Tsmax bis TP).
• Vorwärmen: 150 °C bis 200 °C für 60-120 s.
• Zeit oberhalb von 217 °C (TL): ≤60 s.
• Spitzentemperatur (TP): 260 °C, mit einer Zeit innerhalb von 5 °C der Spitze (tp) ≤30 s.
• Abkühlrate: ≤6 °C/s.
• Gesamtzeit von 25 °C bis zur Spitze: ≤8 Minuten.

Reflow-Löten sollte nicht mehr als zweimal durchgeführt werden. Wenn zwischen zwei Lötvorgängen mehr als 24 Stunden vergehen, können die LEDs Feuchtigkeit aufnehmen und beschädigt werden.

6.2 Handlöten und Reparatur

Handlöten: Lötkolbentemperatur ≤300 °C, Zeit ≤3 Sekunden, nur einmal. Reparatur sollte vermieden werden; falls erforderlich, einen Doppellötkolben verwenden und die Auswirkung auf die LED-Eigenschaften vorab validieren.

6.3 Handhabungshinweise

• Montieren Sie LEDs nicht auf verzogenen Leiterplatten.
• Während des Abkühlens keine mechanische Belastung oder Vibration ausüben.
• Vermeiden Sie schnelles Abkühlen nach dem Löten.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

Die LEDs werden in Gurt und Rolle verpackt. Standardmenge: 4000 Stück pro Rolle. Der Gurt hat Abmessungen wie in Abb. 2-1 gezeigt (Teilung 4,0 mm, Breite 8,0 mm). Die Rolle (Abb. 2-2) hat einen Außendurchmesser von 178 mm ±1 mm. Ein Feuchtigkeitsbarrierebeutel mit Trockenmittel und Feuchtigkeitsindikatorkarte wird verwendet. Das Etikett (Abb. 2-3) enthält Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bin-Codes für Lichtstrom, Farbart, Durchlassspannung, Wellenlänge, Menge und Datum. Die Abmessungen des äußeren Kartons sind angegeben (Abb. 2-5).

8. Anwendungsempfehlungen

Typische Anwendungen umfassen optische Anzeigen in Unterhaltungselektronik, Fahrzeuginnenbeleuchtung, Hintergrundbeleuchtung für Schalter und allgemeine Beschilderung. Aufgrund des weiten Abstrahlwinkels sind diese LEDs ideal für Statusleuchten, die aus vielen Blickwinkeln sichtbar sein müssen. Für eine optimale Leistung sorgen Sie für ausreichende Wärmeableitung und begrenzen Sie den Vorwärtsstrom auf ≤30 mA (oder niedriger, je nach thermischen Bedingungen). Verwenden Sie Vorwiderstände in Reihe.

9. Zuverlässigkeit und Prüfung

Die LED wurde gemäß standardmäßigen Zuverlässigkeitstests qualifiziert (Tabelle 2-3):

• Reflow: max. 260 °C, 2 Mal, 22 Stück, 0/1 Annahme/Ablehnung.
• Temperaturzyklus: -40 °C bis 100 °C, 100 Zyklen, 22 Stück.
• Thermoschock: -40 °C bis 100 °C, 300 Zyklen, 22 Stück.
• Hochtemperaturlagerung: 100 °C für 1000 h, 22 Stück.
• Niedrigtemperaturlagerung: -40 °C für 1000 h, 22 Stück.
• Lebensdauertest: 25 °C, 20 mA für 1000 h, 22 Stück.

Ausfallkriterien: Durchlassspannung >1,1× USL, Sperrstrom >2,0× USL, Lichtstrom<0,7× LSL.

10. Handhabungs- und Lagerungshinweise

• Der Schwefelgehalt in der Umgebung und in Gegenmaterialien sollte 100 ppm nicht überschreiten.
• Brom- und Chlorgehalt in externen Materialien: einzelnes Element<900 ppm, gesamt<1500 ppm.
• Vermeiden Sie flüchtige organische Verbindungen (VOCs), die in das Silikonverkapselungsmaterial eindringen und Verfärbungen verursachen können.
• ESD-Empfindlichkeit: Verwenden Sie beim Umgang geeigneten ESD-Schutz.
• Lagerung vor dem Öffnen: ≤30 °C, ≤75 % relative Luftfeuchtigkeit, innerhalb von 1 Jahr ab Datum. Nach dem Öffnen: ≤30 °C, ≤60 % relative Luftfeuchtigkeit, 168 Stunden. Bei Überschreitung vor Gebrauch bei 60±5 °C für ≥24 Stunden backen.

11. Grundlagen des LED-Betriebs

Diese LED basiert auf einem Galliumphosphid (GaP)-Chip in gelb-grün. Wenn ein Vorwärtsstrom angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher im PN-Übergang und geben Energie in Form von Photonen ab (Elektrolumineszenz). Die Wellenlänge (Farbe) wird durch die Bandlücke des Halbleiters bestimmt. Der weite Abstrahlwinkel wird durch das Gehäusedesign und die Verkapselung erreicht.

12. Entwicklungstrends

SMT-LEDs werden immer kleiner bei gleichzeitiger Effizienzsteigerung. Dieses Gehäuse mit 1,6×0,8×0,7 mm stellt ein gängiges Miniaturformat dar (ähnlich 0603 imperial). Zukünftige Trends umfassen höhere Lichtausbeute, engere Binning und verbessertes Wärmemanagement für höhere Strombelastbarkeit. Die Einführung von RoHS und Umweltvorschriften fördert die Verwendung von bleifreiem Löten und halogenfreien Materialien.

13. Häufig gestellte Fragen

F: Welcher Betriebsstrom wird empfohlen?
A: Für Dauerbetrieb sind 20 mA typisch. Maximal 30 mA. Verwenden Sie einen Widerstand zur Strombegrenzung.

F: Wie sollte ich unbenutzte LEDs lagern?
A: Befolgen Sie die Lagerbedingungen: ≤30 °C, ≤75 % relative Luftfeuchtigkeit. Innerhalb von 1 Jahr verwenden. Nach dem Öffnen innerhalb von 168 Stunden verbrauchen oder vor Gebrauch backen.

F: Kann ich diese LED im Außenbereich verwenden?
A: Der Betriebstemperaturbereich liegt bei -40 °C bis +85 °C, jedoch ist die LED nicht für direkte Feuchtigkeitseinwirkung ohne geeignete Schutzbeschichtung ausgelegt.

F: Wie ist die typische Lebensdauer?
A: Der Zuverlässigkeitstest umfasst einen 1000-stündigen Lebensdauertest bei 20 mA, 25 °C. Die typische Lebensdauer ist viel länger (z. B. 50.000 Stunden), abhängig von den Betriebsbedingungen.

14. Praktische Anwendungsbeispiele

Beispiel 1: Eine Statusanzeige an einem Netzwerk-Switch. Verwenden Sie einen 150-Ω-Vorwiderstand bei 5-V-Versorgung, um etwa 20 mA Vorwärtsstrom zu erreichen. Der weite Abstrahlwinkel gewährleistet Sichtbarkeit von allen Seiten des Geräts.

Beispiel 2: Hintergrundbeleuchtung für ein Druckschaltersymbol. Die gelb-grüne Farbe bietet einen guten Kontrast. Verwenden Sie eine Konstantstromquelle, um eine gleichmäßige Helligkeit über die Temperatur zu gewährleisten.

Beispiel 3: Fahrzeuginnenraum-Ambientebeleuchtung (nicht sicherheitskritisch). Die kompakte Größe ermöglicht den Einsatz in engen Räumen. Sorgen Sie für Wärmemanagement über Kupferbahnen auf der Leiterplatte.